Kontakti aksijalnog magnetnog polja: Zašto visokonaponski prekidači preferiraju ovu strukturu - Blog

Trenutak avisokonaponski prekidačotvara, između kontakata se formira luk sastavljen od metalne pare koja dostiže temperaturu od preko deset hiljada stepeni. Ako ovaj luk ide nekontrolisano, može zapaliti duboke jame u kontaktne površine ili ih čak zavariti. Jačina kontakata aksijalnog magnetnog polja (AMF) leži u njihovoj sposobnosti da prisile luk da se ravnomjerno rasprši umjesto da se koncentrira na jednom mjestu.

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

Pravljenje luka "rasprostranjenog" umjesto "klastera"

Aksijalno magnetno polje se primjenjuje duž ose kontakata. Nabijene čestice unutar luka kreću se spiralnim putanjama, ravnomjerno raspoređujući energiju po cijeloj kontaktnoj površini. Umjesto da ostane usidren za jednu tačku, korijen luka se brzo kreće preko kontaktne površine. Nasuprot tome, kontakti poprečnog magnetnog polja (TMF) oslanjaju se na Lorentzovu silu da pokreće luk u kružnom kretanju; dok ovo stvara značajno pomeranje, luk ostaje relativno koncentrisan, što otežava smanjenje rizika od anodnih mrlja. AMF kontakti imaju drugačiji pristup: umjesto da daju prioritet brzini luka, oni osiguravaju da luk ostane raširen, čime se minimizira ablacija.

Što je veći napon, AMF postaje povoljniji

Visokonaponski vakuumski prekidači zahtijevaju velike kontaktne praznine i moraju izdržati visoke napone povrata. Velike praznine često slabe kontrolu magnetnog polja nad lukom. AMF kontakti ovdje posjeduju inherentnu prednost: broj zavoja kalema se može povećati, a uglovi utora kontakata u obliku čaše mogu se podesiti kako bi se kompenzirala prilagođavanja slabljenja magnetnog polja koja je strukturno teško postići sa TMF kontaktima. Međutim, AMF kontakti nisu bez nedostataka; provodni put je duži, što dovodi do većeg otpora zatvaranja i potencijalnog uticaja na kapacitet nošenja struje. Inženjersko rješenje je dvokružna konstrukcija: struja teče kroz glavnu provodnu šipku tokom zatvaranja, a prebacuje se na AMF zavojnicu samo u trenutku otvaranja kako bi se ugasio luk, efikasno razdvajajući dvije funkcije.

Iako AMF kontakti nisu bez ograničenja, u kontekstu prekida visokog napona, ravnoteža koju ostvaruju između preciznosti kontrole luka i dugovečnosti kontakta čini ih povoljnijim izborom od TMF kontakata.