DC 遮断と AC 遮断: 真空アーク物理学の違い - ブログ

真空の接点間でアークを引きます。一方は AC ブレーカー、もう一方は DC ブレーカーで、それぞれのアークが消える方法は異なります。すべては 1 つの質問に帰着します。使用できる現在のゼロは存在するでしょうか?

The Measurement Standard of Contact Erosion - How Many Millimeters of Wear Require a Circuit Breaker to Be Taken Out of Service?

AC: アークは自ら歩き出す

ACなら簡単です。ゼロクロッシングは自動的に表示されるため、誰もアークを絞める必要はありません。コツは、ゼロが到着するまでアークを存続させておくことです。軸方向の磁場を追加すると、アークは 2 ～ 3 ミリ秒間広がり、その後平らになって接触ギャップを横切る拡散柱になり、ゆっくりとしたペースで燃焼します。期限に追われているわけではありません。それは1つを待っています。電流がゼロを超えると、ギャップ内のイオンと中性物質が散乱し、マイクロ秒以内に再結合し、絶縁耐力が回復します。アノードスポットがそれほど熱くなっていない場合、残留蒸気が残っていても問題を引き起こすには十分ではなく、中断は維持されます。アークは基本的にそれ自体で終了します。

DC: アークは途中でジャンプする

DCにはゼロがないので、ギャップに逆転流電流をワンプッシュして、強制的に正味電流をゼロまで引きずり込む必要があります。ここには平和的な結末はありません。アークは途中でジャンプします。先ほどまで拡散していた柱は、数十マイクロ秒後には暗くなります。ただし、頭痛の種はカラムではなく、アノードです。大きな直流電流が流れると、アノードスポットは熱を逃がすことができず、強制ゼロの後もギャップには残留金属蒸気が詰まったままになります。蒸気が薄くなる前に回復電圧を上昇させ、アークが再び動作するようにします。直流の停電は、結局、火を消すというよりは、ひどい二日酔いが治るのを待つような気分になる――窓が痛いほどきつくて。

1 つはアークを終了させます。もう一方はそれを切ります。同じ真空、同じ金属蒸気、2 つのまったく異なる結末。