Giới thiệu về sơ đồ dập hồ quang song song của công tắc ngắt tải chân không không có SF6 trong đơn vị chính MVRing

Khi mạch điện cao thế bị ngắt, điện áp sẽ phá vỡ không khí để tạo ra các loại khí không có nhiệt độ cao và độ dẫn điện cao, xuất hiện dưới dạng tia lửa nhiệt độ cao tức thời, đó là hồ quang.

Thiệt hại do hồ quang rất cao: hồ quang sẽ tạo ra nhiệt độ cao, làm cháy bề mặt tiếp xúc và đốt cháy vật liệu cách điện. Hai tiếp điểm ban đầu bị ngắt kết nối tạo thành dòng điện do sự hiện diện của hồ quang, làm kéo dài thời gian để công tắc ngắt mạch và làm trầm trọng thêm thiệt hại do lỗi ngắn mạch trong hệ thống điện. Hồ quang có thể gây ra hỏa hoạn hoặc thậm chí là nổ.

Do đó, dập hồ quang đã trở thành mắt xích quan trọng trong thiết bị điện cao thế. Lấy bộ phận chính vòng làm ví dụ. Nó cần hoàn thành việc chuyển mạch mạch điện cao thế và phải được đặt ở những khu vực đông dân cư như sân bay và khu dân cư. Phải đảm bảo an toàn.

Để loại bỏ hồ quang, các phương pháp truyền thống chủ yếu bao gồm các ý tưởng sau:

1. Thả cái Vtuổi già.

Nói về việc giảm điện áp, một số người hy vọng có thể trực tiếp giảm điện áp trong mạch, nhưng điều này rõ ràng là không thể. Rốt cuộc, những gì thiết bị cần làm là hoàn thành việc ngắt kết nối mạch trong quá trình truyền tải điện áp cao. Nó không thể luôn thay đổi truyền tải điện áp cao thành truyền tải điện áp thấp. Điện áp rơi ở đây là điện áp tại thời điểm tiếp điểm rơi bị ngắt kết nối! Chúng ta biết rằng U = IR, khi tiếp điểm bị ngắt kết nối, R sẽ tăng ngay lập tức. Nếu chúng ta muốn giảm thiểu U, chúng ta phải đảm bảo rằng dòng điện chạy qua tiếp điểm là nhỏ nhất tại thời điểm tiếp điểm bị ngắt kết nối. Ngoài ra, lưu ý rằng trong mạch AC, các điểm giao nhau bằng không của dòng điện và điện áp thường không được đồng bộ hóa, tùy thuộc vào loại tải.

Để giảm thiểu điện áp tại tiếp điểm khi tiếp điểm mở, hãy đảm bảo rằng hành động xảy ra khi dòng điện vượt qua 0. Vì vậy, lý tưởng nhất là I chính xác bằng 0, U = IR = 0, do đó sẽ không xảy ra hồ quang. Nhưng đây không phải là trường hợp. Ý tưởng này rất khó. Khó khăn là một cấu trúc cơ học phải hoạt động chính xác trên dòng điện 50Hz. So với những thay đổi nhanh chóng của dòng điện (50Hz), các tiếp điểm cơ học di chuyển quá chậm. Quan trọng hơn, chênh lệch thời gian giữa hai hành động cũng khác nhau! Lần này bạn kích hoạt nó, nó ngắt kết nối sau 15ms và lần tiếp theo bạn kích hoạt nó, nó ngắt kết nối sau 22ms. Phạm vi dao động này rất quan trọng dưới dòng điện 50Hz.

2. Không khí Bkêu lên Extinguish các MỘTrc.

Sau khi hồ quang được tạo ra, hồ quang có thể được dập tắt bằng cách thổi khí, đây là những gì chúng ta thường gọi là thổi hồ quang. Thổi hồ quang sử dụng luồng khí để tác động vào hồ quang, có thể làm mát hồ quang một cách hiệu quả, tăng áp suất trong vùng hồ quang và lấy đi khí tự do còn sót lại, do đó có hiệu suất dập hồ quang tốt. Phương pháp thổi hồ quang có thể là thổi ngang hoặc thổi dọc.

Hơn nữa, một số lưới có thể được thêm vào xung quanh phần hồ quang được tạo ra, để hồ quang có thể bị cắt. Điều này giúp dập tắt hồ quang nhanh chóng.

Tất nhiên, dập tắt hồ quang không phải là tìm người thổi vào. Luồng khí sinh ra do tác động tiếp xúc có thể được sử dụng để hoàn thành thao tác thổi hồ quang.

Trong trường hợp bình thường, hầu hết các phương pháp thổi hồ quang đều được sử dụng. Xét cho cùng, chi phí thực hiện phương pháp này không cao. Ví dụ, các buồng dập hồ quang khác nhau sẽ có cơ chế thổi hồ quang và lưới.

3. Thay thế Tôiấn phẩm.

Nếu chúng ta thay thế môi trường có tính chất cách điện tốt hơn và ngắt mạch trong môi trường này, hồ quang có thể giảm. Điều dễ nghĩ nhất là chân không. Hiệu ứng dập hồ quang của máy ngắt chân không rất tốt, nhưng chi phí chân không cao và tuổi thọ ngắn.

