1500 Câu hỏi Nghành Điện | 3 – 6 Bộ ngắt mạch Hexafluoride lưu huỳnh.-Bộ ngắt mạch không khí. Bộ ngắt mạch chân không

3 – 6 – 1

Hỏi: Tại sao bộ ngắt mạch Hexafluoride lưu huỳnh có tính năng dập hồ quang điện?

Đáp: Hexafluoride lưu huỳnh (SF6) có tính chất điện âm rất tốt, phân tử của nó có thể nhanh chóng bắt giữ điện tử tự do để hình thành ion âm, tác dụng dẫn điện của các ion âm này rất trì trệ, nhờ đó tăng khả năng khôi phục cường độ môi chất khe hở hồ quang, do đó có tính năng dập hồ quang rất tốt. Dưới áp suất khí quyển, tính năng dập hồ quang của Hexafluoride lưu huỳnh là gấp 100 lần không khí; hơn nữa sau khi dập hồ quang lại không biến chất, có thể sử dụng lại.

3 – 6 – 2

Hỏi: Cường độ cách điện của Hexafluoride lưu huỳnh và Cacbon tetrachloride đều rất cao, nhưng tại sao Cacbon tetrachloride lại rất ít sử dụng?

Đáp: Hexafluoride lưu huỳnh và Cacbon tetrachloride đều là chất khí có cường độ cách điện khá cao, chủ yếu là do kích thước phân tử của chúng lớn, điện tử dễ va chạm trong các chất khí này, với hành trình tự do ngắn, điện tử khó tập hợp đủ  năng lượng để tạo ra điện tử chuyển động tự do mà các chất khí này đều có tính chất điện âm, dễ bắt giữ điện tử, hình thành ion âm khiến điện tử mất khả năng sinh ra va chạm chuyển động tự do, nên cường độ cách điện của nó đều rất cao.Nhưng nhiệt độ thể lỏng cửa Cacbon tetrachloride quá cao, mà trong quá trình phóng điện dễ phân giải sinh ra Clo, nếu tồn tại không khí, quá trình phóng điện còn có thể hình thành một chất rất độc cho nên trong công trình không thể sử dụng nó làm môi chất cách điện. Hexafluoride lưu huỳnh thì khác, nó không mùi, không độc không cháy, tính năng hóa học ổn định, nước, axít, kiềm đều không làm nó phân giải, nhiệt độ hóa lỏng rất thấp ( – 62oC) Có thể nói đến 20 atmotphe. Hexafluoride lưu huỳnh ngoài cường độ điện rất cao ra, còn có tính năng đập hồ quang tốt, thích hợp dùng trong bộ ngắt mạch cao áp và các thiết bị khác. Vì thế, được ứng dụng rộng rãi trong thiết bị điện.

3 – 6 – 3

Hỏi: Bộ ngắt mạch khí nén, khi cắt mạch so với bộ ngắt mạch dầu, dập hồ quang tương đối nhanh, khả năng cắt mạch cũng lớn. Tại sao?

Đáp: Khi bộ ngắt mạch dầu cắt mạch thì đầu tiếp xúc động chuyển động xuống sinh ra hồ quang, hồ quang tiếp xúc với dầu khiến dầu phân giải thành bọt khí cao áp thổi hồ quang, làm cho hồ quang nguội và tắt. Nhưng tốc độ ngắt mạch của bộ ngắt mạch dầu chậm, dầu có quán tính tương đối lớn, đầu tiếp xúc động chuyển động xuống tạo không gian để dầu vào và sinh ra hơi dầu thổi hồ quang đều cần có quá trình.

Bộ ngắt mạch khí nén là dựa vào dòng khí nén do nguồn năng lượng bên ngoài sinh ra để thổi hồ quang. Áp lực khí nén rất cao, tính lưu động tốt hơn nhiều so với của dầu, có thể làm cho sự lưu động chất khí luôn theo sát với sự nở co của cột hệ quang. Mặt khác, khí nén thổi hồ quang không chỉ mang đi nhiệt lượng trong khe hệ quang, giảm thấp nhiệt độ khe hở hồ quang mà còn trực tiếp lấy đi chất khí ion hóa trong khe hở hồ quang. Thay vào đó là khí nén mới khiến tính năng cách điện của khe hở hồ quang khôi phục nhanh chóng. Do đó, bộ ngắt mạch khí nén có tốc độ dập hồ quang nhanh hơn bộ ngắt mạch dầu mà còn có khả năng cắt ngắt tương đối lớn.

