›
›

Cơ sở khí cụ điện - Chương 5: Hồ quang điện

pdf 75 trang vanle 2020
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Cơ sở khí cụ điện - Chương 5: Hồ quang điện", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfco_so_khi_cu_dien_chuong_5_ho_quang_dien.pdf

Nội dung text: Cơ sở khí cụ điện - Chương 5: Hồ quang điện

  1. Bài giảng Cơ sở Khí cụ điện CHƯƠNG 5 HỒ QUANG ĐIỆN
  2. Chương 5: HỒ QUANG ĐIỆN 5.1. Khái niệm chung về HQĐ. 5.2. Quá trính phát sinh và dập tắt hồ quang điện. 5.3. Hồ quang điện một chiều. 5.4. Hồ quang điện xoay chiều. 5.5. Các biện pháp và trang bị dập hồ quang.
  3. 5.1. KHÁI NIỆM CHUNG Bản chất của hồ quang điện là hiện tượng phóng điện trong chất khí với mật độ dòng điện rất lớn ( tới khoảng 102 đến 103 A/mm2) có nhiệt độ rất cao (tới khoảng 5000 đến 60000C) và thường kèm theo hiện tượng phát sáng. Hồ quang điện có ích : Hồ quang điện thực sự có ích khi được sử dụng trong các lĩnh vực như hàn điện, luyện thép, những lúc này hồ quang cần được duy trì cháy ổn định.
  4. 5.1. KHÁI NIỆM CHUNG Hồ quang điện có hại : Khi đóng cắt các thiết bị điện như contắctơ, cầu dao, máy cắt, hồ quang sẽ xuất hiện giữa các cặp tiếp điểm. Hồ quang cháy này lâu sau khi thiết bị điện đã đóng cắt sẽ làm hư hại các tiếp điểm và bản thân thiết bị điện. Trong trường hợp này để đảm bảo độ làm việc tin cậy của thiết bị điện yêu cầu phải tiến hành dập tắt hồ quang càng nhanh càng tốt.
  5. 5.1. KHÁI NIỆM CHUNG
  6. Vùng K Vùng thân Vùng A K A E V EK EK UA UTh E A UK Eth Ihqm Hình 5.1: Đặc tính hồ quang điện
  7. 5.1. KHÁI NIỆM CHUNG Muốn tỡm hiểu kỹ HQĐ, ta phải khảo sỏt nguyờn nhõn phỏt sinh và dập tắt hồ quang: đú là quỏ trỡnh ion húa và quỏ trỡnh phản ion trong vựng hồ quang.
  8. 5.2. QUÁ TRÌNH PHÁT SINH VÀ DẬP TẮT HỒ QUANG ĐIỆN.
  9. 5.2. QUÁ TRÌNH PHÁT SINH HỒ QUANG Hồ quang điện phát sinh là do môi trường giữa các điện cực (hoặc giữa các cặp tiếp điểm) bị ion hóa (xuất hiện các hạt dẫn điện). Khi cỏc phần tử trung hũa trong mụi trường khớ (khụng dẫn điện) bị phõn tớch thành cỏc điện tử tự do, ion dương, ion õm thỡ nú sẽ dẫn điện. Và quỏ trỡnh này gọi là quỏ trỡnh ion húa. Ion hóa có thể xảy ra bằng các con đường khác nhau duới tác dụng của ánh sáng, nhiệt độ, điện trường mạnh,
  10. 5.2. QUÁ TRÌNH PHÁT SINH HỒ QUANG Trong thực tế quá trình phát sinh hồ quang điện có những dạng ion hóa sau : 1) Quá trình phát xạ nhiệt điện tử. 2) Quá trình tự phát xạ điện tử. 3) Quá trình ion hóa do va chạm. 4) Quá trình ion hóa do nhiệt.
