Ένα τόξο σε αυτόματο διακόπτη είναι μια φωτεινή ηλεκτρική εκκένωση που σχηματίζεται μεταξύ των επαφών που αποχωρίζονται όταν ο διακόπτης ανοίγει ένα κύκλωμα που διαρρέεται από ρεύμα. Το τόξο επιτρέπει στο ρεύμα να συνεχίσει να ρέει για λίγο μέσω ιονισμένου αέρα ή αερίου, μέχρι ο διακόπτης να αναγκάσει το τόξο να ψυχθεί, να επιμηκυνθεί, να διασπαστεί και να σβήσει.
Ένας αυτόματος διακόπτης δεν διακόπτει το ρεύμα τη στιγμή που αποχωρίζονται οι επαφές του. Πρέπει πρώτα να ελέγξει το τόξο που δημιουργείται κατά τη διακοπή και στη συνέχεια να το σβήσει, ώστε το κύκλωμα να ανοίξει με ασφάλεια.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο έλεγχος του τόξου είναι ένα από τα σημαντικότερα μέρη του σχεδιασμού ενός αυτόματου διακόπτη. Ένας διακόπτης με κακή απόσβεση τόξου μπορεί να υποστεί διάβρωση των επαφών, υπερθέρμανση, ζημιά στη μόνωση ή αποτυχία ασφαλούς διακοπής του σφάλματος.
Βασικοί όροι για το τόξο με μια ματιά
| Όρος | Σημασία | Ο ρόλος στον αυτόματο διακόπτη |
|---|---|---|
| Τόξο | Αγώγιμη φωτεινή εκκένωση κατά μήκος του διακένου των επαφών κατά το άνοιγμα | Επιτρέπει στο ρεύμα να συνεχίσει να ρέει για μικρό χρονικό διάστημα μετά τον διαχωρισμό των επαφών |
| Σχηματισμός τόξου | Διαδικασία κατά την οποία σχηματίζεται ιονισμένο αέριο μεταξύ των επαφών | Συμβαίνει κατά τη μεταγωγή ή τη διακοπή σφάλματος |
| Τάση τόξου | Τάση στα άκρα του τόξου κατά τη διάρκεια της διακοπής | Βοηθά στην αντίθεση προς το ρεύμα του κυκλώματος και υποστηρίζει την απόσβεση |
| Οδηγός τόξου | Αγώγιμη διαδρομή που οδηγεί το τόξο μακριά από τις επαφές | Μετακινεί το τόξο μέσα στον θάλαμο απόσβεσης τόξου |
| Αυλάκι τόξου | Διάταξη που διαχωρίζει και ψύχει το τόξο | Βοηθά στην ασφαλή κατάσβεση του τόξου |
| Έλασμα διαχωρισμού τόξου | Μεταλλικό έλασμα εντός του θαλάμου απόσβεσης τόξου | Διαιρεί το τόξο σε μικρότερα τμήματα |
| Θάλαμος απόσβεσης τόξου | Χώρος ή δομή όπου συμβαίνει η απόσβεση του τόξου | Περιέχει και ελέγχει την ενέργεια του τόξου |
| Απόσβεση τόξου | Διαδικασία κατάσβεσης του τόξου | Απαραίτητο για την ασφαλή διακοπή |
Πώς συμβαίνει ο σχηματισμός τόξου σε έναν αυτόματο διακόπτη
Ο σχηματισμός του τόξου ξεκινά όταν οι επαφές του διακόπτη ανοίγουν ενώ το ρεύμα εξακολουθεί να ρέει.
Η ακολουθία διακοπής λειτουργεί συνήθως ως εξής:
- Ο αυτόματος διακόπτης ανιχνεύει υπερφόρτωση, βραχυκύκλωμα ή χειροκίνητη λειτουργία μεταγωγής.
- Ο μηχανισμός λειτουργίας διαχωρίζει τις επαφές.
- Το ρεύμα προσπαθεί να συνεχίσει να ρέει μέσω του μικρού διακένου των επαφών.
- Ο αέρας ή το αέριο μεταξύ των επαφών ιονίζεται.
- Σχηματίζεται ένα αγώγιμο ηλεκτρικό τόξο.
- Ο διακόπτης οδηγεί το τόξο στο σύστημα ελέγχου τόξου.
- Το τόξο επιμηκύνεται, διασπάται, ψύχεται και σβήνει.
