Study on the Influence of Contact Breaking Speed on Arc Duration of High-Power DC Relays

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2026.01.005

Abstract

Abstract:

A high-power DC relay is taken as the research object.The contact movement after contact separation is measured by physical prototypes.By changing the contact breaking speed,the arc duration and the duration of each stage of DC arc under different breaking speeds are recorded.The results show that after the contact separation of the high-power DC relay,the contact breaking speed decreases to zero when the contact reaches the maximum opening distance after complex regular changes.The maximum contact breaking speed directly indicates the breaking capacity of the contact for high-power DC loads.The improvement of the maximum contact breaking speed can significantly shorten the liquid metal bridge and metal-phase arc periods,effectively increase the breaking times of the high-power DC relay for high-power DC loads and improve the insulation performance after breaking,which is of positive significance for the breaking of high-power DC loads.

Key words: DC breaking, high-power DC relay, maximum contact breaking speed, arc time, liquid metal bridge, metal-phase arc, gas-phase arc

CLC Number:

TM58

CAI Ming, MA Wei, WANG Jianxiong. Study on the Influence of Contact Breaking Speed on Arc Duration of High-Power DC Relays[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2026, 0(1): 32-37.

Figures/Tables 13

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时刻/ms	触头位移/mm	触头分断速度/(m·s^-1)
8.2	3.2	0
8.4	3.2	0
8.6	3.11	-0.45
8.8	2.80	-1.55
9.0	2.54	-1.30
9.2	2.37	-0.85
9.4	2.23	-0.70
9.6	2.08	-0.75
9.8	1.90	-0.90
10.0	1.68	-1.10
10.2	1.48	-1.00
10.4	1.29	-0.95
10.6	1.03	-1.30
10.8	0.79	-1.20
11.0	0.58	-1.05
11.2	0.36	-1.10
11.4	0.16	-1.00
11.6	-0.01	-0.85
11.8	-0.11	-0.40
12.0	-0.13	0
12.2	-0.11	0.30

次数	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次	第六次	第七次	第八次	第九次	第十次
总燃弧时间	1.54	1.61	1.70	1.50	1.71	1.57	1.95	1.46	1.52	1.40
金属液桥时间	0.03	0.13	0.09	0.32	0.31	0.12	0.32	0.07	0.20	0.01
金属相电弧时间	0.37	0.30	0.33	0.39	0.42	0.61	0.46	0.35	0.21	0.39
气相电弧时间	1.14	1.17	1.28	0.78	0.98	0.85	1.17	1.04	1.12	1.04

状态	触头压力/N	超程压簧刚度/ (N·mm^-1)	超程/mm
触头参数调整前	62	13	1.3
触头参数调整后	62	13	1.8

时刻/ms	触头位移/mm	触头分断速度/(m·s^-1)
0	2.7	0
0.2	2.7	0
0.4	2.62	-0.40
0.6	2.22	-2.00
0.8	1.85	-1.85
1.0	1.55	-1.50
1.2	1.3	-1.25
1.4	1.08	-1.10
1.6	0.95	-0.65
1.8	0.78	-0.85
2.0	0.58	-1.00
2.2	0.43	-0.75
2.4	0.29	-0.70
2.6	0.10	-0.95
2.8	-0.08	-0.90
3.0	-0.21	-0.65
3.2	-0.33	-0.50
3.4	-0.36	0
3.6	-0.30	0.35
3.8	-0.17	0.80
4.0	0.08	1.25

次数	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次	第六次	第七次	第八次	第九次	第十次
总燃弧时间	1.29	1.25	1.25	1.41	1.33	1.32	1.31	1.06	1.25	1.29
金属液桥时间	0.02	0.09	0.06	0.16	0.05	0.09	0.12	0.05	0.06	0.12
金属相电弧时间	0.11	0.22	0.21	0.28	0.05	0.25	0.14	0.09	0.22	0.19
气相电弧时间	1.17	0.94	0.98	0.97	1.22	0.97	1.04	0.92	0.96	0.98