Ruang pemadam-busur vakumadalah perangkat listrik penting yang digunakan untuk memutus busur listrik di-rangkaian tegangan tinggi. Mereka memainkan peran penting dalam sistem tenaga listrik, melindungi peralatan dan memastikan keselamatan personel. Pemadaman busur api dilakukan melalui beberapa metode, sehingga perangkat dapat memadamkan busur api dengan aman dan efektif. Berikut adalah beberapa metode pemadaman busur-umum yang digunakan dalam ruang pemadaman busur-vakum:
I. Prinsip Dasar Inti: Kondisi Pemeliharaan dan Pemadaman Busur
Busur listrik dapat dipertahankan karena, pada suhu tinggi, media antara kontak (udara, minyak, dll.) terionisasi, menghasilkan sejumlah besar elektron dan ion bebas, membentuk saluran konduktif. Oleh karena itu, cara mendasar untuk memadamkan busur listrik adalah:
Pendinginan: Menurunkan suhu busur, menyebabkan partikel gas kembali dari keadaan terionisasi menjadi molekul atau atom netral (proses ini disebut "deionisasi").
Menerbangkan busur: Menggunakan-aliran udara atau aliran cairan berkecepatan tinggi untuk menghilangkan panas dan partikel bermuatan dari wilayah busur.
Memperpanjang busur: Menambah panjang busur, membutuhkan tegangan yang lebih tinggi untuk mempertahankannya.
Membagi busur menjadi busur yang lebih pendek: Membagi busur yang panjang menjadi serangkaian busur yang lebih pendek, memanfaatkan efek-elektroda dekat (penurunan tegangan yang lebih tinggi diperlukan di dekat katoda) untuk meningkatkan kesulitan mempertahankan busur.
II. Metode dan Teknologi Pemadaman Busur Utama
Berdasarkan media dan prinsip yang berbeda, beberapa teknologi pemadaman busur api yang matang telah dikembangkan:
1. Pemadam Busur Vakum (digunakan pada pemutus arus vakum)
Saat ini ini merupakan teknologi paling umum dan canggih di bidang-tegangan menengah (10-35kV).
Prinsip: Kontak disegel dalam ruang-pemadam busur pada vakum tinggi (<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.
Karakteristik:
Keuntungan: Kemampuan pemadaman busur api yang kuat, umur panjang, ukuran kecil, tidak ada bahaya ledakan, bebas perawatan-(dibandingkan dengan pemutus sirkuit oli).
Kekurangan: Deteksi derajat vakum yang sulit, persyaratan tinggi untuk proses manufaktur.
2. Pemadam busur gas sulfur heksafluorida (SF₆) (digunakan pada pemutus sirkuit SF₆)
Banyak digunakan pada bidang tegangan-tinggi dan-tegangan-ultra tinggi (72,5kV ke atas).
Prinsip:
Muatan negatif yang sangat baik: molekul gas SF₆ memiliki kemampuan yang kuat untuk menyerap elektron bebas, dengan cepat mereduksi partikel bermuatan dalam busur.
Efek hembusan busur: Dalam ruang pemadaman busur yang terkompresi atau berenergi sendiri, aliran gas SF₆ bertekanan tinggi dihasilkan menggunakan gerakan mekanis atau energi busur itu sendiri, yang bertiup kencang ke arah busur untuk pendinginan dan deionisasi yang intens.
Fitur:
Keuntungan: Performa insulasi dan pemadaman busur api yang sangat baik, lebih dari 100 kali lipat dari udara. Arus putus tunggal-yang besar.
Kekurangan: SF₆ merupakan gas rumah kaca yang kuat; kebocoran harus dicegah dengan ketat, dan memerlukan daur ulang setelah dekomisioning.
3. Pemadaman busur api berbasis minyak (digunakan pada pemutus sirkuit minyak, sekarang jarang digunakan)
Prinsip: Kontak direndam dalam minyak isolasi. Ketika busur dihasilkan, minyak dengan cepat terurai dan menguap, menghasilkan gas hidrogen, yang menyumbang sekitar 70% dari total gas. Gas hidrogen memiliki konduktivitas termal yang tinggi dan sifat pemadaman busur. Secara bersamaan, di bawah desain ruang pemadam api-, gas-gas ini menghasilkan tekanan yang sangat besar, membentuk gelembung yang mendorong aliran oli untuk meniup dan mendinginkan busur.
Fitur:
Keuntungan: Struktur sederhana, biaya rendah, teknologi matang.
Kekurangan: Mudah terbakar dan meledak, menimbulkan risiko kebakaran; membutuhkan penggantian dan perawatan oli secara teratur; tebal.
4. Pemadam Busur Udara Terkompresi (digunakan pada pemutus arus udara, sekarang jarang digunakan)
Prinsip: Udara bertekanan-tekanan tinggi telah disimpan terlebih dahulu. Saat terhenti, katup terbuka, dan udara bertekanan tinggi dihembuskan dengan keras ke arah busur, tidak hanya membawa sejumlah besar panas tetapi juga menyebarkan partikel bermuatan, dan dengan cepat mengisi celah tersebut dengan udara dingin yang segar, berisolasi tinggi, dan dingin.
