Přerušení elektrických obvodů

Otevírání elektrických obvodů je obvykle chápáno jako přechodový proces, při kterém se proud obvodu mění z určité hodnoty na nulu. V konečné fázi rozpojení obvodu se mezi kontakty rozpojovacího zařízení objeví mezera, která musí kromě nulové vodivosti získat také dostatečně vysokou elektrickou pevnost, aby odolala působení napětí obvodu, které se na ní obnovuje.

Fyzikální vlastnosti obloukového výboje

Elektrický oblouk může vzniknout při porušení mezery mezi kontakty (elektrodami) nebo při jejich otevření. Při rozepnutí kontaktů usnadňuje vytváření horkých „bodů“ na kontaktní ploše vznik oblouku mezi nimi, což je důsledek značných proudových hustot na malých „odtrhávacích“ oblastech. To způsobí, že se při přerušení kontaktů vytvoří oblouk, a to i při poměrně nízkém napětí (řádově několik desítek voltů).

Obvykle se předpokládá, že minimální podmínky pro vznik alespoň nestabilního oblouku na kontaktech jsou proud cca 0,5 A a napětí 15 – 20 V.

Otevření kontaktů při nižších hodnotách napětí a proudu je obvykle doprovázeno pouze malými jiskrami. Při vyšších napětích v rozpojeném obvodu, ale při nižších proudech se může mezi rozpínacími kontakty vytvořit doutnavý výboj.

Existence doutnavého výboje je charakterizována výrazným poklesem napětí na katodě (až 300 V). Pokud se doutnavý výboj změní v obloukový výboj, například při zvýšení proudu v obvodu, poklesne úbytek napětí na katodě na 10–20 V.

Charakteristické rysy obloukového výboje při vysokém tlaku plynného prostředí jsou:

• vysoká proudová hustota ve sloupci oblouku;
• vysoká teplota plynu uvnitř obloukového kanálu dosahující 5000 K a za podmínek intenzivní deionizace 12000 – 15 K a vyšší;
• vysoká proudová hustota a nízký úbytek napětí na elektrodách.

Obvykle je cílem zajistit, aby byl proces otevření okruhu dokončen co nejrychleji. K tomuto účelu se používají speciální spínací přístroje (vypínače, jističe, stykače, pojistky, zátěžové spínače atd.).

Obloukové jevy jsou pozorovány nejen ve výhybkách. Elektrický oblouk může vzniknout při rozepnutí kontaktů vysokonapěťového odpojovače, při blikání izolace vedení, při vyhoření pojistkových prvků atd.

Složitost zařízení těchto přístrojů závisí na požadavcích, které jsou na ně kladeny ve vztahu k úrovním provozních napětí, hodnotám jmenovitých proudů a zkratových proudů, úrovním vznikajících přepětí, atmosférickým podmínkám, stupni rychlosti odezvy atd.

Vlastnosti otevírání elektrických obvodů s odpojovači

S problematikou hašení dlouhých otevřených oblouků střídavého proudu se nejčastěji setkáváme při použití jednoduchých odpojovačů jako odpojovacích zařízení. Takové odpojovače nemají speciální zařízení pro zhášení oblouku a když se kontakty otevřou, jednoduše natáhnou oblouk ve vzduchu.

Pro zlepšení podmínek pro natahování oblouku jsou odpojovače vybaveny trychtýřovými nebo přídavnými tyčovými elektrodami, podél kterých se oblouk zvedá nahoru a natahuje na větší délku.

Na internet je nahráno mnoho videí, která ukazují proces elektrického oblouku při otevření kontaktů odpojovače pod zátěží (lze je snadno najít vyhledáním „odpojovače elektrického oblouku“).

Zhášení otevřených oblouků na odpojovačích nebo mezi drátem a zemí na vedeních pro přenos energie značně usnadňuje vítr. Za přítomnosti větru může být oblouk kratší, a tudíž jasný rychleji než za nepřítomnosti větru. S takovým faktorem, jako je vítr, by se však nemělo počítat kvůli jeho nestálosti, ale spíše by se mělo vycházet z obtížnějších podmínek – úplné absence větru.