  11. 5.2. QUÁ TRÌNH PHÁT SINH HỒ QUANG 1) SỰ PHÁT XẠ NHIỆT ĐIỆN TỬ Điện cực và tiếp điểm được chế tạo từ kim loại, mà trong cấu trúc kim loại luôn luôn tồn tại các điện tử tự do chuyển động về mọi hướng trong quỹ đạo của cấu trúc hạt nhân nguyên tử. Khi tiếp điểm bắt đầu mở ra lực nén vào tiếp điểm giảm dần khiến điện trở tiếp xúc tăng lên chỗ tiếp xúc, dòng điện bị thắt lại dẫn đến mật độ dòng điện tăng rất lớn làm nóng các điện cực (nhất là ở cực âm có nhiều electron).
  12. 5.2. QUÁ TRÌNH PHÁT SINH HỒ QUANG 1) SỰ PHÁT XẠ NHIỆT ĐIỆN TỬ Khi bị đốt nóng, động năng của các điện tử tăng nhanh đến khi năng lượng nhận Wđn được lớn hơn công thoát At liên kết hạt nhân thì điện tử sẽ thoát ra khỏi bề mặt cực âm trở thành điện tự do. Quá trình này phụ thuộc vào nhiệt độ điện cực, vật liệu làm điện cực.
  13. 5.2. QUÁ TRÌNH PHÁT SINH HỒ QUANG 2) SỰ PHÁT XẠ ĐIỆN TỬ Khi tiếp điểm hay điện cực vừa mở ra lúc đầu khoảng cách còn rất bé. Nếu có một điện trường đủ lớn đặt lên điện cực (nhất là vùng cực âm có khoảng cách nhỏ có thể tới hàng triệu V/cm), với cường độ điện trường lớn ở cực âm các điện tử tự do được cung cấp thêm năng lượng sẽ bị kéo bật ra khỏi bề mặt catốt để trở thành các điện tử tự do. Quá trình này phụ thuộc vào cường độ điện trường E và vật liệu làm điện cực.
  14. 5.2. QUÁ TRÌNH PHÁT SINH HỒ QUANG 3) ION HÓA DO VA CHẠM Sau khi tiếp điểm mở ra, dưới tác dụng của nhiệt độ cao hoặc của điện trường lớn (mà thông thường là cả hai) thì các điện tử tự do sẽ phát sinh chuyển động từ cực dương sang cực âm. Do điện trường rất lớn nên các điện tử chuyển động với tốc độ rất cao. Trên đường đi các điện tử này va chạm với các nguyên tử và phân tử khí sẽ làm bật ra các điện tử và các ion dương.
  15. 5.2. QUÁ TRÌNH PHÁT SINH HỒ QUANG 3) ION HÓA DO VA CHẠM Các phần tử mang điện này lại tiếp tục tham gia chuyển động và va chạm để làm xuất hiện các phần tử mang điện khác. Do vậy mà số lượng các phần tử mang điện tăng lên không ngừng, làm mật độ điện tích trong khoảng không gian giữa các tiếp điểm rất lớn. Quá trình này phụ thuộc vào cường độ điện trường, mật độ các phần tử trong vùng điện cực, lực liên kết phân tử, khối lượng của phân tử
  16. 5.2. QUÁ TRÌNH PHÁT SINH HỒ QUANG 4) ION HÓA DO NHIỆT Do có các qúa trình phát xạ điện tử và ion hóa do va chạm, một lượng lớn năng lượng được giải phóng làm nhiệt độ vùng hồ quang tăng cao và thường kèm theo hiện tượng phát sáng. Nhiệt độ khí càng tăng thì tốc độ chuyển động của các phần tử khí càng tăng và số lần va chạm do đó cũng càng tăng lên. Do va chạm, một số phân tử khí sẽ phân li thành các nguyên tử. Còn lượng các ion hóa tăng lên do va chạm khi nhiệt độ tăng thì gọi đó là lượng ion hóa do nhiệt.
