قطع کردن بافرو در شیرکننده‌ی فشار بالا گازی
توضیح دقیق فرآیند خاموش کردن قوس الکتریکی در برش‌کننده سی‌اف۶ نوع پوفر
در برش‌کننده سی‌اف۶ نوع پوفر، فرآیند خاموش کردن قوس الکتریکی یک مکانیزم حیاتی است که تضمین می‌کند جریان‌های بالا به ویژه در شرایط خوردگی کوتاه به صورت قابل اعتماد قطع شوند. این فرآیند شامل تعامل بین تماس‌های اصلی، تماس‌های قوس الکتریکی و دهانه‌ای از پلی‌تترافلوئورواتیلن (PTFE) است که جریان گاز سی‌اف۶ فشرده را هدایت می‌کند تا قوس الکتریکی خاموش شود. زیرا توضیح دقیقی از فرآیند خاموش کردن قوس الکتریکی، مرحله به مرحله آمده است:
وضعیت اولیه: تماس‌های اصلی باز، جریان به تماس‌های قوس الکتریکی منتقل می‌شود
تماس‌های اصلی: تماس‌های اصلی که برای تحمل جریان عادی طراحی شده‌اند و بزرگتر هستند، خارج از تماس‌های قوس الکتریکی قرار دارند. در این وضعیت اولیه، تماس‌های اصلی باز شده‌اند و جریان به تماس‌های قوس الکتریکی منتقل شده است.
تماس‌های قوس الکتریکی: تماس‌های قوس الکتریکی کوچکتر هستند و به طور خاص برای مقاومت در برابر دماهای بالا و فشارهای ایجاد شده در حین قوس الکتریکی طراحی شده‌اند. آنها در حال باز شدن هستند و هنگام باز شدن، یک قوس بین آنها روشن می‌شود.
روشن شدن قوس: تماس‌های قوس الکتریکی شروع به جدایی می‌کنند
هنگامی که تماس‌های قوس الکتریکی شروع به جدایی می‌کنند، جریان از طریق فاصله کوچک بین آنها ادامه یافته و یک قوس تشکیل می‌دهد. در این مرحله، قوس هنوز نسبتاً پایدار است و دهانه PTFE که به تماس متحرک متصل است، شروع به هدایت گاز سی‌اف۶ فشرده از حجم پوفر به سمت قوس می‌کند.
جریان گاز در ابتدا محدود است زیرا مقطع قوس ممکن است بزرگ باشد، به ویژه در جریان‌های خوردگی کوتاه بالا. این پدیده که مقطع قوس بزرگتر از قطر گلوی دهانه است، به عنوان مسدود کردن جریان شناخته می‌شود. در طول مسدود کردن جریان، جریان گاز توسط قوس مسدود می‌شود و از خنک کردن موثر قوس جلوگیری می‌کند.
پیشروی فشار گاز و انقباض قوس
حرکت مکانیکی و انتقال حرارت: هنگامی که تماس‌های قوس الکتریکی ادامه می‌دهند جدایی، حرکت مکانیکی تماس‌ها گاز سی‌اف۶ در حجم پوفر را بیشتر فشرده می‌کند. علاوه بر این، حرارت قوس به گاز منتقل می‌شود و دمای آن به سرعت افزایش می‌یابد. این ترکیب از فشرده شدن مکانیکی و انتقال حرارت منجر به افزایش قابل توجه فشار گاز در حجم پوفر می‌شود.
نزدیک شدن به عبور جریان از صفر: هنگامی که قوس به عبور طبیعی از صفر (نقطه‌ای که جریان متناوب از صفر عبور می‌کند) نزدیک می‌شود، مقطع قوس شروع به کاهش می‌کند. این کاهش اندازه قوس اجازه می‌دهد تا گاز سی‌اف۶ فشرده به آزادی بیشتری از طریق دهانه جریان یابد.