Το τόξο από μόνο του δεν αποτελεί ελάττωμα. Πρόκειται για ένα φυσιολογικό φυσικό φαινόμενο κατά τη διακοπή του ρεύματος. Η τεχνική πρόκληση έγκειται στον γρήγορο και ασφαλή έλεγχό του.
Γιατί σχηματίζεται τόξο κατά το άνοιγμα των επαφών
Όταν οι επαφές είναι κλειστές, το ρεύμα ρέει μέσω μιας μεταλλικής διαδρομής. Όταν αρχίζουν να διαχωρίζονται, η περιοχή επαφής μικραίνει, η αντίσταση αυξάνεται και η θερμότητα ανεβαίνει. Ταυτόχρονα, το ηλεκτρικό πεδίο στο άνοιγμα του κενού μπορεί να ιονίσει το περιβάλλον μέσο.
Μόλις το μέσο καταστεί αγώγιμο, το ρεύμα μπορεί να συνεχίσει να ρέει μέσω του πλάσματος του τόξου, παρόλο που οι μεταλλικές επαφές δεν εφάπτονται πλέον.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι αυτόματοι διακόπτες χρειάζονται κάτι περισσότερο από έναν απλό μηχανικό διακόπτη. Απαιτούν διατάξεις ελέγχου τόξου που μπορούν να διαχειριστούν την ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τη διακοπή.
Κύριες επαφές έναντι επαφών τόξου
Στους μεγαλύτερους διακόπτες χαμηλής τάσης, ειδικά σε πολλούς MCCB και ACB, η διαδρομή του ρεύματος μπορεί να περιλαμβάνει κύριες επαφές και επαφών τόξου.
| Τύπος Επαφής | Κύριος Ρόλος | Γιατί έχει σημασία |
|---|---|---|
| 660: Κύριες επαφές | Μεταφορά ρεύματος με χαμηλή αντίσταση κατά την κανονική λειτουργία | Σχεδιασμένο για αγωγιμότητα και χαμηλή θέρμανση |
| Οι επαφές τόξου | Αναλαμβάνουν το τόξο κατά το άνοιγμα και το κλείσιμο | Προστατεύουν τις κύριες επαφές από σοβαρή διάβρωση λόγω τόξου |
Η τυπική ακολουθία είναι διάνοιξη πρώτα / σύζευξη τελευταία για τις επαφές τόξου σε σχέση με το σύστημα κύριων επαφών, ανάλογα με τον σχεδιασμό του διακόπτη. Κατά το άνοιγμα, οι κύριες επαφές διαχωρίζονται πρώτες, ώστε το τόξο να μεταφερθεί στις επαφές τόξου. Κατά το κλείσιμο, οι επαφές τόξου συνδέονται πρώτες, ώστε οι κύριες επαφές να μην υποστούν ζημιά από την αρχική ηλεκτρική καταπόνηση.
Αυτός ο χρονισμός των επαφών είναι ένας λόγος για τον οποίο ένας αυτόματος διακόπτης είναι πιο περίπλοκος από έναν απλό διακόπτη. Πρέπει να μεταφέρει ρεύμα αποτελεσματικά κατά την κανονική λειτουργία και να αντέχει σε επαναλαμβανόμενα συμβάντα διακοπής κατά τη διάρκεια σφαλμάτων.
Οδηγός τόξου σε αυτόματο διακόπτη
Ένα οδηγός τόξου είναι ένα αγώγιμο εξάρτημα που βοηθά στη μετακίνηση του τόξου μακριά από τις κύριες επαφές και προς τον θάλαμο απόσβεσης τόξου.
Η λειτουργία του είναι πρακτική:
- μείωση της φθοράς των επαφών·;
- καθοδήγηση του τόξου στη σωστή διαδρομή·;
- υποβοήθηση της μεταφοράς του τόξου από την περιοχή των επαφών προς τον θάλαμο απόσβεσης·;
- υποστήριξη ταχύτερης και πιο ελεγχόμενης κατάσβεσης του τόξου.
Σε πολλά σχέδια αυτόματων διακοπτών, ο οδηγός τόξου λειτουργεί σε συνδυασμό με τις μαγνητικές δυνάμεις που παράγονται από το ρεύμα σφάλματος. Ένας απλοποιημένος τρόπος για να εκφραστεί η κινητήρια δύναμη είναι F = I × L × B, όπου F είναι η δύναμη που ασκείται στο τόξο, I είναι το ρεύμα του τόξου, L είναι το ενεργό μήκος του τόξου μέσα στο μαγνητικό πεδίο, και B είναι η μαγνητική επαγωγή. Στον πρακτικό σχεδιασμό διακοπτών, ένα μεγαλύτερο ρεύμα βραχυκύκλωσης μπορεί να δημιουργήσει ισχυρότερη μαγνητική κινητήρια δύναμη, βοηθώντας στην ώθηση του τόξου κατά μήκος του οδηγού προς τον θάλαμο απόσβεσης, όπου μπορεί να διαχωριστεί και να ψυχθεί.