  17. 5.2. QUÁ TRÌNH PHÁT SINH HỒ QUANG 4) ION HÓA DO NHIỆT Hay núi cỏch khỏc, khi nhiệt độ chất khớ càng cao, chuyển động nhiệt của nú lớn, dễ va chạm và tỏch thành cỏc ion, đú là quỏ trỡnh ion húa do nhiệt độ. Quỏ trỡnh này phụ thuộc vào nhiệt độ vựng HQ, mật độ cỏc phõn tử khớ và đặc tớnh của chất khớ. Với khụng khớ, nếu nhiệt độ thõn HQ cỡ 8000 đến 9000ºK thỡ ion húa do nhiệt độ đúng vai trũ chủ yếu. Vỡ vậy quỏ trỡnh tạo HQĐ được gắn liền với quỏ trỡnh nhiệt.
  18. 5.2. QUÁ TRÌNH DẬP TẮT HỒ QUANG Hồ quang điện sẽ bị dập tắt khi môi trường giữa các điện cực không còn dẫn điện hay nói cách khác hồ quang điện sẽ tắt khi có quá trình phản ion hóa xảy ra mạnh hơn quá trình ion hóa. Tức là quỏ trỡnh suy giảm số lượng ion trong vựng HQ. Nguyờn nhõn chớnh của quá trình phản ion là do hai hiện tượng sau: 1. Hiện tượng tái hợp 2. Hiện tượng khuếch tán
  19. 5.2. QUÁ TRÌNH DẬP TẮT HỒ QUANG 1) HIỆN TƯỢNG TÁI HỢP Trong quá trình chuyển động các hạt mang điện trái dấu va chạm nhau, tạo thành các hạt trung hòa. Trong lí thuyết đã chứng minh tốc độ tái hợp :  Tỉ lệ nghịch với bình phương đường kính HQ  Hồ quang tiếp xúc với môi trường điện môi thì hiện tượng tái hợp sẽ tăng lên.  Nhiệt độ hồ quang càng thấp tốc độ tái hợp càng tăng.
  20. 5.2. QUÁ TRÌNH DẬP TẮT HỒ QUANG 1) HIỆN TƯỢNG TÁI HỢP - Mức độ tái hợp có thể biểu diễn bằng công thức: dn α.n 2 (5.1) dt r dn Trong đó: là tốc độ suy giảm các ion do tái hợp. dt r α : hệ số tái hợp (є vào đặc tính của chất khí, áp suất, nđộ); n là số lượng các ion cùng dấu trong vùng thân hồ quang (ở chế độ xác lập n n )
  21. 5.2. QUÁ TRÌNH DẬP TẮT HỒ QUANG 2) HIỆN TƯỢNG KHUẾCH TÁN Hiện tượng các hạt tích điện di chuyển từ vùng có mật độ điện tích cao (vùng hồ quang) ra vùng xung quanh có mật độ điện tích thấp, làm giảm số lượng ion trong vùng hồ quang gọi là hiện tượng khuếch tán. Các điện tử và ion dương khuếch tán dọc theo thân hồ quang, điện tử khuếch tán nhanh hơn ion dương. Quá trình khuếch tán đặc trưng bằng tốc độ khuếch tán. Sự khuếch tán càng nhanh hồ quang càng nhanh bị tắt. Để tăng quá trình khuếch tán người ta thường tìm cách kéo dài ngọn lửa hồ quang.
  22. 5.2. QUÁ TRÌNH DẬP TẮT HỒ QUANG 2) HIỆN TƯỢNG KHUẾCH TÁN - Mức độ khuếch tỏn được biển diễn qua cụng thức: dn 2.D.n (5.2) dt r 2 dn d Trong đú: là tốc độ suy giảm cỏc ion do khuếch tỏn. dt d D : hệ số tỏi hợp (є vào khoảng cỏch tự do λ của ion và vận tốc trung bỡnh ѵ của chỳng. n là số lượng cỏc ion cựng dấu trong vựng thõn hồ quang. r là bỏn kớnh thõn hồ quang. KL: Ta thấy, mức độ Ktỏn tăng khi bkớnh r của thõn HQ giảm, số lượng ion trong vựng hồ quang tăng và vận tốc trung bỡnh của nú tăng.
