Điểm kiến ​​thức:

Cầu dao là thiết bị điều khiển và bảo vệ quan trọng trong các nhà máy điện và trạm biến áp.Nó không chỉ có thể cắt và đóng dòng không tải

và tải dòng điện của mạch điện áp cao, mà còn phối hợp với thiết bị bảo vệ và thiết bị tự động để nhanh chóng cắt dòng điện sự cố trong trường hợp

lỗi hệ thống, để giảm phạm vi mất điện, ngăn ngừa sự cố mở rộng và đảm bảo hoạt động an toàn của hệ thống.kể từ đầu

Những năm 1990, máy cắt dầu trong hệ thống điện trên 35kV ở Trung Quốc đã dần được thay thế bằng máy cắt SF6.

1、 Nguyên lý cơ bản của cầu dao

Máy cắt là một thiết bị đóng cắt cơ khí trong trạm biến áp có thể mở, đóng, chịu và ngắt dòng điện tải trong điều kiện mạch điện bình thường,

và cũng có thể chịu và ngắt dòng điện sự cố trong điều kiện mạch bất thường trong một thời gian xác định.Buồng dập hồ quang là một trong những buồng

các bộ phận quan trọng của bộ ngắt mạch, có thể dập tắt hồ quang được tạo ra trong quá trình bật tắt thiết bị điện và đảm bảo hoạt động an toàn

của hệ thống điện.Nguyên lý dập hồ quang của bộ ngắt mạch điện áp cao AC được xác định bởi môi trường cách điện được sử dụng.cách nhiệt khác nhau

phương tiện truyền thông sẽ áp dụng các nguyên tắc dập tắt hồ quang khác nhau.Cùng một nguyên tắc dập hồ quang có thể có các cấu trúc dập hồ quang khác nhau.Vòng cung-

buồng chữa cháy của máy cắt SF6 chủ yếu bao gồm hai loại: loại khí nén và loại tự năng lượng.Dập tắt hồ quang khí nén

buồng chứa đầy 0 Đối với khí SF6 45MPa (áp suất đo 20 ℃), trong quá trình mở, buồng nén tạo ra chuyển động tương đối với

pít-tông tĩnh và khí trong buồng nén được nén, tạo thành chênh lệch áp suất với khí bên ngoài xi lanh.áp suất cao

Khí SF6 thổi mạnh hồ quang qua vòi, buộc hồ quang bị dập tắt khi dòng điện đi qua số không.Sau khi mở xong, áp suất

sự khác biệt sẽ sớm biến mất và áp suất bên trong và bên ngoài máy nén sẽ trở lại cân bằng.Bởi vì piston tĩnh được trang bị kiểm tra

van thì chênh lệch áp suất khi đóng rất nhỏ.Cấu trúc cơ bản của buồng dập tắt hồ quang tự năng bao gồm tiếp điểm chính, tĩnh

tiếp điểm hồ quang, vòi phun, buồng nén, tiếp điểm hồ quang động, xi lanh, buồng giãn nở nhiệt, van một chiều, buồng nén phụ, áp suất

van giảm áp và lò xo giảm áp.Trong quá trình vận hành mở, cơ cấu vận hành sẽ truyền động trục truyền động và tay quay bên trong của nó

trong giá đỡ, do đó kéo thanh cách điện, thanh piston, buồng nén, tiếp điểm hồ quang di chuyển, tiếp điểm chính và vòi phun di chuyển xuống dưới.Khi mà

ngón tay tiếp điểm tĩnh và tiếp điểm chính được tách ra, dòng điện vẫn chạy dọc theo tiếp điểm hồ quang tĩnh và tiếp điểm hồ quang chuyển động không được tách ra.

Khi các tiếp điểm hồ quang chuyển động và tĩnh được tách ra, hồ quang được tạo ra giữa chúng.Trước khi tiếp điểm hồ quang tĩnh được tách ra khỏi họng vòi,

nhiệt độ cao được tạo ra bởi quá trình đốt cháy hồ quang Khí áp suất cao chảy vào buồng nén và trộn với khí lạnh trong đó, do đó tăng lên

áp suất trong buồng máy nén.Sau khi tiếp điểm hồ quang tĩnh được tách ra khỏi họng vòi, khí áp suất cao trong buồng nén được

phun ra từ họng vòi và họng tiếp xúc hồ quang di động theo cả hai hướng để dập tắt hồ quang.Trong quá trình đóng cửa, cơ chế vận hành

di chuyển theo hướng của tiếp điểm tĩnh với tiếp điểm chuyển động, vòi phun và pít-tông, và tiếp điểm tĩnh được lắp vào ghế tiếp xúc chuyển động để tạo

các tiếp điểm động và tĩnh có tiếp xúc điện tốt, để đạt được mục đích đóng, như thể hiện trong hình.