Môi trường được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là lưu huỳnh hexafluoride SF6. Đây là một loại khí tổng hợp được tổng hợp cách đây 100 năm bởi hai nhà hóa học người Pháp, Moissan và Lebeau.

Lưu huỳnh hexafluoride có những đặc điểm sau:

Độ dẫn nhiệt cao có thể nhanh chóng dẫn nhiệt độ của hồ quang đi. Nó không màu, không mùi, không độc hại, có tính chất hóa học ổn định và không dễ xảy ra phản ứng hóa học ở nhiệt độ phòng. Do đó, lưu huỳnh hexafluoride được sử dụng rộng rãi trong ngành điện như một chất cách điện và môi trường ngắt mạch cho các thiết bị điện trung và cao thế. Tuy nhiên, lưu huỳnh hexafluoride là một loại khí nhà kính và có tiềm năng làm nóng toàn cầu (GWP) là 23.500, điều đó có nghĩa là 1 kg lưu huỳnh hexafluoride có tác động tương đương với 23.500 kg carbon dioxide. Điều này rất nghiêm trọng.

Có giải pháp nào an toàn, thân thiện với môi trường và có tuổi thọ lâu dài không?

4. Song song Vacuum TÔIngắt (SVI) Sgiải pháp.

Đây là giải pháp an toàn hơn và thân thiện với môi trường hơn, được Schneider Electric đề xuất lần đầu tiên và được sử dụng trong các đơn vị mạch vòng. Giải pháp ngắt chân không song song bao gồm một buồng dập hồ quang chân không và một công tắc cách ly trong không khí, thực hiện thao tác công tắc ba trạm thông thường với số lượng bộ phận ít và chi phí thấp.

Chúng ta hãy lấy giải pháp của Schneider Electric làm ví dụ để giới thiệu nguyên lý SVI.

Khi các tiếp điểm động chuyển động, dòng điện được truyền từ các tiếp điểm tĩnh đến bộ ngắt chân không. Và cần lưu ý rằng tại thời điểm tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh tách ra, vì các tiếp điểm có cùng điện thế nên sẽ không xảy ra hồ quang.

Dòng điện sau đó đi qua bộ ngắt chân không ở vị trí đóng. Tiếp theo, được điều khiển bởi tiếp điểm di động, thanh trục quay và điều khiển bộ ngắt chân không mở và đóng.

Khi ngắt dòng điện hoàn tất, tiếp điểm chuyển động nhả thanh trục và tiếp tục quay đến vị trí cô lập. Dưới tác động của lò xo đệm, thanh trục trở về vị trí ban đầu, do đó đóng bộ ngắt chân không.

Giải pháp này có thể làm giảm kích thước và chi phí của bộ ngắt chân không. Vì bộ ngắt chân không chỉ hoạt động trong giai đoạn ngắt, nên nó sẽ chịu được điện áp phục hồi tạm thời trong quá trình ngắt, nhưng nó không cần phải có khả năng đóng ngắn mạch, khả năng chịu dòng điện ngắn hạn và khả năng chịu dòng điện liên tục. Trong giai đoạn đóng, dòng điện không đi qua bộ ngắt chân không. Hơn nữa, trong giai đoạn ngắt, thời gian để dòng điện chạy qua bộ ngắt chân không chỉ là vài milimét.

Ở trạng thái cô lập, các tiếp điểm chuyển động và các tiếp điểm tĩnh được cô lập trong không khí khô.

Khi là môi trường cô lập, không khí khô có những ưu điểm sau:

Không độc hại và an toàn cho người vận hành. Bạn có thể yên tâm rằng thiết bị được lắp đặt gần nơi công cộng mà không lo rò rỉ khí độc.

Không gây ô nhiễm, thay thế lưu huỳnh hexafluoride và tránh hiệu ứng nhà kính.

Dễ sử dụng. Khi thiết bị bị loại bỏ, khí không cần phải trải qua quá trình thu hồi phức tạp và có thể được giải phóng trực tiếp.

Có thể thấy rằng phương pháp ngắt chân không song song có nhiều ưu điểm và có khả năng thay thế dung dịch lưu huỳnh hexafluoride.

Hơn nữa, chúng tôi thấy rằng toàn bộ quy trình được vận hành theo cùng một cách như công tắc lưu huỳnh hexafluoride ba vị trí hiện đang sử dụng: một thao tác để đạt được ngắt/cách ly và thao tác thứ hai để đạt được nối đất. Ngay cả giải pháp bộ phận chính vòng của Schneider Electric cũng có cùng diện tích với công tắc lưu huỳnh hexafluoride và thậm chí chiều cao của thanh đồng thanh cái và mối nối cáp vẫn không thay đổi. Nó có thể dễ dàng được sửa đổi và sơ đồ lưu huỳnh hexafluoride ban đầu đã được chuyển đổi thành một sơ đồ mới. Vì vậy, đây là giải pháp thân thiện với môi trường hơn và an toàn hơn.