  23. 5.3. HỒ QUANG ĐIỆN MỘT CHIỀU
  24. HỒ QUANG ĐIỆN MỘT CHIỀU U - 0 + Với U0 là điện áp nguồn, mạch có điện trở R, mạch có R điện cảm mạch L và r đặc hq i trưng cho điện trở hồ quang L với điện áp hồ quang là u hq r trên các cặp tiếp điểm khi ta th đóng hoặc ngắt. Hình 5.2: Hồ quang điện mạch một chiều
  25. HỒ QUANG ĐIỆN MỘT CHIỀU Theo định luật Kiếchốp II, ta có phưương trình cân bằng điện áp trong mạch khi mở tiếp điểm và hồ quang bắt đầu cháy như sau : (5.3) (5.4) Với UR : là điện áp rơi trên điện trở. Với Uhq : là điện áp trên hồ quang.
  26. HỒ QUANG ĐIỆN MỘT CHIỀU Khi hồ quang cháy ổn định thì dòng điện không đổi. (5.5) Do đó phưương trình cân bằng áp sẽ là : (5.6)
  27. HỒ QUANG ĐIỆN MỘT CHIỀU U[V] Ldi/dt 0 3 2 Ldi/dt< 0 Uhq B I[A] IA IB Hình 5.3
  28. ĐIỀU KIỆN DẬP TẮT HỒ QUANG ĐIỆN Để có thể dập tắt được hồ quang điện một chiều cần loại bỏ được điểm hồ quang cháy ổn định (điểm B). Trên đặc tính ta nhận thấy sẽ không có điểm cháy ổn định khi đường đặc tính 3 (điện áp trên hồ quang) cao hơn đường đặc tính 2 như hình (tức là hồ quang sẽ tắt khi Uhq> U0- UR)
  29. ĐIỀU KIỆN DẬP TẮT HỒ QUANG ĐIỆN Để nâng cao đường đặc tính 3 thường thực hiện hai biện pháp là tăng độ dài hồ quang (tăng l) và giảm nhiệt độ vùng hồ quang xuống, đặc tính như hình. U [V] 3  I [A] 31
  30. ĐIỀU KIỆN DẬP TẮT HỒ QUANG ĐIỆN U [V] U [V] T L1 2 1 T1 L1 I[A] I[A]
  31. QÚA ĐIỆN ÁP HQĐ MỘT CHIỀU Khi cắt mạch điện một chiều thường xảy ra quá điện áp, khi ở mạch có điện cảm lớn nếu tốc độ cắt càng nhanh thì quá điện áp càng lớn. Nếu tại thời điểm cắt có I= 0 thì : (5.7) Hay ta có : (5.8)
  32. QÚA ĐIỆN ÁP HQĐ MỘT CHIỀU là trị số quá điện áp xoay chiều. Trong mạch một chiều làm việc với công suất lớn lại có nhiều vòng dây khi dập hồ quang điện quá điện áp sẽ xảy ra rất lớn có thể gây đánh thủng cách điện và hư hỏng thiết bị. Để hạn chế hiện tượng quá điện áp người ta thường dùng thêm một mạch điện phụ mắc song song với phụ tải. Mạch này có thể là điện trở, điện trở và tụ nối tiếp hoặc một chỉnh lưu mắc ngược
  33. QÚA ĐIỆN ÁP HQĐ MỘT CHIỀU R C R Z (R,L) t Zt (R,L) D Zt (R,L)
  34. 5.4. HỒ QUANG ĐIỆN XOAY CHIỀU
  35. KHÁI NIỆM CHUNG Ở hồ quang điện xoay chiều, dòng điện và điện áp nguồn biến thiên tuần hoàn theo tần số lưới điện. Vì hồ quang là điện trở phi tuyến nên dòng điện và điện áp của hồ quang trùng pha nhau. Tại thời điểm dòng điện đi qua điểm 0, hồ quang không được cấp năng lượng nên quá trình phản ion xảy ra ở vùng điện cực rất mạnh và nếu điện áp đặt lên 2 điện cực bé hơn trị số điện áp cháy thì HQ sẽ tắt hẳn.
