Подавление дуги - это уменьшение количества искр, образующихся при разъединении токоведущих контактов. Искра представляет собой световой разряд электронов и ионов под высоким напряжением и представляет собой электрическую дугу . [1] [2] [3] [4]
Использует
Существует несколько возможных областей использования методов подавления дуги, среди которых осаждение и напыление металлической пленки , защита от дугового разряда , электростатические процессы, в которых электрическая дуга нежелательна (например, порошковая покраска , очистка воздуха , полировка пленки из поливинилиденфторида (PVDF)) и контактный ток гашения дуги. В промышленной, военной и бытовой электронике последний метод обычно применяется к таким устройствам, как электромеханические силовые переключатели, реле и контакторы. В этом контексте гашение дуги - это защита контактов .
Контактная защита
Каждый раз, когда электрическое силовое устройство (например, нагреватели, лампы, двигатели, трансформаторы или аналогичные силовые нагрузки) включается или выключается, его выключатель, реле или контактор переходит из закрытого состояния в открытое (разрыв дуги) или из открытого состояния. в замкнутом состоянии (создать дугу и отразить дугу), под нагрузкой между двумя точками контакта (электродами) переключателя возникает электрическая дуга. Разрывная дуга обычно более энергична и, следовательно, более разрушительна. [5] [6]
Температура образовавшейся электрической дуги очень высока (десятки тысяч градусов), в результате чего металл на контактных поверхностях плавится, объединяется и перемещается вместе с током. Высокая температура дуги разрушает молекулы окружающего газа, создавая озон , окись углерода и другие соединения. Энергия дуги медленно разрушает контактный металл, в результате чего часть материала улетучивается в воздух в виде мелких твердых частиц. Сама эта активность приводит к быстрому разрушению материала контактов, что приводит к выходу устройства из строя. [4] [7]
Дугогасящих является областью интереса к технике из - за разрушительного воздействия электрической дуги на электромеханических рубильники, реле и контакторы точек »контакта. [8]
Эффективность
Эффективность решения по гашению дуги для защиты контактов можно оценить, сравнив интенсивность дуги с помощью следующих методов:
- Визуальный осмотр дуги: электрическую дугу можно визуально наблюдать на электромеханическом переключателе мощности, реле и контакторе с видимыми контактами, в то время как контакты размыкаются и замыкаются под нагрузкой.
- Графическое представление измерений, полученных с помощью осциллографа: электрическую дугу можно наблюдать с помощью осциллографа, чтобы проследить форму волны напряжения на контактных выводах, когда контакты размыкаются и замыкаются под нагрузкой.
Общие устройства
Обычными устройствами, используемыми для предотвращения дуг, являются конденсаторы , демпферы , диоды , стабилитроны , варисторы и ограничители переходных напряжений . [9] Решения по гашению контактной дуги, которые считаются более эффективными:
- Двухпроводной контактный дугогаситель
- Твердотельные реле не являются электромеханическими, не имеют контактов и, следовательно, не создают электрические дуги. [10]
- Гибридные силовые реле
- Гибридные силовые контакторы
Преимущества гашения дуги
Методы гашения дуги могут дать ряд преимуществ: [11]
- Минимальное повреждение контактов из-за дуги и, как следствие, сокращение частоты обслуживания, ремонта и замены.
- Повышенная надежность контакта.
- Уменьшение тепловыделения, что приводит к меньшему количеству мер по управлению теплом, таких как вентиляция и вентиляторы.
- Снижение выбросов озона и загрязняющих веществ.
- Снижение электромагнитных помех (EMI) от дуги - распространенного источника излучаемых EMI.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ «Электрическая дуга» . TheFreeDictionary.com . Проверено 22 августа 2011 года .
- ^ Мартин, Т.Л. (nd). «Электрическая дуга» . Архивировано из оригинала на 2012-03-31 . Проверено 22 августа 2011 года .
- ^ Ховатсон AM (1976). Введение в газовые разряды (второе изд.). Оксфорд: Pergamon Press . С. 47–101. ISBN 9780080205755.
- ^ а б «Явление контактной дуги» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 13 августа 2007 года . Проверено 22 августа 2011 года .
- ^ Национальная ассоциация производителей реле, Справочник по реле для инженеров, NARM, 8-е издание, 1980 г., стр. 245
- ^ Мартин, Перри Л. (1999). Электронный справочник по анализу отказов . Макгроу-Хилл . С. 16.1–16.29.
- ^ Мартин 1999 , стр. 1.3
- ^ Tyco P&B, Contact ARC Phenomenon, Tyco Electronics Corporation - P&B, Уинстон-Салем, Северная Каролина, Примечание по применению 13C3203, стр. 1-3
- ^ Tyco P & B, контакт реле Life, Tyco Electronics Corporation - P & B, Уинстон-Салем, Северная Каролина, Application Note 13C3236, PGS. 1-3
- ^ Национальная ассоциация производителей реле, Инженерное руководство по реле, NARM, 8-е издание, 1980 г., глава 13
- ^ «Особенности и преимущества Подавление дуги» . Проверено 6 декабря 2013 года .
дальнейшее чтение
- Реле - Часто задаваемые вопросы
- Дугогасящих статьи о Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике сайта