6.

PRINCIPIILE CAMERELOR DE STINGERE ALE ARCULUI

ELECTRIC

Stingerea arcului electric in orice aparat electric este posibila numai in prezenta camerei de stingere In camera de stingere are loc procesul de stingere al arcului electric. Mediile cele mai utilizate în camerele de stingere sunt: aerul, uleiul, vidul avansat, hexaflorura de sulf (SF6) şi materialul granulat (nisip de cuarţ). Tensiunile până la care sunt utilizate aceste medii în stingerea arcului electric sunt redate în figura 6.1

Figura 6.1 Medii de stingere

Din figura 6.1 rezultă că pentru de joasă tensiune cel mai utilizat mediu de străpungere este aerul la presiune atmosferică.

6.1 AERUL ATMOSFERIC MEDIU DE STINGERE A ARCULUI

ELECTRIC Aerul la presiune atmosferică are un timp de refacere dielectrică destul de

ridicat (10ms) şi are o tensiune de străpungere de 30 KV/cm. În consecinţă pentru tensiuni sub 20KV distanţa minimă între contacte trebuie să fie mai mare de 10 mm. Arcul electric ce se formează între contacte trebuie, pentru a fi stins, să fie alungit

179

artificial prin suflaj magnetic sau prin dirijarea coloanei arcului electric într-o sumă de arcuri scurte şi alungite sub efectul de electrod şi nişă.

6.1.1 Suflaj magnetic . Pereţi reci A Principiul metodei Condiţia principală necesară stingerii arcului electric în curent continuu. este ca

tensiunea furnizată arcului Ufa să fie mai mică decât tensiunea necesară arcului Una.. conditie indeplinita dacă nuavem intersecţii între caracteristicile U na= f(I) şi (Ue-Ri) = U fa=f (I). Aceasta condiţie se realizează practic prin sporirea tensiunii în arc Una (a tensiunii necesare arderii)

Arcul electric ce se formează între contacte ,poate fi stins dacă este alungit sub acţiunea unei forţe. În cazul efectului de electrod alungirea acestuia se realizează cu o forţă ce se exercită între plăcile feromagnetice si coloana arcului electric . Acţiunea oricărei forţe (magnetice, mecanice etc.) asupra coloanei arcului determină alungirea acestuia. Extragerea căldurii din coloana arcului se face prin contactul acesteia cu pereţii reci din camera de stingere( principiu denumit deion deoarece o mare cantitate de căldură din coloana arcului este absorbită de pereţii reci ai camerei de stingere).

Figura 6.2 Camere de stingere

Arcul electric este răcit în contact cu pereţii reci, confecţionaţi din material

refractar . Camerele de stingere pot fi largi (fig 6.2 a ) unde distanţa dintre pereţi este mult mai mare decât diametrul coloanei de arc, sau camere cu fantă îngustă (fig 6.2 b,c,d) unde diametrul coloanei de arc este mai mare decât grosimea fantei.. Fanta îngustă poate fi variabilă ca secţiune, pentru a menţine arcul în contact intim cu pereţii pe toată durata lui, poate avea mai multe fante în paralel, sau fanta poate avea şicane pentru a mări lungimea arcului.

Arcului este introdus în camera de stingere şi alungit sub acţiunea forţei de interacţiune dintre un câmp magnetic şi curentul electric din coloana de arc .aceste principiu poartă denumirea de suflaj magnetic Ideea suflajului magnetic a apărut ca urmare a observaţiilor făcute de constructorii de aparate electrice privind eficacitatea pe care o au contactele în formă de coarne .Piciorul de sprijin al arcului electric pe piesa de contact este foarte mobil , putând fi deplasat uşor sub acţiunea unei forţe. La deplasarea unei coloane de arc pe un sistem de coarne (figura 6.3) din poziţia aa* în poziţia bb* elementul ds din coloana arcului se deplasează şi totodată se alungeşte Deplasarea elementului de arc este caracterizată printr-o viteză normală pe coloana de arc vn şi o viteză de alungire vt . Pentru a examina separat efectul celor două viteze

180

asupra coloanei arcului implicit a stingerii se consideră acţiunea separată a fiecărei viteze. Ruperea arcului electric este independentă de viteza tangenţială dar în schimb aceasta afectează energia din coloana arcului în sensul că această energie a coloanei arcului, scade pe măsură ce creşte viteza tangenţială conform relaţiei

dWa=uidt =ui(dx/vt) (6.1) Deplasarea coloanei arcului cu viteze normale vn diferite , deplasare efectuată

sub acţiune forţei magnetice:

lrdtvdl)Bi( 2n

rrrrrπρ=× (6.2)

unde ρ este densitatea coloanei de arc r-raza acesteia iar l –lungimea coloanei.. Lungimea la care se rupe arcul electric se determină din relaţia

nn v

dldvJB ρ= (6.3)

conducând la JBdl= ρd(vn2/2) echivalentă cu

JBl=(ρvn2)/2 (6.4)

În concluzie lungimea arcul electric depinde de viteza normală a coloanei arcului electric .Pe de altă parte creşterea vitezei se obţine prin creşterea inducţiei.

Figura 6.3 Suflaj magnetic

Viteza de intrare a arcului electric în camera de stingere, se determină din

ecuaţia de echilibru a forţelor ,ce acţionează asupra coloanei de arc (forţă

electromagnetică şi ascensională 2vBl

ri 2

2 ρ=π

) având expresia :

riBk

riB

rl2

rl2

riBv

ρ=

ρπ=

πρ= (6.5)

Experimental se determina viteza cu relatia : (m/s) Bi73v 3 2

1 ⋅= (6.6) Dacă fanta este îngustă 2-5 mm arcul electric este obligat să ia o secţiune

dreptunghiulară , freacă pereţii fantei , curgerea este turbulentă iar viteza poate fi determinată cu relaţia (Kukekov) experimentală :

Bi370v ⋅⋅δ= (6.7) viteză exprimată în m/s.

