BỊ DẬP HỒ QUANG TRONG MÂY NGẮT KHÔNG KHÍ
4.1. KHÂI NIệM CHUNG Về TÍNH TOÂN CÂC THIếT Bị DậP Hồ QUANG
Trong mây ngắt cao âp thiết bị dập hồ quang lă bộ phận quan trọng nhất, khi ngắt mạch điện ởđó xảy ra câc quâ trình cơ bản dập hồ quang vă tiếp theo đó lă phục hồi độ bền vềđiện giữa câc khoảng câch tiếp điểm.
Quâ trình xảy ra rất phức tạp phụ thuộc văo sự lăm việc của kiểu thiết bị dập hồ
quang, phụ thuộc khả năng dập hồ quang của thiết bị vă phụ thuộc văo đặc tuyến V-A của quâ trình đó. Dạng đặc tuyến của quâ trình năy phụ thuộc văo nguyín tắc tâc động của thiết bị vă văo câc đặc điểm kết quả từng chi tiết của nó.
Tính vă thiết kế thiết bị dập hồ quang lă một trong câc nhiệm vụ quan trọng khi thiết kế mây ngắt. Trong tính toân cần phải xâc định câc tham số của thiết bị vă câc đặc tuyến của nó:
Câc tham số của thiết bị dập hồ quang gồm:
- Số lượng vă kích thước chính của câc đường rênh dập hồ quang.
- Số lượng, vị trí tương hỗ vă trị số câc khoảng câch giữa câc tiếp điểm trong lúc dập tắt hồ quang cũng như kích thước, hình dâng của tiếp điểm tạo thănh câc khoảng câch.
Câc đặc tuyến của thiết bị dập hồ quang gồm:
- Đặc tuyến tốc độ chuyển động của câc tiếp điểm dập hồ quang vă của van (nếu có).
- Trị số lớn nhất vă đặc tuyến thay đổi âp suất của môi trường tạo thănh khí trong vùng dập hồ quang (trong câc đường rênh lăm việc, trong không gian vă trong câc thiết kế để thải khí, ...).
- Tốc độ chây của môi trường dập hồ quang trong vùng dập hồ quang ở từng giai
đoạn dập hồ quang.
- Tốc độ chuyển dịch của thđn hồ quang trong từ trường (nếu âp dụng dập hồ quang bằng điện từ).
- Sự thay đổi điện âp trín hồ quang vă năng lượng thải ra trong hồ quang.
- Sự thay đổi trạng thâi (độ dẫn từ, độ bền điện, nhiệt độ,...) mă gọi lă thđn dư ở
cuối nửa chu kì của dòng điện vă sự phục hồi độ bền vềđiện của khoảng câch giữa câc tiếp
điểm.
Một sốđặc tuyến:
- Tốc độ chuyển động của câc tiếp điểm.
- Âp lực của không khí hay khí tâc động văo đầu rìa của tiếp điểm di động,... được sử dụng lăm tham số cho trước để tính toân câc khđu khâc của mây ngắt liín quan đến câc tiếp điểm của thiết bị dập hồ quang (truyền động cơ khí, truyền động bình chứa không khí,
van, ...). Như vậy tính chính xâc kích thước câc chi tiết của thiết bị dập hồ quang phải tiến hănh trước khi tính vă gia công câc khđu khâc của mây ngắt.
Thiết bị dập hồ quang của câc mây ngắt hiện đại phải thỏa mên câc yíu cầu chung:
1) Dập tắt hồ quang điện chắc chắn ởđiện âp định mức cho trước, khi ngắt câc dòng
điện giới hạn (có khi đến hăng chục kA) trong một thời gian nhất định.
2) Dập hồ quang điện chắc chắn vă nhanh, không chây lặp lại khi ngắt câc dòng
điện điện dung của đường dđy không tải vă câc dòng điện khâng của mây biến âp không tải.
