Miten kosketusmateriaali vaikuttaa DC-katkoksen kaarijännitteeseen? - Blogi

Tasavirtakatkoksen yhteydessä, koska virta ei luonnollisesti kulje nollapisteen läpi, kaaren sammutus perustuu pääasiassa menetelmiin, kuten kaaren pidentämiseen, kaaren jäähdyttämiseen ja kaarijännitteen nostamiseen, jotta kaarijännite ylittää virtalähteen jännitteen, mikä pakottaa virran putoamaan. Kosketinmateriaalilla on suora vaikutus valokaaren jännitteeseen (kaarijännite/jännite), mikä heijastuu pääasiassa seuraaviin näkökohtiin:

1. Kontaktimateriaalien työfunktio ja ionisaatioenergia

Materiaalit, joilla on alhainen toimintakyky ja alhainen ionisaatioenergia, lähettävät todennäköisemmin elektroneja ja kehittävät metallihöyryä, jolloin kaari säilyy;

Tällaisilla materiaaleilla on yleensä pienempi kaarijännite, mikä on epäedullista tasavirtakatkoksen kannalta;

Materiaalit, joilla on korkea työkyky ja korkea ionisaatioenergia, voivat vaikeuttaa valokaaren ylläpitoa, jolloin kaaren jännite nousee.

Esimerkiksi:

Kupari (Cu): alhainen toiminta, suhteellisen pieni kaarijännite;

Volframi (W), M (Mo): vaikea haihtua ja ionisoida, korkea kaarijännite.

2. Kosketusmateriaalin höyrynpaine

Korkean höyrynpaineen materiaalit (kuten hopea ja kupari) haihtuvat helposti kaaren alla, jolloin saadaan suuri määrä metallihöyryä johtavuuden ylläpitämiseksi, mikä johtaa alhaiseen kaarijännitteeseen;

Matala höyrynpaine, korkea sulamispiste materiaalit (kuten W ja WC) tuottavat vähän höyryä, mikä johtaa valokaaripylvään alhaiseen johtavuuteen ja korkeaan kaarijännitteeseen;

Tasavirtakatkoksen yhteydessä on hyödyllistä lisätä sopivasti kaarijännitettä, joten yleensä käytetään tulenkestäviä materiaaleja tai komposiittikoskettimia.

3. Kosketinmateriaalin vaikutus katodin jännitehäviöön

Tasavirtakaaren jännite voidaan arvioida seuraavasti: [ U_arc=U_cathode U_plasma U_anode ], jossa katodin jännitehäviö muodostaa suurimman osan. Katodin jännitehäviö vaihtelee eri materiaalien mukaan; Materiaaleissa, joilla on korkeat sulamispisteet ja työtoiminnot, on suuri katodijännitehäviö; Kosketinmateriaali vaikuttaa suoraan kaarijännitteeseen muuttamalla katodin pistekäyttäytymistä ja katodin jännitehäviötä.

4. Kosketusmateriaali ja kaarienergia, metallihöyry

Sulattavat materiaalit muodostavat suuren määrän metallihöyryä kaaressa, mikä vähentää kaaripylvään vastusta ja kaarijännitettä;Tulenkestävät materiaalit vähentävät höyryä, mikä johtaa korkeaan kaaripylvään vastukseen ja korkeaan kaarijännitteeseen;

Liiallinen tulenkestävyys voi kuitenkin johtaa epätasaiseen kosketuseroosioon ja ar-vaikeuteen, joten kattava harkinta on tarpeen.

5. Yleiset kosketusmateriaalit ja niiden ominaisuudet

Materiaalin ominaisuudet Vaikutus kaarijännitteeseen

Cu Hyvä johtavuus, helppo haihtua Alempi kaarijännite

Ag Hyvä johtavuus korkea höyrynpaine Matala kaarijännite

W, Mo Tulenkestävä, matala höyrynpaine Korkeampi kaarijännite

CuW, AgW Kattava johtavuus ja valokaarivastus - korkea kaarijännite

CuCr Yleisesti käytetty tyhjökytkimissä Kohtalainen kaarijännite, helppo katkaista kaari

6. Kokonaisvaikutus DC-katkoksia kohtaan

Kontaktimateriaali vaikuttaa:

Katodin jännitehäviö

Metallihöyryn pitoisuus

Valokaaripylvään johtavuus

Kaaren vakaus

Lopulta määritetään:

Kaaren suuruus

Nykyinen pudotusnopeus

Keskeytyksen luotettavuus ja kontaktien eroosio

Yksinkertaisesti sanottuna:

Helposti haihtuvat, vähän työkykyiset materiaalit → valokaari on helppo huoltaa, kaarijännite on; tulenkestävät, korkean työskentelyn materiaalit → kaari on vaikea ylläpitää, kaarijännite on korkea, mikä on edullisempi DC-katkos.

Tarvittaessa voin edelleen yhdessä tyhjiön tasavirtakatkoksen, SF6 DC -keskeytyksen tai tietyn katkaisijatyypin kanssa.

Tulip Contact for Vacuum Circuit Breaker