  36. KHÁI NIỆM CHUNG Khi hồ quang điện xoay chiều đang cháy ta đưa dòng điện và điện áp của hồ quang vào dao động kí ta sẽ được dạng sóng của dòng điện và điện áp hồ quang như hình Hình 5.4
  37. KHÁI NIỆM CHUNG Trong 1/4 chu kỳ đầu, điện áp HQ tăng nhanh đến tri số Uch (theo điện áp nguồn). Khi HQ cháy, điện áp giảm dần. Dòng điện tăng từ 0 đến điểm cháy, dòng tăng mạnh và khi t = T/4, dòng điện đạt trị số cực đại và điện áp HQ gần như không đổi. Ở 1/4 chu kỳ tiếp theo, dòng điện giảm dần, đến thời điểm tắt, điện áp HQ tăng sau đó suy giảm về 0 và dòng điện trở về 0.
  38. KHÁI NIỆM CHUNG Từ dạng sóng thu U được trên màn hình Uch dao động kí ta xây dựng được đặc tính Ut Vôn-Ampe (V-A) của hồ quang điện xoay chiều như hình I Hình 5.5
  39. KHÁI NIỆM CHUNG Ta nhận thấy trong mạch có phụ tải điện trở thuần dễ dập hồ quang hơn trong mạch có tải điện cảm. Bởi ở mạch thuần trở khi dòng điện qua trị số không (thời gian i=0 thực tế kéo dài khoảng 0,1) thì điện áp nguồn cũng bằng không (trùng pha). Còn ở mạch thuần cảm khi dòng bằng không thì điện áp nguồn đang có giá trị cực đại (điện áp vượt trước dòng điện một góc 900).
  40. DẬP TẮT HQĐ XOAY CHIỀU Hồ quang điện xoay chiều khi dòng điện qua trị số 0 thì không được cung cấp năng lượng. Môi trường hồ quang mất dần tính dẫn điện và trở thành cách điện. Nếu độ cách điện này đủ lớn và điện áp nguồn không đủ duy trì phóng điện lại thì hồ quang sẽ tắt hẳn. Để đánh giá mức độ cách điện của điện môi vùng hồ quang là lớn hay bé người ta dùng khái niệm điện áp chọc thủng. Điện áp chọc thủng ( Uch.t ) càng lớn thì mức độ cách điện của điện môi càng cao.
  41. DẬP TẮT HQĐ XOAY CHIỀU Quá trình dập tắt hồ quang điện xoay chiều không những tùy thuộc vào tương quan giữa độ lớn của điện áp chọc thủng với độ lớn của điện áp hồ quang mà còn phụ thuộc tương quan giữa tốc độ tăng của chúng. U[V] 1 Hình 5.6 2 150250V I[A]
  42. 5.5. BIỆN PHÁP VÀ TRANG BỊ DẬP HỒ QUANG TRONG THIẾT BỊ ĐIỆN
  43. 5.5.1. CÁC YÊU CẦU DẬP HQ  Trong thời gian ngắn phải dập tắt được hồ quang, hạn chế phạm vi cháy hồ quang là nhỏ nhất.  Tốc độ đóng mở tiếp điểm phải lớn.  Năng lượng hồ quang sinh ra phải bé, điện trở hồ quang phải tăng nhanh.  Tránh hiện tượng quá điện áp khi dập hồ quang.
