Axiella magnetfältskontakter: Varför hög-strömbrytare gynnar denna struktur - Blogg

Ögonblicket ahögspänningsbrytare-öppnas, bildas en båge bestående av metallånga-som når temperaturer på över tio tusen grader-mellan kontakterna. Om denna båge blir okontrollerad kan den bränna djupa gropar i kontaktytorna eller till och med svetsa ihop dem. Styrkan hos kontakter med axiella magnetfält (AMF) ligger i deras förmåga att tvinga bågen att spridas jämnt snarare än att koncentrera sig på en plats.

Thermal protection and magnetic protection: How do the dual insurance functions in a circuit breaker?

Få bågen att "sprida ut sig" istället för "klustring"

Ett axiellt magnetfält appliceras längs kontakternas axel. Laddade partiklar inom bågen rör sig i spiralformade banor och fördelar energi jämnt över hela kontaktytan. Istället för att förbli förankrad till en enda punkt, rör sig bågsroten snabbt över kontaktytan. Tvärgående magnetfältskontakter (TMF) förlitar sig däremot på Lorentzkraften för att driva bågen i en cirkulär rörelse; medan detta genererar betydande rörelser, förblir ljusbågen relativt koncentrerad, vilket gör det svårt att minska risken för anodfläckar. AMF-kontakter har ett annat tillvägagångssätt: snarare än att prioritera båghastigheten, säkerställer de att bågen förblir utspridda, vilket minimerar ablationen.

Ju högre spänning, desto mer fördelaktigt blir AMF

Hög-vakuumbrytare kräver stora kontaktgap och måste tåla höga återvinningsspänningar. Stora luckor försvagar ofta magnetfältets kontroll över ljusbågen. AMF-kontakter har en inneboende fördel här: antalet spolvarv kan ökas, och slitsvinklarna på koppformade kontakter kan justeras för att kompensera för magnetfältsdämpning-justeringar som är strukturellt svåra att uppnå med TMF-kontakter. AMF-kontakter är dock inte utan nackdelar; den ledande banan är längre, vilket resulterar i högre stängningsmotstånd och potentiellt påverkan på ström-bärförmåga. Den tekniska lösningen är en design med dubbla-kretsar: ström flyter genom den ledande huvudstaven under stängning och kopplas om till AMF-spolen endast vid öppningsögonblicket för att släcka bågen- som effektivt separerar de två funktionerna.

Även om AMF-kontakter inte är utan begränsningar, i samband med hög-spänningsavbrott, gör balansen mellan bågkontrollprecision och kontaktlivslängd dem till ett mer fördelaktigt val än TMF-kontakter.