开关为什么增加电压时额定电流会减小?

发布时间:
2024-10-21 13:23
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先说答案:就是开关触头导电结构的温升以及开断电弧的熄灭有关。


开关在开断电路时其触头之间会产生电弧。

图1:开关K断开电路时会产生电弧

电弧一旦形成,就需要阴极不断地提高电子来维持。如果电弧电流低于某个最小值 ,电子的发射将停止,电弧就熄灭了。

要维持电弧在开关K的触头间温度燃烧,需要一个最低电压。此最低电压 为触头电极电压 与气体电离电位V_i构成: 。Umin与Imin之间存在如下关系:

图2:《低压开关电器技术手册》中的摘录

我们看表2中第四列Umin和最右列Imin的数据,我们看到随着Umin的值从11.2V递增到20V,Imin的值从0.4A递减到0.01A。

为何电弧存在最小维持电流Imin?因为电弧会对外散热降温,当电弧电流小于Imin后,电弧的温度已经不足以维持,电弧当然就熄灭了。

对于一般性的电器,它必须在额定电流的范围之内都能实现电弧熄灭,故我们会看到电压和电流配套的一组组数据,且电压越低电流就越大,电压越高电流就越小。

注意1:电器的额定电压最大值是额定绝缘电压Ui。

我们看ABB的中间继电器参数:

图3:ABB的中间继电器参数

我们看到了工作电压越低工作电流就越大。

再看ABB的行程开关参数:

图4:ABB的行程开关参数

我们同样看到图4中的行程开关也具有电压越高电流就越小的特性。


就写到这里。

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