Vakuumbågssläckningskammare-är viktiga elektriska enheter som används för att bryta ljusbågar i högspänningskretsar.- De spelar en viktig roll i kraftsystem, skyddar utrustning och säkerställer personalens säkerhet. Bågsläckning uppnås genom flera metoder, vilket gör att enheten kan släcka ljusbågen på ett säkert och effektivt sätt. Nedan är några vanliga bågsläckningsmetoder- som används i vakuumbågssläckningskammare:
I. Grundläggande principer: Villkor för ljusbågsunderhåll och släckning
En elektrisk ljusbåge kan upprätthållas eftersom mediet mellan kontakterna (luft, olja, etc.) vid höga temperaturer joniseras och genererar ett stort antal fria elektroner och joner som bildar en ledande kanal. Därför är de grundläggande sätten att släcka en elektrisk ljusbåge:
Nedkylning: Sänkning av bågtemperaturen, vilket gör att gaspartiklar återgår från ett joniserat tillstånd till neutrala molekyler eller atomer (denna process kallas "avjonisering").
Att blåsa bort ljusbågen: Använd ett-höghastighetsluftflöde eller vätskeflöde för att avlägsna värme och laddade partiklar från bågområdet.
Förlängning av bågen: Ökar längden på bågen, vilket kräver en högre spänning för att bibehålla den.
Dela bågen i kortare bågar: Dela en lång båge i en serie kortare bågar, genom att använda den nära-elektrodeffekten (ett högre spänningsfall krävs nära katoden) för att öka svårigheten att bibehålla bågen.
II. Huvudbågssläckningsmetoder och tekniker
Baserat på olika medier och principer har flera mogna ljusbågssläckningstekniker utvecklats:
1. Vakuumbågssläckning (används i vakuumbrytare)
Detta är för närvarande den mest vanliga och avancerade tekniken inom mellanspänningsfältet- (10–35 kV).
Princip: Kontakterna är förseglade i en bågsläckningskammare- vid högt vakuum (<10^-4 Pa). Due to the extremely low number of gas molecules in a vacuum, the metal vapor arc generated when the contacts separate diffuses and condenses at an extremely rapid rate when the current crosses zero, causing the medium strength to recover quickly.
Egenskaper:
Fördelar: Stark ljusbågssläckningsförmåga, lång livslängd, liten storlek, ingen explosionsrisk, underhållsfri-(jämfört med oljebrytare).
Nackdelar: Svår detektering av vakuumgrad, höga krav på tillverkningsprocesser.
2. Svavelhexafluorid (SF₆) gasbågsläckning (används i SF₆-kretsbrytare)
Används ofta i hög- och ultra-hög- spänningsfält (72,5 kV och högre).
Princip:
Utmärkt negativ laddning: SF₆-gasmolekyler har en stark förmåga att adsorbera fria elektroner, vilket snabbt reducerar laddade partiklar i bågen.
Bågblåsningseffekt: I en komprimerad eller självaktiverad bågsläckningskammare genereras SF₆-gasflöde med högt-tryck med hjälp av mekanisk rörelse eller ljusbågens egen energi, som kraftigt blåser mot bågen för intensiv kylning och avjonisering.
Drag:
Fördelar: Utmärkt isolerings- och ljusbågsläckande prestanda, mer än 100 gånger luftens. Stor enkel-brytström.
Nackdelar: SF₆ är en potent växthusgas; läckage måste förebyggas strikt och det kräver återvinning efter avveckling.
3. Olje-baserad ljusbågssläckning (används i oljebrytare, används nu sällan)
Princip: Kontakterna är nedsänkta i isoleringsolja. När en ljusbåge genereras sönderdelas oljan snabbt och förångas, vilket ger vätgas, som står för cirka 70 % av den totala gasen. Vätgas har hög värmeledningsförmåga och bågsläckande egenskaper.- Samtidigt, under bågsläckningskammarens design, genererar dessa gaser ett enormt tryck och bildar bubblor som driver oljeflödet att blåsa bort och kyla bågen.
Drag:
Fördelar: Enkel struktur, låg kostnad, mogen teknik.
Nackdelar: Brandfarligt och explosivt, medför brandrisk; kräver regelbundna oljebyten och underhåll; skrymmande.