 
2、 Phân loại cầu dao

(1) Nó được chia thành bộ ngắt mạch dầu, bộ ngắt mạch khí nén, bộ ngắt mạch chân không và bộ ngắt mạch SF6 theo môi trường dập tắt hồ quang;

Mặc dù phương tiện dập hồ quang của mỗi bộ ngắt mạch là khác nhau, nhưng công việc của chúng về cơ bản là giống nhau, đó là dập tắt hồ quang do bộ ngắt mạch tạo ra.

bộ ngắt mạch trong quá trình mở, để đảm bảo hoạt động an toàn của thiết bị điện.

1) Bộ ngắt mạch dầu: sử dụng dầu làm chất dập tắt hồ quang.Khi hồ quang cháy trong dầu, dầu nhanh chóng bị phân hủy và bay hơi dưới nhiệt độ cao

của hồ quang và tạo thành các bong bóng xung quanh hồ quang, có thể làm mát hồ quang một cách hiệu quả, giảm độ dẫn của khe hở hồ quang và thúc đẩy hồ quang dập tắt.Một vòng cung-

thiết bị (buồng) chữa cháy được đặt trong bộ ngắt mạch dầu để làm cho tiếp xúc giữa dầu và hồ quang đóng lại, đồng thời tăng áp suất bong bóng.Khi vòi phun

của buồng dập tắt hồ quang được mở ra, khí, dầu và hơi dầu tạo thành dòng không khí và dòng chất lỏng.Theo cấu trúc thiết bị dập hồ quang cụ thể,

hồ quang có thể được thổi vuông góc với cung theo chiều ngang, song song với cung theo chiều dọc hoặc kết hợp theo chiều dọc và chiều ngang, để thực hiện mạnh mẽ và hiệu quả

hồ quang thổi vào hồ quang, do đó đẩy nhanh quá trình khử ion, rút ​​​​ngắn thời gian hồ quang và cải thiện khả năng ngắt của bộ ngắt mạch.

2) Bộ ngắt mạch khí nén: quá trình dập tắt hồ quang của nó được hoàn thành trong một đầu phun cụ thể.Đầu vòi được sử dụng để tạo ra luồng không khí tốc độ cao để thổi hồ quang

để dập tắt hồ quang.Khi cầu dao ngắt mạch, luồng không khí tốc độ cao do khí nén tạo ra không chỉ lấy đi một lượng lớn

nhiệt trong khe hồ quang, do đó làm giảm nhiệt độ của khe hồ quang và ức chế sự phát triển của sự phân ly nhiệt, nhưng cũng trực tiếp lấy đi một lượng lớn

của các ion dương và âm trong khe hở hồ quang, đồng thời lấp đầy khe hở tiếp xúc bằng không khí áp suất cao mới, để có thể phục hồi nhanh chóng cường độ của môi trường khe hở.

Do đó, so với máy cắt dầu, máy cắt khí nén có khả năng ngắt mạnh và tác động nhanh. Thời gian ngắt ngắn, và

Khả năng cắt sẽ không bị giảm khi đóng lại tự động.

3) Máy cắt chân không: sử dụng chân không làm môi trường cách điện và dập hồ quang.Khi ngắt cầu dao, hồ quang cháy trong hơi kim loại

được tạo ra bởi vật liệu tiếp xúc của buồng dập tắt hồ quang chân không, gọi tắt là hồ quang chân không.Khi vòng cung chân không bị cắt, bởi vì

áp suất và mật độ bên trong và bên ngoài cột hồ quang rất khác nhau, hơi kim loại và các hạt tích điện trong cột hồ quang sẽ tiếp tục khuếch tán ra bên ngoài.