181

În cazul camerei de stingere cu şicane, direcţia arcului electric, care străbate şicana ,face unghiul α cu direcţia inducţiei magnetice iar viteza de avans devine :

α⋅⋅δ= sinBi370v (6.8) Inducţia magnetică se determină din legea circuitului magnetic aplicată pe

conturul indicat în figura 6.3 (suflaj) opd

NikB µ= unde k=0,8 tine seama de căderea

de tensiune magnetică în miezul de fier al sistemului de suflaj, N- reprezintă numărul de spire al bobinei de suflaj, iar dp este distanţa dintre tălpile polare. Exemplu pentru un contactor cu : Ith = 400 A ; B = 0.02 T ; δ = 2 mm

m/s 8,4610202.0400370v

m/s 14602.040073v3

2

31

=⋅⋅⋅⋅=

=⋅⋅=−

Stingerea efectiva se realizeaza in timpul ta determinat din ecuatia tensiunilor :

T/tn

a ae1UUlE −−

=∆+⋅ (6.9)

cu : Ea – gradientul tensiunii din arc (V/m) ∆U – caderea de tensiune pe electrozi Cerinţe pentru electromagnetul de suflaj

- înfăşurarea se conectează în serie cu arcul(calea de curent) pentru a realiza sincronism între variaţia curentului şi a inducţiei

- miezul electromagnetului trebuie lamelat pentru ca energia magnetică acumulată să fie minimă şi să nu se producă defazaj între flux şi curent

- în cazul curenţilor intenşi inducţia magnetică este ridicată si-i posibilă saturarea circuitului magnetic caz în care ruperea arcului se face violent cu depunere de metal topit pe contacte.

b. Durata arcului electric în camera de stingere Diferenta dintre tensiune necesara arcului si tensiunea furnizata arcului in cc

este:

Una-Ufa =-L di/dt=∆U (6.10)

unde: ∆U tensiune de reducere Din relaţia (6.10), condiţia necesară şi suficienta ca arcul electric să fie întrerupt este ca ∆U sa fie o mărime pozitivă, sau di/dt <0 .Din ultima egalitate a relatiei (6.10) , dupa separarea variabilelor si integrarea membrului dreprt între 0 şi durata arcului iar membrul drept între valoarea curentului staţionar i0 zero, se obţine durata arcului electric ta:

∫∫ ∆−=

0

0 io

t

UdiLdt (6.11)

Prin înmulţirea şi împărţirea membrului cu Ri0=Ue (tensiunea în regim staţionar) , se obţine:

182

∫

∫∫

∆=

=∆

=∆

−=

1

0

1

0

0

1

o

e

o

e

o

ea

iid

UU

Tiid

UUT

Riid

UULt

λ

λ (6.12)

Relaţia (6.12) arată ca durata arcului depinde de T şi λ. Constanta de timp T este o proprietate a circuitului (reţelei ) de alimentare, iar λ constituie o proprietate a aparatului de comutaţie.

Într-adevăr, ∆U caracterizează tensiunea Ua a arcului electric în raport cu tensiunea sursei Ue şi intensitatea curentului. O valoare mai mare pentru ∆U înseamnă o tensiune de arc mai mare, ceea ce echivalează cu o durată a arcului mai mică. Analiza relaţie ∆U=U na-U fa indică foarte clar semnificaţia fizică a tensiunii de reducere ca proprietate a aparatului de comutaţie de a cereea tensiuni necesare mari întrucât tensiunea furnizată e a circuitului iar cea necesară este a aparatului. Acest lucru e posibil prin alungirea şi răcirea intensă a arcului electric.

b.1 Durata arcului electric la întreruperea curentului nominal În figura 6.4 a se prezintă circuitul echivalent, în care R şi L reprezintă rezistenţa şi inductivitatea cumulată în linia de alimentare şi receptor. În figura 6.4 b se prezintă diagramele curentului, care trec prin aparatul de comutaţie şi tensiunea la bornele acestuia.

Fig. 6.4 Întreruperea curentului nominal

În absenţa arcului electric cu întrerupătorul (aparatul de comutaţie) închis, este valabilă relaţia:

U e = R i1+Ldi1/dt (6.13). După ce aparatul se deschide, se formează arcul electric a cărui tensiune Ue se

admite constantă pe toată durata arcului electric. În acest caz, ecuaţia de funcţionare a circuitului este:

Ue =Ri2+Ldi2/dt+Una (6.14) Scăzând relaţia (6.14) din (6.13), rezultă:

Una=R(i1-i2)+Ld(i1-i2)/dt (6.15) Se notează ;

if=i1-i2 (6.16)

183

un curent fictiv (fără semnificaţie fizică, de calcul) introdus doar pentru simplificarea calculelor matematice, curent ce satisface ecuaţia diferenţială de ordinul unu (6.15) şi a cărei soluţie este :

( )Ttnaf e

RUi /1 −−= (6.17)

Cu T= L/R constanta de timp a circuitului (6.18) Din relatiile (6.16) si (6.17) rezultă evoluţia curentului la întreruperea cu arc a

circuitului :

( )Ttnanf e

RU

Iiii /12 1 −−−=−= (6.19)

Durata arcului electric ta, se obţine din relaţia (6.19) impunând ca-n momentul ta, curentul i2 să se anuleze (arcul să se stingă), obţinând:

λ⋅=−

= TUU

UTt

ena

naa ln (6.20)

În concluzie, durata arcului electric la întreruperea curentului nominal exprimă interacţiunea aparat –reţea prin T proprietate a reţelei iar λ proprietate a aparatului . Durată mică a întreruperii arcului într-o reţea dată(T impus) implică un aparat care să creeze tensiuni mari de reducere ∆U=Una-Ufa.

Problema se pune şi invers, dacă în circuitul considerat se impune o durată a arcului electric, care-i tensiunea coloanei arcului (practic tensiunea ce solicită aparatul). Această tensiune se determină din relaţia duratei arcului având expresia :

Tte

na aeUU /1 −−

= (6.21)

Energia din coloana arcului în ipoteza tensiunii Una constante pe durata

stingerii arcului poate fi determinată cu relaţia : , ce după calculul

integralei poate fi pusă sub forma:

dtiUWat

naa 20∫=

]ln)1(1[2)21( 2

ena

na

e

na

e

nana UU

UUU

UU

LIW−

−+⋅= (6.22)

Relaţia (6.22) fiind functie de energia înmagazinată în inductivităţile circuitului WL=1/2LI2

n si raportul Una/Ue permite reprezentarea grafică (figura 6.5) funcţie de raportul Una/Ue atât a raportului energiilor Wa/WLo ,cât şi a duratei arcului raportată la constanta de timp a circuitului ta/T= ln(Una/Una-Ue)

Se pot extrage astfel,urmatoarele concluzii

• Dacă Una=Ue raportul energiilor este Wa/WL=2 iar durata arcului electric în camera de stingere este infinită (ta→∞). În această situaţie arcul electric îşi extrage

