Pufferonderbreking in gas HV-sake
Gedetailleerde Verduideliking van die Boogblusproses in 'n Puffer-tipe SF6 Skakelaar
In 'n puffer-tipe SF6 skakelaar is die boogblusproses 'n kritieke meganisme wat verseker dat hoë strome betroubaar onderbreek word, veral tydens kortsluit-toestande. Die proses behels die interaksie tussen die hoofkontakte, boogkontakte, en 'n PTFE (Polytetrafluoroethylene) noz, wat die vloei van gekomprimeerde SF6 gas lei om die boog te blus. Hieronder volg 'n gedetailleerde verduideliking van die boogblusproses, stap vir stap:
Aanvanklike Toestand: Hoofkontakke Oop, Stroom Kommuteer na Boogkontakke
Hoofkontakte: Die hoofkontakte, wat groter is en ontwerp is om normale belastingstrome te dra, is koncentriek buite die boogkontakte geplaas. In hierdie aanvanklike toestand het die hoofkontakte reeds oop gegaan, en die stroom is oorgedra (kommuteer) na die boogkontakte.
Boogkontakte: Die boogkontakte is kleiner en spesifiek ontwerp om die hoë temperature en druk waargeneem tydens boogvorming te hanteer. Hulle gaan nou oop, en as hulle dit doen, sal 'n boog tussen hulle ontstaan.
Boogontbranding: Boogkontakte Begin Splitsing
Gelyktydig met die begin van die splitsing van die boogkontakte, bly die stroom voortgaan deur die klein opening tussen hulle, wat 'n boog vorm. Op hierdie punt is die boog nog relatief stabiliserend, en die PTFE noz, wat vasgeheg is aan die bewegende kontak, begin die gekomprimeerde SF6 gas van die puffer volume na die boog leid.
Die gasvloei is aanvanklik beperk omdat die boogdoorsnit groot kan wees, veral by hoë kortsluit-strome. Hierdie verskynsel, waar die boogdoorsnit groter is as die noz-hals diameter, staan bekend as stroomverspering. Tydens stroomverspering word die gasvloei deels geblokkeer deur die boog, wat dit verhinder om effektief die boog te koel.
Gasdruk-opbou en Boogverstrykking
Meganiese Beweging en Hitteoorgang: As die boogkontakte voortgaan om te skei, komprimeer die meganiese beweging van die kontakte die SF6 gas in die puffer volume verder. Daarby word hitte van die boog na die gas oorgedra, wat die temperatuur vinnig laat styg. Hierdie kombinasie van meganiese kompressie en hitteoorgang lei tot 'n beduidende toename in gasdruk binne die puffer volume.
Nadering tot Stroom Nulpassing: As die boog nader tot sy natuurlike nulpassing (die punt waar die wisselstroom deur nul gaan), begin die boogdoorsnit verminder. Hierdie vermindering in booggrootte laat toe dat die gekomprimeerde SF6 gas vryer deur die noz vloei.
Kragtige Gasblous: Net soos die boogkontakte volledig geskei is, word die gekomprimeerde gas in die puffer volume deur die noz vrygestel, wat 'n kragtige blous skep wat direk op die boog blaas. Hierdie hoë spoed gasvloei koel die boog vinnig, strek dit, en verstoor die ioniseerde plasma, wat lei tot die uitblussing van die boog.
Boog Uitblussing en Dielektriese Sterkte Herstel
Boog Uitblussing: Een die boog uitgeblus is by die stroom nulpassing, hou die stroomvloei op, en die boog bestaan nie langer nie. Die afwesigheid van die boog beteken dat die hittebron verwyder is, wat die SF6 gas laat afkoel.
Herstel van Gasdeeltjies: Na die uitblussing van die boog, begin die verdeelde SF6 gasdeeltjies (soos SF4, S2F10, ens.) herstel, wat die oorspronklike chemiese struktuur van SF6 herstel. Hierdie herstellingsproses herstel ook die insulerende eienskappe van die gas.
Dielektriese Sterkte Herstel: Die vinnige herstel van gasdeeltjies en die afkoeling van die gas lei tot 'n vinnige herstel van die dielektriese sterkte tussen die kontakke. Dit verseker dat die boog nie weer ontsteek word wanneer die spanning oor die kontakke verhoog nadat die stroom deur nul gegaan het nie.
Kontakbeweging Stop: Met die boog uitgeblus en die dielektriese sterkte herstel, stop die beweging van die kontakke. Die gasdruk binne die skakelaar (CB) stabiliseer dan, en die stelsel keer terug na 'n normale, nie-leidend toestand.
Belangrike Punte om te Onthou:
Stroomverspering: By hoë kortsluit-strome kan die boogdoorsnit groter wees as die noz-hals diameter, wat die gasvloei tijdelik blokkeer. Hierdie verskynsel staan bekend as stroomverspering. Ten spyte daarvan bou die gasdruk voort deur meganiese kompressie en hitteoorgang van die boog.
Puffer Volume en Noz-ontwerp: Die puffer volume is 'n kritieke komponent wat die gekomprimeerde SF6 gas stoor, wat dan deur die PTFE noz vrygestel word. Die noz is ontwerp om die gasvloei presies op die boog te rig, wat effektiewe afkoeling en boogblussing verseker.
Vinnige Dielektriese Sterkte Herstel: Een van die sleutelvoordele van SF6 gas is sy vermoë om vinnig sy insulerende eienskappe na die uitblussing van die boog te herstel. Dit verseker dat die skakelaar hoë strome veilig kan onderbreek sonder om die risiko te loop dat die boog weer ontsteek word.
Gevolgtrekking
Die boogblusproses in 'n puffer-tipe SF6 skakelaar is 'n hoogs doeltreffende en betroubare metode om hoë strome te onderbreek, veral tydens kortsluit-toestande. Die kombinasie van meganiese kompressie, gasvloei, en die unieke eienskappe van SF6 gas verseker dat die boog vinnig uitgeblus word, en die dielektriese sterkte tussen die kontakke vinnig herstel word. Hierdie ontwerp laat die skakelaar toe om groot foutstrome te hanteer terwyl dit die integriteit en veiligheid van die elektriese stelsel handhaaf.
