ТЕМА 1.3. ДУГОГАСИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

Разрыв эл. цепи под током всегда сопровождается образованием электрической дуги. Это объясняется тем, что в момент размыкания нажатие резко уменьшается, контактное сопротивление также резко увеличивается, вызывая мгновенный разогрев в точке размыкания. Окружающий воздух также нагревается и при токе в цепи более 0,1 А и напряжении свыше 20В ионизируется и происходит дуговой разряд. В результате, хотя контакты уже разомкнулись, но электрическая цепь не прерывается и ток течет через ионизированный воздух. Температура дуги достигает 6000°-25000 С, она производит оплавление поверхности контактов, выброс частиц расплавленного металла, загрязнение поверхности продуктами горения металла. Во избежание быстрого вывода из строя контактов, дугу необходимо отвести от контактов, а затем погасить.

Для ликвидации дуги применяются дугогасительные устройства, состоящие из катушки с сердечником, к которому с двух сторон прижаты стальные пластины (полюсы) для передачи магнитного поля в зону, где возникает дуга. Для того, чтобы дуга могла сойти с контактов, применяются элементы, электрически соеди­ненные с обоими контактами, которые называются «рогами», а для того чтобы дуга горела в замкнутом пространстве и не могла переброситься на окружающие части аппарата, устанавливается дугогасительная камера.

Магнитное гашение дуги основано на том, что ток дуги наводит свое магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем дугогасительной катушки и таким образом дуга выталкивается в направлении дугогасительной камеры, она перебрасывается с контактов на «рога», где продолжая гореть, все больше удлиняется до тех пор, пока не произойдет её разрыв.

Чтобы ускорить гашение дуги, камеру внутри разделяют перегородками или лабиринтами. Материалом дугогасительной камеры является асбоцемент, который обладает высокой теплостойкостью и изолирующими свойствами.

Замыкание или размыкание контактов всегда сопряжено с перемещением подвижного контакта. Устройство, приводящее в движение контакт, называется приводом.

Приводы могут быть непосредственные (ручные), электромагнитные, электропневматические и электродвигательные. Непосредственные приводы применяются в контроллерах машиниста, рубильниках, выключателях и т. д.

В электромагнитном приводе перемещение подвижной системы создается за счет притяжения якоря 4 (рис. 4) к сердечнику 3 электромагнита. Магнитный поток, создаваемый катушкой 2 при протекании по ней тока, замыкается через ярмо /, сердечник 3, якорь 4 и воздушный зазор х. Когда цепь катушки аппарата разрывается, якорь перемещается в исходное (выключенное) состояние пружиной 5. Электромагнитный привод получил большое распространение в электрических аппаратах, где требуется небольшой ход подвижной системы и относительно небольшое усилие благодаря простоте и надежности работы.

Рис. 5 Схемы пневматических приводов:

а - диафрагменного; б - поршневого; 1 - рабочая камера; 2 - крышка;3 -диафрагма; 4 - корпус; 5 - шток; 6 • цилиндр; 7 - пружина; 8 - поршень; 9 -манжета

Там, где требуется большое усилие нажатия при больших перемещениях, применяются пневматические приводы. При перемещениях до 50 мм применяют диафрагменные приводы (рис. 5, а), где требуются большие перемещения - поршневые (рис. 5, б). Принцип работы пневматического привода следующий: при пуске воздуха в рабочую камеру 1 поршень S перемещает шток 5 (или диафрагма прогибается, перемещая шток 5), связанный с подвижным контактом аппарата, который в конце хода поршня займет замкнутое положение. При выпуске воздуха под действием пружины поршень переместится вместе со штоком в начальное положение (выключенное), подвижной контакт разомкнет цепь. Такие аппараты, как реверсор, тормозной переключатель, имеют двухпозиционные приводы, т. е. приводы, имеющие два фиксированных положения. Выпуск воздуха из рабочей камеры не изменяет положение этих аппаратов и переходов в другое положение возможен только после подачи воздуха во вторую рабочую камеру. Электродвигательный привод применяется при большом числе позиций, например в силовом контроллере ЭКГ на электровозе.

РАЗДЕЛ П.