184

energie atât din inductivităţile circuitului cât şi din sursa de alimentare

∫∫ +−=aa t

L

t

ea WdtRidtiUW0

222

0

• Dacă Una este foarte mare sau infinită faţă de tensiunea sursei Ue raportul energiilor este Wa/WL=1 . Timpul virtual al întreruperii arcului electric este zero ta=0 (imposibil fizic datorită puterii infinite de disipare a energiei din coloana arcului Pa=lim Wa/ta)

Fig. 6.5 Energia şi durata arcului în camera de stingere

• Durata arcului în camera de stingere se plasează între cele două valori extreme de mai sus fiind o mărime finită exprimată prin relaţia ta=Tλ . Durata minimă a arcului în camera de stingere poate fi obţinută pentru un aparat de comutaţie (durata ideală) impunând λ=1 ceea ce corespunde descărcării energiei înmagazinate în inductivităţile circuitului. Aparatul de comutaţie cu λ=1 trebuie să creeze tensiuni necesare întreţinerii arcului cu valoarea faţă de tensiunea sursei dată de relaţia ln(Una/Una-Ue)=1 ce conduce la Una/Ue= 1,58 caz în care raportul energiilor este Wa/WL=1,2. Stingerea arcului la această valoare a energiei se face cu supratensiuni dar în primul rând cu smulgere de curent. În realitate, aparatele nu sting arcul electric după timpul ta=T ci pentru ta< T, ceea ce conduce la aparate cu Una/Ue ∈(1,5-2,5).

Tendinţa constructorilor de aparate electrice de a realiza aparate în care durata arcului în camera de stingere să fie cât mai mică, face ca viteza de deplasare a contactelor să fie ridicată la o distanţă impusă între contacte. Distanţa minimă dintre contacte de la care începe procesul de stingere poartă denumirea de distanţă critică. Această distanţă critică de la care începe procesul de stingere al arcului electric este funcţie de proprietăţile mediului în care se dezvoltă arcul γ, de materialul electrozilor α şi de valoarea curentului întrerupt(puterea pe unitatea de lungime exprimată din Ayrton ). Distanţa critică se obţine ca soluţie a ecuaţiei energetice a coloanei arcului în ipoteza descărcării energiei înmagazinate în inductivităţile circuitului:

ii

llRiiURiiU nae )(22 δβγα ++++=+= , ecuaţie de ordinul II în care se impune

discriminantul zero.

185

b.2 Durata arcului electric la întreruperea curentului de scurtcircuit În figura 6.6 se indică schema circuitului electric de studiu a întreruperii curentului de scurtcircuit, în care inductivitatea L1 şi rezistenţa R1 aparţin liniei, iar inductivitatea L2 şi rezistenţa R2 aparţin receptorului. La apariţia scurtcircuitului, între punctele m şi n curentul trece de la valoarea In la valoarea i1 în absenţa arcului electric şi la valoarea i2 în prezenţa acestuia . arcul electric apare după timpul t1 de la producerea scurtcircuitului timp denumit durată prearc. În regim permanent de scurtcircuit, dar în absenţa arcului electric, ecuaţia de funcţionare a circuitului este:

Ue= R1i1+L1di 1/dt (6.23 ) În prezenţa arcului electric pentru curentul de scurtcircuit, ecuaţia de funcţionare este:

Ue= R1i2+L1di2/dt + Una (6.24) Prin scăderea relaţiilor (6.23) şi (6.24), se obţine :

Una = R1(i1-i2) +L1d(i1-i2)/dt (6.25) Introducând notaţia curentului fictiv (6.16) se obţine soluţia :

( Ttnaf e

RUi /

11 −−= ) cu T= L/R constanta de timp a circuitului . (6.26)

Fig. 6.6 Durata arcului la întreruperea curentului de scurtcircuit

Ecuaţia este valabilă pentru t>0 şi originea timpului în O2 (figura 6.6) . Din ecuaţia curentului fictiv se determină expresia curentului i2, dar pentru aceasta e necesar a se cunoaşte evoluţia curentului i1. Această evoluţie se obţine prin aplicarea transformatei Laplace ecuaţiei (6.23) ce descrie în regim tranzitoriu evoluţia curentului de scurtcircuit în absenţa arcului electric , ecuaţie ce admite soluţia:

(6.27) Ttn

Ttsc eIeIi //

1 )1( −− +−=

Întrucât evoluţia curentului de scurtcircuit fictiv a fost obţinută cu originea timpului în O2, vom scrie pe i1 cu originea de timp în O2

(6.28) tttn

Tttsc eIeIi /)(/)(

111 )1( +−+− +−=

cu t1 durată prearc. În relaţia curentului fictiv, impunând i1= if ; i2= 0 ; t=ta rezultă :

186

(6.29) Tttn

Tttsc

Ttf

aaa eIeIeI /)(/)(/ 11 )1()1( +−+−− +−=−

relaţie din care se poate extrage durata arcului la întreruperea curentului de scurtcircuit :

λT

IfI

eI

II

Ttsc

Tt

f

nsc

a =−

−−

=

−

1

1)(ln

/1

(6.30)

sau tensiunea arcului electric la durată impusă arcului

Tt

Tttn

Tttsc

na a

aa

eeIeIRU /

/)(/)(

1 1)1( 11

−

+−+−

−+−

= (6.31)

Implicaţiile întreruperii circuitelor de curent continuu la deconectarea motoarelor de c.c. se deteremina din ecuaţia tensiunilor pe circuitul indusului în regimul tranzitoriu al deconectării :

Ue=ReI+Ldi/dt+Ua+E (6.32) unde Re,L reprezintă rezistenţa, respectiv inductivitatea circuitului rotoric iar E –tensiunea contraelectromotoare indusă în circuitul rotoric. Tensiunea de reducere devine :

∆U=-Ldi/dt=ReI+Ua-(Ue-E) (6.32) Existenţa tensiunii contraelectromotoare uşurează mult întreruperea arcului, deoarece tensiunea efectivă aplicată circuitului este mai mică decât tensiunea reţelei .În concluzie, pentru a stinge arcul de cc este necesar ca rezistenţa arcului să crească suficient de mult pentru a distruge echilibrul tensiunilor.

c Supratensiuni în reţea la întreruperea arcului Energia dezvoltată în coloana arcului se obţine ca integrală a puterii pe durata

intreruperii arcului conform relaţiei următoare:

o

tt t

eaa LiRidtidtUidtUWaa a

∫∫ ∫ +−==00 0 2

1 (6.33)