4. Tryckluftbågssläckning (används i luftströmbrytare, används nu sällan)
Princip: Hög-tryckluft förvaras-. När ventilen avbryts öppnas ventilen och högtrycksluften blåser häftigt mot bågen, vilket inte bara transporterar bort en stor mängd värme utan också sprider laddade partiklar och fyller snabbt gapet med frisk, hög-isolerande kall luft.
Drag:
Fördelar: Stark bågsläckningsförmåga, snabb svarshastighet.
Nackdelar: Hög ljudnivå, kräver ett komplext tryckluftssystem och kräver betydande underhåll.
5. Fast-genererad gasbågssläckning (används i lastbrytare, säkringar, etc.)
Princip: Ett speciellt organiskt isoleringsmaterial (som polyoximetylen, plexiglas, etc.) placeras inuti ljusbågssläckningskammaren.- Den höga temperaturen som genereras av ljusbågen gör att den sönderdelas och producerar en stor mängd gas. Detta skapar högt tryck i den smala båg-släckkammaren, som sedan skjuts ut från munstycket och släcker bågen.
Drag:
Fördelar: Mycket enkel struktur, låg kostnad.
Nackdelar: Begränsad brytkapacitet; varje operation förbrukar det-gasgenererande materialet; används vanligtvis i applikationer där brottkapacitetskraven inte är höga.
6. Slit Arc Extinguishing & Grid Arc Extinguishing (används i lågspänningsbrytare, kontaktorer)
Detta är en typisk tillämpning av principen "segmentering och kylning".
Slitsbågsläckning: Den elektriska ljusbågen förs in i en slits gjord av ett hög-temperaturbeständigt isolerande material (som lera, glimmer). Slitsväggarna kyler bågen och bringar den i kontakt med det fasta mediet, vilket ökar avjoniseringen.
Grid Arc Extinguishing: Den elektriska ljusbågen introduceras i en uppsättning parallella metallgaller. Den elektriska ljusbågen är uppdelad i flera korta ljusbågar kopplade i serie, var och en med sina egna katod- och anodspänningsfall (ungefär 20-30V). Om summan av katod- och anodspänningsfallet för alla korta ljusbågar överstiger strömförsörjningsspänningen, kan ljusbågen inte upprätthållas och kommer att släckas. Detta är särskilt tillämpligt på DC-ljusbågar eller lågspänningsväxelströmsbågar.
Sammanfattning och jämförelse
| Bågsläckningsmetoder | Huvudprinciper | Ansökningar | Drag |
|---|---|---|---|
| Vakuumbågsläckning | Använder den höga dielektriska återvinningshastigheten för vakuum | Medium-spänningsfördelning (10-35 kV) | Säker, kompakt, lång livslängd, underhållsfri- |
| SF₆ gasbågsläckning | Negativ elektronadsorption + luftblåsande kylning | Hög-spänning och ultra-hög-spänning (72,5 kV+) | Utmärkt prestanda, men betydande miljöhänsyn |
| Olje-baserad ljusbågssläckning | Oljeförångning (väte) ljusbågeblåsning och kylning | Gammal-högspänningsutrustning- | Enkelt och billigt, men brandfarligt, explosivt och skrymmande |
| Tryckluftsljussläckning | Hög-luftkylning | Gammal-högspänningsutrustning- | Hög hastighet, men komplext system och högt ljud |
| Fast-genererad gasbågsläckning | Materialgasgenerering för att bilda luftblåsning | Ladda brytare, säkringar | Enkel struktur, begränsad brottkapacitet |
| Slits/galler bågsläckning | Segmenterad kylning och nästan-elektrodeffekt | Låg-strömbrytare, kontaktorer | Låg kostnad, lämplig för låg-DC/AC |
Sammanfattningsvis använder vakuumbrytare olika metoder för att släcka ljusbågar, var och en med sina unika fördelar och tillämpliga scenarier. Den kombinerade användningen av metallånga, vakuumavbrott och tryckluft kan snabbt och tillförlitligt släcka ljusbågar, vilket säkerställer säker och stabil drift av kraftsystem. Den kontinuerliga innovationen och tillämpningen av dessa-bågsläckningsmetoder ger avgörande stöd för utvecklingen och säkerheten inom kraftindustrin.
Shaanxi Huadian vakuumbrytarkammare erbjuder snabb ljusbågssläckning, ren och effektiv felrensning, lång mekanisk livslängd, underhållsfri-drift och kostnadsbesparingar. Kontaktinformation:
E-post:pannie@hdswitchgear.com.
Whatsapp/Wechat:+8618789455087
