Phân tích cơ chế dập tắt hồ quang hiệu quả trong bộ tiếp xúc dòng điện trực tiếp điện áp cao

Trong hệ thống điện, các công tắc tơ trực tiếp điện áp cao đóng một vai trò quan trọng. Họ chịu trách nhiệm kết nối và ngắt kết nối mạch trong mạch DC điện áp cao. Tuy nhiên, khi bộ tiếp xúc ngắt kết nối mạch DC điện áp cao, một vòng cung liên tục thường được tạo ra do sự gián đoạn tức thời của dòng điện. Sự tồn tại của ARC sẽ không chỉ gây ra thiệt hại nhiệt nghiêm trọng cho các tiếp điểm và cấu trúc bên trong của công tắc tơ, mà còn có thể gây ra các mối nguy hiểm an toàn như ngắn mạch và lửa, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hoạt động ổn định của hệ thống điện. Do đó, để đảm bảo rằng công tắc tơ trực tiếp điện áp cao không tạo ra một vòng cung liên tục khi ngắt kết nối mạch, các kỹ sư đã thiết kế một loạt các cơ chế dập tắt hồ quang hiệu quả.

1. Phương pháp dập tắt vòng cung cơ học
Phương pháp dập tắt vòng cung cơ học là một trong những phương pháp dập tắt hồ quang được sử dụng phổ biến nhất trong Tích hợp dòng điện trực tiếp điện áp cao . Nó chủ yếu thay đổi hình dạng và đường dẫn của vòng cung bằng các phương tiện vật lý để đạt được mục đích dập tắt vòng cung.

Vòng cung thổi ra từ tính: Vòng cung thổi ra từ tính là một phương pháp sử dụng từ trường để tạo ra một lực trên cung. Trong một công tắc tơ trực tiếp điện áp cao, khi các tiếp điểm tách biệt và một vòng cung được tạo ra, một từ trường mạnh được tạo ra bởi một thiết bị tạo từ trường tích hợp. Từ trường này sẽ tạo ra một lực di chuyển nhanh dọc theo một đường dẫn cụ thể trên vòng cung, khiến vòng cung kéo dài và làm mát nhanh chóng dưới tác động của từ trường. Diện tích bề mặt của vòng cung kéo dài tăng lên, tốc độ tản nhiệt được tăng tốc và nhiệt độ hồ quang giảm nhanh, cuối cùng đạt được hiệu quả của việc dập tắt vòng cung. Phương pháp dập tắt vòng cung từ tính có các đặc điểm của khả năng thích ứng mạnh và hiệu ứng dập tắt hồ quang tốt, và phù hợp cho nhiều dòng chảy và điều kiện môi trường.

Lưới dập tắt vòng cung: Vòng cung bị dập tắt cản trở sự phát triển của vòng cung bằng cách đặt lưới kim loại giữa các tiếp điểm. Khi vòng cung được tạo ra, nó đi qua lưới. Do sự tắc nghẽn của lưới, vòng cung được chia thành nhiều phân đoạn nhỏ trong quá trình giao nhau và năng lượng hồ quang được phân tán. Đồng thời, hiệu ứng làm mát của lưới làm cho nhiệt độ hồ quang giảm nhanh và vòng cung được dập tắt nhanh chóng. Phương pháp dập tắt vòng cung có cấu trúc đơn giản và dễ bảo trì. Đây là một trong những phương pháp dập tắt hồ quang thường được sử dụng cho các liên hệ dòng điện trực tiếp điện áp cao.

Vòng cung mùa xuân: Vòng cung mùa xuân dập tắt sử dụng lực đàn hồi của lò xo để kéo dài vòng cung sao cho nhiệt vòng cung bị tiêu tan dần dần. Tuy nhiên, do ảnh hưởng của việc dập tắt hồ quang mùa xuân tương đối kém và rất dễ khiến vòng cung tái sinh, nó thường được sử dụng kết hợp với các phương pháp dập tắt hồ quang khác. Trong các tiếp xúc dòng điện trực tiếp điện áp cao, việc dập tắt vòng cung lò xo thường được sử dụng như một phương pháp dập tắt vòng cung phụ trợ để cải thiện hơn nữa hiệu ứng dập tắt hồ quang.

Air Blowing ARC Dập tắt: Air Blowing Arc sử dụng không khí nén hoặc các khí khác để thổi cung vòng cung để nhanh chóng tiêu tan nhiệt của vòng cung. Phương pháp này phù hợp cho các dịp điện áp thấp và thấp. Trong các tiếp xúc dòng điện trực tiếp điện áp cao, việc dập tắt vòng cung không khí thường được sử dụng như một phương pháp dập tắt vòng cung trong những dịp đặc biệt và nguồn khí cần được duy trì thường xuyên.

2. Các cơ chế dập tắt vòng cung khác
Ngoài các phương pháp dập tắt hồ quang cơ học, các tiếp xúc dòng điện trực tiếp điện áp cao cũng sử dụng nhiều cơ chế dập tắt hồ quang khác, chẳng hạn như dập tắt hồ quang chân không và dập tắt hồ quang trung bình khí. Vòng quanh chân không dập tắt ngắt kết nối mạch trong môi trường chân không và sử dụng các tính chất cách điện của chân không để dập tắt cung. Khí môi trường trung bình dập tắt sử dụng các đặc tính cách nhiệt và hồ quang của các khí cụ thể (như SF6) để dập tắt cung. Các cơ chế dập tắt vòng cung này cũng được sử dụng rộng rãi trong các bộ tiếp xúc dòng điện trực tiếp điện áp cao.