Πώς επηρεάζει το υλικό επαφής την τάση του τόξου της διακοπής DC;

Στη διακοπή συνεχούς ρεύματος, δεδομένου ότι το ρεύμα δεν διέρχεται φυσικά από το σημείο μηδέν, η εξάλειψη του τόξου βασίζεται κυρίως σε μεθόδους όπως η επιμήκυνση του τόξου, η ψύξη του τόξου και η αύξηση της τάσης τόξου για να κάνει η τάση τόξου να υπερβεί την τάση τροφοδοσίας, αναγκάζοντας έτσι το ρεύμα να πέσει. Το υλικό επαφής έχει άμεση επίδραση στην τάση τόξου (τάση τόξου/τάση), η οποία αντανακλάται κυρίως στις ακόλουθες πτυχές:

1. Λειτουργία εργασίας και ενέργεια ιονισμού υλικών επαφής

Υλικά με χαμηλή λειτουργία εργασίας και χαμηλή ενέργεια ιονισμού είναι πιο πιθανό να εκπέμπουν ηλεκτρόνια και να παράγουν μεταλλικούς ατμούς, με αποτέλεσμα το τόξο να διατηρείται.

Τέτοια υλικά έχουν συνήθως χαμηλότερη τάση τόξου, η οποία είναι δυσμενής για διακοπή DC.

Υλικά με υψηλή λειτουργία εργασίας και υψηλή ενέργεια ιονισμού μπορούν να αυξήσουν τη δυσκολία διατήρησης του τόξου, προκαλώντας αύξηση της τάσης του τόξου.

Για παράδειγμα:

Χαλκός (Cu): χαμηλή λειτουργία εργασίας, σχετικά χαμηλή τάση τόξου.

Βολφράμιο (W), M (Mo): δύσκολο να εξατμιστεί και να ιονιστεί, υψηλή τάση τόξου.

2. Πίεση ατμών υλικού επαφής

Υλικά υψηλής πίεσης ατμών (όπως ο άργυρος και ο χαλκός) εξατμίζονται εύκολα κάτω από το τόξο, παρέχοντας μεγάλη ποσότητα μεταλλικών ατμών για διατήρηση της αγωγιμότητας με αποτέλεσμα χαμηλή τάση τόξου.

Υλικά χαμηλής πίεσης ατμών, υψηλού σημείου τήξης (όπως W και WC) παράγουν λίγους ατμούς, με αποτέλεσμα χαμηλή αγωγιμότητα της στήλης τόξου και υψηλή τάση τόξου.

Για διακοπή συνεχούς ρεύματος, είναι ωφέλιμο να αυξηθεί κατάλληλα η τάση τόξου, επομένως χρησιμοποιούνται συνήθως πυρίμαχα υλικά ή σύνθετες επαφές.

3. Επίδραση του υλικού επαφής στην πτώση τάσης καθόδου

Η τάση τόξου συνεχούς ρεύματος μπορεί να προσεγγιστεί ως εξής: [ U_arc=U_cathode U_plasma U_anode ] όπου η πτώση τάσης καθόδου αντιπροσωπεύει το μεγαλύτερο μέρος. Η πτώση τάσης καθόδου ποικίλλει ανάλογα με τα διάφορα υλικά. Υλικά με υψηλά σημεία τήξης και λειτουργίες εργασίας έχουν μεγάλη πτώση τάσης καθόδου. Το υλικό επαφής επηρεάζει άμεσα την τάση του τόξου αλλάζοντας τη συμπεριφορά του σημείου καθόδου και την πτώση τάσης της καθόδου.

4. Υλικό επαφής και ενέργεια τόξου, ατμός μετάλλου

Τα εύτηκτα υλικά σχηματίζουν μεγάλη ποσότητα μεταλλικών ατμών στο τόξο, μειώνοντας την αντίσταση στη στήλη τόξου και την τάση τόξου. Τα πυρίμαχα υλικά μειώνουν τους ατμούς, με αποτέλεσμα την υψηλή αντίσταση στη στήλη τόξου και την υψηλή τάση τόξου.

Ωστόσο, η υπερβολική ανθεκτικότητα μπορεί να οδηγήσει σε ανομοιόμορφη διάβρωση επαφής και δυσκολία στο ar, επομένως απαιτείται συνολική εξέταση.

5. Κοινά υλικά επαφής και τα χαρακτηριστικά τους

Χαρακτηριστικά υλικού Επίδραση στην τάση τόξου

Cu Καλή αγωγιμότητα, εύκολο στην εξάτμιση Χαμηλότερη τάση τόξου

Ag Καλή αγωγιμότητα υψηλή πίεση ατμών Χαμηλή τάση τόξου

W, Mo Πυρίμαχο, χαμηλή πίεση ατμών Υψηλότερη τάση τόξου

CuW, AgW Ολοκληρωμένη αγωγιμότητα και αντίσταση τόξου -υψηλή τάση τόξου

CuCr Χρησιμοποιείται συνήθως σε διακόπτες κενού Μέτρια τάση τόξου, εύκολο να σπάσει το τόξο

6. Συνολική επίπτωση στη διακοπή DC

Το υλικό επαφής επηρεάζει:

Πτώση τάσης καθόδου

Συγκέντρωση ατμών μετάλλου

Αγωγιμότητα στήλης τόξου

Σταθερότητα τόξου

Τελικά προσδιορίζοντας:

Μέγεθος τόξου

Τρέχον ποσοστό πτώσης

Αξιοπιστία διακοπής και διάβρωση επαφής

Με απλά λόγια:

Υλικά που εξατμίζονται εύκολα, χαμηλής λειτουργίας λειτουργούν → το τόξο είναι εύκολο να διατηρηθεί, η τάση τόξου είναι? πυρίμαχα υλικά υψηλής λειτουργίας → το τόξο είναι δύσκολο να διατηρηθεί, η τάση τόξου είναι υψηλή, κάτι που είναι πιο ευνοϊκό για διακοπή DC.

Εάν χρειάζεστε, μπορώ περαιτέρω σε συνδυασμό με διακοπή DC κενού, διακοπή συνεχούς ρεύματος SF6 ή συγκεκριμένους τύπους διακοπτών κυκλώματος.

Tulip Contact for Vacuum Circuit Breaker