Dlaczego wyłącznik powietrzny musi wytwarzać napięcie łuku?

Wyłącznik powietrzny (ACB) musi wytwarzać napięcie łuku w ramach swojego podstawowego działania, aby bezpiecznie przerwać przepływ prądu w przypadku uszkodzenia lub przeciążenia w obwodzie elektrycznym. Kiedy wystąpi awaria, taka jak zwarcie lub przeciążenie, prąd przepływający przez wyłącznik mocy może osiągnąć bardzo wysoki poziom. Aby bezpiecznie i skutecznie przerwać ten wysoki prąd, wyłącznik mocy wykorzystuje mechanizm, który generuje łuk elektryczny pomiędzy stykami. Napięcie łuku to napięcie wymagane do podtrzymania łuku pomiędzy stykami, gdy zaczną się one rozdzielać. To napięcie łuku umożliwia odwrócenie prądu od uszkodzonego obwodu i wygaszenie go w kontrolowany sposób, chroniąc w ten sposób układ elektryczny przed uszkodzeniem i zapewniając bezpieczną pracę.

Łuk powstaje w wyłączniku w wyniku przebicia elektrycznego powietrza lub innego środka izolującego pomiędzy stykami, gdy są one rozdzielone. Podczas operacji otwierania wyłącznika, zwłaszcza w warunkach zwarciowych, prąd przepływający przez styki jonizuje powietrze pomiędzy nimi. Jonizacja tworzy przewodzącą ścieżkę lub łuk, który podtrzymuje przepływ prądu nawet po rozsunięciu styków. Łuk jest zasadniczo kanałem plazmowym o wysokiej temperaturze i zjonizowanych gazach, które umożliwiają dalszy przepływ prądu, dopóki nie zostanie zgaszony lub przerwany przez mechanizmy wyłącznika.

W wyłączniku powietrznym (ACB) komora łukowa jest kluczowym elementem zaprojektowanym w celu ułatwienia wygaszenia łuku po jego zainicjowaniu między stykami. Zadaniem komory łukowej jest prowadzenie i kierowanie łuku na kontrolowaną ścieżkę, gdzie może on zostać schłodzony, zdejonizowany i ostatecznie wygaszony. Komora łukowa zazwyczaj składa się z kilku płyt lub siatek ułożonych w określonej konfiguracji, aby zmaksymalizować długość ścieżki łuku. Zmuszając łuk do przejścia przez komorę łukową, ACB usprawnia proces chłodzenia i dejonizacji, zapewniając w ten sposób skuteczne przerwanie prądu zwarciowego i zapobiegając ponownemu zapłonowi łuku.

Napięcie łuku w wyłączniku odnosi się do napięcia, które pojawia się na stykach po powstaniu między nimi łuku podczas operacji otwierania. Napięcie to jest niezbędne do podtrzymania łuku i przepływu prądu do czasu, aż mechanizmy wyłącznika będą mogły go bezpiecznie zgasić. Wielkość napięcia łuku zależy od takich czynników, jak wielkość prądu, rodzaj uszkodzenia lub przeciążenia oraz konstrukcja wyłącznika. Wyłączniki automatyczne zaprojektowano do obsługi i przerywania łuków poprzez zastosowanie takich funkcji, jak komory łukowe, urządzenia do gaszenia łuku i kontrolowane odległości separacji styków w celu zarządzania i bezpiecznego gaszenia napięcia łuku podczas pracy.