Se observă că arcul electric de c.c. îşi extrage energie de la sursă dar şi din energia înmagazinată în inductivităţile reţelei. Întreruperea bruscă a circuitelor de c.c. conduce la apariţia supratensiunilor în reţea întrucât energia magnetică acumulată în bobine se descarcă pe capacitatea liniei valoarea maximă a tensiunii de comutaţie fiind limitată de impedanţa caracteristică a liniei conform următoarelor relaţii: Li2/2=CU2/2 din care rezultă

CLiU =max (6.34)

187

6.1.2 Efectul de electrod şi nişă Din studiul tensiunii necesare arcului electric (relaţia Ayrton) a rezultat că

suma căderilor de tensiune anodică şi catodică este constantă şi nu depinde de lungimea arcului electric şi intensitatea acestuia, căderi de tensiune ce sunt exprimate prin constanta α din relaţia Ayrton ( larcau ⋅+= γα ).

Efectul de electrod constă în divizarea arcului în n segmente în scopul creşterii de n ori a căderii de tensiune dintre electrozi. Acest lucru este posibil prin interpunerea între piesele de contact în camera de stingere a n piese din material conductor conform figurii 6.7.

Figura 6.7 Efectul de electrod

Căderea de tensiune pe fiecare interval (segment) este α+γl1 reprezentând pe

cele n segmente nα+γl1. În situaţia divizării în n segmente ecuaţia de stingere a arcului (tensiunea necesară arcului >TTR ) este:

3

25,11

nUln ⋅⋅>+γγα cu γ factor de oscilaţie (≈1,7) (6.35)

relaţie din care la “tensiunea de utilizare cunoscută” a reţelei se poate determina numărul de “plăcuţe” din camera de stingere (γl

nU1≈0) astfel:

αγ

•••

>3

25,1 uUn cu α≈(100 – 200)V funcţie de curent (I=400 – 10)A (6.36)

Efectul de electrod este întotdeauna asociat cu efectul de nişă. Conform figurii 6.8 coloana arcului electric ce se formează între piesele de contact poate fi asociată cu un conductor electric fluid (model cilindric) situat în vecinătatea unor plăci feromagnetice. Aplicând metoda imaginilor magnetice pentru calculul forţei electromagnetice ce se exercită între un perete feromagnetic şi un conductor parcurs de curent. Forţa pe unitatea de lungime a coloanei arcului electric este:

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛==

Le

ai

lFf cϕπ

µ21

220 (6.37)

unde 2a – distanţa între coloana arcului şi imaginea ei, I – curentul din coloana

arcului, ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

Le

cϕ - factor de corecţie al forţei ce caracterizează gradul de umplere a

camerei de stingere cu N plăcuţe feromagnetice de grosime e.

188

Pentru creşterea forţei de atracţie dintre plăcuţele feromagnetice şi coloana arcului, plăcuţele au forme constructive în formă de “V”. Un rol important în stingerea arcului electric îl au masa plăcuţelor ce extrag căldura din coloana arcului electric.

Figura 6.8 Efect de nisa

Principiul de stingere descris este frecvent utilizat la stingerea arcului electric c.a. în contactoarele şi întrerupătoarele de joasă tensiune.

6.2 VIDUL MEDIU DE STINGERE A ARCULUI 6.2.1 Proprietatile dielectrice ale vidului Orice mediu de stingere trebuie sa posede proprietăţile unui bun izolator

pentru a stopa curentul dintre contacte cand acestea se deschid. Vidul nu face exceptie de la acest rol comparativ cu alte gaze ce sunt utilizate insa la presiuni mai mari.Vidul se obtine daca presiune este redusa avand domeniul de la 10-1Pa-10-5 Pa sau 10-3- 10-7mbar. In intrerupătoare valoarea tipică a presiunii este 10-6mbari la acesta presiune 1mm3 de volum contine 27 106 molecule de gaz a caror interactiune este neglijabilă ( energia de interactiune intre doua ciocniri este U/pd) . Valoarea minimă a tensiunii de tinere a vidului se obţine la 10-3mbari (10-1Pa) si este egala cu a gazului SF6 la presiunea de 2 bari.(presupunem aceeaşi distanta dintre contacte de 1cm)

6.2.2 Densitatea curentului in coloana arcului Coloana arcului electric ce se formeaza la deschiderea contactelor contine in

special electroni emisi din metalul contactelor daca temperatura metalului are o valoare destul de ridicată.fenomenul se numeste de emisie termoelectronica si este produs de incalzirea catodului .

Densitatea curentului electronic este data de relatia Fowler-Nordheim :

EB

eAEj2/3

2 φ

φ−

= (6.38)

unde j [A/m2] A=1,54 10-6AJ/V2, E reprezinta intensitatea campului electric , φ este functie de material definind energia de extragere in eV( pentru

cupru are valoarea 4,5eV) iar B=6,83 109 V/(m J1,5) Densiatea de curent are valori semnificative numai pentru campuri electrice

intense de 109-1010 V/m ,valori ce sunt mult mai mari decat cele obtinute in intrerupatoarele cu vid (valoare tipica 100KV/cm =107V/m)

189

Electronii emisi de catod interactioneaza in drumul lor spre anod cu moleculele gazului ionizat si se obtine un arc electric concentrat sau difuzat in functie de valoarea curentului electric astfel:

• La valori intense ale curentului (I >10.000 A) arcul este concentrat avand piciorul de sprijin pe o arie foarte mica mm2 si produce valori foarte ridicate de temperatura .materialul contactelor se vaporizeaza . Atmosfera de vapori metalici ocupa tot spatiul dintre contacte iar cand curentul descreste acesti vapori se depun pe electrozi si peretii camerei. Stingerea arcului este conditionata de cantitatea de vapori metalici Daca densitatea de vapori pe metru cub depaseste valoarea de 1022 arcul se reaprinde Tensiunea in coloana arcului are aproximativ 200V

Figura 6.9 Arcul in vid

• La valori reduse ale curentului electric de cateva sute de amperi arcul

difuzeaza (figurii 6.9 b) intr-o suma de arce mici cu valori ale densitatii curentului de ordinul 105-107A/cm2, suprafata de sprijin a coloanei arcului fiind de ordinul 10-5cm2, iar temperatura atinsa de 3000oK. In acest caz se combina emisia termoelectronica cu emisia datorata actiunii campului electric unde ionii pozitivi din metal au suficienta energie cinetica (30-50 eV) pentru a parcurge distanta anod-catod Tensiunea in coloana arcului are aproximativ 80V. La prima trecere a curentului prin zero arcul se stinge si devine concentrat formand vaporii de metal ce se depun pe electrozi si peretii camerei. Stingerea brusca a arcului conduce la aparitia supratensiunilor, gradientul TTR fiind foarte ridicat.

