Поверхность какого проводника мало деградирует на больших токах?

обсуждение проблем неорганической химии, неорганического материаловедения, химии твердого тела и всего, что с этим связано
inorgancis, materials and solid state chemistry for professionals
Aequilibris
Сообщения: 169
Зарегистрирован: Вт окт 16, 2018 9:12 pm

Re: Поверхность какого проводника мало деградирует на больших токах?

Сообщение Aequilibris » Вс дек 16, 2018 4:59 pm

<Шутка>Рельсотрон выйдет. И выстрелите Вы им по мэрии, которая не даёт подключиться к сети</Шутка>

Iskander
Сообщения: 3152
Зарегистрирован: Чт июн 30, 2005 6:45 pm

Re: Поверхность какого проводника мало деградирует на больших токах?

Сообщение Iskander » Вс дек 16, 2018 5:03 pm

chemigor писал(а):
Вс дек 16, 2018 3:15 pm
кстати, когда я медью коммутировал, то примерно так и было - две медные пластинки см толщиной соприкасались друг с другом площадью 5х5см а это соприкосновение, чтоб быстрее получилось, подгонялось кувалдометром. Все равно оно все поплавилось.
Вот потому замыкать жидким цинком. Его потом повторно расплавить и почистить проще. Но цинк горит, зараза...

chemigor
Сообщения: 519
Зарегистрирован: Вс июн 21, 2015 5:29 pm
Контактная информация:

Re: Поверхность какого проводника мало деградирует на больших токах?

Сообщение chemigor » Вс дек 16, 2018 6:11 pm

Iskander писал(а):
Вс дек 16, 2018 5:03 pm
Вот потому замыкать жидким цинком. Его потом повторно расплавить и почистить проще. Но цинк горит, зараза...
Спасибо за идею, но, ИМХО, геморно это, я лучше плату на 100 мосфетов разведу и спаяю, чтоб с горящим цинком не связываться :)

Если поверхность вольфрама стоит чем-то обработать/затереть/заполировать, то да, сделаю, если кто знает, посоветуйте, пожалуйста!

Aequilibris
Сообщения: 169
Зарегистрирован: Вт окт 16, 2018 9:12 pm

Re: Поверхность какого проводника мало деградирует на больших токах?

Сообщение Aequilibris » Вс дек 16, 2018 6:29 pm

Естественно надо сделать контактную площадку ровной. Если будете обрабатывать, помните, что вольфрам для здоровья не полезен. В виде растворимых соединений, конечно - но я и пылью дышать однозначно не стал бы. Итого, как минимум, улица+респиратор. Ну и если детали неровные, то будут мучения - он весьма твёрдый.

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 2545
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Поверхность какого проводника мало деградирует на больших токах?

Сообщение bigM » Вс дек 16, 2018 6:41 pm

ТС, объясните пожалуйста, какое напряжение падает на лавинных тиристорах?
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

chemigor
Сообщения: 519
Зарегистрирован: Вс июн 21, 2015 5:29 pm
Контактная информация:

Re: Поверхность какого проводника мало деградирует на больших токах?

Сообщение chemigor » Вс дек 16, 2018 10:46 pm

bigM писал(а):
Вс дек 16, 2018 6:41 pm
ТС, объясните пожалуйста, какое напряжение падает на лавинных тиристорах?
Под 1.5В примерно, если низковольтные найти удастся, иначе 2В. При 10кА, это 0.2мОма, что в общем-то теми же мосветами не только достигается, но и лучше получить можно, если параллелить, поэтому я их тиристоры и не рассматриваю.

В моем случае 2В - это примерно 20кДж, не много в общем-то, но большинство тиристоров на такой прогрев не рассчитано. Если говорить о мосфетах, примерно с сотню в параллель, то 200Дж на мосфет - это много, но некоторые выдерживают.

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 2545
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Поверхность какого проводника мало деградирует на больших токах?

Сообщение bigM » Вс дек 16, 2018 11:21 pm

а, понятно. вы имеете в виду тепловыделение. есть, например, серийный лавинный тиристор ТЛ171-320 на непрерывный ток в 320А и в импульсе около 8,5кА. оснащаются они штатными радиаторами. в любом случае их в параллель ставить, но не 100 штук, а 10. но разница в надежности существенная
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

chemigor
Сообщения: 519
Зарегистрирован: Вс июн 21, 2015 5:29 pm
Контактная информация:

Re: Поверхность какого проводника мало деградирует на больших токах?

Сообщение chemigor » Пн дек 17, 2018 12:17 am

у тиристоров проблема в том, что если их параллелить, то дисбаланс большой бывает, а у мосфетов существенно меньше дисбаланс, поэтому 100 мосфетов в параллель - это реальность, а 10 тиристоров - это, скорей всего, хорошая бомба.