3 – 6 – 4

Hỏi: Mỗi cửa ngắt mạch của bộ ngắt mạch khí nén đều mắc song song một điện trở, nó có tác dụng gì?

Đáp: Bộ ngắt mạch khí nén là dùng dòng khí nén để thổi hồ quang, vì tính năng cách điện của khí nén tốt, lưu động nhanh, khả năng dập hồ quang mạnh khiến cho hồ quang của dòng điện nhỏ bị cắt mạch trước khi qua điểm 0. Nhưng khi ngắt mạch máy biến thế không tải, do tốc độ sụt giảm dòng điện nhanh, sẽ sinh ra điện thế tự cảm rất cao, gây nên quá điện áp, vì thế trên mỗi cửa ngắt đều mắc song song một điện trở khiến đầu tiếp xúc chính DL1 sau khi ngắt ra, dòng điện vẫn có thể chạy qua theo R, dòng điện trong mạch không đột ngột biến thành 0, từ đó hạn chế quá áp. Sau cùng khi ngắt đầu tiếp xúc phụ DL2, do có R đóng vai trò hạn đòng và làm nhụt, quá áp sẽ không lớn.

3 – 6 – 5

Hỏi: Bộ ngắt mạch không khí tại sao phải dùng khí nén, mà áp lực của khí nén nói chung lại không thể vượt quá hai mươi atmotphe?

Đáp: Tính năng dập hồ quang của bộ ngắt không khí phụ thuộc vào áp suất của không khí. Trong phạm vi nhất định, áp suất không khí càng cao thì tính năng cách điện càng tốt, tính năng dập hồ quang cũng càng tốt. Đó là vì khi áp suất tăng, mật độ không khí tăng theo, điện tử trong quá trình vận động rất dễ va chạm với hạt không khí. Khi va chạm, do động năng tích của điện tử không đủ để làm cho hạt khí ion hóa, cho nên điện áp đánh thủng tăng cao, tính năng cách điện cũng nâng cao. Nhưng nếu áp suất khí nén vượt quá 20 atmotphe thì tính năng cách điện của không khí không tăng lên theo, xuất hiện hiện tượng bão hòa. Bởi vì ion hóa sinh ra dưới khí áp quá cao, hạt mang điện sẽ khó khuếch tán, điện tích dương tập trung dày đặc trước cực âm khiến điện trường biến đổi rõ rệt, tính năng cách điện sinh ra hiện tượng bão hòa. Vì thế áp suất khí nén của công tắc khí thường dùng 20 atmotphe là tương đối thích hợp.

3 – 6 – 6

Hỏi: Tại sao thể tích của bộ ngắt mạch chân không nhỏ mà tuổi thọ sử dụng lại cao?

Đáp: Kết cấu của bộ ngắt mạch chân không rất đơn giản, đặt một đôi đầu tiếp xúc vào trong bóng thủy tinh chân không. Do tính năng cách điện, tính năng khử hồ quang của chân không đều rất tốt, có thể khiến khoảng cách mở giữa đầu tiếp xúc động, tĩnh vô cùng nhỏ (loại 10 kV chỉ cần khoảng 10mm, còn khoảng cách mở của đầu tiếp xúc bộ ngắt mạch dầu khoảng 160mm) cho nên thể tích và trọng lượng của bộ ngắt mạch chân không đều rất nhỏ. Do đầu tiếp xúc của rơle chân không, không bị ôxy hóa mà lại tắt hồ quang nhanh, đầu tiếp xúc ít bị cháy hỏng, do đó thích hợp dùng ở trường hợp thao tác nhiều, tuổi thọ sử dụng cao gấp khoảng 10 lần bộ ngắt mạch dầu.

3 – 6 – 7

Hỏi: Trong mạch điện một chiều, đa phần sử dụng công tắc dập hồ quang trong không khí chứ không sử dụng bộ ngắt mạch dầu. Tại sao?

Đáp: Khi ngắt mạng điện một chiều có điện cảm, do sự sụt giảm cường độ dòng điện sẽ sinh ra điện thế tự cảm trong mạch điện. Độ lớn của điện thế tự cảm tỉ lệ thuận với tốc độ giảm của dòng điện. Nếu dùng bộ ngắt mạch dầu thì do khả năng dập hồ quang của dầu rất mạnh, hồ quang nhanh chóng bị dập tắt, sẽ sinh ra quá áp rất cao, làm hỏng cách điện của thiết bị điện. Vì thế trong mạch điện một chiều không nên áp dụng biện pháp dập hồ quang quá mạnh mà sử dụng công tắc dập hồ quang trong không khí (như cầu dao, cầu chì không có thiết bị dập hồ quang, bộ tiếp xúc có lưới khử hồ quang và công tắc không khí tự động v.v…)

3 – 6 – 8

Hỏi: Tại sao công tắc thao tác lò luyện thép hồ quang không cho phép sử dụng bộ ngắt mạch dầu mà phải dùng công tắc không khí hoặc công tắc chân không?

