Pagputol ng puffer sa gas HV CB
Detalyadong Paliwanag ng Proseso ng Pagtigil ng Arc sa Puffer-Type SF6 Circuit Breaker
Sa isang puffer-type SF6 circuit breaker, ang proseso ng pagtigil ng arc ay isang mahalagang mekanismo na nagse-secure ng maaring pagputol ng mataas na kuryente, lalo na sa panahon ng short-circuit conditions. Ang proseso ay kasama ang interaksiyon sa pagitan ng pangunahing mga contact, arcing contacts, at isang PTFE (Polytetrafluoroethylene) nozzle, na nagbabaybay sa daloy ng compressed SF6 gas upang maputol ang arc. Sa ibaba ay isang detalyadong paliwanag ng proseso ng pagtigil ng arc, hakbang sa hakbang:
Simula: Pangunahing Mga Contact Naka-bukas, Kuryente Inilipat sa Arcing Contacts
Pangunahing Mga Contact: Ang pangunahing mga contact, na mas malaki at disenyo para sa pagdala ng normal na load current, ay nasa loob ng arcing contacts. Sa simula, ang pangunahing mga contact ay naka-bukas na, at ang kuryente ay inilipat (commutated) sa arcing contacts.
Arcing Contacts: Ang arcing contacts ay mas maliit at espesyal na disenyo para sa pag-handle ng mataas na temperatura at presyon na ginawa sa panahon ng arcing. Sila ay tungkol na magbukas, at habang ginagawa ito, ang isang arc ay magsisimulang bumurno sa pagitan nila.
Pagbubuo ng Arc: Arcing Contacts Simula ng Maghiwalay
Kapag nagsimula ang arcing contacts na maghiwalay, ang kuryente ay patuloy na lumalabas sa maliit na gap sa pagitan nila, na gumagawa ng isang arc. Sa punto na ito, ang arc ay relatibong stable, at ang PTFE nozzle, na nakapirmeho sa moving contact, nagsisimula na baybayin ang compressed SF6 gas mula sa puffer volume patungo sa arc.
Ang daloy ng gas ay unang limitado dahil ang cross-section ng arc ay maaaring malaki, lalo na sa mataas na short-circuit currents. Ang phenomenon na ito, kung saan ang cross-section ng arc ay mas malaki kaysa sa diameter ng throat ng nozzle, ay kilala bilang current clogging. Sa panahon ng current clogging, ang daloy ng gas ay bahagyang nababara ng arc, na nagpapahinto nito mula sa epektibong pagpapalamig ng arc.
Build-Up ng Presyon ng Gas at Pag-constrict ng Arc
Mechanical Movement at Heat Transfer: Habang patuloy na maghihiwalay ang arcing contacts, ang mechanical movement ng mga contact ay patuloy na nagsasapresurang ang SF6 gas sa puffer volume. Bukod dito, ang init mula sa arc ay inililipat sa gas, na nagdudulot ng mabilis na pagtaas ng temperatura nito. Ang kombinasyon ng mechanical compression at heat transfer ay nagdudulot ng significant na pagtaas ng presyon ng gas sa loob ng puffer volume.
Paglalapit sa Current Zero Crossing: Habang lumalapit ang arc sa natural na zero crossing (ang punto kung saan ang alternating current ay lumalampas sa zero), ang cross-section ng arc ay nagsisimulang bawasan. Ang pagbawas sa laki ng arc ay nagbibigay-daan para ang compressed SF6 gas ay maaaring lumabas nang mas libre sa pamamagitan ng nozzle.
Powerful Gas Blast: Tumatapos ang arcing contacts na bukas, ang compressed gas sa puffer volume ay inilalabas sa pamamagitan ng nozzle, na nagpapabuo ng isang powerful blast na diretso na bumabato sa arc. Ang mataas na velocity ng daloy ng gas ay mabilis na nagsasapalamig sa arc, nag-stretch ito, at nag-disrupt sa ionized plasma, na nagdudulot sa pag-extinguish ng arc.
Pag-extinguish ng Arc at Recovery ng Dielectric Strength
Pag-extinguish ng Arc: Kapag naputol ang arc sa current zero crossing, ang daloy ng kuryente ay natapos, at ang arc ay wala na. Ang absence ng arc nangangahulugan na ang heat source ay tinanggal, na nagbibigay-daan para ang SF6 gas ay magsapalamig.
Recombination ng Gas Particles: Pagkatapos naputol ang arc, ang decomposed SF6 gas particles (tulad ng SF4, S2F10, etc.) nagsisimulang recombine, na nagrereset ng original na chemical structure ng SF6. Ang proseso ng recombination din ay nagrereset ng insulating properties ng gas.
Recovery ng Dielectric Strength: Ang mabilis na recombination ng gas particles at ang pag-sapalamig ng gas ay nagdudulot ng mabilis na recovery ng dielectric strength sa pagitan ng mga contact. Ito ay nagse-secure na ang arc ay hindi maulit kapag tumaas ang voltage sa pagitan ng mga contact pagkatapos lumampas sa zero ang kuryente.
Contact Movement Stops: Kasunod ng naputol ang arc at narecover ang dielectric strength, ang movement ng mga contact ay natapos. Ang presyon ng gas sa loob ng circuit breaker (CB) ay stabilizes, at ang sistema ay bumabalik sa normal, non-conductive state.
Mga Key Points na Dapat Tandaan:
Current Clogging: Sa mataas na short-circuit currents, ang cross-section ng arc ay maaaring mas malaki kaysa sa diameter ng throat ng nozzle, temporary blocking ang daloy ng gas. Ang phenomenon na ito ay tinatawag na current clogging. Bagaman, ang presyon ng gas ay patuloy na tumataas dahil sa mechanical compression at heat transfer mula sa arc.
Puffer Volume at Nozzle Design: Ang puffer volume ay isang mahalagang komponente na nag-store ng compressed SF6 gas, na inilalabas sa pamamagitan ng PTFE nozzle. Ang nozzle ay disenyo upang direktahin ang daloy ng gas nang eksaktong sa arc, na nagse-secure ng epektibong pag-sapalamig at pag-extinguish ng arc.
Mabilis na Recovery ng Dielectric Strength: Isa sa mga key advantages ng SF6 gas ay ang kakayahan nito na mabilis na makuha muli ang insulating properties pagkatapos naputol ang arc. Ito ay nagse-secure na ang circuit breaker ay maaaring safely interrupt high currents nang walang panganib na maulit ang arc.
Kakulungan
Ang proseso ng pagtigil ng arc sa puffer-type SF6 circuit breaker ay isang napakaepektibong at reliable na paraan para sa pag-interrupt ng mataas na kuryente, lalo na sa panahon ng short-circuit conditions. Ang kombinasyon ng mechanical compression, daloy ng gas, at ang unique properties ng SF6 gas ay nagse-secure na ang arc ay mabilis na naputol, at ang dielectric strength sa pagitan ng mga contact ay mabilis na nakuha muli. Ang disenyo na ito ay nagbibigay-daan para ang circuit breaker ay makapag-handle ng malalaking fault currents habang nag-maintain ng integrity at seguridad ng electrical system.
