Vakuumunterbrecher für Lasttrennschalter (203)

Ein externer Betätigungsmechanismus treibt den beweglichen Kontakt an, der den angeschlossenen Stromkreis öffnet und schließt.Die Vakuumschaltröhre enthält eine Führungshülse, um den beweglichen Kontakt zu steuern und den Dichtungsbalg vor Verdrehen zu schützen, was seine Lebensdauer drastisch verkürzen würde.
Obwohl einige Vakuumunterbrecherkonstruktionen einfache Stoßkontakte haben, sind Kontakte im Allgemeinen mit Schlitzen, Graten oder Rillen geformt, um ihre Fähigkeit zum Unterbrechen hoher Ströme zu verbessern.Durch die geformten Kontakte fließender Lichtbogenstrom erzeugt magnetische Kräfte an der Lichtbogensäule, die bewirken, dass sich der Lichtbogenkontaktfleck schnell über die Oberfläche des Kontakts bewegt.Dies reduziert den Kontaktverschleiß durch Erosion durch einen Lichtbogen, der das Kontaktmetall an der Kontaktstelle schmilzt.
In Leistungsschaltern bestehen die Kontaktmaterialien von Vakuumunterbrechern hauptsächlich aus einer 50:50-Kupfer-Chrom-Legierung.Sie können hergestellt werden, indem ein Blech aus einer Kupfer-Chrom-Legierung auf die oberen und unteren Kontaktflächen über einem Kontaktsitz aus sauerstofffreiem Kupfer geschweißt wird.Andere Materialien wie Silber, Wolfram und Wolframverbindungen werden in anderen Unterbrecherkonstruktionen verwendet.Die Kontaktstruktur der Vakuumschaltröhre hat großen Einfluss auf das Ausschaltvermögen, die elektrische Lebensdauer und die Höhe der Stromzerhackung.
Wenn eine bestimmte Strommenge unterbrochen wird, schrumpft der Strom im Moment der Trennung der dynamischen und statischen Kontakte bis zu dem Punkt, an dem sich die Kontakte gerade trennen, was zu einem starken Anstieg des Widerstands zwischen den Elektroden und einem schnellen Temperaturanstieg führt, bis die Verdampfung des Elektrodenmetalls erfolgt, und gleichzeitig wird eine sehr hohe elektrische Feldstärke gebildet, was zu einer extrem starken Emission und einem Spaltdurchbruch führt, was zu einem Vakuumlichtbogen führt.Wenn die Netzfrequenzspannung nahe Null ist und gleichzeitig aufgrund der Zunahme des Kontaktöffnungsabstands das Plasma des Vakuumlichtbogens schnell diffundiert.Nachdem der Lichtbogenstrom Null durchläuft, ändert sich das Medium in der Kontaktlücke schnell von einem Leiter zu einem Isolator, sodass der Strom unterbrochen wird.Aufgrund der speziellen Struktur des Kontakts erzeugt der Kontaktspalt während des Lichtbogens ein magnetisches Längsfeld.Dieses Magnetfeld kann den Lichtbogen gleichmäßig auf der Kontaktfläche verteilen, eine niedrige Lichtbogenspannung aufrechterhalten und dafür sorgen, dass die Vakuum-Lichtbogenlöschkammer eine hohe Wiederherstellungsgeschwindigkeit der Durchschlagsfestigkeit nach dem Lichtbogen aufweist, was zu einer geringen Lichtbogenenergie und einer geringen Korrosionsrate führt.