Dập Hồ Quang Trong Thiết Bị điện Hạ áp, Trung áp - AT Đông Dương

Hồ quang điện là Quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn. Hồ quang điện thực sự có ích khi được sử dụng trong các lĩnh vực như hàn điện, luyện thép,… nhưng đối với các thiết bị điện (cầu chì, cầu dao, máy cắt, trạm biến áp,…) thì nó lại là yếu tố có hại cần phải nhanh chóng loại trừ.

Khi thiết bị điện đóng, cắt (đặc biệt là khi cắt); hồ quang phát sinh giữa các cặp tiếp điểm của thiết bị điện khiến mạch điện không được ngắt dứt khoát. Hồ quang cháy lâu sau khi thiết bị điện đã đóng cắt sẽ làm hư hại các tiếp điểm và bản thân thiết bị điện.

Các biện pháp và trang bị để dập hồ quang trong thiết bị điện cần phải đảm bảo yêu cầu:

• Trong thời gian ngắn phải dập tắt được hồ quang, hạn chế phạm vi cháy hồ quang sao cho nhỏ nhất.
• Tố 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.

Các nguyên tắc cơ bản để dập hồ quang điện

• 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.

Trong thiết bị điện hạ áp thường dùng các biện pháp và trang bị sau

Kéo dài hồ quang điện bằng cơ khí

Đây là biện pháp đơn giản thường dùng ở cầu dao công suất nhỏ hoặc ở rơle. Kéo dài hồ quang làm cho đường kinh hồ quang giảm, điện trở hồ quang sẽ tăng dẫn đến tăng quá trình phản ion để dập hồ quang. Tuy nhiên biện pháp này chỉ thường được dùng ở mạng hạ áp có điện áp nhỏ hơn hoặc bằng 220V và dòng điện tới 150A.

Dùng cuộn dây thổi từ kết hợp buồng dập hồ quang

Người ta dùng một cuộn dây mắc nối tiếp với tiếp điểm chính tạo ra một từ trường tác dụng lên hồ quang để sinh ra một lực điện từ kéo dài hồ quang. Thông thường biện pháp này kết hợp với trang bị thêm buồng dập bằng amiăng. Lực điện từ của cuộn thổi từ sẽ thổi hồ quang vào tiếp giáp amiăng làm tăng quá trình phản ion.

Dùng buồng dập hồ quang có khe hở quanh co

Buồng được dùng bằng amiăng có hai nửa lồi lõm và ghép lại hợp thành những khe hở quanh co (khi đường kính hồ quang lớn hơn bề rộng khe thì gọi là khe hẹp).

Khi cắt tiếp điểm lực điện động sinh ra sẽ đẩy hồ quang vào khe quanh co sẽ làm kéo dài và giảm nhiệt độ hồ quang.

Phân chia hồ quang ra làm nhiều đoạn ngắn

Trong buồng hồ quang ở phía trên người ta người ta đặt thêm nhiều tấm thép non. Khi hồ quang xuất hiện, do lực điện động hồ quang bị đẩy vào giữa các tấm thép và bị chia ra làm nhiều đoạn ngắn. Loại này thường được dùng ở lưới một chiều dưới 220 V và xoay chiều dưới 500 V.

Tăng tốc độ chuyển động của tiếp điểm động

Người ta bố trí các lá dao động, có một lá chính và một lá phụ (thường là ở cầu dao) hai lá này nối với nhau bằng một lò xo, lá dao phụ cắt nhanh do lò xo đàn hồi (lò xo sẽ làm tăng tốc độ cắt dao phụ) khi kéo dao chính ra trước.

Kết cấu tiếp điểm kiểu bắc cầu

Một điểm cắt được chia ra làm hai tiếp điểm song song nhau, khi cắt mạch hồ quang được phân chia làm hai đoạn và đồng thời do lực điện động ngọn lửa hồ quang sẽ bị kéo dài ra làm tăng hiệu quả dập.

Các biện pháp và trang bị dập hồ quang ở thiết bị điện trung và cao áp

Dập hồ quang trong dầu biến áp kết hợp phân chia hồ quang

Ở các máy cắt trung áp các tiếp điểm cắt được ngâm trong dầu biến áp, khi cắt hồ quang xuất hiện sẽ đốt cháy dầu sinh ra hỗn hợp khí (chủ yếu là H) làm tăng áp suất vùng hồ quang, đồng thời giảm nhiệt độ hồ quang. Các máy cắt điện áp cao mỗi pha thường được phân ra làm nhiều chỗ ngắt.

Dập hồ quang bằng khí nén

Dùng khí nén trong bình có sẵn hoặc hệ thống ống dẫn khí nén để khi hồ quang xuất hiện (tiếp điểm khi mở) sẽ làm mở van của bình khí nén, khí nén sẽ thổi dọc hoặc ngang thân hồ quang làm giảm nhiệt độ và kéo dài hồ quang.

Dập hồ quang bằng cách dùng vật liệu tự sinh khí

Thường dùng trong cầu chì trung áp, khi hồ quang xuất hiện sẽ đốt cháy một phần vật liệu sinh khí (như thủy tinh hữu cơ,…) sinh ra hỗn hợp khí làm tăng áp suất vùng hồ quang.

Dập hồ quang trong chân không

Người ta đặt tiếp điểm cắt trong môi trường áp suất chỉ khoảng 10-6 đến 10-8 N/ cm2. Ở môi trường này thì độ bền điện cao hơn rất nhiều độ bền điện của không khí nên hồ quang nhanh chóng bị dập tắt.

Dập hồ quang trong khí áp suất cao

Khí được nén ở áp suất tới khoảng 200 N/cm2 hoặc cao hơn sẽ tăng độ bền điện gấp nhiều lần không khí. Trong các máy cắt điện áp cao và siêu cao áp hiện nay thường sử dụng khí SF6 được nén trong các bình khí nén để dập hồ quang. Hồ quang dập trong môi trường SF6 rất đảm bảo (bởi vì ngay cả ở điều kiện áp suất thường hồ quang cũng đã tắt nhanh trong môi trường khí SF6).

AT Đông Dương là doanh nghiệp sản xuất tủ bảng điện; nhập khẩu và phân phối các thiết bị tụ bù, cuộn kháng và giải pháp lọc sóng hài, máy biến áp, thiết bị chuyển nguồn tự động, thiết bị đóng cắt, thiết bị tiết kiệm điện, các giải pháp chiếu sáng…. chất lượng, chuyên nghiệp và uy tín tại Việt Nam.

Liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và hỗ trợ tốt nhất. Hotline: 096 266 3333 – 096 883 6666 Email: kinhdoanh@atdongduong.com Website: atdongduong.com