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预期短路电流与触头间距对气动斥力的影响分析

【摘要】:图6-30a~图6-30e分别为动、静触头间距s=2~6mm时,在不同预期短路电流作用下,单位功率产生的气动斥力FB/随时间的变化过程,Im为实际短路电流的峰值。从图中可以看出:1)相同的触头间距和不同的预期电流时,随着短路电流峰值的增大,单位功率产生的气动斥力FB/随之增加;而且,当Im超过4kA后,短路电流的增大对FB/的影响越来越小。图6-31为Im=4.2kA、触头间距分别为2mm和3mm,以及Im=4.5kA、触头间距分别为4mm和5mm,FB/在不同时刻时的数值。

图6-30a~图6-30e分别为动、静触头间距s=2~6mm时,在不同预期短路电流作用下,单位功率产生的气动斥力FB/(ui)随时间的变化过程,Im为实际短路电流的峰值。

从图中可以看出:

1)相同的触头间距和不同的预期电流时,随着短路电流峰值的增大,单位功率产生的气动斥力FB/(ui)随之增加;而且,当Im超过4kA后,短路电流的增大对FB/(ui)的影响越来越小。

这表明电流上升速度的提高和相应的电弧输入功率的增加,使得电弧用于灭弧室内部压力升高的能量占电弧总能量的比例加大。而这一比例在一定的预期短路电流(本章为5kA预期短路电流有效值)时会达到一个稳定值。

2)FB/(ui)是燃弧时间的一个减函数,开始阶段下降速度较快,在1.0~1.5ms后下降速度较缓慢;而且短路电流越大,下降的速度越快。

这是由于在燃弧过程中,电弧的运动使得灭弧室内部的压力不断的平衡,引起作用在动触头两侧的压力差降低。

图6-31为Im=4.2kA、触头间距分别为2mm和3mm,以及Im=4.5kA、触头间距分别为4mm和5mm,FB/(ui)在不同时刻时的数值。从图中可以看出,在短路电流相当的情况下,随着间距的增大,FB/(ui)值有所下降,但是同燃弧时间相比,触头间距的影响较小。这也就是说压力的平衡过程对气动斥力的作用起着关键性的作用。

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图6-30 不同电流、不同间距时的FB/(ui)随时间的变化曲线

a)s=2mm b)s=3mm

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图6-30 不同电流、不同间距时的FB/(ui)随时间的变化曲线(续)

c)s=4mm d)s=5mm e)s=6mm

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图6-31 同等电流下、不同时刻的FB/(ui)随触头间距的变化