Kaip kontaktinė medžiaga veikia nuolatinės srovės pertraukimo lanko įtampą?

Nuolatinės srovės pertraukimo atveju, kadangi srovė natūraliai nepraeina per nulinį tašką, lanko užgesinimas daugiausia priklauso nuo tokių metodų kaip lanko pailginimas, lanko aušinimas ir lanko įtampos didinimas, kad lanko įtampa viršytų maitinimo įtampą, todėl srovė priverstų nukristi. Kontaktinė medžiaga turi tiesioginį poveikį lanko įtampai (lanko įtampai / įtampai), kuri daugiausia atsispindi šiais aspektais:

1. Kontaktinių medžiagų darbo funkcija ir jonizacijos energija

Medžiagos, turinčios mažą darbo funkciją ir mažą jonizacijos energiją, dažniau išskiria elektronus ir generuoja metalo garus, todėl lankas išlieka;

Tokios medžiagos dažniausiai turi mažesnę lanko įtampą, kuri nepalanki nuolatinės srovės pertraukimui;

Medžiagos, turinčios didelę darbo funkciją ir didelę jonizacijos energiją, gali apsunkinti lanko išlaikymą, todėl lanko įtampa gali padidėti.

Pavyzdžiui:

Varis (Cu): žema darbo funkcija, santykinai žema lanko įtampa;

Volframas (W), M (Mo): sunkiai išgaruoja ir jonizuojasi, aukšta lanko įtampa.

2. Kontaktinės medžiagos garų slėgis

Aukšto garų slėgio medžiagos (pavyzdžiui, sidabras ir varis) lengvai išgaruoja po lanku, suteikdamos didelį kiekį metalo garų, kad išlaikytų laidumą, todėl susidaro žema lanko įtampa;

Žemas garų slėgis, aukštos lydymosi temperatūros medžiagos (pvz., W ir WC) gamina mažai garų, todėl lanko kolonėlės laidumas yra mažas ir lanko įtampa yra aukšta;

Nuolatinės srovės pertraukimui naudinga atitinkamai padidinti lanko įtampą, todėl dažniausiai naudojamos ugniai atsparios medžiagos arba kompozitiniai kontaktai.

3. Kontaktinės medžiagos įtaka katodo įtampos kritimui

Nuolatinės srovės lanko įtampa gali būti apytikslė: [ U_arc=U_cathode U_plasma U_anode ], kur katodo įtampos kritimas sudaro didžiąją dalį. Katodo įtampos kritimas skiriasi priklausomai nuo skirtingų medžiagų; Aukštą lydymosi temperatūrą ir darbo funkcijas turinčios medžiagos turi didelį katodo įtampos kritimą; Kontaktinė medžiaga tiesiogiai veikia lanko įtampą, pakeisdama katodo taško elgesį ir katodo įtampos kritimą.

4. Kontaktinė medžiaga ir lanko energija, metalo garai

Lydžiosios medžiagos sudaro didelį kiekį metalo garų lanke, sumažindamos lanko kolonėlės varžą ir lanko įtampą; Ugniai atsparios medžiagos sumažina garus, todėl susidaro didelis lanko kolonėlės pasipriešinimas ir aukšta lanko įtampa;

Tačiau per didelis atsparumas ugniai gali sukelti netolygią kontaktinę eroziją ir sunkumus, todėl reikia visapusiškai apsvarstyti.

5. Bendrosios kontaktinės medžiagos ir jų charakteristikos

Medžiagos charakteristikos Poveikis lanko įtampai

Cu Geras laidumas, lengvai išgaruoja Žemesnė lanko įtampa

Ag Geras laidumas aukštas garų slėgis Žema lanko įtampa

W, Mo Ugniai atsparus, žemas garų slėgis Didesnė lanko įtampa

CuW, AgW Visapusis laidumas ir lanko varža – aukšta lanko įtampa

CuCr Dažniausiai naudojamas vakuuminiuose jungikliuose Vidutinė lanko įtampa, lengva sulaužyti lanką

6. Bendras poveikis nuolatinės srovės pertraukimui

Kontaktinė medžiaga turi įtakos:

Katodo įtampos kritimas

Metalo garų koncentracija

Lanko kolonos laidumas

Lanko stabilumas

Galiausiai nustato:

Lanko dydis

Dabartinis kritimo tempas

Pertraukimo patikimumas ir kontaktų erozija

Paprasčiau tariant:

Lengvai išgaruoja, mažai apdirbamos medžiagos → lanką lengva prižiūrėti, lanko įtampa yra; ugniai atsparios, aukštos darbo funkcijos medžiagos → lankas sunkiai prižiūrimas, lanko įtampa aukšta, o tai palankesnė nuolatinės srovės pertraukimui.

Jei reikia, galiu toliau derinti su vakuuminiu nuolatinės srovės pertraukimu, SF6 nuolatinės srovės pertraukimu arba specifiniais grandinės pertraukikliais.

Tulip Contact for Vacuum Circuit Breaker