Toate realizarile tehnice se confrunta cu : • reducerea supratensiunilor • reducerea eroziunii contactelor • reducerea fenomenului de difuziune a arcului pentru cresterea capacitatii de

rupere a intreruptoarelor • reducerea cantitatii de vapori metalici

Cercetarile in vederea eliminarii acestor neajunsuri sunt concentrate pe doua directii • controlul arcului electric prin camp magnetic pentru a misca piciorul arcului pe

suprafata electrozilor • compozitia materialului de contact Campul magnetic in intrerupatoarele cu vid poate fi aplicat radial sau axial

190

Figura 6.10 Camp magnetic radial

Campul magnetic radial (figura 6.10) produs de circulatia curentului electric este

realizat prin modificarea geometrica a electrozilor , arcul rotindu-se circular sub actiunea fortei magnetice si incalzind uniform suprafata electrozilor.

Tot prin prin modificarea geometrica a electrozilor se obtine camp magnetic axial (figura 6.11) principiu utilizat in special pentru arcul difuz.

Figura 6.11 Camp magnetic axial

La aceeasi capacitate de rupere a intrerupatorului cu vid , campul magnetic radial

reduce temperatura pe suprafata electrozilor iar campul magnetic axial reduce tensiunea coloanei arcului si eroziunea contactelor.

Materialele de contact cele mai utilizate sunt aliajele Cu(50-80%) –Cr(50-20%) avand rezistenta la eroziune , iar mai recent Cu(98%) –Bismut(2%) sau Ag-W-Cu. Pe partea de joasa tensiune, din cauza costului ridicat , se produc intrerupatoare cu vid pentru curenti de 800-2500A avand capacitatea de rupere de 75kA.

6.3 RUPEREA ÎN ULEI

Uleiul, care deja era folosit ca izolator, a fost folosit de la începutul secolului drept mediu de stingere deoarece el permite proiectarea de sisteme relativ simple şi economice. Întreruptoarele cu ulei sunt folosite în principal pentru tensiuni cuprinse intre 5 şi 150 kV.

191

6.3.1 Principiul de stingere Hidrogenul obţinut din descompunerea moleculelor de ulei serveşte drept mediu de extincţie. Acesta este un bun agent de stingere datorită proprietăţilor sale termice şi timpului său constant de deionizare care este mai bun decât al aerului, in special la presiuni mari. Contactele sunt imersate în ulei dielectric. La separaţie, arcul face ca uleiul să se descompună eliberând hidrogen (≈70%), etilenă (≈20%) , metan (≈10%) şi carbon liber. O energie dezvoltată de arc de 100 kJ produce aproximativ 10 litri de gaz. Acest gaz formează o bulă care, datorită inerţiei masei de ulei, este obţinută în timpul întreruperii la o presiune dinamică care poate atinge 50-100 bari. Când curentul trece la 0, gazul se dilată şi suflă pe arcul care este stins.

6.3.2 Tipuri de întreruptoare cu ulei Întreruptoare cu ulei mult (IUM)

Imersarea completa a contactelor intrerupatorului intr-o cuva cu ulei a constituit principiul acestor intrerupatoare(fig.6.12). Mărimea impresionantă a acestor constructii dar si riscurile datorate producerii de hidrogen care se acumulează sub capac precum şi nivelul înalt de întreţinere necesar pentru a observa puritatea uleiului şi menţine rea proprietăţile lui dielectrice a facut ca sa nu mai fie utilizate aceste intrerupatoare . Pentru a elimina aceste dezavantaje (pericole, riscuri, sisteme mari), producătorii au dezvoltat întreruptoarele cu ulei putin

Figura 6.12 Sectiune trnsversala printr-un intrerupator cu ulei mult

Întreruptoare cu ulei putin

Arcul şi bulele sunt condensate (concentrate) într-o cameră de stingere izolată. Presiunea gazului creşte cu cât arcul trece printr-un set succesiv de canale , apoi el se eliberează printr-o conductă în zona arcului când curentul trece în zero.

Impactul valorii curentului asupra capacităţii de rupere La curenţi mari, cantitatea de hidrogen produsa şi creşterile de presiune

corespunzătoare sunt foarte mari si-n consecinţă timpul de ardere este scurt. La valori reduse ale curentului creşterile de presiune sunt mici şi timpul de ardere are o durata mai mare. Acest timp de ardere daca atinge un nivel critic ruperea devine dificil de

192

realizat. , motiv pentru care trebuie ca sa crestem presiunea de ulei prin pompare exterioara.

Dimensiunile acestor intrerupatoare sunt mari deoarece lungimea camerei de stingere şi deplasarea componentelor mobile sunt practic proporţionale cu tensiunea aplicată. Carcasa izolatoare a camerei de stingere trebuie de asemenea să fie proiectată să reziste la presiunile mult mai mari cauzate de reaclansarile sistemelor de protectie. Pentru a evita presiunea excesivă, timpul minim de arc pentru a rupe un curent mare trebuie să fie mai mic de 10 ms şi trebuie să dureze mai puţin de 40 ms pentru curenţii critici.

Totuşi, în ciuda reducerii volumului de ulei, această tehnică încă mai are unele dezavantaje:

− Descompunerea uleiului nu este reversibilă. − Descompunerea uleiului şi uzura contactelor deteriorează calitatea

dielectrică rezultând costuri suplimentare de întreţinere. − În cazul unor reînchideri rapide polul rămâne la o presiune mare şi

capacitatea de rupere este redusă. − Riscul de explozie şi foc nu este complet eliminat.

Această tehnică de rupere a fost larg folosită în transmisia şi distribuţia de energie electrică. Ea este progresiv înlocuită de tehnicile de rupere în vid vacuum şi SF6 care elimina dezavantajele acestei ruperi.

