Переривання струму пуховим інтерrupted в газовому ВВВ
Детальне пояснення процесу гасіння дуги в підштовхувальному типі SF6 вимикача
У підштовхувальному типі SF6 вимикача процес гасіння дуги є критичним механізмом, який забезпечує надійне переривання великих струмів, особливо при коротких замиканнях. Процес включає взаємодію між основними контактами, дуговими контактами та насадкою з PTFE (політетрафтороетилену), яка направляє потік стислого газу SF6 для гасіння дуги. Нижче наведено детальне пояснення процесу гасіння дуги, крок за кроком:
Початковий стан: Основні контакти відкриті, струм переходить на дугові контакти
Основні контакти: Основні контакти, які більші і розроблені для проводження нормального струму завантаження, розташовані концентрично зовні дугових контактів. У цьому початковому стані основні контакти вже відкриті, і струм перейшов (переключений) на дугові контакти.
Дугові контакти: Дугові контакти менші і спеціально розроблені для обробки високих температур і тисків, що виникають під час дуги. Вони готові відкриватися, і коли це відбувається, між ними з'явиться дуга.
Запалення дуги: Дугові контакти починають розділятися
Коли дугові контакти починають розділятися, струм продовжує протікати через невелику щілину між ними, утворюючи дугу. На цьому етапі дуга все ще відносно стабільна, і насадка з PTFE, яка закріплена до рухомого контакту, починає направляти стислий газ SF6 з підштовхувального об'єму на дугу.
Потік газу спочатку обмежений, оскільки переріз дуги може бути великим, особливо при високих струмах короткого замикання. Це явище, коли переріз дуги більший за діаметр горла насадки, називається забрудненням струмом. Під час забруднення струмом потік газу частково блокується дугою, що запобігає його ефективному охолодженню.
Накопичення тиску газу та стиснення дуги
Механічний рух та передача тепла: Коли дугові контакти продовжують розділятися, механічний рух контактів подальше стискає газ SF6 у підштовхувальному об'ємі. Крім того, тепло від дуги передається газу, що призводить до швидкого зростання його температури. Це поєднання механічного стиснення та передачі тепла призводить до значного зростання тиску газу у підштовхувальному об'ємі.
Підход до переходу струму через нуль: Коли дуга наближається до свого природного переходу через нуль (точки, де черговий струм проходить через нуль), переріз дуги починає зменшуватися. Це зменшення розміру дуги дозволяє стислому газу SF6 більш вільно протікати через насадку.
Потужний потік газу: Тільки що дугові контакти повністю розділилися, стислий газ у підштовхувальному об'ємі випускається через насадку, створюючи потужний потік, який прямо діє на дугу. Цей високоскоростний потік газу швидко охолоджує дугу, розтягує її та руйнує іонізований плазму, що призводить до гасіння дуги.
Гасіння дуги та відновлення диелектричної стійкості
Гасіння дуги: Коли дуга гаситься при переході струму через нуль, потік струму припиняється, і дуга більше не існує. Відсутність дуги означає, що джерело тепла вилучено, що дозволяє газу SF6 охолонути.
Рекомбінація частинок газу: Після гасіння дуги, розкладені частинки газу SF6 (такі як SF4, S2F10 тощо) починають рекомбінуватися, відновлюючи оригінальну хімічну структуру SF6. Цей процес рекомбінації також відновлює ізоляційні властивості газу.
Відновлення диелектричної стійкості: Швидка рекомбінація частинок газу та охолонення газу призводять до швидкого відновлення диелектричної стійкості між контактами. Це гарантує, що дуга не загориться знову, коли напруга між контактами збільшується після того, як струм пройшов через нуль.
Рух контактів припиняється: Коли дуга загаснута, а диелектрична стійкість відновлена, рух контактів припиняється. Тиск газу всередині вимикача (CB) стабілізується, і система повертається до нормального, непровідного стану.
Основні моменти, які треба врахувати:
Забруднення струмом: При високих струмах короткого замикання, переріз дуги може бути більшим за діаметр горла насадки, тимчасово блокуючи потік газу. Це явище називається забрудненням струмом. Незважаючи на це, тиск газу продовжує зростати через механічне стиснення та передачу тепла від дуги.
Підштовхувальний об'єм та конструкція насадки: Підштовхувальний об'єм є важливим компонентом, який зберігає стислий газ SF6, який потім випускається через насадку з PTFE. Насадка розроблена таким чином, щоб точно направляти потік газу на дугу, забезпечуючи ефективне охолодження та гасіння дуги.
Швидке відновлення диелектричної стійкості: Одним з ключових переваг газу SF6 є його здатність швидко відновлювати свої ізоляційні властивості після гасіння дуги. Це гарантує, що вимикач може безпечно переривати великі струми без ризику повторного загоряння дуги.
Висновок
Процес гасіння дуги в підштовхувальному типі SF6 вимикача є надзвичайно ефективним та надійним методом для переривання великих струмів, особливо при коротких замиканнях. Комбінація механічного стиснення, потоку газу та унікальних властивостей газу SF6 забезпечує швидке гасіння дуги та швидке відновлення диелектричної стійкості між контактами. Цей дизайн дозволяє вимикачу обробляти великі аварійні струми, зберігаючи цілісність та безпеку електричної системи.
