Vacuümstroomonderbrekers: waarom dooft de boog sneller als er geen lucht is?

Lucht is niet de "brandstof" voor de boog

In de praktijk wordt een vacuümonderbreker leeggepompt tot onder de 10⁻⁴ Pa, waardoor er bijna geen gas meer in zit. Wanneer de contacten uit elkaar trekken, stript het sterke elektrische veld elektronen van de metalen oppervlakken. Die elektronen botsen tegen de contacten en verdampen kleine plekjes van het koper-chroommateriaal. De boog wordt dan onderhouden door dit metaal-dampplasma, en niet door lucht.

Metaaldamp "verdwijnt" snel bij stroom nul

Wanneer de wisselstroom door nul gaat, verliest de boog tijdelijk zijn energiebron. In het vacuüm zijn er vrijwel geen gasmoleculen die de beweging belemmeren; metaaldampdeeltjes diffunderen met hoge snelheden en condenseren terug naar een vaste toestand bij contact met de elektroden of de afscherming, terwijl geladen deeltjes snel recombineren. Bijgevolg herstelt de diëlektrische sterkte zich binnen microseconden, waardoor het opnieuw ontstaan van de boog onwaarschijnlijk wordt.

Magnetische velden in de lengterichting stabiliseren het uitdoven van de boog

Modernvacuüm stroomonderbrekersmaken vaak gebruik van contacten die een longitudinaal magnetisch veld genereren. Dit beperkt de boog tot een diffuse modus, waardoor kathodevlekken snel migreren en plaatselijke oververhitting of contactlassen worden voorkomen. Bij volledige-nominale kortsluitstroom- kunnen dergelijke onderbrekers doorgaans tientallen keren betrouwbare onderbrekingen uitvoeren, met een mechanische levensduur van tienduizenden schakelingen.

Het snelle doven van de boog in een vacuüm is dus niet te wijten aan de afwezigheid van lucht voor 'isolatie', maar eerder aan het feit dat de metaaldamp-waarvan de boog afhankelijk is- nergens kan blijven hangen.

Als u geïnteresseerd bent in ons hoofdproductVTZ-12 vacuümstroomonderbreker, die alternatief ABB VD4 biedt. Neem op elk gewenst moment contact met ons op.