Phần bên trong của cột hồ quang ở trạng thái cân bằng động của sự khuếch tán liên tục ra bên ngoài của các hạt tích điện và sự bay hơi liên tục của các hạt mới

từ điện cực.Khi dòng điện giảm, mật độ hơi kim loại và mật độ hạt mang điện giảm, và cuối cùng biến mất khi dòng điện gần

về không, và vòng cung đi ra ngoài.Tại thời điểm này, các hạt còn lại của cột hồ quang tiếp tục lan ra bên ngoài và cường độ cách điện giữa

gãy xương phục hồi nhanh chóng.Miễn là cường độ cách điện của điện môi phục hồi nhanh hơn tốc độ tăng phục hồi điện áp, hồ quang sẽ bị dập tắt.

4) Máy cắt SF6: Khí SF6 được dùng làm chất cách điện và dập hồ quang.Khí SF6 là môi trường dập tắt hồ quang lý tưởng với nhiệt hóa học tốt và

điện âm mạnh.

A. Tính nhiệt hóa học tức là khí SF6 có đặc tính dẫn nhiệt tốt.Do tính dẫn nhiệt cao của khí SF6 và nhiệt độ cao

độ dốc trên bề mặt lõi hồ quang trong quá trình đốt hồ quang, hiệu ứng làm mát rất đáng kể, do đó đường kính hồ quang tương đối nhỏ, có lợi cho hồ quang

sự tuyệt chủng.Đồng thời, SF6 có tác dụng phân ly nhiệt mạnh trong hồ quang và phân hủy nhiệt đủ.Có một số lượng lớn các monome

S, F và các ion của chúng ở tâm cung tròn.Trong quá trình đốt cháy hồ quang, năng lượng được đưa vào khe hở hồ quang của lưới điện thấp hơn nhiều so với mạch điện

máy cắt với không khí và dầu làm môi trường dập tắt hồ quang.Do đó, vật liệu tiếp xúc ít bị cháy và hồ quang dễ dập tắt hơn.

B. Tính âm mạnh của khí SF6 là xu hướng mạnh mẽ của các phân tử hoặc nguyên tử khí tạo ra các ion âm.Các electron được tạo ra bởi quá trình ion hóa hồ quang rất mạnh

được hấp phụ bởi khí SF6 và các phân tử và nguyên tử halogen hóa được tạo ra bởi sự phân hủy của nó, do đó tính linh động của các hạt tích điện giảm đáng kể, và

vì ion âm và ion dương dễ bị khử về phân tử, nguyên tử trung hòa.Do đó, sự biến mất của độ dẫn điện trong không gian khe hở là rất

nhanh.Độ dẫn điện của khe hở hồ quang giảm nhanh chóng khiến hồ quang bị dập tắt.

(2) Theo loại cấu trúc, nó có thể được chia thành bộ ngắt mạch cực sứ và bộ ngắt mạch bể.

(3) Theo bản chất của cơ chế vận hành, nó được chia thành bộ ngắt mạch cơ chế vận hành điện từ, cơ chế vận hành thủy lực

bộ ngắt mạch, bộ ngắt mạch cơ cấu vận hành khí nén, bộ ngắt mạch cơ cấu vận hành lò xo và cơ cấu vận hành nam châm vĩnh cửu

ngắt mạch.

(4) Theo số lần ngắt được chia thành bộ ngắt mạch một lần và bộ ngắt mạch nhiều lần;Bộ ngắt mạch nhiều lần được chia

thành máy cắt có tụ bù và máy cắt không có tụ bù.

3、Cấu tạo cơ bản của cầu dao

Cấu trúc cơ bản của bộ ngắt mạch chủ yếu bao gồm đế, cơ cấu vận hành, bộ phận truyền động, bộ phận hỗ trợ cách điện, bộ phận ngắt, v.v.

Cấu trúc cơ bản của bộ ngắt mạch điển hình được thể hiện trong hình.

Phần tử ngắt kết nối: Là phần cốt lõi của bộ ngắt mạch để kết nối và ngắt kết nối mạch điện.

Phần tử truyền động: truyền lệnh vận hành và động năng vận hành đến tiếp điểm chuyển động.

Phần tử hỗ trợ cách điện: hỗ trợ thân máy cắt, chịu lực vận hành và các ngoại lực khác nhau của phần tử ngắt, đồng thời đảm bảo nối đất

cách điện của phần tử phá vỡ.

Cơ cấu vận hành: dùng để cung cấp năng lượng vận hành đóng mở.

Chân đế: dùng để đỡ và cố định cầu dao.