Kontakty pro axiální magnetické pole: Proč vysokonapěťové jističe upřednostňují tuto strukturu - Blog

Okamžik avysokonapěťový jističse otevře, mezi kontakty se vytvoří oblouk složený z kovových par dosahující teploty přes deset tisíc stupňů. Pokud tento oblouk půjde nekontrolovaně, může vypálit hluboké díry do kontaktních ploch nebo je dokonce svařit. Síla kontaktů axiálního magnetického pole (AMF) spočívá v jejich schopnosti přinutit oblouk, aby se rovnoměrně rozptýlil, spíše než aby se soustředil do jednoho bodu.

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

Vytváření oblouku „rozprostřeného“ místo „shlukování“

Podél osy kontaktů je aplikováno axiální magnetické pole. Nabité částice v oblouku se pohybují po spirálových drahách a distribuují energii rovnoměrně po celé kontaktní ploše. Namísto toho, aby zůstal ukotven k jedinému bodu, se kořen oblouku rychle pohybuje po kontaktní ploše. Naproti tomu kontakty s příčným magnetickým polem (TMF) spoléhají na Lorentzovu sílu, která řídí oblouk v kruhovém pohybu; zatímco toto generuje významný pohyb, oblouk zůstává relativně koncentrovaný, takže je obtížné zmírnit riziko anodových skvrn. Kontakty AMF mají jiný přístup: namísto upřednostňování rychlosti oblouku zajišťují, že oblouk zůstává rozprostřený, čímž se minimalizuje ablace.

Čím vyšší je napětí, tím výhodnější se AMF stává

Vysokonapěťová vakuová zhášedla vyžadují velké kontaktní mezery a musí odolat vysokému obnovovacímu napětí. Velké mezery často oslabují kontrolu magnetického pole nad obloukem. Kontakty AMF zde mají neodmyslitelnou výhodu: lze zvýšit počet závitů cívky a upravit úhly štěrbiny miskovitých kontaktů, aby se kompenzovaly úpravy zeslabení magnetického pole, které je konstrukčně obtížné dosáhnout pomocí kontaktů TMF. Kontakty AMF však nejsou bez nevýhod; vodivá dráha je delší, což má za následek vyšší uzavírací odpor a potenciálně ovlivňující proudovou kapacitu. Inženýrské řešení je dvouokruhové provedení: proud protéká hlavní vodivou tyčí během zavírání a je přepnut na cívku AMF pouze v okamžiku otevření, aby se uhasil oblouk účinně oddělující obě funkce.

I když kontakty AMF nejsou bez omezení, v kontextu vysokonapěťového přerušení je rovnováha mezi přesností ovládání oblouku a životností kontaktů činí výhodnější volbou než kontakty TMF.