Fitur:
Keuntungan: Kemampuan pemadaman busur api yang kuat, kecepatan respons yang cepat.
Kekurangan: Tingkat kebisingan tinggi, memerlukan sistem udara bertekanan yang rumit, dan memerlukan perawatan yang signifikan.
5. Pemadam Busur Gas yang Dihasilkan-padat (digunakan pada sakelar beban, sekering, dll.)
Prinsip: Bahan isolasi organik khusus (seperti polioksimetilen, kaca plexiglass, dll.) ditempatkan di dalam ruang pemadaman busur. Temperatur tinggi yang dihasilkan oleh busur listrik menyebabkannya terurai sehingga menghasilkan gas dalam jumlah besar. Hal ini menciptakan tekanan tinggi di dalam ruang pemadam busur-yang sempit, yang kemudian dikeluarkan dari nosel, sehingga memadamkan busur.
Fitur:
Keuntungan: Struktur sangat sederhana, biaya rendah.
Kekurangan: Kapasitas pemutusan terbatas; setiap operasi menggunakan-bahan penghasil gas; biasanya digunakan dalam aplikasi di mana persyaratan kapasitas pemutusan tidak tinggi.
6. Pemadam Busur Celah & Pemadam Busur Jaringan (digunakan pada-pemutus arus tegangan rendah, kontaktor)
Ini adalah penerapan khas prinsip "segmentasi dan pendinginan".
Pemadaman Busur Celah: Busur listrik dimasukkan ke dalam celah yang terbuat dari-bahan isolasi tahan suhu tinggi (seperti tanah liat, mika). Dinding celah mendinginkan busur dan membawanya ke dalam kontak dengan media padat, meningkatkan deionisasi.
Pemadaman Busur Jaringan: Busur listrik dimasukkan ke dalam satu set jaringan logam paralel. Busur listrik dibagi menjadi beberapa busur pendek yang dihubungkan secara seri, masing-masing dengan penurunan tegangan katoda dan anoda sendiri (kira-kira 20-30V). Jika jumlah penurunan tegangan katoda dan anoda dari semua busur pendek melebihi tegangan catu daya, busur tidak dapat dipertahankan dan akan padam. Hal ini terutama berlaku untuk busur DC atau busur AC tegangan rendah.
Ringkasan dan perbandingan
| Metode pemadaman busur api | Prinsip Utama | Aplikasi | Fitur |
|---|---|---|---|
| Pemadaman busur vakum | Memanfaatkan kecepatan pemulihan dielektrik vakum yang tinggi | Distribusi daya-tegangan sedang (10-35kV) | Aman, ringkas, tahan lama,-bebas perawatan |
| pemadaman busur gas SF₆ | Adsorpsi elektron negatif + pendinginan hembusan udara | Tegangan-tinggi dan tegangan-ultra tinggi-(72,5kV+) | Performa luar biasa, namun menimbulkan masalah lingkungan yang signifikan |
| Pemadaman busur api-berbasis minyak | Penguapan dan pendinginan busur minyak (hidrogen). | Peralatan-tegangan tinggi-gaya lama | Sederhana dan murah, namun mudah terbakar, mudah meledak, dan berukuran besar |
| Pemadaman busur udara terkompresi | Pendinginan hembusan udara{0}}tekanan tinggi | Peralatan-tegangan tinggi-gaya lama | Kecepatan tinggi, tetapi sistem rumit dan kebisingan tinggi |
| Pemadaman busur gas-padat | Pembangkitan gas material untuk membentuk hembusan udara | Sakelar beban, sekering | Struktur sederhana, kapasitas putus terbatas |
| Pemadaman busur celah/kisi | Pendinginan tersegmentasi & efek{0}dekat elektroda | Pemutus sirkuit-tegangan rendah, kontaktor | Biaya rendah, cocok untuk-DC/AC tegangan rendah |
Singkatnya, penyela vakum menggunakan berbagai metode untuk memadamkan busur listrik, masing-masing dengan kelebihan unik dan skenario yang dapat diterapkan. Kombinasi penggunaan uap logam, gangguan vakum, dan udara bertekanan dapat memadamkan busur listrik dengan cepat dan andal, memastikan pengoperasian sistem tenaga yang aman dan stabil. Inovasi dan penerapan metode pemadaman busur-yang berkelanjutan ini memberikan dukungan penting bagi pengembangan dan keselamatan industri tenaga listrik.
Ruang penyela vakum Shaanxi Huadian menawarkan pemadaman busur api yang cepat, pembersihan kesalahan yang bersih dan efisien, masa pakai mekanis yang lama,-pengoperasian bebas perawatan, dan penghematan biaya. Informasi kontak:
E-mail:pannie@hdswitchgear.com.
Whatsapp/Wechat:+8618789455087
