(a)
Az ionmentesítő rácsok bemeneténél az alacsony feszültségű megszakítók íves csúszdáiban található tipikus nyílások geometriai kialakítással szabályozzák az ív behatolási, megnyúlásának és felhasadásának útját. A három diagram megfelel a gyakori AC és DC konfigurációknak:
(a) Szabványos U- vagy V-alakú bevágás (általában váltakozó áramhoz használatos)
A rácsbemenet U-alakú vagy V-alakú bevágással van kialakítva, és a következő célokat szolgálja:
● Ívrögzítés: Megkönnyíti az ív rögzítését a rács bemenetének széléhez, stabil rögzítési pontokat képezve.
● Kezdeti ívnyúlás: Ha az ívet mágneses vagy pneumatikus fújással kinyomják az érintkezési területről, az a bevágás széle mentén nyúlik ki, megnövelve a hosszát.
● Rácsok közötti felosztás: Ahogy az ív mélyebbre halad, több szegmensre hasad a szomszédos rácsok között.
(b) Központi horony
Az (a) pont alapján egy hosszanti középső horony van hozzáadva a bemeneti középponthoz. A legfontosabb hatások a következők:
● Ívvezetés: Az ív hajlamos katód- és anódfoltokat képezni a horony szélei mentén.
● Nyújtás felosztás előtt: Az ívet először a központi horony mentén kell felfelé nyúlni, mielőtt szétválik a rácsok között.
● Javított belépési konzisztencia: Javítja a „rögzítés robusztusságát” a különböző áramamplitúdójú és pozíciójú íveknél.
(c) Lépcsőzetes hornyok (általában egyenáramhoz használatos)
A bemeneten két lépcsőzetes (eltolásos) átlós vagy villás horony található. Ez egy tipikus egyenáramú ívoltás: mivel az egyenáramnak nincs nulla keresztezési pontja, az ívet gyorsan meg kell húzni, szegmentálni kell, és a feszültségét úgy kell növelni, hogy meghaladja az oltáshoz szükséges rendszerfeszültséget. Főbb hatások:
● Kényszerített Z-alakú pálya: Az ív a bemenetnél a rögzítési pontokat és irányt változtatja, ami megegyezik a belépés előtti többszöri összehajtással, ami jelentősen megnöveli az ív hosszát.
● Kiemelt korai hasítás: A lépcsőzetes barázdák lehetővé teszik az ív számára, hogy könnyebben ugorjon a szomszédos rácsok között, így korábban több sorozatívet képeznek.
● Elnyomott ívvisszaáramlás: Az egyenáramú ívek nagy stabilitással rendelkeznek; a lépcsőzetes szerkezet növeli az út összetettségét, csökkentve a tartós ívelés valószínűségét egyenes út mentén.
Amikor az érintkezők éppen szétválnak, és az ívgyökér kialakul, az ív egy határozott F eredő erőnek van kitéve, amely felfelé, a rács bemenete felé irányul.
● Kék tekercsszerű görbék: Mágneses erővonalak az íváram körül, jelezve, hogy az ív körüli mágneses tér egyenetlenül oszlik el, de a vezető geometriája és a ferromágneses összetevők torzítják.
● Színátmenet: A mágneses fluxussűrűséget jelöli – magasabbat a vezetőkanyarokban, a tekercsek közelében és a rács bemeneteinél.
● Vörös nyilak: Az eredő erő iránya az ívre, az ANSYS által számított.
Az erő iránya az F = I × B-ből (Lorentz erőtörvény) származik. Az íváram iránya követi az ívcsatornát, és a mágneses erővonalak aszimmetrikus zárt hurkokat képeznek az ívtartományban, világos helyi B iránnyal és gradienssel. Így az I×B effektus a rács bemenete felé tolja az ívet, amelyet a diagramon piros F jelöl.
Változatok különböző pozíciókban
Ha az egyenértékű íváram-csatorna különböző pozíciókban van a rács bemeneténél, a mágneses fluxussűrűség eloszlása a ferromágneses rácsoknál és a V-alakú nyílásnál megváltozik, megváltoztatva az ívhajtó erővektort. Az általános tendencia azonban az, hogy az ív mélyebbre tolódik a V alakú bevágásba, és tovább hasad a rácsok között.
● Ív a bemeneten kívül
Rövidzárlati megszakítási teszteket végeztek miniatűr megszakító prototípusokon, hogy rögzítsék a rövidzárlati áram és visszaállási feszültség hullámformáit, amelyeket a szétszerelés után korreláltak az ívcsúszda ablációs jeleivel.
● Kék (CH2): Rövidzárlati áram hullámalakja
● Narancssárga (CH1): Helyreállítási feszültség/TRV hullámforma
(a) Megszakítási idő: 3,0 ms, törési áram: 3670 A (maximum)
A hullámforma intenzívebb, a csonkítás után nyilvánvaló csengetéssel. Az íves csúszda erős feketedést és olvadt felhalmozódást mutat.
(b) Megszakítási idő: 3,0 ms, törési áram: 2790 A
Az éles csúcsok és az egyértelmű csengés a csonkítási pont közelében gyakori felosztásra és váltásra utal. A fotók koncentrált ablációt mutatnak a felső területen.
(c) Megszakítási idő: 2,8 ms, törési áram: 2820 A
Az áramelnyomás és a csonkítás egyenletesebb a folyamatos felosztással. Az abláció egyenletes, és elkerülhető a túlzott egypontos göbösödés.
(d) Megszakítási idő: 3,0 ms, törési áram: 2810 A
Tipikus folyamat a felosztási zónába való belépés és a csonkítás befejezése szinte TRV nélkül. Az ív stabilan tapad a felső részen, ami nyilvánvaló göbösödést eredményez a felső részben, de nincs túlzott általános abláció.
Az íves csúszda bemenetének geometriai alakja határozza meg az ív kezdeti útját az ívkamrába való belépés után:
● U-alakú/V-alakú hornyok: ív rögzítéséhez és vezetéséhez.
● Középső horony: Javítja a vezetési konzisztenciát.
● Lépcsőzetes hornyok: Korai nyúláshoz és több szegmenses felosztáshoz egyenáramú körülmények között.
Az ANSYS szimulációs eredményeket kölcsönösen ellenőrzik tényleges tesztadatokkal, így bizonyos mértékig csökkentik a fejlesztés nehézségeit és időigényét.
Az XUCKY-nél az MCCB-k/MCB-jeink/ACB-ink az optimalizált íves csúszda kialakítására támaszkodnak az iparágvezető biztonság érdekében.
Részletes műszaki útmutatóért látogasson el weboldalunkra –www.xucky.comés kövessen minket további elektrotechnikai ismeretekért.
