กลไกการดับส่วนโค้งของสวิตช์แบ่งโหลดคืออะไร?

กลไกการดับส่วนโค้งของสวิตช์โหลดเบรกคืออะไร?

ในฐานะซัพพลายเออร์สวิตช์แบ่งโหลดที่มีประสบการณ์ ฉันมักถูกถามเกี่ยวกับกลไกการดับอาร์คของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่จำเป็นเหล่านี้ สวิตช์ตัดโหลดมีบทบาทสำคัญในระบบไฟฟ้า ช่วยให้กระแสไฟฟ้าโหลดหยุดชะงักได้อย่างปลอดภัย การทำความเข้าใจกลไกการอาร์คดับเป็นพื้นฐานสำหรับทั้งวิศวกรไฟฟ้าและผู้ที่เกี่ยวข้องกับการจัดซื้อสวิตช์เหล่านี้

พื้นฐานของสวิตช์ Loadbreak

สวิตช์แบ่งโหลดได้รับการออกแบบเพื่อเปิดและปิดวงจรไฟฟ้าภายใต้สภาวะโหลด ต่างจากเซอร์กิตเบรกเกอร์ซึ่งส่วนใหญ่จะใช้สำหรับป้องกันการลัดวงจรและการโอเวอร์โหลด สวิตช์โหลดเบรกจะเน้นไปที่การหยุดชะงักของกระแสโหลดปกติมากกว่า เมื่อเปิดสวิตช์โหลดเบรก จะเกิดส่วนโค้งไฟฟ้าระหว่างหน้าสัมผัสเนื่องจากการแตกตัวเป็นไอออนของตัวกลางโดยรอบ ส่วนโค้งนี้อาจทำให้เกิดความเสียหายอย่างมากต่อหน้าสัมผัสและส่วนประกอบอื่นๆ หากไม่ดับอย่างรวดเร็ว

การสร้างส่วนโค้งในสวิตช์ Loadbreak

ก่อนที่จะเจาะลึกกลไกการอาร์ค สิ่งสำคัญคือต้องทำความเข้าใจว่าอาร์คถูกสร้างขึ้นในสวิตช์โหลดเบรกได้อย่างไร เมื่อหน้าสัมผัสของสวิตช์แบ่งโหลดเริ่มแยกจากกัน กระแสจะยังคงไหลผ่านช่องว่างที่แคบลง เมื่อช่องว่างระหว่างหน้าสัมผัสเพิ่มขึ้น ความแรงของสนามไฟฟ้าในช่องว่างจะสูงพอที่จะทำให้เกิดไอออนในอากาศหรือตัวกลางไดอิเล็กตริกอื่น ๆ ระหว่างหน้าสัมผัส ไอออนไนซ์นี้สร้างเส้นทางนำไฟฟ้าสำหรับกระแสไฟฟ้า ส่งผลให้เกิดส่วนโค้ง ส่วนโค้งได้รับการดูแลโดยการจ่ายพลังงานอย่างต่อเนื่องจากวงจรไฟฟ้า และสามารถเข้าถึงอุณหภูมิสูงได้ ทำให้เกิดการกัดเซาะของหน้าสัมผัส และอาจนำไปสู่ความล้มเหลวของอุปกรณ์

Common Arc - กลไกการดับ

1. อากาศ - Blast Arc - การดับ

ในสวิตช์หยุดโหลดแบบดับด้วยอากาศ - ส่วนโค้งระเบิด การระเบิดของอากาศความเร็วสูงจะพุ่งไปที่ส่วนโค้ง การระเบิดทางอากาศมีจุดประสงค์หลักสองประการ ขั้นแรก มันทำให้ส่วนโค้งเย็นลง ส่งผลให้อุณหภูมิของก๊าซไอออไนซ์ลดลง และทำให้ไอออนรวมตัวกันเป็นโมเลกุลที่เป็นกลาง ซึ่งจะช่วยลดการนำไฟฟ้าของเส้นทางส่วนโค้ง ประการที่สอง การระเบิดของอากาศจะพัดส่วนโค้งออกจากพื้นที่สัมผัสทางกายภาพ โดยขัดขวางการไหลของกระแส การดับด้วยอาร์กระเบิดด้วยลมค่อนข้างง่ายและคุ้มค่า แต่อาจไม่เหมาะกับการใช้งานที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงหรือกระแสสูง เนื่องจากความสามารถในการดับของอากาศมีจำกัด

