DH Company
Dự Án Bể Bơi
Dự Án Điện CN
Dự Án Nước Thải

Tìm hiểu về hồ quang điện

Tìm hiểu về hồ quang điện qua bài viết sau đây của các kỹ sư điện DH Company

Khái niệm

Trong các khí cụ điện dùng để đóng ngắt mạch điện (cầu dao, contactor,

rơle...) khi chuyển mạch sẽ phát sinh hiện tượng phóng điện. Nếu dòng điện ngắt dưới 0,1A và điện áp tại các tiếp điểm khoảng 250 – 300V thì các tiếp điểm sẽ phóng điện âm ỉ. Trường hợp dòng điện và điện áp cao hơn trị số trong bảng sau sẽ sinh ra hồ quang điện.

Vật liệu làm tiếp điểm

U(V)

I(A)

Platin

17

0.9

Vàng

15

0.38

Bạc

12

0.4

Vonfram

17

0.9

Đồng

12.3

0.43

Than

18-22

0.03

 

Tính chất cơ bản của phóng điện hồ quang

- Phóng điện hồ quang chỉ xảy ra khi các dòng điện có trị số lớn.

- Nhiệt độ trung tâm hồ quang rất lớn và trong các khí cụ có thể đến

6000÷80000K.

- Mật độ dòng điện tại Catốt lớn (104 ÷ 105)A/cm2.

- Sụt áp ở Catốt bằng 10 ÷ 20V và thực tế không phụ thuộc vào dòng điện.

Quá trình phát sinh và dập hồ quang

  • Quá trình phát sinh hồ quang điện:

Đối với tiếp điểm có dòng điện bé, ban đầu khoảng cách giữa chúng nhỏ

tỏng khi điện áp đặt có trị số nhất định, vì vậy trong khoảng không gian này sẽ sinh ra điện trường có cường độ rất lớn (3.107V/cm) có thể làm bật điện tử từ Catôt gọi là phát xạ tự động điện tử (gọi là phát xạ nguội điện tử). Số điện tử càng nhiều, chuyển động dưới tác dụng của điện trường làm ion hoá không khí gây hồ quang điện.

Đối với tiếp điểm có dòng điện lớn, quá trình phát sinh hồ quang phức tạp

hơn. Lúc đầu mở tiếp điểm, lực ép giữa chúng có trị số nhỏ nên số tiếp điểm tiếp xúc để dòng điện di qua ít. Mật độ dòng điện tăng đáng kể đến hàng chục nghìn A/cm2, do đó tại các tiếp điểm sự phát nóng sẽ tăng đến mức làm cho ở nhau, giọt kim loại được kéo căng ra trở thành cầu chất lỏng và nối liền hai tiếp điểm này, nhiệt độ của cầu chất lỏng tiếp tục tăng, lúc đó cầu chất lỏng bôc hới và trong không gian giữa hai tiếp điểm xuất hiện hồ quang điện. Vì quá trình phát nóng của cầu thực hiện rất nhanh nên sự bốc hới mang tính chất nổ. Khi cầu chất lỏng cắt kéo theo sự mài mòn tiếp điểm, điều này rất quan trọng khi ngắt dòng điện quá lớn hay quá trình đóng mở xảy ra thường xuyên.

  • Quá trình dập tắt hồ quang điện

Điều kiện dập tắt hồ quang là quá trình ngượi lại với quá trình phát sinh hồ

quang:

- Hạ nhiệt độ hồ quang.

- Kéo dài hồ quang.

- Chia hồ quang thành nhiều đoạn nhỏ.

- Dùng năng lượng bên ngoài hoặc chính nó để thổi tắt hồ quang.

- Mắc điện trở Shunt để tiêu thụ năng lượng hồ quang

Thiết bị để dập tắt hồ quang.

- Hạ nhiệt độ hồ quang bằng cách dùng hơi khí hoặc dầu làm nguội,

dùng vách ngăn để hồ quang cọ xát.

- Chia hồ quang thành nhiều cột nhỏ và kéo dài hồ quang bằng cách

dùng vách ngăn chia thành nhiều phần nhỏ và thổi khí dập tắt.

- Dùng năng lương bên ngoài hoặc chính nó để thổi tắt hồ quang,

năng lượng của nó tạo áp suất để thổi tắt hồ quang.

- Mắc điện trở Shunt để tiêu thụ năng lượng hồ quang (dùng điện trở

mắc song song với hai tiếp điểm sinh hồ quang).