Почитал даташит ТЛ171-320, на нем в открытом состоянии падает 1.2В, то есть при токе 320А на нем будет рассеиваться 384Ватта. Я не знаю рассеит ли этот корпус столько даже с радиатором, у меня есть большие сомнения. То есть надо закладываться на 100А на такой тиристор. Ну и для 10кА получается те же 100 тиристоров, с ужастиком дисбаланса оных. На мосфетах, что я говорил, на каждом при 100А будет рассеиваться 7.5Ватт, в общем он выжить сможет.

Aequilibris
Сообщения: 169
Зарегистрирован: Вт окт 16, 2018 9:12 pm

Re: Поверхность какого проводника мало деградирует на больших токах?

Сообщение Aequilibris » Пн дек 17, 2018 10:18 am

chemigor писал(а):
Пн дек 17, 2018 12:17 am
у тиристоров проблема в том, что если их параллелить, то дисбаланс большой бывает, а у мосфетов существенно меньше дисбаланс, поэтому 100 мосфетов в параллель - это реальность, а 10 тиристоров - это, скорей всего, хорошая бомба.
Да, если не вникать в характеристики, то MOSFET однозначно лучше именно из-за этого - более высокое "эквивалентное сопротивление" Rds, очень сильно улучшает возможность распараллеливания, пусть само по себе присутствие сопротивления эквивалентного омическому конечно плохо для высоких токов.

Однако в данном случае этот аргумент несколько уходит в тень. Этот ТЛ171-320 имеет очень хорошие характеристики - падение в 1.2В очень низкое как для тиристора (обычно там должно быть с "два диода", т.е. 1.5-2 В). Кроме того, у него вроде тоже есть эквивалентное омическое сопротивление в 0.5 mOhm, что хуже для распараллеливания чем 1 mOhm у MOSFET-а, но по сути, для случая высоких токов, это не имеющая принципиального значения разница. Но беда в том, что всё это хорошо на номинальных токах, тех самых 320 A. Тогда нужно штук 30, как минимум. А если использовать импульс, даже только в 1 kA, картина уже не будет радужной - падение напряжения будет не 1.2В, а с учётом омического сопротивления и пусть даже малого логарифмического роста падения напряжения с током там будет все 2 В, с соответствующим увеличением по рассеянию тепла. Сам по себе он может и не сгорит от одного раза -- там могучая болванка с возможностью эффективного охлаждения -- но в таком режиме распараллеливание гибельно, в конечном счёте там будет большой факел.

Так что главная причина - экономическая. 30 таких тиристоров для разумного режима эксплуатации будут стоить 600 долларов, а 100 низковольтных 100 A MOSFET-ов, насколько я понимаю, будут дешевле 200 долларов (в оптовой партии. A 50x 200A, типа таких, можно и за 120 $ купить, пусть там Rds и не сверхнизкий ).

Аватара пользователя
chaus
Сообщения: 3131
Зарегистрирован: Вт дек 24, 2013 2:37 pm

Re: Поверхность какого проводника мало деградирует на больших токах?

Сообщение chaus » Пн дек 17, 2018 8:00 pm

Если мыслить в традиционном ключе, что мешает взять/купить/украсть серийный вакуумный выключатель, которым сетевики коммутируют примерно такие токи? Не скажу навскидку, из чего именно сделаны там контакты, но думаю, не из вольфрама, а что-то попроще.

http://www.vsoyuz.com/ru/produkcija/cb/ ... vr35nt.htm
When you open your heart to patriotism, there is no room for prejudice.

Aequilibris
Сообщения: 169
Зарегистрирован: Вт окт 16, 2018 9:12 pm

Re: Поверхность какого проводника мало деградирует на больших токах?

Сообщение Aequilibris » Пн дек 17, 2018 8:44 pm

chaus писал(а):
Пн дек 17, 2018 8:00 pm
Если мыслить в традиционном ключе, что мешает взять/купить/украсть серийный вакуумный выключатель, которым сетевики коммутируют примерно такие токи?
Там ток раз в пять меньше, чем надо. Да и не факт, что при таком малом напряжении контакт будет действовать хорошо. Когда тех.-задача стоит коммутировать киловольтные напряжения, то можно не обращать внимания на какие-то там "шероховатости" на контактах :). А тут может и так быть, что он некоторое время поработает, а потом его характеристики несколько ухудшатся - может такому выключателю важно, чтобы иногда киловольты нужно было закорачивать. Гарантий ведь нет. Вакуум-вакуумом, но может там на самом деле что-то остаточное гуляет.

chemigor
Сообщения: 519
Зарегистрирован: Вс июн 21, 2015 5:29 pm
Контактная информация:

Re: Поверхность какого проводника мало деградирует на больших токах?

