高壓直流繼電器,壽命包括機(jī)械壽命和電壽命兩個(gè)參數(shù)。機(jī)械壽命的影響因素包括觸頭觸點(diǎn)材質(zhì)、合分機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及制造水平等。電壽命的瓶頸主要在觸頭壽命。
1 磁場(chǎng)吹弧對(duì)觸頭電壽命的影響
如下圖所示,解釋繼電器中磁吹設(shè)計(jì)的原理。左側(cè)靜觸頭,按照?qǐng)D示電流方向,使用右手定則判斷線圈磁場(chǎng)方向,磁場(chǎng)方向指向紙面內(nèi)側(cè)。電弧,是電壓擊穿動(dòng)靜觸頭之間的介質(zhì)后,形成的電離通道中的一股電流,完全服從電磁作用定律。電弧產(chǎn)生的磁場(chǎng)如圖中所示。判斷電弧的受力方向,使用左手定則,受力方向如圖中F所指。
磁吹,就是利用永磁鐵或者電磁鐵產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng),磁場(chǎng)與電弧相互作用的方向是將電路拉向遠(yuǎn)離動(dòng)靜觸頭的方向。
隨著動(dòng)觸頭的快速運(yùn)動(dòng)和磁吹作用的施加,電弧被拉長(zhǎng),弧阻迅速增加,使得電弧電流急劇下降,電弧的熱效力隨之下降。介質(zhì)電離程度隨著溫度的下降而下降,電弧通道的導(dǎo)電能力下降。如果在拉弧的同時(shí),在電弧向外移動(dòng)的過程中,配合其他切割電弧、冷卻電弧的手段,則電弧會(huì)更快的熄滅。
減少燃弧時(shí)間,是對(duì)觸頭的重要保護(hù)手段。好的磁吹設(shè)計(jì),必然能夠延長(zhǎng)繼電器的壽命。磁吹,已經(jīng)在空間要求不太敏感的大功率繼電器、接觸器中廣為應(yīng)用,而在小型繼電器中,只是個(gè)別產(chǎn)品設(shè)計(jì)了類似裝置。