Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Дугогасительная камера — это узел коммутационного аппарата, в котором происходит гашение электрической дуги, возникающей при размыкании контактов под током. От её конструкции и физического принципа работы зависят отключающая способность, ресурс контактов и надёжность всего выключателя. Камера применяется в автоматах низкого напряжения, контакторах, масляных, элегазовых и вакуумных выключателях.
Дугогасительная камера — это специальная замкнутая или полузамкнутая часть аппарата, внутри которой за минимально возможное время гасится электрическая дуга. Дуга возникает при размыкании контактов под нагрузкой, при коротких замыканиях и при срабатывании защит.
Без камеры коммутационный аппарат не может выполнять основную функцию — отключать рабочие токи и токи КЗ. Конструкция камеры подчиняется двум физическим задачам: удлинение и охлаждение ствола дуги и усиление деионизации межконтактного промежутка после прохождения тока через ноль.
Камера должна не только погасить дугу, но и обеспечить восстановление электрической прочности межконтактного промежутка быстрее, чем нарастает восстанавливающееся напряжение сети. Если этого не происходит — дуга загорается повторно.
Ствол дуги — это плазма, в которой одновременно протекают процессы ионизации и деионизации. Чтобы дуга погасла, нужно нарушить баланс в сторону деионизации: охладить плазму, удлинить столб, отвести заряженные частицы.
Для дуги переменного тока удобный момент гашения — переход тока через ноль каждые полпериода (для частоты 50 Гц — каждые 10 мс). В этот момент мощность, вкладываемая в дугу, минимальна, и камера может «закрыть» промежуток. Большинство аппаратов переменного тока используют именно эту особенность.
После прохождения тока через ноль межконтактный промежуток должен быстро восстановить электрическую прочность. Если прочность нарастает медленнее, чем напряжение сети, происходит повторное зажигание дуги. Поэтому камера должна интенсивно охлаждать и продувать промежуток.
Применяются в автоматических выключателях до 1 кВ и в низковольтных контакторах. Внутри камеры расположен пакет металлических пластин (деионная решётка). При размыкании контактов дуга затягивается в решётку и расщепляется на короткие последовательно включённые участки.
На постоянном токе на каждой паре «пластина — дуга» возникает околоэлектродное падение напряжения порядка 20–25 В. Если число пластин таково, что суммарное падение становится больше приложенного напряжения, дуга не может поддерживаться и гаснет. На переменном токе после прохождения тока через ноль на каждой паре пластин формируется околокатодная электрическая прочность 100–200 В, что также препятствует повторному зажиганию дуги.
В контакторах постоянного тока и некоторых выключателях используют магнитное поле, создаваемое последовательной катушкой. Сила Ампера выдувает дугу из межконтактной зоны в камеру с дугогасительной решёткой или щелевыми каналами. Различают поперечное и продольное магнитное дутьё.
В баковых и маломасляных выключателях контакты размыкаются в трансформаторном масле. Энергия дуги разлагает масло с образованием газового пузыря, состоящего в основном из водорода. Высокая теплопроводность водорода интенсивно охлаждает дугу.
В элегазовых выключателях гашение происходит в среде SF6 (шестифтористая сера). Газ обладает высокой электроотрицательностью: его молекулы захватывают свободные электроны, образуя малоподвижные отрицательные ионы. Дугогасительная способность элегаза в несколько раз выше, чем воздуха при равных условиях.
В вакуумных выключателях контакты размещаются внутри герметичного изоляционного корпуса с высоким вакуумом. Дуга в вакууме существует за счёт паров металла электродов и почти полностью гаснет при первом переходе тока через ноль.
Современные элегазовые выключатели чаще всего используют автокомпрессионный принцип: при размыкании контактов поршень сжимает SF6 и направляет его струёй вдоль ствола дуги. Существуют также схемы с термическим расширением газа, нагретого самой дугой.
В автоматах серий ВА, ВН и аналогичных дугогасительная камера с деионной решёткой — обязательный элемент. От неё зависят предельная и рабочая отключающие способности (Icu и Ics) по ГОСТ IEC 60947-2-2021.
Для распределительных сетей 6–35 кВ доминируют вакуумные выключатели с ВДК. На напряжении 110 кВ и выше используются преимущественно элегазовые камеры. Требования к выключателям 3–750 кВ устанавливает ГОСТ Р 52565-2006.
В контакторах постоянного и переменного тока применяются камеры с магнитным дутьём и деионными решётками. Они обеспечивают высокий механический и коммутационный ресурс при частых включениях.
Деионная решётка:
Элегазовая камера:
Вакуумная камера:
Дугогасительная камера — критически важный узел любого коммутационного аппарата. Тип камеры определяет область применения, отключающую способность и ресурс выключателя. В низковольтных аппаратах доминируют деионные решётки, в среднем напряжении 6–35 кВ — вакуумные камеры, в высоком 110 кВ и выше — элегазовые. Понимание физики дугогашения и конструкции камер помогает грамотно подобрать аппарат под условия конкретной электроустановки и обеспечить её надёжную работу.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.