Сообщение chemigor » Пн дек 17, 2018 9:36 pm

Спасибо большое за советы и сочувствие! Вольфрам едет :)

Подпишусь под словами Aequilibris по поводу киловольтов. На складе лежит несколько L3 тиратронов на 30кА, и есть свои схемы запуска оных, но ведь в работе у них огромные сопротивления. У меня длина импульса несколько секунд достигает, то есть мне 5-10кА надо долговременно, а, если искать в промышленности такое, это энергоблок АЭС или еще какой ЭС, и то часто там меньше токи, пару килоампер, но 100кВ. В этом-то вся и заморочка. Если у меня коммутатор будет иметь реальные 10-20мОм сопротивления, то я не смогу гарантировать, что в моей нагрузке будет рассеиваться именно то, что мне надо, будут большие разбросы, так как у нагрузки где-то 5-50мОм внутреннее сопротивление.

Кстати, нашел тиристор T173-5000, утверждается, что длительно 5кА, и до 45мкОм внутреннего. Захотелось купить, поддержать своего производителя, но пока немного останавливает тот факт, что ABB в том же корпусе только на 500А выпускает.

Аватара пользователя
chaus
Сообщения: 3131
Зарегистрирован: Вт дек 24, 2013 2:37 pm

Re: Поверхность какого проводника мало деградирует на больших токах?

Сообщение chaus » Пн дек 17, 2018 10:00 pm

chemigor писал(а):
Пн дек 17, 2018 9:36 pm
Подпишусь под словами Aequilibris по поводу киловольтов. На складе лежит несколько L3 тиратронов на 30кА, и есть свои схемы запуска оных, но ведь в работе у них огромные сопротивления. У меня длина импульса несколько секунд достигает, то есть мне 5-10кА надо долговременно, а, если искать в промышленности такое, это энергоблок АЭС или еще какой ЭС, и то часто там меньше токи, пару килоампер, но 100кВ. В этом-то вся и заморочка.
Я не припомню генератора, который выдавал бы больше 15 кВ, и этот ток идёт на трансформаторную подстанцию, повышающую до напряжения сети. А шины низкого (генераторного) напряжения тоже надо как-то коммутировать! Вот устройство на рабочий ток до 2500 А на фазу. Три фазы в параллель -- 7500 А на длительную работу плюс перегрузочная способность.
http://www.energy-t.ru/assets/images/fi ... 203AH5.pdf
И на меньшие киловольты, хотя это не существенно в данном случае, потому что если при таком токе падало бы хотя бы 0,1 В, весь выключатель быстро испарился бы)))) Так что реальное падение напряжение на таком выключателе -- микровольты.
Последний раз редактировалось chaus Пн дек 17, 2018 10:15 pm, всего редактировалось 1 раз.
When you open your heart to patriotism, there is no room for prejudice.

chemigor
Сообщения: 519
Зарегистрирован: Вс июн 21, 2015 5:29 pm
Контактная информация:

Re: Поверхность какого проводника мало деградирует на больших токах?

Сообщение chemigor » Пн дек 17, 2018 10:12 pm

chaus писал(а):
Пн дек 17, 2018 10:00 pm
Так что если бы мне пришлось 5 кА коммутировать, я бы особо не заморачивался. Это обычная схема коммутации достаточно мощного электролизёра.
во, золотые слова, завтра два кило вольфрама двумя кубиками у меня уже будет, а направляющие с аргоновой корпусиной уже готовы, так, что на днях, надеюсь, запуститься :)

Аватара пользователя
chaus
Сообщения: 3131
Зарегистрирован: Вт дек 24, 2013 2:37 pm

Re: Поверхность какого проводника мало деградирует на больших токах?

Сообщение chaus » Пн дек 17, 2018 10:18 pm

Хех, а ведь трамвай, когда стартует с остановки, берёт около 500А. А когда тормозит, столько же отдаёт. И никаких проблем!
When you open your heart to patriotism, there is no room for prejudice.

Aequilibris
Сообщения: 169
Зарегистрирован: Вт окт 16, 2018 9:12 pm

Re: Поверхность какого проводника мало деградирует на больших токах?

Сообщение Aequilibris » Пн дек 17, 2018 10:36 pm

chemigor писал(а):
Пн дек 17, 2018 10:12 pm
завтра два кило вольфрама двумя кубиками у меня уже будет, а направляющие с аргоновой корпусиной уже готовы, так, что на днях, надеюсь, запуститься :)
Всё будет хорошо - единственное что, проверьте, чтобы кубики прилегали точно. Не то, чтобы это как-то радикально помешало коммутации, но сопротивление контакта может разнится на порядки.

