Yờu cầu hồ quang cần phải được dập tắt trong khu vực hạn chế với thời gian ngắn nhất, tốc độ mở tiếp điểm phải lớn mà khụng làm hư hỏng cỏc bộ phận của khớ cụ điện. Đồng thời năng lượng hồ quang phải đạt đến giỏ trị bộ nhất, điện trở hồ quang phải tăng nhanh và việc dập tắt cũng khụng được kộo theo quỏ điện ỏp nguy hiểm, tiếng kờu phải nhỏ và ỏnh sỏng khụng quỏ mạnh.
Để dập tắt hồ quang, ta dựng những biện phỏp tăng cường quỏ trỡnh phản ion ở khu vực hồ quang:
- Tăng độ dài hồ quang;
- Dựng từ trường để tạo lực thổi hồ quang chuyển động nhanh; - Dựng dũng khớ hay dầu để thổi dập tắt hồ quang;
- Dựng khe hở hẹp để hồ quang cọ sỏt vào vỏch của khe hẹp này; - Tạo thành chõn khụng ở khu vực hồ quang;
- Chia hồ quang thành nhiều hồ quang ngắn nhờ cỏc vỏch ngăn; - Cho hồ quang tiếp xỳc với 1 chất cỏch điện làm nguội.
Cỏc nguyờn tắc dập hồ quang:
- Hồ quang tự sinh năng lượng để dập tắt hoặc dựng năng lượng nguồn ngoài để dập tắt;
- Mắc điện trở Shunt để dập tắt.
- Hồ quang được chia thành nhiều phần ngắn để dập tắt;
- Dựng tiếp điểm bắc cầu: ỏp dụng trong hệ thống Cụngtăctơ, phõn chia hồ quang làm 2 đoạn và nhờ lực đẩy hồ quang về hai phớa.
1. Kộo dài hồ quang bằng cơ khớ
Khi hồ quang bị kộo dài, thõn hồ quang bị nhỏ lại và dài ra, tăng bề mặt tiếp xỳc của hồ quang với mụi trường, vỡ vậy hồ quang bị toả nhiệt và khuếch tỏn nhanh, làm tăng quỏ trỡnh phản ion. Muốn kộo dài hồ quang bằng cơ khớ, ta phải tăng khoảng cỏch của hai tiếp điểm. Biện phỏp này chỉ ỏp dụng cho cỏc thiết bị đúng cắt điện cú dũng điện bộ và điện ỏp thấp (đến 250V) như ở cỏc rơle, cỏc thiết bị điều khiển.
Với cỏc thiết bị đúng cắt điện ỏp trờn 1000V, cú dũng điện bộ (đúng cắt dũng khụng tải của mỏy biến ỏp, của đường dõy), người ta cũng dựng biện phỏp kộo dài hồ quang bằng cơ khớ như ở cỏc dao cỏch ly cao ỏp.
2. Phõn đoạn hồ quang
Phõn đoạn hồ quang tức là chia hồ quang ra nhiều đoạn. Ở dũng điện xoay chiều trờn mỗi phõn đoạn cú điện ỏp chọc thủng khi dũng điện đi qua trị số 0 đạt cỡ 150 đến 250V. Vỡ vậy với tiếp điểm dạng cầu thường gặp ở dóy Cụngtăctơ xoay chiều cú điện ỏp đến 500V. Mỗi pha được phõn thành hai đoạn hồ quang, nờn hồ quang dễ dập tắt hơn.
Với điện một chiều khi phõn đoạn hồ quang thỡ chiều dài tổng của thõn hồ quang sẽ lớn hơn rất nhiều so với trường hợp khụng phõn đoạn do tỏc dụng của lực điện động, lực khớ động, cho nờn hồ quang dễ dập tắt hơn.
Dập hồ quang bằng phương phỏp phõn đoạn được sử dụng khỏ rộng rói ở cỏc thiết bị điện hạ ỏp. Ở cỏc mỏy cắt điện ỏp cao (từ 110 kV trở lờn), biện phỏp phõn đoạn hồ quang cũng được sử dụng rộng rói, từ hai đoạn (cho mỏy cắt 330kV) đến 4 đoạn (cho mỏy cắt siờu cao ỏp).
3. Thổi hồ quang bằng từ
Nguyờn lý dập hồ quang này được dựng rất rộng rói ở cỏc thiết bị điện đúng cắt hạ ỏp cho mọi cỡ dũng điện từ vài chục đến vài ngàn ampe. Với dũng điện một chiều, vỡ hồ quang khú dập tắt hơn nờn người ta cũn dựng cuộn thổi từ nối tiếp với dũng điện hồ quang để thổi hồ quang. Khi dũng điện cắt càng lớn, lực điện động tỏc động lờn hồ quang càng lớn (tỷ lệ với bỡnh phương dũng điện), hiệu ứng thổi hồ quang càng mạnh.
Người ta cũn cú thể kộo dài hồ quang bằng cỏch thổi hồ quang vào buồng dập cú khe hở hẹp kiểu ZICZĂC (hỡnh 1.17)
Hỡnh 1.17 Buồng dập hồ quang kiểu ziczac
Buồng dập hồ quang cú thành buồng 1 bằng vật liệu cỏch điện, chịu nhiệt, cú cấu tạo đặc biệt, phần dưới của buồng (mặt cắt I-I) cú tiết diện rộng để tiếp điểm 2 dễ chuyển động. Càng lờn phớa trờn của buồng dập (mặt cắt II-II,III-III) khe hở càng hẹp và cú hỡnh “ZICZĂC” nờn hồ quang 3 phải đi theo khe này. Vỡ vậy quỏ trỡnh phản ion ở buồng dập xảy ra mạnh do hồ quang bị kộo dài, tiếp xỳc với bề mặt của buồng dập nờn tỏi hợp nhanh. Loại buồng dập này thường kết hợp với cuộn dõy thổi từ, dựng để dập hồ quang điện một chiều.
