Устройства, обеспечивающие защиту только от тока короткого замыкания
Устройства защиты от токов короткого замыкания могут быть установлены в таких местах, где защита от перегрузки достигается другими средствами или не требуется. Эти устройства должны обеспечивать отключение тока короткого замыкания до ожидаемого значения тока короткого замыкания включительно.
В отключающих аппаратах до 1 кВ широко используются следующие способы гашения дуги.1. Удлинение дуги при быстром расхождении контактов2. Деление длинной дуги на ряд коротких дуг.3. Гашение дуги в узких щелях. Если дуга горит в узкой щели, образованной дугостойким материалом, то благодаря соприкосновению с холодными поверхностями происходит интенсивное охлаждение и диффузия заряженных частиц в окружающую среду. Это приводит к быстрой деионизации и гашению дуги.4. Движение дуги в магнитном поле. Электрическая дуга может рассматриваться как проводник с током. Магнитное поле может быть создано постоянными магнитами, специальными катушками или самим контуром токоведущих частей Быстрое вращение и перемещение дуги способствует ее охлаждению и деионизации.Основные способы гашения дуги в аппаратах выше 1 кВ.1. Гашение дуги в масле. Если контакты отключающего аппарата поместить в масло, то возникающая при размыкании дуга приводит к интенсивному газообразованию и испарению масла. Вокруг дуги образуется газовый пузырь, состоящий в основном из водорода (70—80%); быстрое разложение масла приводит к повышению давления в пузыре, что способствует ее лучшему охлаждению и деионизации. Гашение дуги в масле широко применяется в выключателях.2. Газовоздушное дутье. Охлаждение дуги улучшается, если создать направленное движение газов — дутье. Дутье вдоль или поперек дугаспособствует проникновению газовых частиц в ее ствол, интенсивной диффузии и охлаждению дуги. Газ создается при разложении масла дугой (масляные выключатели) или твердых газогенерирующих материалов (автогазовое дутье). Более эффективно дутье холодным неионизированным воздухом, поступающим из специальных баллонов со сжатым воздухом (воздушные выключатели).4. Гашение дуги в вакууме. Высокоразреженный газ обладает электрической прочностью, в десятки раз большей, чем газ при атмосферном давлении. Если контакты размыкаются в вакууме, то сразу же после первого прохождения тока в дуге через нуль прочность промежутка восстанавливается и дуга не загорается вновь. Эти свойства вакуума используются в некоторых типах выключателей.
5. Гашение дуги в газах высокого давления. Воздух при давлении 2 МПа и более также обладает высокой электрической прочностью. Это позволяет создавать достаточно компактные устройства для гашения дуги в атмосфере сжатого воздуха. Еще более эффективно применение высокопрочных газов, например шестифтористой серы SFg (элегаза). Элегаз обладает не только большей электрической прочностью, чем воздух и водород, но и лучшими дугогасящими свойствами даже при атмосферном давлении.