6.4 RUPERE ÎN SF6

6.4.1 Proprietăţi ale SF6 Tehnica de rupere care foloseşte acest gaz a fost prima dată dezvoltată în anii

1970. SF6 -Hexafluorura de sulf –este un gaz care este apreciat pentru multiplele sale calităţi chimice şi dielectrice.

Proprietăţi chimice În starea sa pură SF6 este un gaz incolor nepoluant, inodor, neinflamabil şi

netoxic. Este insolubil în apă. Din punct de vedere chimic este inert: toate legăturile chimice din moleculă sunt

saturate şi are o energie mare de disociere (+1.096 kJ/mol) de asemenea o capacitate mare de evacuare pentru căldura produsă prin arc (entalpie mare).

In timpul arcului, în care temperatura poate ajunge între 15.000 K şi 20.000 K SF6 se descompune. Această descompunere este virtual reversibilă: când curentul este redus temperatura este redusă şi ionii şi electronii pot să refacă molecula de SF6. Un număr mic de produşi sunt obţinuţi din descompunerea SF6 în prezenţa impurităţilor dioxid de sulf sau tetraflorură de carbon. Aceşti produşi rămân concentraţi în bol şi sunt absorbiti uşor de compuşii activi, cum ar fi silicat de aluminiu ce poate fi plasat în mediul de ruperie.

Proprietăţi fizice Proprietăţi termice

Conductivitatea termică a SF6 este egală cu cea a aerului la temperaturi joase dar cercetarea curbei conductivităţii termice a SF6 la temperatură ridicată scoate în evidenţă un vârf la temperatura de disociere a SF6

193

Figura.6.13 Dependenta conductivitatii termice de temperatura

Proprietăţi dielectrice

SF6 are un gradient dielectric ridicat datorită proprietăţilor electronegative ale fluorului.Durata de viaţă a electronilor liberi rămâne scăzută şi cu moleculele de SF6 ei formează ioni grei cu mobilitate redusă. Aceasta dă acestui mediu un timp constant extrem de mic de deionizare de 0,25 µs .

Studiul termic al arcului electric format dintr-o plasmă SF6 disociată de formă cilindrică,indica un miez la o temperatură foarte ridicată înconjurată de un înveliş mai rece de gaz. La valori ridicate ale curentului si temperaturii conductia este realizata de miez care este un bun conductor electric.La scaderea curentului si implicit a temperaturii sub nivelul de ionizare al gazului SF6 comportamentul invelisului este de bun izolant electric . Odată cu descreşterea curentului, temperatura miezului scade şi conductivitatea electrică de asemenea începe să scadă. Ajungând la curentul la zero, schimburile de temperatură dintre miez şi înveliş devin foarte mari curentul se stinge cu o constantă de timp care este foarte mică (0,25µs) urmare a dispariţiei conductivităţii

Figura 6.14 Dependenta conductivitatii electrice de temperatura

194

6.4.2 Tipuri de dispozitive cu rupere în SF6 şi domeniile lor de aplicare În dispozitivele SF6, contactele sunt situate într-un container etanş umplut cu

gaz în care presiunea variază în funcţie de tensiune şi parametrii de proiectare. Există trei tipuri de dispozitive SF6, pentru ruperea arcului ,acestea diferenţiindu-se prin metodele de răcire a arcului (a contactului dintre arc si gaz ).

• Rupere prin compresie În acest tip de întreruptor, arcul este stins prin eliberarea unui volum de SF6

compresat de acţiunea unui piston. Când aparatul deschide, un cilindru ataşat contactul mobil se mişcă şi compresează volumul de SF6 . O duză direcţionează gazul pe direcţia arcului care apoi este dirijat în scobitura contactelor.

Figura 6.15 Rupere prin compresie

La curenţi mari, energia din coloana arcului plus energia mecanica contribuie la

comprimarea gazul. Acesta se deplaseaza din zona de presiune ridicata in zona de presiune scazuta alungind si racind coloana arcului..Când curentul se apropie de zero, arcul este în primul rând răcit apoi stins datorita injecţiei cu molecule ale noului SF6. Această tehnologie permite ca toţi curenţii până la capacitatea de rupere să fie întrerupţi fără nici o problemă şi fără curent critic, atâta timp cât energia necesară ruperii arcului este produsă pe cale mecanică care este independentă de curentul care trebuie întrerupt.

Valori caracteristice Presiunea relativă a lui SF6 folosită de obicei variază de la 0,5 bari (16 kA, 24 kV) la 5 bari (52 kV),Constructia etansa nu permite scurgeri de gaz ,siguranţă in functionare fiind garantată. Factorii care influenţează dimensiunile camerei de stingere sunt următorii: − Tensiunea de izolare care determină distanţa de izolare între contactele deschise.

Aceasta distanta este in jurul valorii de 45 mm în funcţie de presiunea de SF6 folosită.

− Curentul de scurtcircuit ce trebuie rupt determină diametrul duzei şi a contactelor. − Puterea de scurcircuit ce trebuie ruptă determină dimensiunile pistonului pompei (

la 24 kV volumul de gaz este în jur de 1 litru la o capacitate de rupere de 40 kA). Energia de deschidere este cuprinsa intre 200 J la o capacitate de rupere de 16 kA, si 500 J la 50 kA.

195

Domeniile de aplicare ale compresiei Principiul compresiei este cel mai vechi dintre toate şi a fost folosit pentru toate tipurile de întreruptoare de uz general. Întreruptoarele cu compresie sunt indicate pentru deconectarea bateriilor de condensatoare întrucât au o probabilitate mică de reaprindere a curentului postarc, ca şi o rezistenţă mare la curenţii de închidere. Cu toate acestea, o energie relativ mare de operare conduce la o uzură pronuntata a mecanismului de operare şi posibilitatea de limitare a numărului de cicluri inchis-deschis.

• Ruperea arcului rotitor În această tehnologie, arcul se răceşte la mişcarea lui prin SF6. Viteza mare de

rotaţie a arcului (care poate depăşi viteza sunetului) este produsa de forta Laplace ca rezultat al interactiunii camp magnetic-curent din arc.Câmpul magnetic este creat de curentul ce trece printr-o bobină .

Figura 6.16 Ruperea arcului rotitor

Când contactele principale se deschid, este alimentata bobina ce produce camp

magnetic in zona arcului . Forţa Laplace rezultată accelerează arcul într-o mişcare circulară. Arcul este astfel răcit uniform în SF6. Capacitatea de răcire a dispozitivului depinde direct de valoarea curentului de scurtcircuit. Datorită mişcării rapide a punctelor de sprijin ale arcului , locurile încinse care degajă vapori de metal sunt evitate şi implicit eroziunea contactelor este minimizată. Ca arcul să rămână în mişcare în SF6 si la trecerea curentului prin zero , se introduc inele de scutcircuitare care forţează câmpul magnetic să fie puţin defazat fata de curent.

