電気機器のアークを消す方法

装置の電気回路を遮断することは、装置のスイッチ本体が電流の導体の状態から不導体（誘電体）の状態に移行するプロセスです。

アークが消えるには、脱イオン化プロセスがイオン化プロセスを超える必要があります。アークを消すには、アークの電圧降下が電源から供給される電圧を超える条件を作り出す必要があります。

強制空気移動

コンプレッサーによって生成される圧縮空気流中でのアーク消弧は非常に効果的です。空気を圧縮するための特別な装置を使用せずに、より簡単な方法でアークを消すことができるため、このような消火は低電圧装置では使用されません。

特に臨界電流（電気アークを消す条件が発生すると、その条件が臨界と呼ばれます）でアークを消すには、トリッププロセス中に移動するシステムの部品によって生成される強制空気の吹き込みが使用されます。

変圧器油などの液体中でアークを消すことは、電気アークの高温で油が分解して生じるガス状生成物がアークシリンダーを集中的に脱イオンするため、非常に効果的です。断路装置の接点が油の中に置かれている場合、開放中に発生したアークにより激しいガスの形成と油の蒸発が発生します。アークの周囲には主に水素からなる気泡が形成されます。オイルの急速な分解により圧力が上昇し、アークの冷却と脱イオン化が促進されます。設計が複雑なため、この消弧方法は低電圧デバイスでは使用されません。

ガス圧力が増加すると熱伝達が増加するため、アークが消えやすくなります。異なるガスの対流熱伝達係数が同じである場合、異なる圧力 (大気圧より高い) での異なるガスのアーク電圧特性は同じになることがわかりました。

高圧下での消火は、PR シリーズの充填剤を使用しない密閉カートリッジヒューズで行われます。

アークに対する電気力学的効果。 1 A を超える電流では、アークと隣接する充電部の間に発生する電気力学的力がアークの消弧に大きな影響を与えます。それらは、アーク電流と充電部を通過する電流によって生成される磁場の相互作用の結果として考えると便利です。磁場を生成する最も簡単な方法は、アークが燃える電極を正しく配置することです。

硬化を成功させるには、電極間の距離が移動方向に徐々に増加する必要があります。低電流では、アークがエッジで遅れる可能性があるため、たとえ非常に小さなステップ (高さ 1 mm) がなくても望ましくありません。

磁気充填。許容可能な接触ソリューションを使用して通電部品を適切に配置しても冷却を達成できない場合は、冷却が過度に増加しないように、いわゆる磁気冷却が使用されます。これを行うには、虹が燃える領域に、 磁場 永久磁石または電磁石を使用し、その消弧コイルが主回路と直列に接続されており、場合によっては、電流ループによって生成される磁場が特殊な鋼部品によって増幅されます。磁場はアークを希望の方向に向けます。

直列接続された消弧コイルでは、主回路の電流の方向が変化してもアークの進行方向は変化しません。永久磁石を使用すると、主回路の電流の方向に応じてアークがさまざまな方向に移動します。通常、アーク シュートの設計ではこれは許可されません。そうなると、デバイスは電流の一方向に動作する可能性があり、これは非常に不便です。これが永久磁石設計の主な欠点であり、永久磁石設計はアーク コイル設計よりもシンプルでコンパクトで安価です。

直列接続されたコイルを使用してアークを消す方法は、小さい臨界電流で最大の磁界強度を生成する必要があるということです。アーク消弧場は、電気力学的力がアークを吹き消すのに十分なほど大きくなるため、消弧場なしで済む場合でも、高電流の場合にのみ大きくなります。

磁気消音は、通常の大気圧向けに設計された装置で広く使用されています。最大 600 V の電圧（高速を除く）用の自動エア スイッチでは、消弧コイルは主に手動操作の装置であり、十分に大きな接点ギャップを作成するのが容易であるため、消弧コイルは使用されません。ただし、充電部を覆う鋼製クランプによる現場補強がよく使用されます。アーク消弧コイルは以下の用途に使用されます。 単極電磁接触器 あまりにも大きな引き込み電磁石の使用を避けるために、接触溶液を大幅に減らす必要があるため、直流電流が使用されます。