F = I × L × BΠώς η μαγνητική δύναμη μετακινεί το τόξο στον θάλαμο απόσβεσης
Όταν υψηλό ρεύμα διαρρέει έναν διακόπτη, η διαδρομή του ρεύματος δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο. Το ίδιο το τόξο μεταφέρει επίσης ρεύμα. Η αλληλεπίδραση μεταξύ του ρεύματος του τόξου και του μαγνητικού πεδίου δημιουργεί μια δύναμη που μπορεί να ωθήσει το τόξο μακριά από τις επαφές.
Αυτή η μαγνητική κίνηση είναι χρήσιμη επειδή:
- απομακρύνει το τόξο από την επιφάνεια επαφής·;
- μεταφέρει το τόξο προς τον οδηγό τόξου (arc runner)·;
- ωθεί το τόξο μέσα στα ελάσματα απόσβεσης (splitter plates)·;
- μειώνει τον χρόνο παραμονής του τόξου στην περιοχή της κύριας επαφής.
Στους αυτόματους διακόπτες συνεχούς ρεύματος (DC), ο μαγνητικός έλεγχος του τόξου καθίσταται ακόμη πιο σημαντικός, επειδή δεν υπάρχει φυσική μηδενική διέλευση του ρεύματος. Αυτός είναι επίσης ο λόγος για τον οποίο η πολικότητα μπορεί να έχει σημασία σε ορισμένους σχεδιασμούς διακοπτών DC.
Από την άποψη του σχεδιασμού προϊόντος, η παρουσία ενός θαλάμου απόσβεσης τόξου από μόνη της δεν αρκεί. Το σχήμα του οδηγού τόξου, η ταχύτητα ανοίγματος των επαφών, η ευθυγράμμιση των ελασμάτων απόσβεσης, η διαδρομή εξαερισμού και το μονωτικό υλικό γύρω από τον θάλαμο επηρεάζουν το αν το τόξο θα μετακινηθεί καθαρά στη ζώνη απόσβεσης αντί να παραμείνει κοντά στις επαφές.
Θάλαμος Απόσβεσης Τόξου και Θάλαμος Κατάσβεσης Τόξου
Ένα κανάλι τόξου είναι η δομή που βοηθά στην κατάσβεση του τόξου αφού αυτό εγκαταλείψει την περιοχή επαφής. Συχνά αποτελείται από πολλαπλά ελάσματα διαχωρισμού ή πλάκες τόξου διατεταγμένα μέσα σε έναν μονωτικό θάλαμο.
Ο θάλαμος απόσβεσης τόξου λειτουργεί μέσω:
- της επιμήκυνσης της διαδρομής του τόξου·;
- του διαχωρισμού ενός μεγάλου τόξου σε μικρότερα τμήματα τόξου·;
- της ψύξης του θερμού ιονισμένου αερίου·;
- της αύξησης της τάσης του τόξου·;
- της υποβοήθησης της αποιονισμού της διαδρομής του τόξου·;
- της συγκράτησης των θερμών αερίων και σωματιδίων εντός του σχεδιασμού του διακόπτη.
Η φράση θάλαμος απόσβεσης τόξου συνήθως αναφέρεται στον χώρο ή τη διάταξη όπου πραγματοποιείται αυτός ο έλεγχος του τόξου.
Υλικά επαφών: Γιατί χρησιμοποιούνται κράματα βολφραμίου-χαλκού και αργύρου
Οι επαφές του αυτόματου διακόπτη πρέπει να άγουν ρεύμα κατά την κανονική λειτουργία και να αντέχουν στη θερμότητα του τόξου κατά τη διακοπή. Αυτό δημιουργεί έναν συμβιβασμό ως προς το υλικό.
Οι συνήθεις στρατηγικές για τα υλικά επαφών περιλαμβάνουν κράματα με βάση τον άργυρο για αγωγιμότητα και αντοχή στο τόξο, καθώς και υλικά τύπου βολφραμίου-χαλκού όπου απαιτείται ισχυρότερη αντοχή στη διάβρωση από το τόξο. Το ακριβές υλικό εξαρτάται από τον τύπο του διακόπτη, την ονομαστική ένταση ρεύματος, την εφαρμογή και τον σχεδιασμό του κατασκευαστή.
