Der Moment aHochspannungs-Leistungsschalteröffnet, bildet sich zwischen den Kontakten ein Lichtbogen aus Metalldampf-der Temperaturen von über zehntausend Grad erreicht-. Wenn dieser Lichtbogen unkontrolliert brennt, kann er tiefe Löcher in die Kontaktflächen brennen oder diese sogar verschweißen. Die Stärke von Kontakten mit axialem Magnetfeld (AMF) liegt in ihrer Fähigkeit, den Lichtbogen dazu zu zwingen, sich gleichmäßig zu verteilen, anstatt sich an einem Punkt zu konzentrieren.
Den Bogen „ausbreiten“ statt „anhäufen“
Entlang der Achse der Kontakte wird ein axiales Magnetfeld angelegt. Geladene Teilchen innerhalb des Lichtbogens bewegen sich auf spiralförmigen Bahnen und verteilen die Energie gleichmäßig über die gesamte Kontaktfläche. Anstatt an einem einzigen Punkt verankert zu bleiben, bewegt sich der Lichtbogenfuß schnell über die Kontaktfläche. Im Gegensatz dazu basieren transversale Magnetfeldkontakte (TMF) auf der Lorentzkraft, um den Lichtbogen in eine kreisförmige Bewegung zu versetzen. Dies erzeugt zwar eine erhebliche Bewegung, der Lichtbogen bleibt jedoch relativ konzentriert, was es schwierig macht, das Risiko von Anodenflecken zu mindern. AMF-Kontakte verfolgen einen anderen Ansatz: Anstatt die Lichtbogengeschwindigkeit zu priorisieren, stellen sie sicher, dass der Lichtbogen gespreizt bleibt, wodurch die Ablation minimiert wird.
Je höher die Spannung, desto vorteilhafter wird AMF
Hochspannungs-Vakuumschaltröhren erfordern große Kontaktabstände und müssen hohen Wiederkehrspannungen standhalten. Große Lücken schwächen häufig die Kontrolle des Magnetfelds über den Lichtbogen. AMF-Kontakte haben hier einen inhärenten Vorteil: Die Anzahl der Spulenwindungen kann erhöht werden, und die Schlitzwinkel von becherförmigen Kontakten können angepasst werden, um Anpassungen der Magnetfelddämpfung zu kompensieren, die mit TMF-Kontakten strukturell nur schwer zu erreichen sind. Allerdings sind AMF-Kontakte nicht ohne Nachteile; Der leitende Pfad ist länger, was zu einem höheren Schließwiderstand und möglicherweise zu einer Beeinträchtigung der Strombelastbarkeit führt. Die technische Lösung ist ein Dual-{8}Schaltungsdesign: Während des Schließens fließt Strom durch den Hauptleiterstab und wird erst im Moment des Öffnens zur AMF-Spule geschaltet, um den Lichtbogen zu löschen-wodurch die beiden Funktionen effektiv getrennt werden.
Auch wenn AMF-Kontakte nicht ohne Einschränkungen sind, sind sie im Zusammenhang mit Hochspannungsunterbrechungen aufgrund des Gleichgewichts zwischen der Präzision der Lichtbogensteuerung und der Kontaktlebensdauer eine vorteilhaftere Wahl als TMF-Kontakte.
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