Pomocí odpojovačů není možné vypnout velký proud, protože oblouk pak dosahuje značné délky, vytváří velké plameny a silně taví kontakty odpojovacího zařízení. Silný otevřený oblouk snadno poškodí izolátory, se kterými přijde do kontaktu, a způsobí přeskočení mezi fázemi, což vede ke zkratům v síti.

Konvenční odpojovače jsou široce používány k odpojování proudů naprázdno malých transformátorů, kapacitních nabíjecích proudů vedení, malých zátěžových proudů atd.

Způsoby přerušování elektrických obvodů

V zásadě jsou možné následující způsoby otevírání stejnosměrných a střídavých elektrických obvodů.

1. Jednoduché přerušování elektrických obvodů

Do této skupiny patří způsoby otevírání elektrických obvodů stejnosměrného a střídavého proudu, ve kterých nejsou prováděna žádná zvláštní doplňková opatření k omezení velikosti proudu v obvodu před rozepnutím kontaktů nebo zvláštní opatření ke snížení energie oblouku v obloukové mezeře spínače.

Při tomto způsobu rozepínání zajišťuje podmínky pro přerušení obvodu zhášecí komora oblouku vlastního odpojovacího zařízení vytvořením potřebné elektrické pevnosti mezery při průchodu proudu nulou (střídavý proud) nebo dosažením dostatečné hodnoty napětí na oblouku (stejnosměrný proud).

Při vypínání oblouku se mohou kontakty zařízení otevřít v jakékoli fázi proudu procházejícího obvodem, proto musí být kontakty a prvky zhášecí komory oblouku navrženy tak, aby vydržely účinky oblouku o relativně vysokém výkonu a energii.

Zhášecí komory elektrických přístrojů

Zhášecí komora jističe

2. Omezené obloukové poruchy v elektrických obvodech

Mezi tyto typy odpojovacích metod patří ty, při kterých se před otevřením obvodu do obvodu vnese poměrně velký činný nebo jalový odpor, díky kterému se proud v obvodu poměrně výrazně sníží oproti jeho hodnotě, která existovala před začátkem omezení. Spínací zařízení přeruší omezený proud zbývající v obvodu.

V tomto případě vzniká na kontaktech oblouk omezeného výkonu a zhášení oblouku zbývajícího proudu je jednodušší úkol, než kdyby proud omezen nebyl.

Do stejné skupiny běžně zahrnujeme také takové způsoby odpojení, ve kterých je fáze rozpojení proudu přísně pevná nebo doba hoření oblouku na kontaktech je omezena některými speciálními opatřeními, například ventilovými zařízeními atd.

3. Bezobloukové otevírání elektrických obvodů

Proces otevírání elektrických obvodů je v tomto případě charakteristický tím, že k obloukovému výboji na hlavních kontaktech nedochází vůbec nebo se vyskytuje ve formě velmi krátkodobého nestabilního oblouku vlivem indukčnosti a vzájemné indukčnosti obvodů. Tento typ vypínání je obvykle dosahován pomocí výkonných ventilů (křemíkové diody nebo tyristory) používaných jako bočníkové prvky hlavních kontaktů spínače.

Vlastnosti zhášení oblouku při otevírání elektrických obvodů stejnosměrného a střídavého proudu

Podmínky pro zhášení střídavého oblouku s aktivní deionizací mezery spínacího zařízení jsou zásadně odděleny od podmínek pro zhášení stejnosměrných oblouků a dlouhých otevřených střídavých oblouků.

Ve stejnosměrném oblouku nebo v otevřeném dlouhém oblouku střídavém proudu dochází ke zhášení zejména proto, že při napínání oblouku zdroj elektrické energie nedokáže pokrýt úbytek napětí ve sloupci oblouku, v důsledku čehož dochází k nestabilnímu stavu a oblouk zhasíná.

Při vzniku oblouku v obvodu střídavého proudu, kdy sloupec oblouku podléhá aktivní deionizaci nebo je přerušen do série krátkých oblouků, může dojít k uhašení oblouku, i když má zdroj ještě velkou rezervu napětí pro udržení oblouku, která je však nedostatečná pro zajištění jeho zapálení – když proud prochází nulou.