Η βασική μηχανολογική ιδέα είναι η εξής: το βολφράμιο παρέχει αντοχή στη διάβρωση από το τόξο λόγω του υψηλού σημείου τήξης, ενώ ο χαλκός βελτιώνει την αγωγιμότητα και τη μεταφορά θερμότητας. Ο στόχος είναι να διατηρηθεί η δομή της επαφής σταθερή υπό την επίδραση επαναλαμβανόμενης θέρμανσης από το τόξο, διατηρώντας παράλληλα μια αποδεκτή αντίσταση επαφής.
This is more accurate than saying tungsten-copper is used only to reduce electron emission. In breaker contacts, melting point, erosion resistance, thermal behavior, conductivity, and mechanical integrity all matter.
What Is Arc Quenching?
Απόσβεση τόξου is the process of extinguishing the arc so current stops flowing.
Circuit breakers may use different arc-quenching methods depending on type and voltage class:
| Τύπος διακόπτη | Common Arc-Quenching Method |
|---|---|
| MCB | Arc chute with splitter plates |
| MCCB | Arc chamber, arc runners, splitter plates, molded insulation |
| ACB | Air arc interruption with larger arc chambers |
| Διακόπτης DC | Σχεδιασμός με θαλάμους απόσβεσης τόξου και μαγνητική εκτόνωση ή διάταξη πολλών πόλων σε σειρά |
| Διακόπτης υψηλής τάσης | Μέθοδοι διακοπής κενού, SF6, πεπιεσμένου αέρα ή άλλες εξειδικευμένες μέθοδοι |
Για τους αυτόματους διακόπτες χαμηλής τάσης (MCB) και τους διακόπτες ισχύος σε χυτή θήκη (MCCB), οι θάλαμοι απόσβεσης τόξου και τα ελάσματα διαχωρισμού είναι τα πιο γνωστά εξαρτήματα.
Τι είναι η τάση τόξου;
Τάση τόξου Είναι η τάση στα άκρα του τόξου κατά τη διάρκεια της διακοπής. Καθώς ο διακόπτης επιμηκύνει, διαχωρίζει και ψύχει το τόξο, η τάση του τόξου αυξάνεται. Όταν η τάση του τόξου γίνει αρκετά υψηλή σε σχέση με τις συνθήκες του κυκλώματος, το ρεύμα μπορεί να εξαναγκαστεί σε μείωση και το τόξο να σβήσει.
Πρακτικά, ένα καλό σύστημα ελέγχου τόξου αυξάνει την αντίσταση και την ψύξη του τόξου, ώστε το ρεύμα να μην μπορεί να συνεχίσει να διέρχεται μέσω της ιονισμένης διαδρομής.
Η τάση τόξου δεν είναι μια σταθερή τιμή καταλόγου. Περιλαμβάνει πτώσεις τάσης κοντά στις περιοχές της καθόδου και της ανόδου, καθώς και τη βαθμίδα τάσης κατά μήκος της στήλης του τόξου. Στον σχεδιασμό διακοπτών χαμηλής τάσης, το σημαντικό ερώτημα είναι αν η γεωμετρία των επαφών, ο οδηγός τόξου, η στοίβα ελασμάτων, η ροή αερίου και η μόνωση του θαλάμου μπορούν να αυξήσουν την τάση του τόξου αρκετά γρήγορα υπό τις δοκιμαζόμενες συνθήκες βραχυκύκλωσης.
Αυτός είναι ένας λόγος για τον οποίο η γεωμετρία των επαφών, των οδηγών τόξου, των πλακών, του σχήματος του θαλάμου και της ροής αερίου έχει σημασία στον σχεδιασμό των διακοπτών.
