Measurement of anode temperature after extinction of a high current vacuum arc

Abstract

Основной причиной отказа вакуумного выключателя при прерывании токов порядка десятков килоампер является перегрев электродов в процессе горения дуги. Интерес в первую очередь представляет наиболее энергетически нагруженный электрод – анод. Целью настоящей работы является экспериментальное определение температуры поверхности анода после погасания разряда в диапазоне токов от гарантированно отключаемых токов до предельных отключаемых токов. Определение температуры проводилось с помощью высокоскоростной видео камеры Phantom M310. Поверхностные распределения температуры анода были получены путем сопоставления результатов съемки поверхности анода и результатов съемки калиброванного источника в одинаковых условиях. В работе исследовались три различные контактные системы, генерирующие аксиальное магнитное поле.

The main reason of breakdown in vacuum circuit breaker after kiloampere arc extinction is considered to be the overheating of electrode during arc burning. The greatest interest in this connection is the most energy-loaded electrode – the anode. The aim of this work is to experimentally determine the anode surface temperature distribution just after current zero for the range of arc currents from successfully interrupted levels up to the levels of guaranteed failure. The measurements were done by a high-speed video camera Phantom M310. The anode surface temperature distribution was obtained by comparison of the results of anode surface filming and the results of calibrated band-lamp filming in identical conditions. The measurements were done for three different CuCr contact systems generating axial magnetic field.