Een artikel om die kontakverdelingsfases van 'n vakuum-sirkuitsbreekertjie te verstaan
Vakuüm Sirkelbreker Kontakafstand Stappe: Bogenbegin, Bogenuitdoving en Oscillasie
Stap 1: Inisiale Oopening (Bogenbegin Fase, 0–3 mm)
Moderne teorie bevestig dat die inisiale kontakafstand fase (0–3 mm) krities is vir die onderbreekprestasie van vakuüm sirkelbrekers. Aan die begin van kontakafstand, oorgang die bogenstroombuig altyd van 'n versteende modus na 'n verspreide modus—hoe vinniger hierdie oorgang, hoe beter die onderbreekprestasie.
Drie maatreëls kan die oorgang van 'n versteende na 'n verspreide bogenstroombuig bespoedig:
Verlaag die massa van bewegende komponente: Tydens die ontwikkeling van vakuüm sirkelbrekers, help die vermindering van die massa van die geleidende klemp om die traagheid van bewegende dele te verminder. Vergelykende toetse wys dat hierdie benadering die inisiale oopensnelheid tot wisselende grade verbeter.
Verhoog die krag van die oopenspring, verseker dat dit effektief word tydens die vroeë oopengingsfase (0–3 mm).
Minimeer die kontakdruk reis (ideaal 2–3 mm), laat die oopenspring so vroeg as moontlik in die afstandsproses betrek.
Tradisionele sirkelbrekers gebruik tipies 'n stekkontakontwerp. Onder kortsluitstroombuig veroorsaak elektromagnetiese kragte dat die vingerkontakke die geleidende staaf stevig vastgryp, wat gevolg het dat daar geen kragkomponent in die rigting van beweging is nie. Teenoorgesteld, gebruik vakuüm sirkelbrekers 'n plat kontakvlak. Wanneer 'n kortsluitstroombuig voorkom, werk die sterk elektromagnetiese krag as 'n wegduwende krag op die kontakke.
Dit beteken dat kontakafstand nie hoef te wag vir die volledige vrylating van die kontakdrukspring nie—die afstand vind amper gelyktydig met die beweging van die hoofas plaas (met minimaal of minimale vertragings). Daarom kan die oopenspring vroër optree, wat die inisiale oopensnelheid verhoog. Aangesien die inisiale drywende krag in hierdie fase die elektromagnetiese wegdrukking is, moet die massa wat geminimeer moet word, al die bewegende komponente insluit. Dus, strukturele ontwerpe soos gesplitste of samegestelde meganismes—wat dikwels lank en talryke skakels behels—word ongeskik vir vakuüm sirkelbrekers, aangesien hulle die bereiking van hoë inisiale oopensnelhede bemoeilik.
Stap 2: Bogenuitdoving (3–8 mm)
Wanneer die kontakke 3–4 mm van mekaar af is, is die oorgang van die bogenstroombuig na 'n verspreide modus tipies voltooi—dit is die optimale venster vir bogenuitdoving. Uitgebreide toetse het bevestig dat die ideale bogenopening vir onderbreekking 3–4 mm is. As die stroombuig nul by hierdie punt voorkom, daal die digtheid van metaal damp vinnig, en herstel die dielektriese sterkte oor die opening vinnig, wat lei tot suksesvolle onderbreekking. Die drywende krag in hierdie tweede fase is die oopenspring.
In 'n driefase stelsel, as bogenuitdoving by die eerste stroombuig nul voorkom, is die bogenperiode ongeveer 3 ms (onder die aanname dat die kontakke halverwee tussen twee stroombuig nullen afstand maak, waar die opening groot genoeg is). Om uitdoving by 'n 3–4 mm opening te bereik, moet die gemiddelde oopensnelheid tydens hierdie fase 0,8–1,1 m/s wees. Wanneer dit omgeskakel word na die algemeen gebruikte 6 mm meting, is die ekwivalente gemiddelde oopensnelheid ongeveer 1,1–1,3 m/s—'n bereik wat wyd deur vakuüm sirkelbrekers wêreldwyd aangeneem word. Hierdie data word egter verkry vanaf meganiese bedryfs-toetse onder belastingslose toestande. Tydens hoë-stroom onderbreekking is die werklike oopensnelheid beduidend hoër as gevolg van die bykomende elektromagnetiese wegdrukking wat bydra tot kontakbeweging. Dit lei daartoe dat die bewegende kontak binne dieselfde tydperk 6–8 mm mag afleg.
Om die bogenperiode te minimeer, moet spesiale dempingmaatreëls in die tweede fase toegepas word om die snelheid van die geleidende staaf vinnig te verminder. Die tydsbestuur van oliebufferbetrokkenheid moet sorgvuldig beheer word. Die eerste fase vereis vinnige afstand, maar die oopenspring is nog nie volledig betrokke nie. In die tweede fase moet die snelheid verminder word—die oopenspring moet nie te sterk wees, anders sal dit die snelheidsvermindering verhinder, die bogenperiode verleng, en die derde fase bemoeilik.
Stap 3: Oscillasie (8–11 mm)
As gevolg van die klein kontakopening en korte oopentyd in vakuüm sirkelbrekers, moet die vinnig bewegende kontakke binne 'n uiterst kort tydperk gestop word. Ongeag die dempingmetode wat gebruik word, bly die tempo van snelheidsverandering hoog, wat sterke meganiese skok onvermydelik maak. Residuele vibrasie bly tipies vir ongeveer 30 ms. Tans neem beide domestiese en internasionale vakuüm sirkelbrekers ongeveer 10–12 ms om die bewegende kontak te laat afstand en in die vibrasiegebied te bring, terwyl die bogenperiode tipies 12–15 ms is. Duidelik begin die lokaal gesmolte kontakvlak net na die betreding van die vibrasiegebied om te koel en te hardloop. Hierdie intense vibrasie veroorsaak onvermydelik gesmolte metaal om te spat, wat skerpe uitsteeksels op die kontakvlak vorm en hangende metalliese deeltjies tussen die kontakke agterlaat—sleutel buiteliggende faktore wat bydra tot herontbranding. Sulke ontwerpfout word dikwels nie volledig onthul in beperkte tipe toetse nie, wat lei tot onvoldoende bewustheid van hierdie kwessie oor 'n lang tydperk.
Gevolgtrekking
Ontwerpers van vakuüm sirkelbrekers moet aandag gee aan die hele kontakafstandproses. Sleutelstrategieë sluit in: verlaag bewegende massa, verhoog inisiale oopensnelheid, verlaag snelheid vinnig in die tweede fase, en minimeer bogenperiode sodat die bogenstroombuig voor die kontakke die vibrasiegebied betree, uitdooi. Dit gee voldoende koeltyd vir die kontakvlak en verminder vibrasie-intensiteit. 'n Goed ontworpen afstandsprofiel—geallineer met hierdie meganiese en elektriese beginsels—verbeter beduidend beide meganiese en elektriese leeftyds, en verbeter algehele betroubaarheid en prestasie.