Интересно, что на воздухе особо кривой контакт бы со временем "притёрся" бы - просто потому, что там в точке в лёгкую могло бы быть существенно более 1000 С с окислением. Тем более бы процесс пошёл, если бы вначале контакт ещё и подчищать и не надеяться только на сублимацию WO3. Процесс подгонки можно было бы считать законченным, если бы поверхность перестала нагреваться до температур существенно выше 500 С (что вполне реально, особенно при условии, если вольфрамовые блоки массивные, как у Вас). Однако в аргоне контакт меняться особенно не будет, поэтому лучше сразу точно подогнать. Если заготовки отполированы, то это уже неплохо.

Заметьте - вот тут сразу понятно преимущество медно-вольфрамового композита. Там и кувалдой можно было бы подрихтовать.

В общем, интересно, до какого значения Вам удастся понизить сопротивление контакта. Опять таки - вопрос скорее чистого интереса, поскольку бОльшую часть энергии передать в любом случае удастся.

Aequilibris
Сообщения: 169
Зарегистрирован: Вт окт 16, 2018 9:12 pm

Re: Поверхность какого проводника мало деградирует на больших токах?

Сообщение Aequilibris » Пн дек 17, 2018 10:46 pm

chaus писал(а):
Пн дек 17, 2018 10:00 pm
Так что реальное падение напряжение на таком выключателе -- микровольты.
Существенно больше. То, что Вы по ссылке привели - это большие механизированные блоки, по сути с тремя переключателями - всё вместе на 40-100 кг тянет. Пусть там сами контактные пластины по паре килограмм на один переключатель, но и такие явно могут отвести и сотню ватт (а если там вакуум, то рабочие температуры могут быть выше - соответственно может и сотни ватт), а не считанные их единицы.

Аватара пользователя
chaus
Сообщения: 3131
Зарегистрирован: Вт дек 24, 2013 2:37 pm

Re: Поверхность какого проводника мало деградирует на больших токах?

Сообщение chaus » Вт дек 18, 2018 8:09 am

Aequilibris писал(а):
Пн дек 17, 2018 10:46 pm
chaus писал(а):
Пн дек 17, 2018 10:00 pm
Так что реальное падение напряжение на таком выключателе -- микровольты.
Существенно больше. То, что Вы по ссылке привели - это большие механизированные блоки, по сути с тремя переключателями - всё вместе на 40-100 кг тянет. Пусть там сами контактные пластины по паре килограмм на один переключатель, но и такие явно могут отвести и сотню ватт (а если там вакуум, то рабочие температуры могут быть выше - соответственно может и сотни ватт), а не считанные их единицы.
Согласен, больше. Конкретно, при переходном сопротивлении контактов 40 мкОм и токе 1 кА теряться будет 40 мВ. Но это всё равно несоизмеримо меньше, чем на любом электронном переключателе.

По массе -- да, порядка 50 кг. Зато они серийные, паспортизованные и с гарантией, что является большим преимуществом.
When you open your heart to patriotism, there is no room for prejudice.

Аватара пользователя
chaus
Сообщения: 3131
Зарегистрирован: Вт дек 24, 2013 2:37 pm

Re: Поверхность какого проводника мало деградирует на больших токах?

Сообщение chaus » Вт дек 18, 2018 8:11 am

Aequilibris писал(а):
Пн дек 17, 2018 10:36 pm
Заметьте - вот тут сразу понятно преимущество медно-вольфрамового композита. Там и кувалдой можно было бы подрихтовать.

В общем, интересно, до какого значения Вам удастся понизить сопротивление контакта. Опять таки - вопрос скорее чистого интереса, поскольку бОльшую часть энергии передать в любом случае удастся.
Или серебряно-вольфрамового. Причём в качестве кувалды использовался бы подвижный контакт. Кстати, в промышленных выключателях контакты для того и "выстреливаются" пружиной, чтобы сразу установился хороший контакт и избежать нагрева и "приваривания".

Переходное сопротивление (или потерю напряжения) надо замерить, просто интересно, что получится.
When you open your heart to patriotism, there is no room for prejudice.

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 2545
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Поверхность какого проводника мало деградирует на больших токах?

Сообщение bigM » Вт дек 18, 2018 7:50 pm

про вольфрамово-медные сплавы для контакторов я не слышал, но хромово-медные используются широко, хотя прогресс не стоит на месте.
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Ответить

Вернуться в «неорганическая химия и химия твердого тела / inorganic chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость