Supressão de arco - Arc suppression
A supressão de arco é a redução de faíscas formadas quando os contatos portadores de corrente são separados. A centelha é uma descarga luminosa de elétrons e íons altamente energizados e é um arco elétrico .
Usos
Existem várias áreas possíveis de uso de métodos de supressão de arco, entre eles deposição de filme metálico e pulverização catódica , proteção contra arco elétrico, processos eletrostáticos onde os arcos elétricos não são desejados (como pintura a pó , purificação de ar , polimento de filme de fluoreto de polivinilideno (PVDF)) e supressão de arco de corrente de contato. Em projetos eletrônicos industriais, militares e de consumo, o último método geralmente se aplica a dispositivos como chaves de alimentação eletromecânicas, relés e contatores. Neste contexto, a supressão de arco é uma proteção de contato .
Proteção de contato
Cada vez que um dispositivo de energia elétrica (por exemplo: aquecedores, lâmpadas, motores, transformadores ou cargas de energia semelhantes) liga ou desliga, sua chave, relé ou contator muda de um estado fechado para um aberto (quebra de arco) ou de um aberto para um estado fechado (fazer arco e arco de salto), sob carga, um arco elétrico ocorre entre os dois pontos de contato (eletrodos) da chave. O arco de quebra é normalmente mais enérgico e, portanto, mais destrutivo.
A temperatura do arco elétrico resultante é muito alta (dezenas de milhares de graus), fazendo com que o metal nas superfícies de contato derreta, se acumule e migre com a corrente. A alta temperatura do arco quebra as moléculas de gás circundantes, criando ozônio , monóxido de carbono e outros compostos. A energia do arco destrói lentamente o metal de contato, fazendo com que algum material escape para o ar como partículas finas. Essa mesma atividade faz com que o material nos contatos se degrade rapidamente, resultando em falha do dispositivo.
A supressão de arco é uma área de interesse da engenharia por causa dos efeitos destrutivos do arco elétrico nas chaves de alimentação eletromecânicas, relés e pontos de contato dos contatores .
Eficácia
A eficácia de uma solução de supressão de arco para proteção de contato pode ser avaliada, comparando a intensidade do arco com a ajuda dos seguintes métodos:
- Inspeção visual do arco: O arco elétrico pode ser observado visualmente em uma chave de alimentação eletromecânica, relé e contator, com contatos visíveis, enquanto os contatos estão abrindo e fechando sob carga.
- Representação gráfica das medições obtidas por um osciloscópio: O arco elétrico pode ser observado usando um osciloscópio para rastrear a forma de onda de tensão através dos terminais de contato enquanto os contatos estão abrindo e fechando sob carga.
Dispositivos comuns
Dispositivos comuns usados para evitar arcos são capacitores , amortecedores , diodos , diodos Zener , varistores e supressores de tensão transiente . Soluções de supressão de arco de contato que são consideradas mais eficazes:
- Supressor de arco de contato de dois fios
- Os relés de estado sólido não são eletromecânicos, não têm contatos e, portanto, não criam arcos elétricos.
- Relés de energia híbrida
- Contatores de energia híbrida
Benefícios da supressão de arco
As técnicas de supressão de arco podem produzir uma série de benefícios:
- Danos de contato minimizados por formação de arco e, portanto, menor frequência de manutenção, reparo e substituição.
- Maior confiabilidade do contato.
- Geração de calor reduzida, resultando em menos medidas de gerenciamento de calor, como ventilação e ventiladores.
- Redução de ozônio e emissões de poluentes.
- Interferência eletromagnética reduzida (EMI) de arcos - uma fonte comum de EMI irradiada.