Τόξο AC έναντι τόξου DC σε αυτόματους διακόπτες
Τα τόξα AC και DC συμπεριφέρονται διαφορετικά.
| Χαρακτηριστικό γνώρισμα | Τόξο AC | DC Arc |
|---|---|---|
| Διέλευση ρεύματος από το μηδέν | Φυσική διέλευση από το μηδέν κάθε μισό κύκλο | Καμία φυσική διέλευση από το μηδέν |
| Εξαφάνιση τόξου | Υποβοηθούμενο από το μηδέν του ρεύματος | Πρέπει να επιβάλλεται από τον σχεδιασμό του διακόπτη |
| Σχεδιασμός διακόπτη | Ο θάλαμος απόσβεσης τόξου με ονομαστική τιμή AC ενδέχεται να επαρκεί για την ονομαστική του ισχύ | Απαιτείται σχεδιασμός απόσβεσης τόξου με ονομαστική τιμή DC |
| Ζήτημα πολικότητας | Συνήθως λιγότερο κρίσιμο στους αυτόματους διακόπτες χαμηλής τάσης AC | Σημαντικό σε πολλούς πολωμένους διακόπτες DC |
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ένας διακόπτης AC δεν πρέπει να χρησιμοποιείται αυτόματα σε κύκλωμα DC. Τα τόξα DC μπορούν να επιμείνουν εκτός εάν ο διακόπτης είναι ειδικά σχεδιασμένος και διαβαθμισμένος για διακοπή DC.
Για λεπτομέρειες σχετικά με τους διακόπτες DC, δείτε Τι είναι ένας Διακόπτης Κυκλώματος DC;.
Τόξο σε MCB έναντι MCCB έναντι ACB
| Τύπος διακόπτη | Πού συμβαίνει ο έλεγχος του τόξου | Πρακτική διαφορά |
|---|---|---|
| MCB | Συμπαγής θάλαμος απόσβεσης τόξου κοντά στο σύστημα επαφών | Μικρός χώρος, γρήγορος διαχωρισμός τόξου, περιορισμένο μέγεθος πλαισίου |
| MCCB | Μεγαλύτερος χυτός θάλαμος τόξου και οδηγοί τόξου | Μεγαλύτερα μεγέθη πλαισίου και ισχυρότερες δομές διακοπής |
| ACB | Μεγαλύτερος θάλαμος τόξου αέρος | Χρησιμοποιείται σε διακόπτες χαμηλής τάσης υψηλότερου ρεύματος |
Η βασική αρχή είναι παρόμοια: ο διακόπτης ανοίγει τις επαφές, σχηματίζει τόξο, οδηγεί το τόξο σε έναν θάλαμο, το διαιρεί και το ψύχει, διακόπτοντας το ρεύμα. Το φυσικό μέγεθος και η ικανότητα διακοπής αλλάζουν ανάλογα με τον τύπο του διακόπτη.
Για τα εσωτερικά μέρη του MCCB, δείτε Εσωτερική δομή και εξαρτήματα MCCB.
IEC 60947-2, UL 489 και ονομαστικές τιμές διακοπής τόξου
Η διακοπή του τόξου δεν αξιολογείται μόνο από τον οπτικό σχεδιασμό. Οι αυτόματοι διακόπτες ελέγχονται βάσει τυποποιημένων πλαισίων που καθορίζουν τον τρόπο επαλήθευσης της απόδοσης διακοπής.
Για βιομηχανικούς διακόπτες χαμηλής τάσης, IEC 60947-2 αποτελεί βασικό κανονιστικό πλαίσιο. Στις αγορές διακοπτών διακλάδωσης και χυτού περιβλήματος της Βόρειας Αμερικής, UL 489 αποτελεί βασική αναφορά. Το ισχύον πρότυπο εξαρτάται από τον τύπο του προϊόντος, την αγορά και την εγκατάσταση.
Σημαντικές ονομαστικές τιμές που σχετίζονται με τη διακοπή του τόξου περιλαμβάνουν:
| Αξιολόγηση | Σημασία | Γιατί σχετίζεται με τον έλεγχο του τόξου |
|---|---|---|
| Icu | Οριακή ικανότητα διακοπής βραχυκύκλωσης | Επαληθεύει ότι ο διακόπτης μπορεί να διακόψει ένα σοβαρό σφάλμα υπό καθορισμένες συνθήκες δοκιμής |
| Ics | Λειτουργική ικανότητα διακοπής βραχυκύκλωσης | Υποδεικνύει την απόδοση μετά τη διακοπή υπό συνθήκες δοκιμής που σχετίζονται με τη λειτουργία |
| Icw | Βραχυπρόθεσμο ρεύμα αντοχής | Σημαντικό για την επιλεκτικότητα και τη συμπεριφορά αντοχής σε ορισμένους τύπους διακοπτών |
| Εκτιμημένη τάση | Τάση στην οποία δοκιμάζεται η διακοπή | Η υψηλότερη τάση συνήθως καθιστά την απόσβεση του τόξου πιο απαιτητική |
Αυτές οι ονομαστικές τιμές πρέπει να διαβάζονται από το δελτίο τεχνικών δεδομένων και το πλαίσιο του προτύπου. Ένας διακόπτης με θάλαμο απόσβεσης τόξου στιβαρής εμφάνισης εξακολουθεί να χρειάζεται μια δοκιμασμένη ικανότητα διακοπής κατάλληλη για το πραγματικό κύκλωμα.
