Experimentelle Verifikation und Grundlagenuntersuchungen der Wechselwirkung zwischen Schaltlichtbogen und gasenden Kunststoffwänden

Inhalt:
Gasende Kunststoffwände oder -einsätze werden häufig zur Verbesserung der Schalteigenschaften in Leistungsschaltern verwendet. Ein Teil der Lichtbogenenergie wird an den Polymerwänden absorbiert, wodurch der Kunststoff zersetzt und verdampft. wird. Die Ausgasungsprodukte gelangen in das Lichtbogenplasma, womit sowohl die Zusammensetzung des Plasmas als auch die Existenzbedingungen des Lichtbogens beeinflusst werden. Der daraus resultierende Druck- und Lichtbogenspannungsanstieg trägt zur Strombegrenzung und zur Verringerung der Löschzeit bei. Dieser Beitrag befasst sich mit experimentellen Ergebnissen der Untersuchung der Wechselwirkung zwischen dem Lichtbogen und gasenden Kunststoffwänden an einer stationären, zylindersymmetrischen Modellanordnung. Für die Charakterisierung des Einflusses von den gasenden Kunststoffen wurden sowohl die elektrischen Signale von Strom und Spannung, der Druck in der Lichtbogenkammer als auch Hochgeschwindigkeitsfotografie und Analysen mit Rasterelektronenmikroskop (REM) verwendet. Die experimentellen Ergebnisse dienten auch zur Verifikation numerischer Simulationen.