Генерирането на електрически дъги ввакуумни прекъсвачие основно тясно свързано със следните физически процеси:
1. Явления преди и след текущо преминаване през нулата
Естеството на електрическата дъга:Когато прекъсвачът прекъсва веригата, в момента, в който контактите се разделят, плътността на тока между контактите е изключително висока, което води до изпаряване на металния материал и образуване на плазма от метални пари с висока-температура и висока{1}}плътност, поддържайки проводимостта на тока и образувайки електрическа дъга.
Текущ ефект на преминаване през нулата:Променливият ток естествено преминава нула веднъж на всеки половин цикъл. Във вакуум дъгата се поддържа от метални пари, преди токът да премине нулата; при преминаване през нулата металните пари бързо намаляват поради дифузия и кондензация и диелектричната якост бързо се възстановява.
2. Морфология и класификация на дъгата
Морфологията на вакуумна дъга се променя с текущата величина:
Дифузна дъга (слаб ток, например под няколко хиляди ампера):Дъгата се разделя на множество успоредни, малки дъгови колони, с множество високо{0}}движещи се катодни петна по повърхността на катода. Петната са изключително малки (микрон-размер), имат много високи температури и непрекъснато изпаряват метални пари, за да поддържат дъгата. По това време напрежението на дъгата е ниско, енергията е ниска и е лесно да се изгаси.
Свита дъга (висок ток, като превишаване на критична стойност):Множество катодни петна се събират в едно или няколко големи петна и дъгата става стабилно стеснена. На анода може да се появи разтопена зона или дори да се образува анодно петно. По това време напрежението на дъгата е високо, енергията е голяма, което може да доведе до повреда на превключването или сериозно увреждане на контакта.
Образуване на анодно петно:Когато токът е изключително висок или дъгата е свита, повърхността на анода прегрява и произвежда пара, образувайки анодно петно. Това води до непрекъснато изхвърляне на метални пари, което може да причини повреда на превключването в тежки случаи.
3. Ключови фактори за изгасване на дъгата
Бърза дифузия и кондензация на метални пари:Във вакуум средният свободен път на частиците е голям и металните пари и заредените частици дифундират във вакуумното пространство за много кратко време (микросекунди), след като токът премине нулата, и се кондензират и абсорбират от екраниращия капак.
Бърза скорост на възстановяване на диелектричната якост:След като токът премине нулата, пространството между контактите бързо се връща към състояние на висок вакуум и способността за издържане на напрежение нараства бързо, обикновено достигайки няколко хиляди до десетки хиляди волта на микросекунда.
Влияние на контактния материал:Използването на материали като мед-хромова сплав, които имат ниски стойности на прекъсване на тока, висока проводимост, устойчивост на ерозия и характеристики с ниско налягане на парите, помага за потискане на повторното -запалване на дъгата.
4. Особени явления и предизвикателства
Текущ феномен на нарязване:При прекъсване на малки индуктивни токове (като токове на двигателя) може да възникне пренапрежение поради преждевременното изгасване на нестабилната дъга. Това може да бъде смекчено чрез оптимизиране на контактния материал.
Повторно запалване след токова нула:Ако металните пари между контактите не се разсейват достатъчно или напрежението за възстановяване се повиши твърде бързо, може да възникне диелектричен пробив (повреда на изолацията при висок вакуум) или термичен пробив (йонизация на остатъчна пара), което да доведе до повреда на превключването.
Контактна технология с аксиално магнитно поле:Вакуумните прекъсвачи с голям{0}}капацитет често използват контакти с аксиално магнитно поле, което кара дъгата да се върти и дифузира под въздействието на магнитното поле, предотвратявайки концентрацията и подобрявайки капацитета на прекъсване.
Резюме
Генерирането и поддържането на дъгата във вакуумен прекъсвач зависи от плазмата на металните пари, докато нейното изгасване се улеснява от бързото разсейване на металните пари след нулев ток и изключително бързото възстановяване на диелектричната якост на вакуума. Контактните материали, структурата (като контрол на магнитното поле) и производствените процеси в дизайна са фокусирани върху оптимизиране на поведението на дъгата и подобряване на капацитета на прекъсване и надеждността.
Прекъсвачите на Shaanxi Huadian преминават множество прецизни процеси и екстремни екологични тестове, за да осигурят стабилна работа в среди, вариращи от -40 градуса до +55 градуса. Техният капацитет на прекъсване далеч надхвърля индустриалните стандарти, като елиминира риска от експлозия и предлага лесна поддръжка. Свържете се с нас днес за персонализирано решение. Нашият екип ще осигури експертни насоки за избор и персонализирано обслужване.
Имейл:pannie@hdswitchgear.com.
Whatsapp/Wechat:+8618789455087