V podmínkách aktivní deionizace se při přechodu proudu přes nulu vodivost sloupce oblouku natolik sníží, že pro vybuzení oblouku v další půlperiodě je nutné na něj alespoň krátkodobě přivést značné napětí.

Pokud obvod není schopen poskytnout dostatečné napětí a rychlost jeho nárůstu v intervalu po protnutí proudu nulou, pak se proud přeruší, tj. v další půlperiodě nedojde k oblouku a obvod se nakonec rozpojí.

Dále se podíváme na ten nejběžnější. jednoduché přerušení elektrického oblouku.

Pokud napětí a proud zdroje obvodu překročí určité kritické hodnoty, pak na kontaktech elektrického odpojovacího zařízení Když se otevřou, dojde ke stabilnímu obloukovému výboji. Při dalším rozbíhání kontaktů nebo sfouknutí oblouku se v zhášecí komoře odpojovače oblouku vytvoří podmínky pro nestabilní hoření oblouku, který může být uhašen.

S rostoucím napětím a proudem obvodu se rychle zvyšuje obtížnost vytváření podmínek pro nestabilní hoření oblouku. Při napětí dosahujícím tisíců a desetitisíců voltů a relativně vysokých proudech (tisíce ampérů) vzniká na kontaktech odpojovacího zařízení velmi silný oblouk, k jehož zhášení a následně k rozpojení obvodu je třeba přijmout opatření vedoucí k použití více či méně složitých zhášecích zařízení. Zvláště významné obtíže vznikají při odpojování stejnosměrných obvodů.

Také při přerušování zkratových proudů ve střídavých obvodech v krátkých časových úsecích (setiny a tisíciny sekundy) je třeba překonat značné obtíže.

Rychlé přerušení obvodu a eliminace zkratů, ke kterým dochází v elektrických instalacích, jsou diktovány řadou okolností, především potřebou zachovat stabilitu elektrických systémů, chránit vodiče a zařízení před tepelnými účinky zkratových proudů a chránit kontakty a zhášecí komory odpojovacích zařízení před destruktivními účinky silného oblouku.

Rychlá eliminace oblouku při otevírání obvodu má velký význam také u nízkonapěťových řídicích obvodů, které jsou obvykle určeny pro velmi velké množství spínacích procesů. Zkrácení doby hoření oblouku vede ke snížení hoření kontaktů a dalších prvků zařízení a následně ke zvýšení životnosti.

Velmi rychlá eliminace oblouku však může vést ke vzniku velmi velkých přepětí v obvodu, protože oblouk při otevření obvodu absorbuje elektromagnetickou energii uloženou v obvodu, která by se mohla přeměnit na elektrostatickou energii přepětí. V některých případech tedy může sehrát pozitivní roli i obloukový výboj. To je třeba vzít v úvahu.

Problém vytvoření spolehlivých vysokorychlostních vysokonapěťových a nízkonapěťových jističů spočívá především ve správném řešení problematiky zhášení oblouku v nich.

Odpojování elektrických obvodů nízkého a vysokého napětí se vznikem silného oblouku na kontaktech elektrických zařízení je složitý proces, jehož studium je předmětem velkého množství teoretických a experimentálních studií a konstrukčního vývoje.

Existuje velké množství metod pro hašení střídavého a stejnosměrného elektrického oblouku, které se v praxi používají v závislosti na úrovních provozních napětí, hodnot proudu, požadovaných provozních dob odpojovačů, bezpečnostních podmínek atd.

V současné době stále představují jednoduché obloukové poruchy hlavní cestu, kterou se technologie vysokonapěťových a nízkonapěťových spínacích zařízení střídavého a stejnosměrného proudu nadále ubírá.

Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře

480+ hodnocení na

Od 1000 rublů Všechny ceny
Bezpodmínečná záruka

Domluvte si opravu, nahrajte fotografie poškození nebo zkontrolujte cenu

Profesionálové vtipkují, že elektrotechnika je věda o špatných kontaktech. S tímto tvrzením nemůžete polemizovat, ale najít vadnou část kabeláže je někdy obtížné. A někdy je to tak jednoduché jako loupání hrušek.