  44. 5.5.2. CÁC NGUYÊN TẮC DẬP HQ  Kéo dài ngọn lửa hồ quang.  Dùng năng lượng hồ quang sinh ra để tự dập.  Dùng năng lượng nguồn ngoài để dập.  Chia hồ quang thành nhiều phần ngắn để dập.  Mắc thêm điện trở song song để dập.
  45. 5.5.3. DẬP HQ TRONG THIẾT BỊ HẠ ÁP 1) Kéo dài hồ quang điện bằng cơ khí 2) Dùng cuộn dây thổi từ kết hợp buồng dập hồ quang 3) Dùng buồng dập hồ quang có khe hở quanh co 4) Phân chia hồ quang ra làm nhiều đoạn ngắn 5) Tăng tốc độ chuyển động của tiếp điểm động
  46. 5.5.3. DẬP HQ TRONG THIẾT BỊ HẠ ÁP 1) Kéo dài hồ quang điện bằng cơ khí: Khi hồ quang kĩo dăi lăm cho đường kính hồ quang giảm, tăng bề mặt tiếp xúc của HQ với môi trường, vì vậy HQ bị tỏa nhiệt vă khuếch tân nhanh, lăm tăng quâ trình phản ion. Tuy nhiín biện phâp năy chỉ thường được dùng ở mạng hạ âp có điện âp nhỏ hơn hoặc bằng 220 V vă dòng tới 150 A. Đđy lă biện phâp đơn giản thường dùng ở cầu dao công suất nhỏ hoặc ở rơle.
  47. 5.5.3. DẬP HQ TRONG THIẾT BỊ HẠ ÁP 2) Dùng cuộn dây thổi từ kết hợp buồng dập hồ quang: Người ta dùng một cuộn dđy mắc nối tiếp với tiếp điểm chính tạo ra một từ trường tâc dụng lín HQ để sinh ra một lực điện từ kĩo dăi HQ. Thông thường biện phâp năy kết hợp với trang bị thím buồng dập amiăng. Lực điện từ của cuộn thổi từ sẽ thổi HQ văo tiếp giâp amiăng lăm tăng quâ trình phản ion.
  48. 5.5.3. DẬP HQ TRONG THIẾT BỊ HẠ ÁP 3) Dùng buồng dập hồ quang có khe hở quanh co Buồng được lăm bằng amiăng có hai nửa lồi lõm vă ghĩp lại hợp thănh những khe hở quanh co (khi đường kính hồ quang lớn hơn bề rộng khe thì gọi lă khe hẹp). Khi cắt tiếp điểm lực điện động sinh ra sẽ đẩy hồ quang văo khe quanh co sẽ lăm kĩo dăi vă giảm nhiệt độ hồ quang.
  49. 5.5.3. DẬP HQ TRONG THIẾT BỊ HẠ ÁP 4) Phân chia hồ quang ra làm nhiều đoạn ngắn Trong buồng dập hồ quang ở phía trín ngta đặt thím nhiều tấm thĩp non. Khi hồ quang xuất hiện, do lực điện động hồ quang bị đẩy văo giữa câc tấm thĩp vă bị chia ra lăm nhiều đoạn ngắn. Loại năy thường được dùng ở lưới một chiều dưới 220V vă xoay chiều 500V.
  50. 5.5.3. DẬP HQ TRONG THIẾT BỊ HẠ ÁP Hình Hình 5.7a Hình 5.7b
  51. 5.5.3. DẬP HQ TRONG THIẾT BỊ HẠ ÁP 5) Tăng tốc độ chuyển động của tiếp điểm động Người ta bố trí câc lâ dao động, có một lâ chính vă một lâ phụ (thường lă ở cầu dao) hai lâ năy nối với nhau bằng một lò xo, lâ dao phụ cắt nhanh do lò xo đăn hồi (lò xo sẽ lăm tăng tốc độ cắt dao phụ) khi kĩo dao chính Hình 5.8 1-Tiếp điểm động (thân dao). ; 2- ra trước. Tiếp điểm tĩnh (má dao) ; 3-Lưỡi dao phụ ; 4-Lò xo ; 5-Tay cầm bằng vật liệu cách điện. ; 6- Đế cách điện.