Valori caracteristice Datorită energiei de rupere mică, aparatele sunt foarte compacte. Presiunea de umplere este în jurul a 2,5 bari iar energia de deschidere este mai mică de 100 J.

Domenii de aplicare Ruperea arcului rotitor se recomanda in circuitele de medie tensiune ce alimenteaza aparate sensibile la supratensiuni precum motoarele electrice. Rigiditatea sa excelentă, uzura redusă a contactelor şi energia de control mică, îl fac ca să fie folosit în aplicaţii cu un număr mare de întreruperi (funcţie de contactor). Tehnica arcului rotitor are capacitătea de rupere limitată (25/30 kA la 17,5 kV) şi se aplică numai la tensiuni mai mici de 17,5 kV.

196

• Rupere prin autoexpansiunea Ruperile prin autoexpansiune folosesc energia termică disipată de arc ca să

crească presiunea gazului SF6 . Gazul cu presiune ridicata expandeaza printr-un ghidaj in zona de arc. Atâta timp cât curentul din arc este mare, bloccheaza scurgerea gazului prin zona de ghidare . Temperatura si presiunea gazului blocat în volumul camerei creşte datorită disipării termice a arcului (în principal prin radiaţie). La trecerea curentului prin zero dispare fenomenul de blocare şi SF6 se expandează şi raceste arcul. Două metode de ghidare ale arcului au fost dezvoltate, ghidarea mecanică şi ghidarea magnetică,(fig.6.17) care permit stabilizarea arcului în zona stingere precum şi eliminarea curenţilor critici.

Figura 6.17 Tipuri de ghidari

• Ghidarea mecanică (tipul autocompresiei) . Arcul este menţinut centrat între

două contacte prin pereţi izolaţi condensând fluxul gazos Această tehnică este sigură şi simplă dar creşte energia necesară controlului. De fapt, prezenţa acestor mecanisme în zona arcului reduce performanţa dielectrică a SF6 în timpul fazei de restabilire, conduce la o creştere a distantei dintre contacte şi a vitezelor de deplasare ale contactelor.

• Ghidarea magnetică (tipul arcului rotitor) Un câmp magnetic corespunzător ca valoare permite centrarea arcului în zona de expansiune a SF6 în timp ce îi dă acestuia o mişcare circulară rapidă asemănătoare celei de la tehnologia arcului rotitor. Această tehnologie, care necesită experienţă în proiectare şi simulare, oferă avantajul ca evita existenţa altor substanţe în afară de SF6 în zona arcului. Eficienţa termodinamică este optimă şi SF6 îşi păstrează toate proprietăţile sale dielectrice. Astfel distanţele de izolare pot fi reduse la minimum şi energia necesară controlului este mică.

Valori caracteristice Presiunea de umplere a bolului este apropiată de presiunea atmosferică şi volumul

pompei termice este între 0,5 şi 2 litri. Energia de control sub 24 kV este mai mică de

197

100 J. Toate aceste caracteristici ne arată că tehnica de auto-rupere este cea mai performantă tehnică până în data de azi. Capacităţile de rupere pot fi foarte mari în timp ce încă mai au presiune şi energie de control reduse, din această cauză oferă o foarte mare încredere.

Domenii de aplicare Această tehnologie, dezvoltată pentru ruperea curenţilor de scurtcircuit, este potrivită şi pentru ruperea curenţilor capacitivi atâta timp cât suportă supracurenţi şi supratensiuni. Se poate folosii de asemenea şi pentru ruperea unor mici curenţi inductivi. Fără alte mijloace adiţionale sistemele de expansiune termică au limitat capacităţile de rupere şi tensiunile de operare. Tehnica de auto-expansiune este deseori asociată cu arcul rotitor sau auto-compresie asistată de piston pentru a fi folosită în aparate destinate tensiunilor medii) şi chiar tensiunilor mari pentru toate aplicaţiile. Nivelele de performanţă atinse prin combinarea expansiunii termice cu arcul rotitor au condus la întreruptoare folosite în aplicaţii foarte solicitante precum protectia generatoarelor electrocentralelor.

6.5 MATERIALUL GRANULAT MEDIU DE STINGERE AL ARCULUI ÎN SIGURANŢE FUZIBILE

6.5.1 Principiul metodei Stingerea arcului electric în contact cu granulele din material refractar este un

principiu utilizat la funcţionarea siguranţelor fuzibile. Nisipul de cuarţ constituie unul din cele mai eficiente medii de stingere a arcului

electric. Elementul fuzibil al siguranţei este înglobat în masa de nisip de cuarţ, astfel încât stingerea arcului electric este determinată de preluarea de căldură de către granulele de nisip. În momentul în care firul fuzibil ajunge în starea lichidă , masa de lichid nu mai păstrează forma geometrică a firului, fiind supusă deformării cauzate de forţele electrodinamice în bucla parcursă de curent şi de forţele Lorentz în masa de lichid.

Fenomenul de stingere a arcului în nisipul de cuarţ constă în următoarele: în imediata vecinătate a fuzibilului în curs de topire particulele de metal ionizate şi vaporizate , sub influenţa presiunii dezvoltate de energia arcului , pătrund în adâncimea nisipului de cuarţ răcindu-se şi deionizându-se.. Adâncimea de pătrundere depinde evident de dimensiunile spaţiilor dintre granulele de nisip, de forma şi dimensiunile fuzibilului. La această deionizare puternică a metalului vaporizat participă câteva zeci de straturi de nisip care sub influenţa temperaturii ridicate din arc particulele de nisip sunt supuse topirii parţiale sau totale . După topirea nisipului , arcul electric va fi înconjurat de un strat etanş sinterizat din nisipul respectiv; presiunea interioară din acest strat va provoca mărirea presiunii pe direcţia radială. Deci agentul de stingere topit va fi împins spre straturile mai reci de nisip. După întreruperea curentului grăunţele de nisip topite se solidifică , transformându-se în zone vitrificate care iau forma fuzibilului. În interiorul acestor zone vitrificate rămâne un spaţiu gol care coincide cu forma fuzibilului şi ale cărui dimensiuni sunt aproximativ egale cu ale fuzibilului. Evident că mărimea glazurilor – omizilor – depinde de energia arcului care-i dependentă de curentul de scurtcircuit. Culoarea glazurii este dependentă de materialul fuzibilului astfel pentru fuzibil din argint este aurie iar pentru cele din cupru este roşcată.

