การปั่นลมใน CB แรงดันสูงใช้ก๊าซ
การอธิบายอย่างละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการดับอาร์คในเบรกเกอร์วงจรแบบพัฟเฟอร์ SF6
ในเบรกเกอร์วงจรแบบพัฟเฟอร์ SF6 กระบวนการดับอาร์คเป็นกลไกที่สำคัญในการรับประกันการตัดกระแสไฟฟ้าสูงได้อย่างเชื่อถือได้ โดยเฉพาะในกรณีที่เกิดลัดวงจร กระบวนการนี้ประกอบด้วยการปฏิสัมพันธ์ระหว่างคอนแทคหลัก คอนแทคอาร์ค และหัวฉีด PTFE (Polytetrafluoroethylene) ซึ่งช่วยนำทางการไหลของแก๊ส SF6 ที่ถูกอัดเพื่อดับอาร์ค ด้านล่างนี้เป็นการอธิบายรายละเอียดของกระบวนการดับอาร์ค ขั้นตอนโดยขั้นตอน:
สถานะเริ่มต้น: คอนแทคหลักเปิด กระแสไฟฟ้าเปลี่ยนไปที่คอนแทคอาร์ค
คอนแทคหลัก: คอนแทคหลักที่ใหญ่กว่าและออกแบบมาเพื่อขนส่งกระแสโหลดปกติจะวางอยู่ภายนอกคอนแทคอาร์คแบบสอดคล้องกัน ในสถานะเริ่มต้นนี้ คอนแทคหลักได้เปิดแล้ว และกระแสไฟฟ้าได้ถูกโอน (เปลี่ยน) ไปยังคอนแทคอาร์ค
คอนแทคอาร์ค: คอนแทคอาร์คที่เล็กกว่าและออกแบบมาเพื่อรับมือกับอุณหภูมิและความดันสูงที่เกิดขึ้นระหว่างอาร์ค กำลังจะเปิด และเมื่อมันเปิด อาร์คจะเกิดขึ้นระหว่างพวกมัน
การจุดอาร์ค: คอนแทคอาร์คเริ่มแยกออก
เมื่อคอนแทคอาร์คเริ่มแยกออก กระแสไฟฟ้ายังคงไหลผ่านช่องว่างเล็ก ๆ ระหว่างพวกมัน ทำให้เกิดอาร์ค ณ จุดนี้ อาร์คยังคงค่อนข้างเสถียร และหัวฉีด PTFE ซึ่งติดอยู่กับคอนแทคเคลื่อนที่ เริ่มนำทางการไหลของแก๊ส SF6 ที่ถูกอัดจากปริมาตรพัฟเฟอร์ไปยังอาร์ค
การไหลของแก๊สมีจำกัดในตอนแรกเนื่องจากขนาดของอาร์คอาจใหญ่กว่าเส้นผ่าศูนย์กลางของหัวฉีดโดยเฉพาะในกรณีที่มีกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสูง ปรากฏการณ์นี้ที่ขนาดของอาร์คใหญ่กว่าเส้นผ่าศูนย์กลางของหัวฉีดเรียกว่า การอุดตันของกระแส ระหว่างการอุดตันของกระแส การไหลของแก๊สถูกปิดบางส่วนโดยอาร์ค ทำให้ไม่สามารถทำความเย็นอาร์คได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การสะสมแรงดันแก๊สและการบีบอัดอาร์ค
การเคลื่อนที่เชิงกลและการถ่ายเทความร้อน: เมื่อคอนแทคอาร์คแยกออกต่อไป การเคลื่อนที่เชิงกลของคอนแทคทำให้แก๊ส SF6 ในปริมาตรพัฟเฟอร์ถูกอัดมากขึ้น นอกจากนี้ความร้อนจากอาร์คถูกถ่ายเทไปยังแก๊ส ทำให้อุณหภูมิของแก๊สเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว การรวมกันของการอัดเชิงกลและการถ่ายเทความร้อนทำให้แรงดันแก๊สภายในปริมาตรพัฟเฟอร์เพิ่มขึ้นอย่างมาก
การเข้าใกล้จุดครอสซิงศูนย์ของกระแส: เมื่ออาร์คเข้าใกล้จุดครอสซิงศูนย์ตามธรรมชาติ (จุดที่กระแสสลับผ่านศูนย์) ขนาดของอาร์คเริ่มลดลง การลดขนาดของอาร์คนี้ทำให้แก๊ส SF6 ที่ถูกอัดสามารถไหลผ่านหัวฉีดได้มากขึ้น
ลมแรงจากการระเบิด: เมื่อคอนแทคอาร์คแยกออกอย่างเต็มที่ แก๊สที่ถูกอัดในปริมาตรพัฟเฟอร์ถูกปล่อยออกมาผ่านหัวฉีด สร้างลมแรงที่พุ่งตรงไปที่อาร์ค การไหลของแก๊สที่มีความเร็วสูงนี้ทำให้อาร์คเย็นลงอย่างรวดเร็ว ยืดขยาย และทำลายพลาสมาที่ถูกไอออน化电弧并迅速冷却。这种高速气流不仅拉伸了电弧，还破坏了电离等离子体，导致电弧熄灭。 请注意，上述翻译中出现了中文内容，这是不符合要求的。以下是修正后的泰语翻译：
การสะสมแรงดันแก๊สและการบีบอัดอาร์ค
การเคลื่อนที่เชิงกลและการถ่ายเทความร้อน: เมื่อคอนแทคอาร์คแยกออกต่อไป การเคลื่อนที่เชิงกลของคอนแทคทำให้แก๊ส SF6 ในปริมาตรพัฟเฟอร์ถูกอัดมากขึ้น นอกจากนี้ความร้อนจากอาร์คถูกถ่ายเทไปยังแก๊ส ทำให้อุณหภูมิของแก๊สเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว การรวมกันของการอัดเชิงกลและการถ่ายเทความร้อนทำให้แรงดันแก๊สภายในปริมาตรพัฟเฟอร์เพิ่มขึ้นอย่างมาก