2. น้ำมัน - อาร์คแช่ - การดับ

สวิตช์แบ่งโหลดแบบจุ่มน้ำมันถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานที่มีแรงดันไฟฟ้าปานกลาง ในสวิตช์เหล่านี้ หน้าสัมผัสจะถูกแช่อยู่ในน้ำมันที่เป็นฉนวน เมื่อส่วนโค้งเกิดขึ้นระหว่างหน้าสัมผัส อุณหภูมิที่สูงของส่วนโค้งจะทำให้น้ำมันระเหยได้ น้ำมันที่กลายเป็นไอจะสร้างฟองอากาศแรงดันสูงรอบๆ ส่วนโค้ง ซึ่งจะช่วยทำให้ส่วนโค้งเย็นลงและขัดขวางกระแส น้ำมันยังให้ฉนวนที่ดีเยี่ยมระหว่างหน้าสัมผัส ป้องกันการจุดระเบิดซ้ำของส่วนโค้งหลังจากที่ดับแล้ว บริษัทของเรามีสวิตช์ตัดโหลดแบบจุ่มน้ำมันหลายประเภท เช่น24kV 630A 3P 2 ตำแหน่งสวิตช์โหลดหม้อแปลงน้ำมันหม้อแปลงและสวิตช์แรงดันน้ำมัน 25kV.

3. ส่วนโค้งสุญญากาศ - การชุบแข็ง

การชุบด้วยอาร์กสุญญากาศเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพสูงที่ใช้ในสวิตช์แบ่งโหลดสมัยใหม่ ในสวิตช์แบ่งโหลดแบบสุญญากาศ หน้าสัมผัสจะถูกปิดไว้ในห้องสุญญากาศ เมื่อหน้าสัมผัสแยกออกจากกัน ส่วนโค้งจะเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมสุญญากาศ เนื่องจากมีก๊าซในสุญญากาศน้อยมาก ไอออนและอิเล็กตรอนในส่วนโค้งจึงมีเส้นทางอิสระที่สั้นมาก เป็นผลให้ส่วนโค้งดับลงอย่างรวดเร็วเมื่อกระแสไหลผ่านศูนย์ การชุบอาร์คสุญญากาศมีข้อดีหลายประการ รวมถึงความน่าเชื่อถือสูง อายุการใช้งานที่ยาวนาน และความต้องการการบำรุงรักษาต่ำ

4. SF6 Gas Arc - การดับ

ก๊าซซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ (SF6) เป็นอีกหนึ่งสื่ออิเล็กทริกยอดนิยมที่ใช้สำหรับการดับอาร์กในสวิตช์โหลดเบรก ก๊าซ SF6 มีคุณสมบัติเป็นฉนวนและดับอาร์คได้ดีเยี่ยม เมื่อส่วนโค้งถูกสร้างขึ้นในสวิตช์แบ่งโหลดแบบเติม SF6 ก๊าซ SF6 จะสลายตัวภายใต้อุณหภูมิสูงของส่วนโค้ง โดยดูดซับพลังงานจากส่วนโค้งและทำให้เย็นลง หลังจากที่ส่วนโค้งดับลง ก๊าซ SF6 ที่สลายตัวจะรวมตัวกันกลับคืนสู่สภาพเดิม อย่างไรก็ตาม SF6 เป็นก๊าซเรือนกระจก และการใช้งานอยู่ภายใต้กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม

ปัจจัยที่มีผลต่ออาร์ค - การดับ

ปัจจัยหลายประการอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการดับส่วนโค้งของสวิตช์แบ่งโหลด ประเภทและคุณภาพของตัวกลางอิเล็กทริกมีความสำคัญ ตัวอย่างเช่น ในสวิตช์แบบจุ่มน้ำมัน คุณภาพของน้ำมันฉนวนอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อความสามารถในการดับอาร์ค น้ำมันที่ปนเปื้อนหรือเสื่อมสภาพอาจทำให้คุณสมบัติเป็นฉนวนลดลง ส่งผลให้ประสิทธิภาพในการดับอาร์คต่ำ

