Thermal models of short arc for contact opening a half cycle of high current

• Autorzy: Borkowski P.

Warianty tytułu

PL

Model cieplny łuku krótkiego między stykami przy wyłączaniu półfali dużych prądów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

General assumptions, initial equations and thermal models of short arc between high-current contacts are described in the paper. Mathematical analysis and computer simulation have been carried out for selected practical example of biased contacts. It has been proved that thermal power received by the anode is greater than that received by the cathode.

PL

W artykule przedstawiono geometryczne modele cieplne łuku krótkiego palącego się między stykami przy wyłączaniu dużych prądów. Zaproponowano dwa modele: dwubryłowy model (uwzględniający tylko stopy łukowe) i trójbryłowy (uwzględniający dodatkowo kolumnę łukową). Wyniki symulacji komputerowej i analizy matematycznej zaprezentowano w postaci przykładowych wykresów. Z analizy wynika, że moc cieplna otrzymywana przez elektrodę zwaną anodą jest większa niż przez elektrodę zwaną katodą.

Słowa kluczowe

EN

high current contacts (power contacts); electric arc; thermal models of arc; computer simulation

PL

styki; prąd; łuk elektryczny; model cieplny; symulacja komputerowa

• Wydawca: Polish Academy of Sciences, Committee on Electrical Engineering
• Czasopismo: Archives of Electrical Engineering
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 54, nr 1
• Strony: 109--122
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Borkowski P.

• Institute of Electrical Apparatus, Technical University of Łódź

Bibliografia

• 1. Ecker G.: Electrode Components of the Arc Discharge. Ergebnisse der Exaakten Naturwissenchaften, Vol. 33, 1961, pp.1-104.
• 2. Kim E. L, Kharin S. N. et al.: Thermophysical Processes in Electrical Contacts with Short Arc. Proc. 11 th ICEC-1982, Berlin, 1982, pp.82- 85.
• 3. Kołaciński Z.: Zjawiska cieplne determinujące ponowny zapłon łuku krótkiego w łącznikach niskiego napięcia (Thermal phenomena determining a short arc reignition in Iow voltage switchgear — in Polish). ZNPL, Nr 434, Lodź 1983.
• 4. Borkowski P.: Procesy cieplno-erozyjne w silnoprądowych zestykach z materiałów kompozy¬towych (Thermal-erosion processes in high-current contacts of composite materials — in Polish). Doctor Thesis. Technical University of Lodź, 1999.
• 5. Swingler J., Mc Bride J. W.: Modeling of energy transport in arcing electrical contacts to determine mass loss. IEEE Transactions on Components, Packaging, and Manufacturing Technology, 21(A), 1998, pp. 54-60.
• 6. Piłat B., Wasilewski M. J.: Tablice całek. {Tables integral — in Polish). WNT, Warsaw, 1983, pp. 44.
• 7. Walczuk E.: Arc erosion of High Current Contacts in the Aspect of CAD of switching Devices. 38th IEEE Holm Conference on Electrical Contacts. 1992, pp. 1-16.
• 8. Zhou X., Heberlein J., Pfender E.: Theoretical Study of Factors Influencing Arc Erosion of Cathode. IEEE Transactions on Components, Packging, and Manufacturing Technology — Part A, Vol. 17, No. 1, March 1994, pp.107-112.
• 9. Dzierzbicki St., Kołaciński Z.: Analiza porównawcza modelu stopy anodowej i ustalenie zakresu dalszych badań (Comparalive analysis of model of anodę spot and determination of range of further investigations — in Polish). Internal report IAE, No 1020/241, z-76B, 1977.
• 10. Walczuk E., Borkowski P., Kaliszuk K, Frydman K: Effect of composition and microstructure on the arc erosion and contact resistance for tungsten- siher composite materials at high currents. 20th Int. Conf. on Electrical Contacts, Stockholm, 19-23 June, 2000, pp. 259-266.
• 11. Hoft H.: Bestimmungsgróssen des abschaltlichtbogens. Proc. 7th ICECP, Paryż, 1974, pp. 273-279.
• 12. Erk A., Finke H.: Ober das Verhalten unterschiedlicher Kontaktwerkstoffe beim Einschalter. prellender Starkstrom-Schaltglieder. ETZ-A, 1965, H.9, pp. 297-302.
• 13. Walczuk E.: Ober die Lichtbogenspannung beim Einschaltprellen in den Schaltgeraten. Kontakte in der Elektrotechnik, Berlin, 1967, pp. 169-175.