  52. 5.5.4. DẬP HQ TRONG THIẾT BỊ HẠ CAO ÁP 1) Dập hồ quang trong dầu biến áp. 2) Dập hồ quang bằng khí nén 3) Dập hồ quang bằng cách dùng vật liệu tự sinh khí 4) Dập hồ quang trong khí SF6 5) Dập hồ quang trong chđn không. 55
  53. 5.5.4. DẬP HQ TRONG THIẾT BỊ HẠ CAO ÁP 1) Dập hồ quang trong dầu biến áp. Ở câc mây cắt trung âp câc tiếp điểm cắt được ngđm trong dầu biến âp. Khi cắt mạch, hồ quang xuất hiện, dưới tâc dụng nhiệt của HQ, dầu tạo thănh câc bọt khí khâc, khí hydro, hơi dầu, trong đó khí hydro lă chủ yếu (70-80%) với âp suất cao. Khí hydro có độ bền điện rất cao, nhất lă với âp suất cao lăm cho hiện tượng ion-hóa nhiệt kĩm đi rất nhiều, do vậy HQ dễ bị dập tắt.
  54. 5.5.4. DẬP HQ TRONG THIẾT BỊ HẠ CAO ÁP Máy cắt dầu: - Dùng cho mạng trung áp hay cao áp. - Dòng cắt hàng ngàn Ampe - Thường do Liên xô chế tạo - Thời gian cắt: 0,15 – 0,2 giây. - Nhược: kích thước lớn, khối lượng lớn, bảo dưỡng, sửa chữa phức tạp và dễ gây ra cháy nổ. Máy cắt dầu loại thùng không còn chế tạo nữa. Nên máy cắt ít Hình 5.9 dầu có ưu điểm hơn.
  55. 5.5.4. DẬP HQ TRONG THIẾT BỊ HẠ CAO ÁP 2) Dập hồ quang bằng thổi khí nén: Lă pphâp thổi cưỡng bức. Không khí sạch, khô được nĩn với âp suất cao có độ bền điện lớn. Khi HQ xuất hiện, người ta dùng khí nĩn năy thổi văo HQ để dập tắt nó. Với âp suất nĩn ở 10-15atm, độ bền điện đạt cỡ 40 KV/mm, với vận tốc thổi cỡ 200m/s nín hiệu ứng dập HQ rất cao. Nhược: cần thiết bị nĩn khí đi kỉm khâ cồng kềnh.
  56. 5.5.4. DẬP HQ TRONG THIẾT BỊ HẠ CAO ÁP MC có bình cắt (buồng dập HQ) nằm trong bình chứa khí nén Hình 5.10
  57. Máy Cắt không khí (Trị An)
  58. 5.5.4. DẬP HQ TRONG THIẾT BỊ HẠ CAO ÁP 3) Dập hồ quang bằng cách dùng vật liệu tự sinh khí Ở máy cắt tự sinh khí, hồ quang được dập tắt bằng hổn hợp khí do vật liệu rắn của buồng dập hồ quang sinh ra dưới tác động của nhiệt độ cao. Ưu: giâ thănh hạ, kcấu đơn giản, không cần dao câch ly. Nhược: tuổi thọ thấp, dễ chây nổ, nín chỉ dùng công suất bĩ.
  59. Hình 5.11
  60. 5.5.4. DẬP HQ TRONG THIẾT BỊ HẠ CAO ÁP Để tăng hiệu ứng dập hồ quang trong môi trường khí và giảm kích thước cách điện, người ta thường sử dụng khí SF6 4) Dập hồ quang trong khí SF6: Đặc điểm khí SF6 Ở áp suất bình thường, độ bền điện của khí SF6 gấp 2.5 lần so với không khí, còn khi áp suất 2 at độ bền điện của khí này tương đương với dầu BA. Hệ số dẫn nhiệt của SF6 cao gấp 4 lần không khí, vì vậy có thể tăng mật độ dòng điện trong mạch vòng dẫn điện, giảm khối lượng đồng.
