Прерывание постоянного тока и прерывание переменного тока: чем отличается физика вакуумной дуги - Блог

Потяните дугу между контактами в вакууме — выключатель переменного тока с одной стороны, выключатель постоянного тока — с другой, и каждая дуга гаснет по-своему. Все сводится к одному вопросу: есть ли под рукой текущий ноль, который можно использовать?

The Measurement Standard of Contact Erosion - How Many Millimeters of Wear Require a Circuit Breaker to Be Taken Out of Service?

AC: Арка уйдет сама по себе

С AC это легко. Пересечение нуля появляется само по себе, поэтому никто не должен душить дугу — задача состоит в том, чтобы сохранить ее живой и здоровой до тех пор, пока не достигнет нуля. Добавьте осевое магнитное поле, и дуга распространяется на две или три миллисекунды, а затем сглаживается, образуя диффузный столб через контактный зазор, горящий в спокойном темпе. Это не гонка за дедлайном; оно ждет одного. Как только ток пересекает ноль, ионы и нейтралы в зазоре рассеиваются и рекомбинируются за микросекунды, и диэлектрическая прочность снова возрастает. Если анодное пятно не перегрелось слишком сильно, то остаточного пара, которое оно оставляет, недостаточно, чтобы вызвать проблемы, и прерывание сохраняется. По сути, дуга заканчивается сама собой.

DC: Арка прерывается на полпути

У постоянного тока нет этого нуля, поэтому вам придется имитировать ток обратной коммутации одним нажатием в зазор и силой сводить чистый ток к нулю. Здесь нет мирного конца; дуга перескакивает на полпути. Столб, который мгновение назад был рассеянным, тускнеет за десятки микросекунд. Однако головной болью является не колонка, а анод. При сильном постоянном токе анодное пятно нагревается, и после принудительного обнуления зазор все еще заполнен остатками паров металла. Дайте восстановительному напряжению подняться до того, как пар рассеется и дуга снова заработает. Прерывание постоянного тока в конечном итоге ощущается не столько как тушение пожара, сколько как пережидание тяжелого похмелья - с болезненно закрытым окном.

Один позволяет дуге закончиться; другой отрезает его. Тот же вакуум, тот же пар металла, два совершенно разных финала.