Đáp: Công tắc thao tác của lò luyện thép hồ quang không những có cường độ dòng điện khi ngắt – đóng tương đối lớn mà số lần thao tác cũng tương đối nhiều.

Bộ ngắt mạch cao áp dầu là lợi dụng dầu cách điện để tắt hồ quang. Khi dập hồ dập hồ quang, dầu cách điện sẽ phân giải ra chất khí và tạo ra hạt than. Cho nên sau nhiều lần thao tác, tính năng cách điện và dập hồ quang của dầu cách điện đều kém đi phải thường xuyên kiểm tra sửa chữa và thay dầu. Vì thế, với trường hợp thao tác nhiều như là luyện thép hồ quang không nên dùng bộ ngắt mạch dầu mà nên dùng công tắc không khí hoặc công tắc chân không.

3 – 6 – 9

Hỏi: Bộ ngắt mạch có mắc song song điện trở, tại sao có thể hạn chế quá áp

khi cắt mạch đường dây không tải kéo trên không?

Đáp: Nhân tố chủ yếu ảnh hưởng đến quá áp khi ngắt mạch đường dây kéo trên không là giữa đường dây đối với đất có tồn tại điện dung C và điện áp dư do điện tích trên C quyết định, dẫn đến bộ ngắt mạch cháy lại, sinh ra quá áp dao động. Vì thế áp dụng bộ ngắt mạch có mắc song song điện trở (3 – 6 – 10) mắc song song một điện trở R trị số vừa ở hai đầu đầu tiếp xúc chính Kl và đầu tiếp xúc phụ K2. Trước khi ngắt, Kl và K2 đều đóng. Khi ngắt, Kl ngắt ra trước, R mắc nối tiếp trong mạch về điện tích dư thừa có thể giải phóng qua R, làm cho điện áp khôi phục ở hai đầu bộ ngắt mạch giảm theo tương ứng. Lúc này, điện áp khôi phục ở hai đầu tiếp xúc của Kl là sụt áp ở hai đầu của R. Như vậy, hồ quang điện trong Kl không dễ cháy lại. Đồng thời, R sẽ tiêu hao một phần năng lượng trong C. Qua 1.5 ~ 2 chu kỳ tần số làm việc, K2 ngắt mạch, do điện áp dư của mạch tương đối thấp, điện áp khôi phục của K2 cũng tương đối thấp, hồ quang trong K2 không dễ cháy lại. Cho dù hồ quang trong K2 cháy lại thì do tác dụng làm nhụt của R, điện áp dư trên mạch lại tương đối thấp, quá áp cũng giảm rõ rệt. Do đó, sử dụng bộ ngắt mạch có mắc song song điện trở có thể hạn chế quá áp khi ngắt mạch đường dây kéo trên không.

https://dienhathe.com


Điện Hạ Thế


Hotline: 0907 764 966 (Zalo) - Ms Nhung

email: info@dienhathe.com

Website: www.dienhathe.org

Điện Hạ Thế.com phân phối các sản phẩm thiết bị Điện Công Nghiệp, Biến Tần, Khởi Động Mềm,Phụ kiện tủ điện, dây cáp điện, ATS-Bộ Chuyển Nguồn Tự Động,Điện Dân Dụng,Tụ Bù, cuộn kháng, bộ điều khiển và các loại thiết bị tự động.:

Download Catalog sản phẩm, bảng giá thiết bị Điện Công Nghiệp tại : http://dienhathe.info

Related Posts:

he-thong-dien-dienhathe

1500 Câu hỏi Nghành Điện | 15 – 4 Nguồn điện thao tác

  15 – 4 – 1 Hỏi: Tại sao nguồn...

he-thong-dien-dienhathe

1500 Câu hỏi Nghành Điện | 8 – 2 Lõi sắt

8 – 2 – 1Hỏi: Khi chế tạo, nếu không...

he-thong-dien-dienhathe

1500 Câu hỏi Nghành Điện | 3 – 4 Đầu tiếp xúc

3 – 4 – 1 Hỏi: Hao mòn do điện...