Mechanische Belastung beim Ein- und Ausschalten des Vakuum-Leistungsschalters

Dies ist der Beginn des Schließvorgangs und die Belastung kommt hauptsächlich aus dem Inneren des Antriebsmechanismus.

Statischer Widerstand: Beinhaltet die Vorspannung der Öffnungsfeder (die Öffnungsfeder muss vor dem Schließen zusammengedrückt werden), die Vorspannung der Kontaktfeder und die Kraft verschiedener Rückholfedern.

Dynamischer Widerstand: Reibung zwischen beweglichen Teilen wie Pleueln, Kurbelarmen und Lagern im Mechanismus. Mangelhafte Schmierung oder Verschleiß von Teilen erhöhen diese Belastung erheblich.

Trägheitskraft: Um die Schließzeitanforderungen zu erfüllen, muss der Betätigungsmechanismus (z. B. Feder-, Hydraulik- oder elektromagnetische Mechanismen) das gesamte Bewegungssystem beschleunigen, wodurch eine Trägheitslast erzeugt wird.

Vor dem physischen Kontakt zwischen den beweglichen und stationären Kontakten kommt es, wenn sich der Spalt auf einen bestimmten Abstand verkleinert, unter der Wirkung der Versorgungsspannung zu einem Vor-Durchschlag, der einen Lichtbogen bildet.

Dies führt zu:Elektrodynamischer Lorentz-Kraft (Abstoßungskraft): Der Strom vor dem Durchbruch erzeugt ein Magnetfeld im Lichtbogen zwischen den Kontakten und im leitenden Stromkreis der Kontakte.

Dieses Magnetfeld interagiert mit dem Strom und erzeugt eine elektrodynamische Abstoßungskraft, die dazu führt, dass sich die Kontakte gegenseitig abstoßen.

Diese Kraft versucht, das Schließen der Kontakte zu verhindern, wodurch die vom Betätigungsmechanismus benötigte Schließkraft erhöht wird. Beim Schließen großer Ströme (z. B. Kurzschlussströme) kann diese Kraft sehr groß sein.

Dies ist die Stufe mit der höchsten mechanischen Belastung und den größten Auswirkungen auf die Ausrüstung.

Kollisionsaufprallkraft: Der bewegliche Kontakt trifft mit seiner Endgeschwindigkeit (typischerweise 0,8–1,5 m/s) auf den stationären Kontakt und erzeugt so eine enorme sofortige Aufprallkraft. Diese Kraft wird über die Kontakte und leitenden Stäbe auf die Isolatoren und den Rahmen übertragen und kann möglicherweise mechanische Vibrationen verursachen.

Kontaktabprall: Die Kollision führt unweigerlich zu einem kurzen Abprall und einem erneuten{0}}Schließen der Kontakte. Während des Absprungs:

Re-Lichtbogenbildung: Die Prellstrecke kann dazu führen, dass der Lichtbogen erneut zündet, was möglicherweise zu örtlichem Schmelzen und Verschweißen (Schmelzschweißen) der Kontaktfläche führt.

Wiederholte Stoßbelastung: Mehrere Kollisionen erzeugen wiederholte Stoßbelastungen und stellen die mechanische Festigkeit der Kontaktmaterialien und des Betätigungsmechanismus auf eine harte Probe. Die Reduzierung der Sprungzeit und -amplitude ist ein wichtiges Konstruktionsziel für Vakuum-Leistungsschalter.

Aufbau des Kontaktdrucks: Nach der Kollision muss sich der Betätigungsmechanismus weiter bewegen und dabei die Kontaktfedern zusammendrücken, bis der von der Konstruktion geforderte Nennkontaktdruck aufgebaut ist.

Diese Kraft muss groß genug sein, um einen niedrigen Kontaktwiderstand zu gewährleisten und eine Überhitzung bei normaler Stromführung zu verhindern.

Widersteht der enormen elektrodynamischen Abstoßungskraft, die durch den Kurzschlussstrom erzeugt wird, und verhindert so, dass die Kontakte „aufgesprengt“ werden.

Bremsen und Sperren Der bewegliche Kontakt beendet seinen Nachlauf und erreicht den Schließendpunkt.

Bremsen und Puffern: Der Antriebsmechanismus muss effektiv gebremst werden (z. B. Ölpuffer, Gummipuffer), um die verbleibende kinetische Energie zu absorbieren und harte Stöße zu vermeiden.

Die Leistung des Puffers wirkt sich direkt auf die Leichtgängigkeit des Schließens und die Belastung des Rahmens aus.

Verriegelungsmechanismus: Die Schließhaltevorrichtung (Verriegelung-) muss zuverlässig verriegeln und den Leistungsschalter in der geschlossenen Position halten.

Auch im Moment des Verriegelns entsteht eine gewisse Stoßbelastung.

ZND-12X Permanentmagnet-Vakuum-Leistungsschalter

 

kleine Größe

Nimmt einen magnetischen Steuermechanismus an

Breite Anwendung

kann zum Öffnen und Schließen verschiedener elektrischer Verbraucher verwendet werden