  61. 5.5.4. DẬP HQ TRONG THIẾT BỊ HẠ CAO ÁP  Khả năng dập hồ quang của buồng dập kiểu thổi dọc khí SF6 lớn gấp 5 lần so với không khí, vì vậy giảm được thời gian cháy của hồ quang, tăng khả năng cắt, tăng tuổi thọ tiếp điểm.  SF6 là loại khí trơ, không phản ứng với oxy, hydro, ít bị phân tích thành các khí thành phần.
  62. 5.5.4. DẬP HQ TRONG THIẾT BỊ HẠ CAO ÁP
  63. 5.5.4. DẬP HQ TRONG THIẾT BỊ HẠ CAO ÁP Hình 5.12 66
  64. 5.5.4. DẬP HQ TRONG THIẾT BỊ HẠ CAO ÁP
  65. 5.5.4. DẬP HQ TRONG THIẾT BỊ HẠ CAO ÁP 5) Dập hồ quang trong chđn không: Ở môi trường chđn không độ bền câch điện khâ cao vă khả năng ion hóa gần như không tồn tại, vì vậy dập HQ trong chđn không có ưu việt hơn.  Ưu: của MC chđn không lă kích thước nhỏ gọn, không gđy ra chây nổ, tuổi thọ cao khi cắt dòng định mức ( đến 10000 lần ), gần như không cần bảo dưỡng định kỳ. Loại mây năy dùng chủ yếu ở lưới trung âp với dòng điện định mức đến 3000A, dòng cắt đến 50 kA, chủ yếu được lắp đặt trong nhă.  MC chđn không được chế tạo để đóng cắt trong mạng 6, 10 , 15 , 22 vă 35 KV với công suất cắt không lớn (đến 1000 - 2000 MVA).
  66. 5.5.4. DẬP HQ TRONG THIẾT BỊ HẠ CAO ÁP 1.Buồng cách điện chân không. 2. Tấm đáy. 3. Hệ thống tiếp điểm. 4. Thanh dẫn tĩnh. 5. Thanh dẫn động. 6. ống xếp kim loại. 7. Màn chắn kim loại. Hình 5.13
  67. 5.5.4. DẬP HQ TRONG THIẾT BỊ HẠ CAO ÁP MC chõn khụng: (hỡnh 5.14)
  68. 5.5.4. DẬP HQ TRONG THIẾT BỊ HẠ CAO ÁP Hình 5.15
  69. Cấu tạo và chức năng: 1 - Vỏ máy cắt máy cắt gồm có hai phần chính:  1.1 - Tấm chắn phía trước  9 - Cơ cấu mở bằng tay khẩn cấp hệ thống cực máy cắt và cơ cấu tác động  10 - Cơ cấu tác động từ trường  11 - Cuộn mở  12 - Nam châm phần ứng  13 - Các nam châm vĩnh cửu  14 - Cuộn đóng  15 - Cảm biến cho tín hiệu mở  16 - Cảm biến cho tín hiệu đóng  17- Bộ phận hiệu chỉnh hành trình  18 - Trục đòn bẩy  19 - Cần nối cách điện  20 - Lò xo hoãn xung  21 - Đầu nối cố định  22 - đầu cuối máy cắt phía dưới  23 - Vỏ nhựa đúc epoxy  24 - Buồng cắt  24.1 - Tiếp điểm di động  24.2 - Tiếp điểm cố định  25 - Đầu cuối máy cắt phía trên Hỡnh 5.16: Mặt cắt của mỏy cắt AMVAC
  70. 5.5.4. DẬP HQ TRONG THIẾT BỊ HẠ CAO ÁP Hình 5.17
  71. HẾT CHƯƠNG 5