การเข้าใกล้จุดครอสซิงศูนย์ของกระแส: เมื่ออาร์คเข้าใกล้จุดครอสซิงศูนย์ตามธรรมชาติ (จุดที่กระแสสลับผ่านศูนย์) ขนาดของอาร์คเริ่มลดลง การลดขนาดของอาร์คนี้ทำให้แก๊ส SF6 ที่ถูกอัดสามารถไหลผ่านหัวฉีดได้มากขึ้น
ลมแรงจากการระเบิด: เมื่อคอนแทคอาร์คแยกออกอย่างเต็มที่ แก๊สที่ถูกอัดในปริมาตรพัฟเฟอร์ถูกปล่อยออกมาผ่านหัวฉีด สร้างลมแรงที่พุ่งตรงไปที่อาร์ค การไหลของแก๊สที่มีความเร็วสูงนี้ทำให้อาร์คเย็นลงอย่างรวดเร็ว ยืดขยาย และทำลายพลาสมาที่ถูกไอออน
การดับอาร์คและการฟื้นฟูความแข็งแรงด้านไฟฟ้า
การดับอาร์ค: เมื่ออาร์คถูกดับที่จุดครอสซิงศูนย์ของกระแส การไหลของกระแสหยุด และอาร์คไม่มีอยู่อีกต่อไป การไม่มีอาร์คหมายความว่าแหล่งความร้อนถูกเอาออกไป ทำให้แก๊ส SF6 สามารถเย็นลงได้
การรวมตัวของอนุภาคแก๊ส: หลังจากอาร์คถูกดับ อนุภาคแก๊ส SF6 ที่แตกสลาย (เช่น SF4, S2F10 เป็นต้น) เริ่มรวมตัวกัน ฟื้นฟูโครงสร้างเคมีเดิมของ SF6 กระบวนการรวมตัวนี้ยังฟื้นฟูคุณสมบัติฉนวนของแก๊ส
การฟื้นฟูความแข็งแรงด้านไฟฟ้า: การรวมตัวของอนุภาคแก๊สอย่างรวดเร็วและการเย็นลงของแก๊สทำให้ความแข็งแรงด้านไฟฟ้าระหว่างคอนแทคฟื้นฟูอย่างรวดเร็ว ซึ่งทำให้มั่นใจว่าอาร์คจะไม่เกิดขึ้นใหม่เมื่อแรงดันระหว่างคอนแทคเพิ่มขึ้นหลังจากกระแสผ่านศูนย์
การเคลื่อนที่ของคอนแทคหยุด: เมื่ออาร์คถูกดับและคุณสมบัติฉนวนฟื้นฟู การเคลื่อนที่ของคอนแทคหยุด แรงดันแก๊สภายในเบรกเกอร์วงจร (CB) แล้วก็คงที่ และระบบกลับสู่สถานะปกติที่ไม่สามารถนำไฟฟ้าได้
ประเด็นสำคัญที่ควรทราบ:
การอุดตันของกระแส: ในกรณีที่มีกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสูง ขนาดของอาร์คอาจใหญ่กว่าเส้นผ่าศูนย์กลางของหัวฉีด ทำให้การไหลของแก๊สถูกปิดชั่วคราว ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า การอุดตันของกระแส แม้ว่าจะมีการอุดตันของกระแส แต่แรงดันแก๊สยังคงเพิ่มขึ้นจากการอัดเชิงกลและการถ่ายเทความร้อนจากอาร์ค
ปริมาตรพัฟเฟอร์และการออกแบบหัวฉีด: ปริมาตรพัฟเฟอร์เป็นส่วนประกอบสำคัญที่เก็บแก๊ส SF6 ที่ถูกอัด ซึ่งจะถูกปล่อยออกมาผ่านหัวฉีด PTFE หัวฉีดถูกออกแบบมาเพื่อนำทางการไหลของแก๊สอย่างแม่นยำไปยังอาร์ค ทำให้การดับอาร์คมีประสิทธิภาพ
การฟื้นฟูความแข็งแรงด้านไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว: หนึ่งในข้อดีของแก๊ส SF6 คือความสามารถในการฟื้นฟูคุณสมบัติฉนวนอย่างรวดเร็วหลังจากอาร์คถูกดับ ซึ่งทำให้แน่ใจว่าเบรกเกอร์วงจรสามารถตัดกระแสไฟฟ้าสูงได้อย่างปลอดภัยโดยไม่เสี่ยงต่อการเกิดอาร์คใหม่
สรุป
กระบวนการดับอาร์คในเบรกเกอร์วงจรแบบพัฟเฟอร์ SF6 เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้สำหรับการตัดกระแสไฟฟ้าสูง โดยเฉพาะในกรณีที่เกิดลัดวงจร การรวมกันของการอัดเชิงกล การไหลของแก๊ส และคุณสมบัติพิเศษของแก๊ส SF6 ทำให้อาร์คถูกดับอย่างรวดเร็ว และความแข็งแรงด้านไฟฟ้าระหว่างคอนแทคฟื้นฟูอย่างรวดเร็ว การออกแบบนี้ทำให้เบรกเกอร์วงจรสามารถจัดการกับกระแสไฟฟ้าผิดพลาดที่สูงได้ ในขณะที่รักษาความสมบูรณ์และความปลอดภัยของระบบไฟฟ้า