باران گاز قوی: همانطور که تماس‌های قوس الکتریکی به طور کامل جدا می‌شوند، گاز فشرده در حجم پوفر از طریق دهانه آزاد می‌شود و یک باران قوی ایجاد می‌کند که مستقیماً به سمت قوس می‌بلند. این جریان گاز با سرعت بالا قوس را به سرعت خنک می‌کند، آن را کش می‌دهد و پلاسما یونیزه را مختل می‌کند، که منجر به خاموش شدن قوس می‌شود.
خاموش شدن قوس و بازیابی قدرت دی الکتریکی
خاموش شدن قوس: هنگامی که قوس در عبور از صفر خاموش می‌شود، جریان متوقف می‌شود و قوس دیگر وجود ندارد. عدم وجود قوس به معنای حذف منبع گرمایی است که اجازه می‌دهد گاز سی‌اف۶ خنک شود.
ترکیب مجدد ذرات گاز: پس از خاموش شدن قوس، ذرات گاز سی‌اف۶ تجزیه شده (مانند SF4، S2F10 و غیره) شروع به ترکیب مجدد می‌کنند و ساختار شیمیایی اصلی سی‌اف۶ را بازیابی می‌کنند. این فرآیند ترکیب مجدد همچنین خواص عایقی گاز را بازیابی می‌کند.
بازیابی سریع قدرت دی الکتریکی: ترکیب مجدد سریع ذرات گاز و خنک شدن گاز منجر به بازیابی سریع قدرت دی الکتریکی بین تماس‌ها می‌شود. این امر تضمین می‌کند که قوس پس از افزایش ولتاژ بین تماس‌ها پس از عبور جریان از صفر دوباره روشن نشود.
توقف حرکت تماس‌ها: با خاموش شدن قوس و بازیابی قدرت دی الکتریکی، حرکت تماس‌ها متوقف می‌شود. فشار گاز در داخل برش‌کننده (CB) سپس ثابت می‌شود و سیستم به حالت عادی و غیررسانا برمی‌گردد.
نکات مهم:
مسدود کردن جریان: در جریان‌های خوردگی کوتاه بالا، مقطع قوس ممکن است بزرگتر از قطر گلوی دهانه باشد که به طور موقت جریان گاز را مسدود می‌کند. این پدیده به عنوان مسدود کردن جریان شناخته می‌شود. با این حال، فشار گاز به دلیل فشرده شدن مکانیکی و انتقال حرارت از قوس ادامه دارد.
حجم پوفر و طراحی دهانه: حجم پوفر یک مؤلفه مهم است که گاز سی‌اف۶ فشرده را ذخیره می‌کند و آن را از طریق دهانه PTFE آزاد می‌کند. دهانه طراحی شده است تا جریان گاز را دقیقاً به سمت قوس هدایت کند و خاموش کردن موثر قوس را تضمین کند.
بازیابی سریع قدرت دی الکتریکی: یکی از مزایای کلیدی گاز سی‌اف۶، توانایی سریع بازیابی خواص عایقی آن پس از خاموش شدن قوس است. این امر تضمین می‌کند که برش‌کننده می‌تواند جریان‌های بالا را بدون خطر دوباره روشن شدن قوس قطع کند.
نتیجه‌گیری
فرآیند خاموش کردن قوس الکتریکی در برش‌کننده سی‌اف۶ نوع پوفر یک روش بسیار کارآمد و قابل اعتماد برای قطع جریان‌های بالا، به ویژه در شرایط خوردگی کوتاه است. ترکیب فشرده شدن مکانیکی، جریان گاز و ویژگی‌های منحصر به فرد گاز سی‌اف۶ تضمین می‌کند که قوس به سرعت خاموش شود و قدرت دی الکتریکی بین تماس‌ها به سرعت بازیابی شود. این طراحی اجازه می‌دهد تا برش‌کننده جریان‌های خطا بزرگ را مدیریت کند در حالی که تمامیت و امنیت سیستم الکتریکی را حفظ می‌کند.
