Как работают китайские воздушные выключатели

Воздушные выключатели в Китае, как и в других частях мира, работают на основе следующих общих принципов и механизмов:

Основной принцип работы
**Электромагнитная индукция**: Когда цепь находится в нормальном состоянии, ток, проходящий через воздушный выключатель, создает определенное магнитное поле. Магнитного поля, создаваемого нормальным током, недостаточно, чтобы вызвать движение магнитной системы в выключателе. Однако, когда происходит неисправность и ток внезапно резко увеличивается, согласно закону Ампера, увеличенный ток создаст гораздо более сильное магнитное поле.
**Тепловой эффект**: В дополнение к электромагнитному эффекту, тепловой эффект также играет важную роль. Когда через проводник воздушного выключателя проходит сверхток, согласно закону Джоуля, проводник будет генерировать тепло из-за сопротивления. Выделяемое тепло пропорционально квадрату тока, сопротивлению проводника и времени. При нормальных условиях тока выделяемое тепло находится в допустимом диапазоне и не приведет к срабатыванию воздушного выключателя. Но когда происходит перегрузка по току, выделяемое тепло быстро увеличивается.

### Механизм отключения
**Электромагнитное отключение**: Увеличенное магнитное поле из-за перегрузки по току заставляет якорь в электромагнитном расцепляющем устройстве притягиваться, а якорь приводит в движение расцепляющий механизм, отсоединяя контакты выключателя и отключая цепь. Это в основном используется для защиты от коротких замыканий, когда ток увеличивается мгновенно и значительно.
**Тепловое отключение**: Избыточное тепло, выделяемое перегрузкой по току, заставляет биметаллическую полосу в тепловом расцепляющем устройстве деформироваться. Биметаллическая полоса состоит из двух разных металлов с разными коэффициентами теплового расширения. При нагревании два металла расширяются с разной скоростью, заставляя биметаллическую полосу изгибаться. По мере повышения температуры из-за перегрузки по току биметаллическая полоса изгибается до определенной степени и толкает расцепляющий механизм, чтобы отключить автоматический выключатель. Это в основном используется для защиты от перегрузок, когда ток больше номинального тока, но не такой экстремальный, как при коротком замыкании, и перегрузка по току длится в течение определенного периода времени.

### Механизм гашения дуги
**Образование дуги**: когда контакты воздушного выключателя отсоединяются, между контактами образуется дуга из-за ионизации воздуха и высокой температуры. Дуга может проводить электричество и может повредить контакты и другие компоненты, если ее вовремя не погасить.
**Принцип гашения дуги**: воздушные выключатели обычно используют такие меры, как удлинение дуги, охлаждение дуги и гашение дуги для гашения дуги. Например, некоторые воздушные выключатели оснащены камерами гашения дуги. Камера гашения дуги обычно изготавливается из материалов с хорошей изоляцией и характеристиками рассеивания тепла. Когда дуга попадает в камеру гашения дуги, она удлиняется и охлаждается перегородками и канавками в камере. В то же время поток воздуха, создаваемый движением контактов, также может задуть дугу, благодаря чему дуга быстро гаснет, а цепь полностью отключается.

В целом, китайские воздушные выключатели используют комбинацию принципов электромагнитного, теплового и дугогашения для достижения функций защиты от сверхтоков и отключения цепи, обеспечивая безопасность и стабильность энергосистемы.