Για την καθοδήγηση επιλογής προϊόντων VIOX, το πρακτικό ερώτημα δεν είναι αν ένας διακόπτης διαθέτει ορατό θάλαμο τόξου. Σχεδόν κάθε διακόπτης χαμηλής τάσης διαθέτει κάποια μορφή δομής ελέγχου τόξου. Το πιο χρήσιμο ερώτημα είναι αν το σύστημα επαφών, ο οδηγός τόξου, η διάταξη διαχωριστικών πλακών, η χυτή μόνωση, η διαδρομή εκτόνωσης και η δομή των ακροδεκτών έχουν επικυρωθεί από κοινού υπό τις απαιτούμενες συνθήκες δοκιμής ικανότητας διακοπής. Εδώ είναι που το Icu, το Ics, η ονομαστική τάση και το ισχύον πρότυπο έχουν μεγαλύτερη σημασία από την οπτική εμφάνιση.
Τόξο σε αυτόματο διακόπτη έναντι διακόπτη προστασίας από σφάλματα τόξου
Η ίδια λέξη “τόξο” εμφανίζεται σε δύο διαφορετικά θέματα διακοπτών, αλλά οι έννοιες είναι διαφορετικές.
| Όρος | Σημασία |
|---|---|
| Τόξο σε αυτόματο διακόπτη | Το εσωτερικό τόξο που σχηματίζεται όταν ανοίγουν οι επαφές του διακόπτη κατά τη διακοπή |
| Τόξο σφάλματος | Ανεπιθύμητο τόξο σε καλωδιώσεις, καλώδια, ακροδέκτες ή εξοπλισμό |
| Διακόπτης προστασίας από σφάλματα τόξου / AFCI | Ένας διακόπτης σχεδιασμένος να ανιχνεύει επικίνδυνες υπογραφές σφαλμάτων τόξου σε ένα κύκλωμα |
Ένα κανονικό τόξο διακόπτη συμβαίνει εντός του διακόπτη κατά τη διάρκεια της μεταγωγής ή της διακοπής λόγω σφάλματος. Ένα σφάλμα τόξου συμβαίνει εκτός του προβλεπόμενου συστήματος επαφών και μπορεί να υποδηλώνει κατεστραμμένη καλωδίωση, χαλαρές συνδέσεις ή αστοχία μόνωσης.
Ενδείξεις πιθανών προβλημάτων τόξου στον διακόπτη
Το τόξο εντός της συσκευής είναι φυσιολογικό κατά τη διάρκεια της διακοπής, αλλά τα μη φυσιολογικά εξωτερικά συμπτώματα δεν πρέπει να αγνοούνται.
Καλέστε έναν εξειδικευμένο ηλεκτρολόγο ή τεχνικό εάν παρατηρήσετε:
- μυρωδιά καμένου κοντά σε πίνακα·;
- βουητό, σφύριγμα ή τριγμό από έναν διακόπτη·;
- θερμική βλάβη ή αποχρωματισμό·;
- λιωμένη μόνωση κοντά στους ακροδέκτες·;
- επαναλαμβανόμενη πτώση του αυτόματου διακόπτη (MCB/MCCB);
- ορατή εκκένωση τόξου (σπινθήρας) εξωτερικά του διακόπτη;
- χαλαροί ή κατεστραμμένοι ακροδέκτες.
Μην ανοίγετε και μην επιθεωρείτε τα εσωτερικά μέρη ενός διακόπτη υπό τάση. Οι αυτόματοι διακόπτες είναι σφραγισμένες ή συναρμολογημένες διατάξεις ασφαλείας και δεν επιδέχονται επισκευή στους θαλάμους απόσβεσης τόξου στο πεδίο.
Διάβρωση λόγω τόξου, δημιουργία κοιλοτήτων στις επαφές (pitting) και πότε το τόξο του διακόπτη καθίσταται πρόβλημα
Κάθε συμβάν διακοπής μπορεί να καταπονήσει τις επαφές του διακόπτη. Κατά την κανονική λειτουργία αυτό είναι αναμενόμενο, αλλά επαναλαμβανόμενα σοβαρά σφάλματα ή κακή κατάσταση των ακροδεκτών μπορούν να επιταχύνουν τη φθορά.
