TD12-40.5/1250A buồng dập chân không, ống chân không 35KV

Ống dập hồ quang chân không ZN12, ZW7, ZN23, còn gọi là ống công tắc chân không, là bộ phận cốt lõi của thiết bị công tắc điện áp trung bình và cao, chức năng chính của nó là thực hiện việc đóng cắt mạch điện bằng môi trường cách điện cao trong môi trường chân không, và nhanh chóng dập tắt hồ quang khi dòng điện đi qua điểm không, từ đó cắt đường dây điện một cách an toàn và đáng tin cậy.

I. Cấu trúc cơ bản và các bộ phận thành phần

Ống dập hồ quang chân không là một thiết bị chân không điện kín, cấu trúc điển hình của nó chủ yếu bao gồm các hệ thống sau:

Vỏ cách điện kín khí: Thường làm bằng thủy tinh hoặc gốm, dùng để duy trì trạng thái chân không cao bên trong (độ chân không thường dưới 10 Pa) và cung cấp cách điện chính.

Hệ thống dẫn điện: Bao gồm thanh dẫn điện tĩnh, tiếp điểm tĩnh, tiếp điểm động, thanh dẫn điện động, v.v. Tiếp điểm động được kết nối với cơ cấu vận hành bên ngoài thông qua thanh dẫn điện động, để thực hiện thao tác đóng cắt.

Hệ thống tiếp điểm: Là bộ phận quan trọng để tạo ra và dập tắt hồ quang. Vật liệu tiếp điểm của ống dập hồ quang chân không dùng cho máy cắt thường sử dụng hợp kim đồng-crom (đồng và crom chiếm khoảng 50% mỗi loại), vật liệu này có khả năng cắt dòng cao, khả năng chống ăn mòn điện cao và hiệu suất chống hàn tốt. Cấu trúc tiếp điểm ban đầu là hình trụ đơn giản, hiện đại thì thường sử dụng cấu trúc hình cốc từ trường dọc, để nâng cao khả năng cắt dòng lớn.

Hệ thống màn chắn: Chủ yếu bao gồm vỏ màn chắn (ống) bao quanh tiếp điểm. Chức năng của nó bao gồm: ngăn chặn hơi kim loại sinh ra khi hồ quang cháy làm ô nhiễm nội thành vỏ cách điện; cải thiện phân bố điện trường bên trong ống dập hồ quang; hấp thụ một phần năng lượng hồ quang, giúp ngưng tụ các sản phẩm của hồ quang, từ đó nâng cao dung lượng cắt.

Bộ phận dạng ống lượn sóng: Là phần tử đàn hồi mỏng làm bằng thép không gỉ, hàn giữa thanh dẫn điện động và vỏ. Chức năng cốt lõi của nó là vừa giữ kín chân không bên trong ống dập hồ quang, vừa cho phép tiếp điểm động thực hiện chuyển động thẳng trong quá trình đóng cắt, là bộ phận quan trọng để đạt được tuổi thọ cơ học cao.

II. Nguyên tắc làm việc

Nguyên tắc làm việc của ống dập hồ quang chân không dựa trên hiệu suất cách điện và dập hồ quang xuất sắc của môi trường chân không cao:

Đóng mạch điện: Cơ cấu vận hành đẩy thanh dẫn điện động, làm cho tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh đóng lại, mạch điện được dẫn thông.

Tạo ra hồ quang: Khi tiếp điểm tách ra dưới điện áp, điểm tiếp xúc nhanh chóng thu nhỏ, mật độ dòng điện tăng mạnh, làm cho vật liệu kim loại nóng chảy và bay hơi thành hơi kim loại. Dưới tác dụng của điện trường mạnh, hơi kim loại bị ion hóa, tạo thành hồ quang chân không.

Dập tắt hồ quang: Hồ quang chân không được duy trì bởi hơi kim loại bay hơi từ vật liệu tiếp điểm. Khi dòng điện xoay chiều tự nhiên đi qua điểm không, hồ quang tạm thời tắt, các hạt hơi kim loại nhanh chóng khuếch tán và ngưng tụ trên vỏ màn chắn. Đồng thời, khoảng cách giữa các tiếp điểm tăng lên, độ bền môi trường của khoảng hở phục hồi nhanh chóng, từ đó ngăn chặn hồ quang cháy lại, cắt đứt hoàn toàn mạch điện.

III. Đặc điểm và ưu điểm chính

Công nghệ ống dập hồ quang chân không có các ưu điểm nổi bật sau:

An toàn và bảo vệ môi trường: Sử dụng chân không làm môi trường dập hồ quang, không có nguy cơ cháy, nổ, không tạo ra khí độc hại, vận hành không gây ô nhiễm.

Hiệu suất xuất sắc: Tốc độ dập hồ quang nhanh, khả năng cắt dòng mạnh, tuổi thọ điện và tuổi thọ cơ học dài.

Bảo trì đơn giản: Thể tích nhỏ, trọng lượng nhẹ, cấu trúc gọn, cơ bản không cần bảo trì, vận hành đáng tin cậy.

Tiết kiệm năng lượng và vật liệu: Tiêu thụ năng lượng thấp, năng lượng vận hành cần ít, tiêu thụ vật liệu ít.

IV. Lĩnh vực ứng dụng

Ống dập hồ quang chân không là bộ phận cốt lõi, được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực sau:

Hệ thống điện: Chủ yếu dùng cho máy cắt chân không của trạm biến áp và cơ sở hạ tầng lưới điện, cũng như công tắc tải chân không của người dùng cuối lưới điện, bao gồm cấp điện áp 10kV, 35kV và thậm chí cao hơn.

Lĩnh vực công nghiệp: Được ứng dụng rộng rãi trong hệ thống phân phối điện và thiết bị điều khiển động cơ của các ngành luyện kim, mỏ, dầu khí, hóa chất, đường sắt, v.v.