การออกแบบผู้ติดต่อก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน รูปร่าง วัสดุ และการตกแต่งพื้นผิวของหน้าสัมผัสอาจส่งผลต่อกระบวนการสร้างส่วนโค้งและกระบวนการชุบแข็ง การสัมผัสกับพื้นที่ผิวขนาดใหญ่และการนำความร้อนที่ดีสามารถช่วยกระจายความร้อนที่เกิดจากส่วนโค้งได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

สภาพการทำงาน เช่น ขนาดกระแส ระดับแรงดันไฟฟ้า และความถี่ ก็มีอิทธิพลต่อกลไกการดับอาร์กเช่นกัน การใช้งานกระแสสูงและไฟฟ้าแรงสูงจำเป็นต้องมีกลไกการอาร์คดับที่แข็งแกร่งมากขึ้นเพื่อให้มั่นใจในการทำงานที่เชื่อถือได้

ความสำคัญของการทำความเข้าใจ Arc - กลไกการดับเพื่อการจัดซื้อจัดจ้าง

ในฐานะซัพพลายเออร์สวิตช์โหลดเบรก ฉันเข้าใจว่าลูกค้าจำเป็นต้องตัดสินใจอย่างมีข้อมูลเมื่อซื้ออุปกรณ์เหล่านี้ การทำความเข้าใจกลไกการอาร์ค - ดับเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเลือกสวิตช์แบ่งโหลดที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเฉพาะ ตัวอย่างเช่น หากการใช้งานต้องการการหยุดชะงักของแรงดันไฟฟ้าสูงและกระแสสูง สวิตช์แบ่งโหลดแบบเติมสุญญากาศหรือ SF6 อาจเหมาะสมกว่า ในทางกลับกัน สำหรับการใช้งานแรงดันต่ำและกระแสไฟต่ำ สวิตช์แบบใช้ลมหรือน้ำมันอาจเป็นทางเลือกที่คุ้มค่า

เรามีสวิตช์แบ่งโหลดที่หลากหลายเพื่อตอบสนองความต้องการของลูกค้าที่แตกต่างกัน ของเรา24kV สวิตช์แบ่งโหลดน้ำมันสี่ตำแหน่งชนิด 3P Rเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานแรงดันไฟฟ้าปานกลางที่ต้องการประสิทธิภาพการอาร์คที่เชื่อถือได้

บทสรุป

กลไกการอาร์คดับของสวิตช์แบ่งโหลดถือเป็นลักษณะการทำงานที่ซับซ้อนแต่สำคัญ สวิตช์แบ่งโหลดประเภทต่างๆ ใช้วิธีการอาร์คดับด้วยวิธีต่างๆ กัน ซึ่งแต่ละวิธีก็มีข้อดีและข้อจำกัดของตัวเอง ด้วยการทำความเข้าใจกลไกเหล่านี้ วิศวกรไฟฟ้าสามารถออกแบบระบบไฟฟ้าที่เชื่อถือได้มากขึ้น และลูกค้าสามารถตัดสินใจได้ดีขึ้นเมื่อซื้อสวิตช์โหลดเบรก

หากคุณอยู่ในตลาดสวิตช์โหลดเบรกและต้องการข้อมูลเพิ่มเติม หรือต้องการหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดเฉพาะของคุณ โปรดติดต่อเราเพื่อขอการจัดซื้อและการเจรจา เรามุ่งมั่นที่จะจัดหาสวิตช์แบ่งโหลดคุณภาพสูงและการบริการลูกค้าที่เป็นเลิศ

อ้างอิง

• แบล็กเบิร์น เจแอล (2015) การถ่ายทอดการป้องกัน: หลักการและการประยุกต์ ซีอาร์ซี เพรส.
• กรอสส์ แคลิฟอร์เนีย (2550) การผลิต การส่ง และการจำหน่ายพลังงานไฟฟ้า ไวลีย์ - สำนักพิมพ์ IEEE
• สตีเวนสัน, ดับบลิวดี (1982) องค์ประกอบของการวิเคราะห์ระบบไฟฟ้า แมคกรอว์ - ฮิลล์