Πιθανές ενδείξεις υπερβολικής καταπόνησης λόγω τόξου περιλαμβάνουν:
- διαβρωμένες επαφές ή επαφές με κοιλότητες σε βιομηχανικό εξοπλισμό που επιδέχεται συντήρηση;
- αποχρωματισμός γύρω από τους ακροδέκτες ή τις οπές εξαερισμού·;
- ασυνήθιστη οσμή μετά τη λειτουργία·;
- ζημιά στο περίβλημα του αυτόματου διακόπτη·;
- επαναλαμβανόμενες ενεργοποιήσεις (πτώσεις) υπό παρόμοιες συνθήκες φορτίου·;
- αυξανόμενη αντίσταση επαφής σε εξοπλισμό όπου η μέτρηση αποτελεί μέρος της πρακτικής συντήρησης.
Για τους σφραγισμένους μικροαυτόματους διακόπτες, ο έλεγχος των εσωτερικών επαφών συνήθως δεν είναι εφικτός. Για μεγαλύτερους διακόπτες ισχύος που επιδέχονται συντήρηση, ο έλεγχος και η συντήρηση πρέπει να ακολουθούν τις οδηγίες του κατασκευαστή και τις διαδικασίες ασφαλείας της εγκατάστασης.
Κοινές παρεξηγήσεις σχετικά με τα τόξα των αυτόματων διακοπτών
Λάθος 1: Η πεποίθηση ότι οποιοδήποτε τόξο σημαίνει ότι ο διακόπτης είναι ελαττωματικός
Ένα εσωτερικό τόξο κατά τη διακοπή είναι φυσιολογικό. Ο διακόπτης είναι σχεδιασμένος να το ελέγχει.
Λάθος 2: Η πεποίθηση ότι ένας θάλαμος απόσβεσης τόξου αποτρέπει κάθε ζημιά στον διακόπτη
Ο θάλαμος απόσβεσης μειώνει και ελέγχει την ενέργεια του τόξου, αλλά οι επαναλαμβανόμενες διακοπές υψηλού σφάλματος μπορούν ακόμα να καταπονήσουν τις επαφές και τα εσωτερικά μέρη.
Λάθος 3: Σύγχυση του τόξου του διακόπτη με την προστασία από σφάλματα τόξου
Ο εσωτερικός έλεγχος τόξου του διακόπτη και η ανίχνευση σφάλματος τόξου AFCI είναι διαφορετικά θέματα.
Λάθος 4: Χρήση υποθέσεων για τόξα AC σε διακόπτες DC
Τα τόξα DC σβήνουν πιο δύσκολα επειδή δεν υπάρχει φυσικό μηδενικό πέρασμα. Χρησιμοποιήστε διακόπτες με ονομαστική τιμή DC για κυκλώματα DC.
Λάθος 5: Αγνοώντας την κατάσταση των ακροδεκτών
Οι χαλαροί ακροδέκτες μπορούν να προκαλέσουν εξωτερική θέρμανση και δημιουργία τόξου. Αυτό διαφέρει από το κανονικό εσωτερικό τόξο που σχηματίζεται κατά τη διακοπή του αυτόματου διακόπτη.
ΣΥΧΝΈΣ ΕΡΩΤΉΣΕΙΣ
Μπορεί ένας θάλαμος απόσβεσης τόξου AC να σβήσει ένα τόξο DC;
Όχι αυτόματα. Η διακοπή AC επωφελείται από τα φυσικά μηδενικά διελεύσεως του ρεύματος, ενώ η διακοπή DC πρέπει να αναγκάσει το τόξο να επιμηκυνθεί, να ψυχθεί και να σβήσει χωρίς αυτή τη βοήθεια. Ένας διακόπτης που χρησιμοποιείται σε κυκλώματα DC πρέπει να είναι ειδικά ονομασμένος για την τάση, το ρεύμα, τη συνθήκη πολικότητας και την εφαρμογή DC.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των επαφών τόξου και των κύριων επαφών;
Οι κύριες επαφές είναι βελτιστοποιημένες για τη μεταφορά ρεύματος με χαμηλή αντίσταση κατά την κανονική λειτουργία. Οι επαφές τόξου έχουν σχεδιαστεί για να δέχονται την ηλεκτρική καταπόνηση κατά το άνοιγμα και το κλείσιμο, ώστε οι κύριες επαφές να μην εκτίθενται στη μέγιστη διάβρωση από το τόξο.
