Дуга, образующаяся между контактами, обдувается вдоль или поперек потоком воздуха под давлением от 1 до 4 Па (10 ÷ 40 кГ/см2).
Перемещающийся с большой скоростью поток воздуха удаляет из зоны дуги нагретые ионизированные частицы, замещая их другими, охлажденными. Температура ствола дуги резко падает, особенно в момент прохождения тока через нуль. Одновременно происходит и механическое разрушение ствола дуги.
Основное влияние на процесс гашения оказывает давление и скорость истечения воздуха, расстояние между контактами, площадь выходного отверстия и направленность струи.
С ростом давления падает степень ионизации, с ростом скорости увеличивается интенсивность охлаждения дуги.
Поэтому с ростом давления и скорости истечения потока воздуха повышаются интенсивность гашения и отключающая способность дугогасительного устройства. С увеличением выходного отверстия растет скорость истечения потока воздуха, условия гашения дуги улучшаются.
По отношению к стволу дуги поток воздуха может быть поперечным — поперечное воздушное дутье, продольным — продольное воздушное дутье и продольно — поперечным — продольно — поперечное дутье (рис. 1, 2).
Рис.1 Дугогасительное устройство с воздушным дутьем.
а) поперечным дутьем; б) продольным дутьем.
В дугогасительных камерах с поперечным дутьем (см. рис.1а) воздушный поток направлен перпендикулярно дуге. Дуга 3, возникающая между контактами 1,4, подвергается воздействию сжатого воздуха и прижимается к перегородкам 2. При этом обеспечивается интенсивное ее охлаждение. Однако из-за больших габаритов и большого расхода воздуха такие камеры широкого применения не нашли.
Поэтому для аппаратов используются камеры продольного и продольно-поперечного дутья. В камерах продольного дутья (рис. 1б) корпус 5 выполнен из фарфора. Дуга 3, образующаяся между контактами 1 и 4, потоком воздуха быстро вдувается в их внутреннюю полость. При этом обеспечивается малый износ контактов. Пары металла электродов не попадают в межконтактный промежуток и потоком воздуха выносятся в атмосферу, что позволяет с большой скоростью восстанавливать электрическую прочность межконтактного промежутка.
В камерах продольно-поперечного дутья (рис.2 а,б) дуга 2, появляющая между контактами 1,3, сначала обдувается продольным потоком воздуха и происходит интенсивное ее охлаждение. При дальнейшем расхождении контактов дуга 2 (рис. 2б) потоком воздуха сбрасывается на контрэлектрод 4 и дуга уже образуется поперечным потоком воздуха, интенсивно охлаждается и гасится.
Вместе с тем, при горении дуги в ней выделяется большая мощность, что приводит к быстрому подогреву воздуха и локальному возрастанию давления.
Рис.2 Дугогасительное устройство с воздушным продольно-поперечным дутьем.
а) интенсивное охлаждение продольным потоком воздуха;
б) охлаждение дуги на электроде 4 поперечным дутьем.
В результате, количество воздуха, охлаждающего дугу, и его скорость резко уменьшаются. Возможна даже полная остановка воздушного потока и закупорка сопла дугогасительного устройства.
Поэтому минимальная скорость истечения воздуха должна быть не ниже 8 — 10 м/с. Кроме того, для ограничения времени горения дуги при больших значениях отключаемого тока, снижают скорость и величину восстанавливающегося напряжения с помощью шунтирующих резисторов и увеличения числа межконтактных промежутков.