针对直流电流分断困难的特点,设计时一般会增加断路器断口开距,直接增大了电弧长度,提高电弧弧柱电压;大开距可以容纳更大的灭弧室,其灭弧栅片数量也更多。
在大容量的低压直流断路器设计中并不是简单地增加触头开距_2J。以某1250A壳架直流断路器为例,触头系统和灭弧系统部分模型如图2所示。其工作电压DC800一1200V,尽管采用了四断口串联的设计,但平均每断口仍需承担DC300V以上的工作电压,根据计算得到每断口开距为60mm以上较理想。考虑到容量较大,为了保证断路器的温升,又不增加操作机构的负担,设计时将每断口的触头组分为6片主触头和1片弧触头,主触头的开距为25mm,弧触头的开距为38mm。主触头承担大部分的额定工作电流,而弧触头主要用于分断电流,断路器闭合时弧触头先于主触头闭合,分断时弧电感器触头晚于主触头打开。
这种设计使得主触头在分断过程中只会轻微起弧,功率电感电流便迅速转移至弧触头上;同时,弧触头的前端还设有尖角形状的引弧角,该引弧角在分断过程中开距可达60mm以上,满足了断口大开距的要求。研究表明尖角形状的引弧角具有迫使电弧弧根快速向菱角尖移动的效果。
一体成型电感直流断路器的触头材料必须具备以下特性:
①良好的导电性和导热性;
②抗熔焊性;
③耐电磨损性;
④分断大电流时不易发生电弧重燃;
⑤低截流水平;
⑥低气体含量。
设计时需对动、静弧触头(引弧角)进行良好的配对,保证电弧能快速进人灭弧栅片,不出现停滞现象。大量研究表明,高熔点材料的电弧停滞时间短,纯金属材料的电弧停滞时间较非均匀材料的短。低压直流断路器常采用Cu-AgW或Cu-AgWC的配对,即动弧触头采用纯铜,而静弧触头采用AgW或AgWC材料。
大功率电感厂家 |大电流电感工厂