Πόσο συχνά πρέπει να επιθεωρούνται οι επαφές τόξου στους βιομηχανικούς διακόπτες;
Ακολουθήστε τις οδηγίες συντήρησης του κατασκευαστή του διακόπτη και τη διαδικασία ηλεκτρικής ασφάλειας της εγκατάστασης. Η συχνότητα επιθεώρησης εξαρτάται από τον τύπο του διακόπτη, το ιστορικό σφαλμάτων, τη συχνότητα μεταγωγής, το περιβάλλον και το αν η συσκευή είναι επισκευάσιμη. Οι σφραγισμένοι μικροαυτόματοι (MCB) και πολλοί αυτόματοι διακόπτες ισχύος (MCCB) συνήθως αντικαθίστανται αντί να ανοίγονται για επιθεώρηση των επαφών.
Γιατί ένας διακόπτης μυρίζει καμένο μετά από μια απόζευξη;
Μια ελαφριά οσμή μετά από μια σοβαρή διακοπή μπορεί να προέρχεται από θερμά αέρια και υποπροϊόντα του ηλεκτρικού τόξου στο εσωτερικό του διακόπτη. Η επίμονη μυρωδιά καμένου, ο αποχρωματισμός, η λιωμένη μόνωση, η θέρμανση των ακροδεκτών ή η επανειλημμένη απόζευξη δεν είναι φυσιολογικά φαινόμενα και πρέπει να ελέγχονται πριν από την επανατροφοδότηση του κυκλώματος.
Μήπως μια υψηλότερη ονομαστική τιμή Icu σημαίνει καλύτερο θάλαμο απόσβεσης τόξου;
Όχι από μόνη της. Η τιμή Icu είναι μια δοκιμασμένη οριακή ικανότητα διακοπής βραχυκύκλωσης υπό καθορισμένες συνθήκες. Ο σχεδιασμός του θαλάμου απόσβεσης τόξου έχει σημασία, αλλά το ίδιο ισχύει και για την ταχύτητα των επαφών, τη γεωμετρία των οδηγών, τη χυτή μόνωση, τον σχεδιασμό των ακροδεκτών, την ονομαστική τάση και την πλήρη ακολουθία δοκιμών. Η τιμή Ics είναι επίσης σημαντική, διότι υποδεικνύει την απόδοση βραχυκύκλωσης κατά τη λειτουργία σύμφωνα με το ισχύον πρότυπο.
Μπορεί να επισκευαστεί το ηλεκτρικό τόξο ενός διακόπτη;
Για τους σφραγισμένους μικροαυτόματους διακόπτες (MCB) και πολλούς διακόπτες ισχύος σε χυτή θήκη (MCCB), η εσωτερική ζημιά από ηλεκτρικό τόξο δεν επιδέχεται επισκευή στο πεδίο. Αντικαταστήστε τη συσκευή εάν η επιθεώρηση ή οι οδηγίες του κατασκευαστή υποδεικνύουν ζημιά. Οι μεγαλύτεροι διακόπτες που επιδέχονται συντήρηση ενδέχεται να διαθέτουν εγκεκριμένες από τον κατασκευαστή διαδικασίες συντήρησης, αλλά η επισκευή πρέπει να γίνεται μόνο από εξειδικευμένο προσωπικό με χρήση εγκεκριμένων ανταλλακτικών και μεθόδων δοκιμής.
Σχετικοί πόροι VIOX
Συμπέρασμα
Το ηλεκτρικό τόξο σε έναν διακόπτη είναι ένα φυσιολογικό αλλά έντονο ηλεκτρικό φαινόμενο που δημιουργείται όταν οι επαφές ανοίγουν υπό φορτίο ρεύματος. Ο διακόπτης πρέπει να κατευθύνει αυτό το τόξο σε ένα σύστημα ελέγχου τόξου, να το διασπάσει, να το ψύξει, να αυξήσει την τάση του τόξου και να το σβήσει.
Τα πιο σημαντικά μέρη που πρέπει να κατανοήσετε είναι τα οδηγός τόξου, κανάλι τόξου, ελάσματα αποσβέσεως τόξου, και θάλαμος απόσβεσης τόξου. Αυτά τα εξαρτήματα είναι που επιτρέπουν σε έναν αυτόματο διακόπτη να διακόπτει το ρεύμα με ασφάλεια, αντί να λειτουργεί σαν ένας απλός διακόπτης.
