Hur påverkar kontaktmaterial bågspänningen för DC-avbrott? - Blogg

Vid likströmsavbrott, eftersom strömmen inte naturligt passerar genom nollpunkten, bygger ljusbågssläckning huvudsakligen på metoder som att förlänga ljusbågen, kyla ljusbågen och öka bågspänningen för att få bågspänningen att överstiga strömförsörjningsspänningen, vilket tvingar strömmen att sjunka. Kontaktmaterialet har en direkt inverkan på ljusbågsspänningen (bågspänning/-spänning), vilket främst återspeglas i följande aspekter:

1. Arbetsfunktion och joniseringsenergi för kontaktmaterial

Material med låg arbetsfunktion och låg joniseringsenergi är mer benägna att avge elektroner och generera metallånga, vilket gör att ljusbågen upprätthålls;

Sådana material har vanligtvis en lägre bågspänning, vilket är ogynnsamt för DC-avbrott;

Material med hög arbetsfunktion och hög joniseringsenergi kan öka svårigheten att bibehålla ljusbågen, vilket gör att bågspänningen stiger.

Till exempel:

Koppar (Cu): låg arbetsfunktion, relativt låg bågspänning;

Volfram (W), M (Mo): svår att avdunsta och jonisera, hög bågspänning.

2. Ångtryck av kontaktmaterial

Material med högt ångtryck (som silver och koppar) avdunstar lätt under ljusbågen, vilket ger en stor mängd metallånga för att bibehålla konduktiviteten, vilket resulterar i en låg bågspänning;

Material med lågt ångtryck och hög smältpunkt (såsom W och WC) producerar lite ånga, vilket resulterar i låg konduktivitet hos bågkolonnen och hög bågspänning;

För DC-avbrott är det fördelaktigt att på lämpligt sätt öka bågspänningen, därför används ofta eldfasta material eller kompositkontakter.

3. Inverkan av kontaktmaterial på katodspänningsfallet

DC-bågspänningen kan approximeras som: [ U_arc=U_cathode U_plasma U_anode ] där katodspänningsfallet står för huvuddelen. Katodspänningsfallet varierar med olika material; Material med höga smältpunkter och arbetsfunktioner har ett stort katodspänningsfall; Kontaktmaterialet påverkar direkt bågspänningen genom att ändra katodfläckbeteendet och katodspänningsfallet.

4. Kontaktmaterial och ljusbågsenergi, metallånga

Smältbara material bildar en stor mängd metallånga i ljusbågen, vilket minskar bågkolonnens motstånd och bågspänning; Eldfasta material minskar ånga, vilket resulterar i hög bågkolonnresistans och hög bågspänning;

Däremot kan överdriven eldfasthet leda till ojämn kontakterosion och svårighet i ar, så en omfattande övervägande krävs.

5. Vanliga kontaktmaterial och deras egenskaper

Materialegenskaper Effekt på ljusbågsspänning

Cu Bra ledningsförmåga, lätt att avdunsta Lägre bågspänning

Ag God konduktivitet högt ångtryck Låg bågspänning

W, Mo Eldfast, lågt ångtryck Högre bågspänning

CuW, AgW Omfattande konduktivitet och ljusbågsresistans -hög bågspänning

CuCr Används vanligtvis i vakuumomkopplare Måttlig bågspänning, lätt att bryta bågen

6. Total påverkan på DC-avbrott

Kontaktmaterial påverkar:

Katodspänningsfall

Koncentration av metallånga

Bågkolonnens ledningsförmåga

Bågstabilitet

Avgör i slutändan:

Bågens storlek

Nuvarande falltakt

Avbrottssäkerhet och kontakterosion

Enkelt uttryckt:

Lätt förångade material med låg arbetsfunktion → ljusbågen är lätt att underhålla, ljusbågsspänningen är; eldfasta material med hög arbetsfunktion → ljusbågen är svår att underhålla, ljusbågsspänningen är hög, vilket är mer fördelaktigt för DC-avbrott.

Om du behöver, kan jag vidare i kombination med vakuum DC avbrott, SF6 DC avbrott, eller specifika brytare typer.

Tulip Contact for Vacuum Circuit Breaker