198

Rezistivitatea cuarţului variază cu starea de agregare astfel la 20oC este de ρ= 1012Ωm iar la 1300oC , ρ= 50 Ωm rezistivitatea scăzând în continuare liniar cu creşterea temperaturii. Datorită micşorării rezistivităţii cuarţul vitrificat se presupune că după întreruperea curentului de bază , se mai scurge un curent mic de ordinul miliamperilor. Scurgerea acestui curent provoacă tensiuni electrice mari la capetele vitrificate şi mici în zona centrală. Aceste tensiuni pot străpunge gazele fierbinţi rămase în coloana arcului electric şi deci reamorsarea arcului electric.

Procesul complet al deconectării (arderii) siguranţei fuzibile se compune(teoretic) din următoarele faze distincte: • Încălzirea elementului fuzibil până la temperatura de topire • Topirea şi vaporizarea elementului fuzibil • Apariţia arcului electric după străpungerea spaţiului dintre contactele siguranţei • Stingerea arcului , care provoacă ruperea curentului şi deci deconectarea

circuitului

6.5.2 Procesul topirii fuzibilului sub acţiunea curentului de scurtcircuit Procesul complex al topirii fuzibilului sub acţiunea curentului de scurtcircuit

este redat în figura 6.18 unde distingem: • pe durata 0-t1 are loc încălzirea firului până la temperatura 1θ ; • pe durata t1-t2 materialul se topeşte în întregime , iar temperatura 1θ se

conservă ; • pe durata t2-t3 lichidul este încălzit până la temperatura de vaporizare 2θ ,

după care ar urma , teoretic , formarea arcului electric .

Figura 6.18. Topirea fuzibilului

• Evoluţia în intervalul 0-t1

În acest interval are loc încălzirea elementului fuzibil sub acţiunea curentului de scurtcircuit , încălzire adiabată până la temperatura de topire a fuzibilului . În acest caz este valabilă ecuaţia căldurii sub forma :

199

( )1

2R20

1

2

cJ1

cJ

dtd θα+ρ

=ρ

=θ (6.39)

20ρ - rezistivitatea materialului la 200 C Rα - coeficientul de temperatură al rezistivităţii

c1 - căldura specifică volumică în stare solidă A - aria secţiunii transversale a elementului fuzibil în secţiunea diminuată θ - supratemperatura (peste +200 C ) Prin separarea variabilelor si integrare se obtine

( )120

21

20

21

0

2 1ln1

11

θααρθα

θρ

θ

RRo R

t ScdScdti +=+

= ∫∫

relaţie ce poate fi scrisă sub forma: 2

10

21

Skdtit

=∫ (6.40)

K1- constanta lui Meyer • Evoluţia în intervalul t1-t2 de transformare a fuzibilului în metal lichid este

descrisă de ecuatia :

AldtAli m

t

tλρ =∫

2

1

2 (6.41)

mρ - rezistivitatea medie de lichid şi solid λ - căldura latentă volumică de topire Relatie echivalenta cu

22

22

2

1

SkSdtim

t

t=

⋅=∫ ρλ

(6.42)

• Evoluţia în intervalul t2-t3. În acest interval de timp metalul lichid se încălzeşte de

la temperatura de topire 1θ la la temperatura de vaporizare 2θ , evolutie retata prin ecuatia :

( )[ ] 2312

2

222 1ln

3

2

SkScdtit

t=−+=∫ θθβ

βρ (6.43)

c2 - căldura specifică volumică în stare lichidă 2ρ - rezistivitatea în stare lichidă

β - coeficientul de temperatură al rezistivităţii în stare lichidă k3 - constantă de material Pentru intervalul de timp total de la 0 la t3 :

22321

0 0

2222 )(3 1 2

1

3

2

kSSkkkdtidtidtidtit t t

t

t

t=++=++=∫ ∫ ∫ ∫ =Wp energia pre-arc

p

t

WkSdti ==∫3

0

22 defineste energia pre-arc (6.44)

200

6.6 COMPARAŢIE ÎNTRE TEHNICILE DE RUPERE

În prezent în retelele de joasa tensiune mediile de stingere cele mai folosite sunt aerul atmosferic si nisipul de cuart .

În aplicaţii de medie tensiune unde toate tehnologiile pot fi folosite, ruperile în SF6 şi ruperile în vid au înlocuit ruperile în aer din motive de cost şi spaţiu şi ruperile în ulei din motive de siguranţă, protecţie şi întreţinerii reduse. Procentul de utilizare al fiecarui mediu de stingere in retelele de medie tensiune este redat mai jos

Figura 6.18 Procente de utilizare a mediilor de stingere

Tehnicile de rupere în vid sau SF6 au nivele de performanţă apropiate şi din

calităţile lor respective se înţelege că una sau cealaltă este mai potrivită pentru anumite aplicaţii. In funcţie de tară, una sau alta dintre aceste tehnologii este folosită în principal din motive istorice sau la alegerea beneficiarilor.

O comparaţie a performanţelor pentru diferite tehnici de rupere este redata in tabelul urmator Ulei Aer SF6/Vid Siguranţă Riscul de explozie şi

foc dacă presiunea creşte (operaţii multiple)

Efecte externe semnificative (emisii de gaz fierbinte şi ionizat în timpul ruperii)

Nu există riscul de explozie şi nici de efecte externe.

Mărime Volumul aparatului este destul de mare.

Instalaţiile necesită distanţe mari.

Mică

Întreţinere Înlocuirea regulată a uleiului (descompunerea ireversibilă a uleiului la fiecare rupere)

Înlocuirea contactelor de arc. Întreţinerea regulată a mecanismului de control.

Nimic pentru componentele de rupere.Ungerea minimă a mecanismelor de control.

Influenţa mediului Mediul de rupere poate fi schimbat de mediul înconjurător (umiditate, praf, etc.).

Insensibil: bol sigilat

201

Ciclu rapid de rupere Timpul lung de reducere a presiunii necesită o subevaluare a capacităţii de rupere dacă există riscul unor ruperi succesive.

Evacuarea înceată a aerului fierbinte necesită subevaluarea capacităţii de rupere.

Ambele SF6 şi vidul îşi recuperează proprietăţile dielectrice foarte rapid: nu-i necesara subevaluarea capacitatiide rupere.

Rezistenţă Mediocră. Medie. Excelentă.

202