Jak gasić łuk elektryczny?
| Prezentacje firmowe KomponentySkuteczne gaszenie łuku elektrycznego w przekaźniku to podstawa zapewnienia jakości, a więc długiej bezawaryjnej pracy, a także szeroko rozumianego bezpieczeństwa instalacji, obwodów i zasilanego przez ten element urządzenia. Dlatego w niniejszym artykule skupiamy się właśnie na łuku elektrycznym, przekazując garść podstawowych informacji, które powinien znać każdy inżynier oraz pokazując, jaki wpływ na parametry przekaźnika mają mechanizmy gaszenia wyładowań.
Z reguły łuk elektryczny powstaje podczas rozłączania styków, przez które płynie duży prąd, ale może także powstać podczas załączenia przekaźnika. Jest to niekorzystne zjawisko, podczas którego powstaje wysoka temperatura, przenoszone są materiały kontaktu z jednego styku na drugi.
Trudniejszy do ugaszenia jest łuk elektryczny powstający przy prądzie stałym, gdyż ten przy prądzie przemiennym jest naturalnie gaszony przy przejściu sinusoidy przez zero. Im większe napięcie i większy prąd, tym oczywiście trudniej ugasić powstający łuk, z uwagi na to, że jego energia rośnie. Nieodpowiednio ugaszone wyładowanie lub zbyt późno może spowodować zmniejszenie żywotności pracy styków przekaźnika.
Znanych jest kilka sposobów gaszenia wyładowania, z których najczęściej stosowane to: rozwarcie styków na odpowiednią odległość, odpowiednie ukształtowanie styków przekaźnika, dzielenie łuku na kilka mniejszych oraz wydmuch łuku poza obręb styków za pomocą magnesu.
Bardzo często w jednym przekaźniku stosuje się jednocześnie kilka sposobów gaszenia łuku elektrycznego, po to, aby poprawić skuteczność. Skuteczność gaszenia jest powiązana z maksymalnym prądem, jaki przekaźnik może komutować w obwodzie.
Przykład
Dwie z wymienionych metod zostały zastosowane w produkowanym przez Relpol SA przekaźniku RUC-M. Jest to przekaźnik do dużych obciążeń stałoprądowych, w którym połączono szeregowo styki w celu zwiększenia szczeliny (pozwala to podzielić łuk na dwie części) oraz zastosowano magnesy wydmuchujące zjonizowaną plazmę z obszaru styków. Oba te sposoby umożliwiły znaczącą poprawę skuteczności rozłączania prądów stałych przy wysokim napięciu, a tym samym zwiększyły żywotność samego przekaźnika.
Porównując wielkość rozłączanego prądu dla podobnych przekaźników różniących się od siebie zastosowanym magnesem i zwiększona szczeliną, czyli przekaźnikiem RUC-M a przekaźnikiem RUC, można zauważyć znacząco lepsze parametry wersji RUC-M (patrz tabela).
Przy napięciu 220 VDC i kategorii użytkowania DC1 przekaźnik RUC pracuje z prądem o natężeniu do 0,4 A. Dla tych samych parametrów RUC-M 2Z przełącza prąd 4,5 A, czyli ponad 10 razy większy. Jest to wynik zastosowania podwójnego systemu gaszenia.
RUC-M - przekaźnik do wymagających aplikacji
RUC-M to specjalizowany przekaźnik do pracy w obwodach dużej mocy prądu stałego. Z kolei przekaźnik RUC to jeden z nielicznych przekaźników na rynku, który ma maksymalne napięcie zestyków 440 VAC, co stwarza możliwość zastosowania tego przekaźnika w wielu aplikacjach przemysłowych.
Możliwość przełączania tak wysokich napięć jest konsekwencją istnienia w nim dużej przerwy zestykowej ≥3 mm (napięcie testowe izolacji 2500 VAC). Umożliwia to np. współpracę z małymi trójfazowymi silnikami elektrycznymi (1 HP, 400 VAC, 2,3 FLA, silnik trójfazowy, tylko dla trzech zestyków zwiernych 3Z).
Wysokie znamionowe prądy obciążenia przekaźnika RUC - 16 A dla 250 VAC lub 10 A dla 400 VAC, pozwala na stosowanie przekaźnika w aplikacjach takich jak systemy ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji, w układach automatyki, maszynach gastronomicznych, małych instalacjach fotowoltaicznych.
Uniwersalność aplikacyjną powiększa szeroki dostępny zakres napięcia cewek. Można go zasilać napięciem od 6 do 220 VDC lub od 6 do 400 VAC. Jest to także jeden z nielicznych przekaźników o możliwości zasilania cewki wysokim napięciem przemiennym 400 V.
Opcje montażu
Obudowy przekaźników RUC i RUC-M pozwalają na ich montaż na wiele sposobów. Przekaźniki z uchwytami montażowymi mogą być mocowane do płyty montażowej za pomocą wkrętów, a za pomocą adapterów (poziomy i pionowy) można zamocować przekaźniki bezpośrednio na szynie 35 mm (wg PN-EN 60715).
Wersje do druku pozwalają na umieszczenie dużego przekaźnika przemysłowego bezpośrednio na płytce drukowanej. Ostatnią, ale też najczęściej stosowaną, jest wersja do gniazda wtykowego montowanego na szynie DIN. Tak szeroki zakres wbudowania przekaźnika do instalacji elektrycznych czyni go bardzo uniwersalnym w wielu aplikacjach.
Relpol
