Zhášení oblouku v jističích je kritickým procesem pro zajištění elektrické bezpečnosti a spolehlivosti systému , zejména u miniaturních jističů (MCB ) používané v nízkonapěťových aplikacích.
Při přerušení zkratem generuje oddělení kontaktů elektrický oblouk. Tento oblouk je vysoce dynamický a ovlivněný elektromagnetickými silami, geometrií zhášecí komory a materiálovým designem.
Pochopení toho, jak zhášecí komory uhasí oblouky, je nezbytné pro zlepšení výkonu, životnosti a ochranné schopnosti vypínače.
Jakmile se vytvoří oblouk, proud, který jím prochází, generuje magnetické pole. Oblouk se chová jako vodič s proudem a je poháněn Lorentzovou silou :
F = I × B
Tato síla způsobuje pohyb oblouku, typicky směrem k zhášecímu žlabu , kde se může prodloužit, ochladit a uhasit.
V důsledku nerovnoměrného rozložení magnetického pole je oblouk vystaven směrové síle, která jej vede do struktury zhášecí komory.
je Konstrukce zhášecí komory jedním z nejdůležitějších faktorů při zhášení oblouku. Určuje, jak je oblouk zachycen, veden, prodlužován a segmentován.
U AC vypínačů se běžně používají zářezy ve tvaru U nebo V na vstupu zhášecí komory.
Vylepšete zachycení oblouku u vchodu
Podporujte prodloužení oblouku
Povolit dělení oblouku mezi rozdělovacími deskami
Přidání centrálního slotu zlepšuje ovládání oblouku:
Zlepšuje stabilitu vedení oblouku
Zajišťuje kontrolované prodloužení oblouku před dělením
Poskytuje konzistentní výkon za různých aktuálních podmínek
Zhášení stejnosměrného oblouku je náročnější kvůli absenci průchodu proudu nulou.
Vynutí klikatou dráhu oblouku
Zvyšuje délku oblouku a napětí oblouku
Podporuje časnou segmentaci oblouku
Snižuje stabilitu oblouku pro rychlejší zhášení
Simulační nástroje jako ANSYS ukazují, jak elektromagnetické síly ovlivňují chování oblouku při přerušení.
V okamžiku, kdy se kontakty oddělí, oblouk zažije síťovou sílu směřující ke vstupu zhášecí komory.
Magnetická pole jsou nestejnoměrná kvůli geometrii vodičů a feromagnetickým materiálům
Vyšší hustota magnetického toku se objevuje v blízkosti ohybů a vstupu do zhášecí komory
Výsledná Lorentzova síla pohání oblouk do zhášecí komory
Jak se mění poloha oblouku:
Distribuce magnetického toku se liší
Vektor síly působící na oblouk se mění
Celkový efekt však zůstává konzistentní:
Oblouk je nepřetržitě hnán do zhášecí komory, kde je prodlužován a segmentován až do zhasnutí
Testování zkratu poskytuje ověření účinnosti zhášení oblouku v jističích.
Mezi typická měření patří:
Zkratový proud
Přechodné obnovovací napětí (TRV)
Vzory eroze obloukového skluzu
Doba přerušení: 3,0 ms, proud: 3670 A
→ Vysoká energie oblouku, silné oscilace, silná eroze
Doba přerušení: 3,0 ms, proud: 2790 A
→ Častý přenos a segmentace oblouku, lokalizovaná eroze
Doba přerušení: 2,8 ms, proud: ~2790 A
→ Hladší chování oblouku, rovnoměrnější eroze
Doba přerušení: 3,0 ms, proud: 2810 A
→ Stabilní připojení oblouku, minimální TRV, řízená eroze
Konstrukce zhášecích žlabů přímo ovlivňuje výkon zhášení oblouku
Chování oblouku je řízeno jak geometrií, tak elektromagnetickými silami
U/V zářezy, centrální sloty a odstupňované sloty plní různé role
Simulace a testování společně zlepšují účinnost a spolehlivost návrhu vypínače
