כיצד לכבות קשת חשמלית במכשירים חשמליים
שבירת המעגל החשמלי של המכשיר הוא תהליך של מעבר של גוף המיתוג של המכשיר ממצב של מוליך זרם חשמלי למצב של לא מוליך (דיאלקטרי).
כדי שהקשת תידחה, יש צורך שתהליכי הדה-יוניזציה יעלו על תהליכי היינון. כדי לכבות את הקשת, יש צורך ליצור תנאים שבהם מפל המתח על הקשת עולה על המתח המסופק על ידי ספק הכוח.
תנועת אוויר כפויה
כיבוי קשת בזרם אוויר דחוס המיוצר על ידי מדחס יעיל מאוד. כיבוי כזה אינו משמש במכשירי מתח נמוך, שכן ניתן לכבות את הקשת בדרכים פשוטות יותר ללא שימוש בציוד מיוחד לדחיסת אוויר.
כדי לכבות את הקשת, במיוחד בזרמים קריטיים (כאשר מתרחשים תנאים לכיבוי הקשת החשמלית, הם נקראים קריטיים), נעשה שימוש במכת אוויר מאולצת שנוצרת על ידי חלקי המערכת הנעה בעת תנועה במהלך תהליך המעידה.
כיבוי קשת בנוזל, למשל בשמן שנאים, הוא יעיל מאוד, מכיוון שהתוצרים הגזים המתקבלים של פירוק שמן בטמפרטורה הגבוהה של הקשת החשמלית מייצרים באופן אינטנסיבי את גליל הקשת. אם המגעים של התקן הניתוק ממוקמים בשמן, אז הקשת שהתרחשה במהלך הפתיחה מובילה להיווצרות גז אינטנסיבית ולאידוי השמן. סביב הקשת נוצרת בועת גז המורכבת בעיקר ממימן. הפירוק המהיר של השמן מוביל לעלייה בלחץ, מה שתורם לקירור קשת ולדה-יוניזציה טובים יותר. בשל מורכבות העיצוב, שיטה זו של כיבוי קשת אינה משמשת בהתקני מתח נמוך.
לחץ גז מוגבר מקל על כיבוי הקשת מכיוון שהוא מגביר את העברת החום. נמצא כי מאפייני מתח הקשת בגזים שונים בלחצים שונים (גבוהים מאטמוספריים) יהיו זהים אם לגזים אלו יש אותם מקדמי העברת חום בהסעה.
כיבוי בלחץ מוגבר מתבצע בנתיכים סגורים של מחסנית ללא חומר מילוי מסדרת PR.
השפעה אלקטרודינמית על הקשת. בזרמים מעל 1 A, לכוחות האלקטרודינמיים המתרחשים בין הקשת לחלקים החיים הסמוכים יש השפעה גדולה על כיבוי הקשת.נוח לשקול אותם כתוצאה מהאינטראקציה של זרם הקשת והשדה המגנטי שנוצר על ידי הזרם העובר דרך החלקים החיים. הדרך הפשוטה ביותר ליצור שדה מגנטי היא למקם נכון את האלקטרודות שביניהן שורפת הקשת.
להתקשות מוצלחת, יש צורך שהמרחק בין האלקטרודות יגדל בהדרגה בכיוון התנועה שלה. בזרמים נמוכים, אף צעד קטן, אפילו קטן מאוד (גובה 1 מ"מ) אינו רצוי, מכיוון שהקשת עשויה להתעכב בקצה שלהם.
מילוי מגנטי. אם לא ניתן להשיג קירור על ידי סידור נכון של החלקים נושאי הזרם באמצעות פתרונות מגע מקובלים, אז כדי לא להגדיל יותר מדי, נעשה שימוש בקירור מגנטי כביכול. כדי לעשות זאת, באזור שבו הקשת בוערת, ליצור שדה מגנטי באמצעות מגנט קבוע או אלקטרומגנט שסליל כיבוי הקשת שלו מחובר בסדרה עם המעגל הראשי.לעיתים השדה המגנטי שנוצר ע"י לולאת הזרם מוגבר ע"י חלקי פלדה מיוחדים. השדה המגנטי מכוון את הקשת לכיוון הרצוי.
עם סליל כיבוי קשת המחובר בסדרה, שינוי בכיוון הזרם במעגל הראשי אינו גורם לשינוי בכיוון תנועת הקשת. עם מגנט קבוע, הקשת תנוע בכיוונים שונים בהתאם לכיוון הזרם במעגל הראשי. בדרך כלל, העיצוב של מצנח הקשת אינו מאפשר זאת. אז המכשיר יכול לעבוד בכיוון אחד של הזרם, וזו אי נוחות משמעותית. זהו החיסרון העיקרי של עיצוב המגנט הקבוע, שהוא פשוט יותר, קומפקטי יותר וזול יותר מעיצוב סליל הקשת.
הדרך לכבות את הקשת באמצעות סליל מחובר בסדרה היא שעוצמת השדה הגבוהה ביותר צריכה להיווצר בזרמים קריטיים שהם קטנים. שדה כיבוי הקשת הופך לגדול רק בזרמים גבוהים, כאשר אפשר להסתדר בלעדיו, שכן הכוחות האלקטרודינמיים הופכים משמעותיים מספיק כדי לפוצץ את הקשת.
השתקה מגנטית נמצאת בשימוש נרחב במכשירים המיועדים ללחץ אטמוספרי רגיל. במתגי אוויר אוטומטיים למתחים של עד 600 וולט (למעט מהירות גבוהה), לא משתמשים בסלילי מרווה קשת, שכן מדובר בעיקר במכשירים המופעלים ידנית וקל ליצור עבורם פער מגע גדול מספיק. עם זאת, לעתים קרובות נעשה שימוש בחיזוק שדה עם מלחצי פלדה המכסים חלקים חיים. סלילי כיבוי קשת משמשים ב מגעים אלקטרומגנטיים חד קוטביים זרם ישר כי יש להפחית בהרבה את פתרון המגע כדי להימנע משימוש באלקטרומגנט גדול מדי שנסוג.