Giáo trình trang thiết bị điện tàu thủy - Chương 2 docx

http://www.ebook.edu.vn 4 Chơng II: hồ quang điện v nguyên tắc dập hồ quang 2.1. hồ quang điện 2.1.1. Khái quát về hồ quang điện Giữa hai vật dẫn khi hở sẽ kích thích bởi đện trờng lớn làm cho các điện tích bật ra khỏi bề mặt của vật dẫn chuyển động trong môi trờng không khí làm Ion hoá gây ra tia hồ quang điện. 2.1.2. Nguyên nhân và quá trình phát sinh hồ quang Khi các tiếp điểm 1 và 2 của khí cụ điện còn liền nhau (Hình 2-1) trong mạch điện có dòng điện chạy qua. Vì điện trở tiếp xúc giữa hai tiếp điểm 1 và 2 rất nhỏ. Khi các tiếp điểm này cắt ra (H2-2) dòng điện trong mạch điện bị cắt sẽ có hiện tợng quá điện áp và điện áp đặt giữa hai đầu tiếp xúc của tiếp điểm 1 và 2 rất lớn. Lúc mới bắt đầu cắt ra khoảng cách giữa hai tiếp điểm còn rất nhỏ do đó dới tác dụng của điện áp lớn cờng độ điện trờng trong khoảng không gian giữa hai đầu tiếp điểm rất lớn làm bật điện tử từ Catốt. Số điện tử càng nhiều chuyển động dới tác dụng của điện trờng làm Ion hoá không khí gây hồ quang. điện áp càng lớn thì hồ quang sẽ càng lớn và càng khó dập tắt. Nếu hồ quang không bị dập tắt nó sẽ làm h hỏng tiếp điểm. 2.1.3. Hồ quang có lợi và hồ quang có hại + Hồ quang có lợi: Hồ quang có khả năng làm nóng chảy kim loại do đó nó đợc sử dụng trong công nghiệp hàn điện đây là hồ quang có lợi. + Hồ quang có hại: Hồ quang trong khí cụ điện làm cháy các tiếp điểm và các bộ phận khác đây là hồ quang có hại. 2.2. Nguyên tắc dập hồ quang 2.2.1. Nguyên tắc chung Để dập tắt hồ quang ta dùng những biện pháp tăng cờng quá trình phản Ion ở khu vực hồ quang nh: + Kéo dài tia hồ quang bằng cơ khí: Thân hồ quang bị nhỏ lại và dài ra làm tăng bề mặt tiếp xúc của HQ với môi trờng. Vì vậy HQ bị toả nhiệt và khuếch tán nhanh làm tăng quá trình phản ứng Ion hoá. Muốn vậy phải tăng khoảng cách của 2 tiếp điểm ví dụ nh cầu dao cách ly, rơ le,các thiết bị điều khiểnvvv 1 2 Z U Hình 2-1 1 Z U Hình 2-2 2 http://www.ebook.edu.vn 5 + Chia nhỏ hồ quang bằng phơng pháp thổi từ (tức dùng từ trờng để tạo lực điện động tác động vào các điện tích thổi hồ quang chuyển động nhanh và kéo dài). + Chia hồ quang thành nhiều hồ quang ngắn nhờ các vắch ngăn. + Dùng dòng khí nén hay dầu để thổi dập tắt hồ quang. + Dùng khe hở hẹp để hồ quang cọ sát vào vách của khe hẹp này. + Tạo thành chân không ở khu vực hồ quang. + Cho hồ quang tiếp xúc với một chất cách điện làm nguội (khi có hồ quang chất cách điện cháy sinh khí chiếm chỗ ô xy). 2.2.2. Các phơng pháp ứng dụng + Công tắc tơ điện xoay chiều thờng dùng phơng pháp chia nhỏ hồ quang để dập tắt hồ quang tại điểm kết hợp theo tính chất bắc cầu để hạn chế hồ quang. + áp tô mát thờng dùng phơng pháp kéo dài tia hồ quang để dập tắt tia hồ quang sinh ra tại cặp tiếp điểm. + Van chống sét: dập tắt tia hồ quang bằng phơng pháp cho hồ quang tiếp xúc với chất cách điện làm nguội tia hồ quang. 2.3. Các thiết bị dập hồ quang 2.3.1. Buồng dập hồ quang kiểu khe hở dọc * Khái niệm: Buồng dập hồ quang kiểu khe hở dọc có nghĩa là đợc bố chí song song với chùm tia hồ quang. Ví dụ nh buồng dập hồ quang của áp tô mát gồm nhiều tấm đồng hình chữ U ghép song song. * Nguyên tắc dập hồ quang: Khi tia hồ quang phóng vào nhờ các tấm đồng mà tia hồ quang bị chia nhỏ các tia hồ quang đồng thời kéo dài tia hồ quang đó. Do đó nó dễ dàng bị dập tắt. 2.3.2. Buồng dập hồ quang kiểu khe hở ngang * Khái niệm: Buồng dập hồ quang kiểu khe hở ngang có nghĩa là các khe hở dập hồ quang vuông góc với chùm tia hồ quang. Ví dụ: Buồng dập hồ quang trong công tắc tơ gồm nhiều các tấm có khoan nhiều lỗ trùng nhau ghép song song. *Nguyên tắt dập hồ quang: Khi chùm tia lửa đập vào tấm ngăn cách thứ nhất nhờ các lỗ nhỏ mà chùm tia lửa chia thành nhiều tia nhỏ sau đó tiếp tục đập vào vách ngăn .Cách thứ hai các tia lửa bị chia một lần nữa cứ nh thế tia lửa bị chia nhỏ nhiều lần nên dễ bị dập tắt. Hình 2-3 http://www.ebook.edu.vn 6 2.3.3. Buồng dập hồ quang kiểu thổi từ Cuộn dây thổi từ đợc mắc nối tiếp với cặp tiếp điểm. Khi cặp tiếp điểm chớm mở giữa hai tếp điểm phát sinh tia hồ quang hình thành dòng hồ quang phóng qua hai tiếp điểm. Đồng thời trên cuộn dây thổi từ xuất hiện dòng tự cảm cùng chiều với dòng điện chính tạo ra cảm ứng từ B mạnh tác dụng lên dòng hồ quang một lực điện động làm tia hồ quang bị kéo dài và dễ bị dập tắt. * Cấu tạo nh hình vẽ Hình 2-4 . quang điện. 2. 1 .2. Nguyên nhân và quá trình phát sinh hồ quang Khi các tiếp điểm 1 và 2 của khí cụ điện còn liền nhau (Hình 2- 1 ) trong mạch điện có dòng điện chạy qua. Vì điện. tăng quá trình phản ứng Ion hoá. Muốn vậy phải tăng khoảng cách của 2 tiếp điểm ví dụ nh cầu dao cách ly, rơ le,các thiết bị điều khiểnvvv 1 2 Z U Hình 2- 1 1 Z U Hình 2- 2 2 http://www.ebook.edu.vn. tiếp điểm 1 và 2 rất nhỏ. Khi các tiếp điểm này cắt ra (H 2- 2 ) dòng điện trong mạch điện bị cắt sẽ có hiện tợng quá điện áp và điện áp đặt giữa hai đầu tiếp xúc của tiếp điểm 1 và 2 rất lớn. Lúc