Jak hledat otevřené a zkraty

Není žádným tajemstvím, že se k tomu používá zařízení – multimetr. Přepíná se do režimu měření odporu, neboli testování spojitosti. Pokud se sondami dotknete dvou bodů kabelu a tester pípne, pak je vodič neporušený, pokud není signál, obvod je přerušený. Odpor celého drátu je malý, ale při přetržení má sklon k nekonečnu.

Při hledání uzávěru se držíme stejného principu, ale obráceně. Nyní je pro nás zvonek známkou poruchy a jeho nepřítomnost naznačuje, že nedošlo ke zkratu (zkratu).

Mnoho jednoduchých chyb můžete najít sami. Složitost elektroinstalace moderního vozu, instalační vlastnosti a využití různého know-how výrobce jsou však důvody, proč kontaktovat odborníka. Obzvláště zastrašující je množství elektroniky.

Když selže kabeláž

Samotné dráty se nelámou. Nebezpečí spočívá ve spárách, ohybech a pronikání vlhkosti.

Příčiny přerušení obvodu:

• odpojení konektoru;
• opotřebení, uvolněné kontakty;
• oxidace elektroinstalace;
• kontaktní kontaminace.

• poškození izolace;
• Ke zkratu ve spotřebiči dochází v důsledku běžného opotřebení. Může způsobit přehřátí vodičů, poruchu izolace a zkrat v elektroinstalaci;
• oxidace elektroinstalace;
• nekvalitní opravy. Za každou cenu dosáhněte krátkého drátu ke spotřebiteli nebo jej prodlužte příliš tenkým jádrem pomocí kroucení.
• Stává se, že řemeslníci jednoduše neznají složitosti zařízení a náhodně poškodí kabeláž samořezným šroubem.

Výsledky manželství se většinou nedostaví hned. Auto jede správně, dokud se nějaký drát systematicky neroztřepe nebo nevyhoří uvolněný kontakt.

Garantujeme, že takové případy jsou v autocentru Leader vyloučeny.

Cena

č. str	Seznam služeb	Počet	Cena v rublech.
1	Diagnostika zkratovaných/přerušených drátových kontaktů	souprava	od 1000

Celkově náklady na diagnostiku zkratovaného / přerušeného drátového kontaktu v naší službě začínají od 10000 rublů.

Známky přerušení vodiče nebo zkratu

• selhání spotřebitele. Například nefunguje blinkr nebo je tichý startér;
• přehřívání elektroinstalace, kouř;
• nesprávný provoz zařízení. Když je zapalování zapnuto, jehla jakéhokoli zařízení jde na maximum, nebo když je ohřívač zapnutý, hladina benzínu v nádrži se „zvyšuje“;
• Vzhled signálu „Zkontrolujte motor“ může být způsoben elektrickými důvody.

Měl jsem případ

V minulém století začalo hořet relé otáčení na mém VAZ 2101, ale nikdo nemohl najít důvod. Bylo rozhodnuto nainstalovat spolehlivější importované relé. Výsledek je zřejmý – trvalo to celý měsíc oproti týdnu u nás. Poté, co jsem vyměnil pár a šel do renomované společnosti na diagnostiku, rozhodl jsem se naučit se opravit relé sám. Ručním navíjením 90 závitů jsem mírně prodloužil životnost. A pak. Prodal jsem auto.

Takto můžete odstranit příznaky, aniž byste odstranili příčinu. Je nepravděpodobné, že vám takové metody opravy budou vyhovovat, abyste zabránili růstu problémů jako sněhová koule, musíte se okamžitě dostat ke dnu hlavní příčiny.

Co dělat, aby se dlouho nerozbila

Provozuschopnost elektroinstalace do značné míry závisí na kvalitě oprav a údržby. Vlhkost a vibrace jsou dlouholetými nepřáteli elektrického vedení Instalace příliš výkonného elektrického zařízení na automobil, stejně jako nenabitá, vybíjející baterie, jsou také příčinou poruch.

Těmto problémům se ale brání dodržováním technologie.

Ctíme a dodržujeme všechny požadavky řídící dokumentace a vyzýváme obyvatele Kaliningradu a naše hosty, aby bezpečně kontaktovali autoservis Leader pro diagnostiku a opravy elektrických rozvodů, Kaliningrad, st. Mendělejevová, 61B.