4. Dập tắt hồ quang điện trong dầu biến ỏp.
Ở cỏc thiết bị điện đúng cắt điện ỏp cao và dũng điện lớn, mụi trường chỏy của hồ quang là dầu biến ỏp (như ở cỏc mỏy cắt nhiều dầu, ớt dầu). Dầu biến ỏp cú độ bền điện cao, dẫn nhiệt tốt. Khi hồ quang chỏy trong dầu, dưới tỏc dụng của nhiệt lượng hồ quang , dầu ở khu vực hồ quang bị phõn tớch thành hỗn hợp khớ hơi cú độ bền điện khỏ cao nờn hồ quang dễ bị dập tắt hơn. Người ta lợi dụng ỏp suất cao của hồn hợp khớ hơi để thổi hồ quang. Tuỳ theo hướng thổi, ta cú thổi dọc và thổi ngang. Khi tiếp điểm động rời khỏi tiếp điểm tĩnh, nhưng vẫn chưa giải phúng lỗ thổi của buồng dập, dầu bị hồ quang phõn tớch thành hồn hợp khớ hơi, tạo nờn ỏp suất cao trong buồng dập hồ quang. Khi tiếp điểm động chuyển động ra khỏi buồng dập, lỗ thổi được giải phúng, ỏp xuất khớ hơi lớn trong buồng dập sẽ thổi hồ quang qua cỏc lỗ thổi này, làm hồ quang bị
tắt. Sau đú dầu biến ỏp lại tràn vào buồng dập. Nguyờn lý thổi trỡnh bày ở trờn là tự thổi. Nguyờn lý này cũn được ỏp dụng trong buồng dập hồ quang bằng vật liệu rắn tự sinh khớ.
5. Thổi hồ quang bằng khớ nộn
Đõy là phương phỏp thổi cưỡng bức. Khụng khớ sạch, khụ được nộn với ỏp suất cao cú độ bền điện lớn. Khi hồ quang xuất hiện, người ta dựng khớ nộn này thổi vào hồ quang để dập tắt nú. Với ỏp suất ở 10-15atm, độ bền điện đạt tới cỡ 40kV/mm, vận tốc thổi cỡ 200m/s, tốc độ bền điện đạt (1.6-2.4kV/s) nờn hiệu ứng dập hồ quang rất cao.
Nhược điểm chớnh của kiểu thổi này là cần thiết bị nộn khớ đi kốm nờn khỏ cồng kềnh và tốn kộm.
6. Dập hồ quang trong mụi trường đặc biệt
- Dập hồ quang trong khớ SF6, đõy là loại khớ cú độ bền điện cao gấp 2,5 - 3 lần khụng khớ ở ỏp suất bỡnh thường. Khớ SF6 khụng độc. Ngoài độ bền điện cao khớ này cú tốc độ phục hồi độ bền điện rất cao nờn hồ quang nhanh chúng bị dập tắt. Với cỏc ưu điểm đú ngày nay cỏc thế hệ mỏy cắt điện ỏp cao, cụng suất lớn, loại SF6 đang dần dần chiếm chỗ cỏc loại mỏy cắt kinh điển loại dầu và khớ nộn.
- Dập hồ quang trong chõn khụng. Ở mụi trường chõn khụng độ bền điện khỏ cao và khả năng ion hoỏ gần như khụng tồn tại, vỡ vậy dập hồ quang trong chõn khụng cú nhiều ưu việt. Nú khụng cần phải cú chế độ bảo dưỡng. Ngày nay cỏc mỏy cắt chõn khụng cú điện ỏp đến 36kV và dũng điện định mức cỡ ngàn ampe được sử dụng khỏ rộng rói, vỡ cụng nghệ tạo ra buồng chõn khụng đó đạt đến mức hoàn hảo.
7. Nối điện trở song song với hồ quang
Biện phỏp này thường được dựng cho cỏc mỏy cắt điện ỏp cao, cú chỗ cắt trong một pha từ hai chỗ trở lờn hoặc tổ hợp mỏy cắt-dao cỏch ly. Nguyờn lý của biện phỏp này được trỡnh bày theo hỡnh 1.18.
Hai tiếp điểm nối tiếp nhau và nối tiếp với phụ tải ZT, tiếp điểm 1 cắt trước, tiếp điểm 2 cắt sau. Vỡ tiếp điểm 1 nối song song với điện trở Rs nờn khi 1 cắt, dũng điện hồ quang ở tiếp điểm 2 cắt, dũng cắt sẽ giảm đi nhiều nờn dập hồ quang dễ hơn.
Để tăng khả năng dập hồ quang người ta thường kết hợp nhiều biện phỏp dập hồ quang trong buồng dập hồ quang.
Người ta cũn gọi tờn cỏc thiết bị đúng cắt theo mụi trường dập hồ quang như: mỏy cắt khụng khớ, mỏy cắt dầu, mỏy cắt tự sinh khớ, mỏy cắt khớ nộn, mỏy cắt chõn khụng, mỏy cắt SF6.
Hỡnh 1.18 Nối điện trở song song với hồ quang