3) Lăm việc ổn định không thay đổi câc đặc tuyến đoạn đầu trong thời gian vận hănh đê qui định vă số lần đóng ngắt quy định.
4) Kết cấu đơn giản, dễ gia công vă thuận tiện trong vận hănh.
5) Tiíu hao môi trường dập hồ quang (chất lỏng, không khí nĩn hay khí) hoăn thănh thao tâc qui định cần phải ít nhất.
Trong khi tính vă thiết kế thiết bị dập hồ quang câc tham số cho trước gồm:
1) Sơđồ kết cấu của thiết bị.
2) Loại vă tính chất của môi trường dập hồ quang.
3) Điện âp định mức đặt văo tất cả khoảng câch của mây ngắt đóng liín tiếp giữa câc tiếp điểm với nhau vă phđn bố điện âp giả định (hay đê tính trước) theo từng khoảng câch riíng.
4) Trị số dòng điện ngắt giới hạn lớn nhất vă công suất ngắt định mức. 5) Tần số của thănh phần qúa độđiện âp phục hồi vă hệ số tăng biín độ.
6) Dòng điện phụ tải của hệ thống tiếp điểm thiết bị dập hồ quang khi lăm việc dăi hạn.
7) Âp suất không khí (khí) cho trước trong bình chứa vă trong câc ống dẫn không khí (nếu thiết kế mây ngắt không khí trụ).
8) Thời gian dập hồ quang vă chu trình thao tâc qui định.
9) Giảđịnh câch bố trí thiết bị dập hồ quang trong mây ngắt.
4.2. ĐặC TUYếN CHUNG CủA QUÂ TRÌNH DậP Hồ QUANG KHI THổI DọC Lăm lạnh thđn hồ quang trong buồng không khí nĩn có cường độ cao lă một trong Lăm lạnh thđn hồ quang trong buồng không khí nĩn có cường độ cao lă một trong những phương tiện dập hồ quang hiệu quả ở câc mây ngắt cao âp điện xoay chiều. Quâ trình dập hồ quang phụ thuộc văo hình dâng vă vị trí tương hỗ của câc tiếp điểm vă của miệng ống.
Câc công trình nghiín cứu về lí thuyết vă về thực nghiệm chỉ ra rằng, ở câc thiết bị như thế
có thể dập tắt hồ quang một câch kết quả nhất với câc điều kiện chủ yếu sau:
1) Tốc độ của luồng không khí nĩn tại biín độ dòng điện khi trong miệng ống có hồ
quang tắt không được nhỏ hơn giới hạn cho phĩp.
2) Ở ngay cuối nửa chu kì của dòng điện hồ quang, trong khoảng thời gian tương
đối ngắn tốc độ của luồng khí nĩn miệng ống phải đạt tới giâ trị tới hạn, còn trị số âp suất trong vùng thđn dư phải lớn nhất.
Với câc điều kiện trín, quâ trình nứt vỡ thđn dư do ion đê xảy ra mênh liệt vă sự
phục hồi độ bền vềđiện của khoảng câch giữa câc tiếp điểm có quan hệ với quâ trình đó.
Từđiều kiện năy phương phâp tính câc thiết bị dập hồ quang sau đó dẫn đến giải quyết câc nhiệm vụ:
1) Tính mức chảy của không khí (khí) qua miệng từ khi có hồ quang điện.
2) Tính trị số vă đặc điểm thay đổi tốc độ chảy của không khí trong vùng hồ quang
ở ngay cuối nửa chu kì dòng điện hồ quang vă trong khoảng thời gian ngắn tiếp sau.
3) Tính sự phục hồi độ bền về điện của khoảng câch hồ quang khi ngắt dòng điện giới hạn vă câc dòng điện khâc, xâc định công suất ngắt.
4) Với câc điều kiện cho trước tính câc tham số hình học của thiết bị dập hồ quang.
Hình 4-1. Câc câch thổi dọc trong bình của mây ngắt không khí. a) Thổi một phía qua miệng ống kim loại.