หลายๆ คนคิดโดยสัญชาตญาณว่า 'การอาร์คเป็นเรื่องที่ลำบาก จะดีกว่าไหมถ้าไม่มีอาร์คเลย'
อย่างไรก็ตาม ในระบบ AC ความจริงกลับตรงกันข้ามเลย
หากหน้าสัมผัสถูกแยกออกและ ขัดจังหวะกระแสไฟฟ้าอย่างรุนแรง พลังงานที่เก็บไว้ในตัวเหนี่ยวนำของวงจรจะถูกถ่ายโอนไปยังความจุไฟฟ้าที่หลงทางทันที สิ่งนี้สามารถสร้าง แรงดันไฟฟ้าเกินที่เป็นอันตราย และอาจนำไปสู่ ปรากฏการณ์การหยุดทำงาน อีกครั้ง.
ส่วน โค้งที่ควบคุมนั้น ทำงานเหมือนกับสวิตช์ที่ควบคุมได้: ช่วยให้พลังงานโหลดถูกปล่อยออกมาในลักษณะที่เป็นระเบียบและป้อนกลับไปยังแหล่งพลังงาน จากนั้นจะดับลงที่ การข้ามศูนย์ในปัจจุบัน ที่ ดี หลังจากที่เบรกเกอร์สามารถทนทานและกระจาย แรงดันการกู้คืนชั่วคราว (TRV) ได้สำเร็จเท่านั้น จึงจะถือว่าระบบได้รับการกู้คืนอย่างแท้จริงและปลอดภัย เท่านั้น
กระบวนการหยุดชะงักของอุปกรณ์สวิตชิ่งสามารถอธิบายได้ด้วยสี่ขั้นตอนต่อไปนี้:
การแยกหน้าสัมผัส → การเริ่มต้นส่วนโค้ง
การบำรุงรักษาอาร์กจนถึง 'เวลาอาร์กขั้นต่ำ'
ศูนย์ปัจจุบัน → ดีไอออนไนซ์ → การสูญพันธุ์ของอาร์ค
ลักษณะภายนอกและความทนทานของ TRV → การสลายตัวชั่วคราวต่อแรงดันการกู้คืน (RV)
รูปที่ 1: กระบวนการขัดจังหวะทั้งสี่
เมื่อหน้าสัมผัสเริ่มแยกจากกัน สะพานหน้าสัมผัสเล็กๆ ยังคงอยู่ ความหนาแน่นกระแสในท้องถิ่นจะสูงมาก ส่งผลให้วัสดุสัมผัสเกิด การหลอม การกลายเป็นไอ และการแตกตัวเป็น ไอออน ช่องพลาสมาซึ่งเป็น ส่วนโค้งไฟฟ้า ถูกสร้างขึ้นภายในตัวกลางในการดับอาร์ก (อากาศ น้ำมัน SF₆ หรือไอของโลหะในสุญญากาศ)
กระบวนการนี้ไม่ได้บ่งชี้ถึงการสูญเสียการควบคุม แต่จะถ่ายโอนพลังงานไปยัง ช่องนำไฟฟ้าที่สามารถจัดการได้ เพื่อป้องกันการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าเกินทันที วัตถุประสงค์ของขั้นตอนนี้คือเพื่อสร้างช่องว่างการสัมผัสและสภาวะความเย็นที่เพียงพอสำหรับการสูญพันธุ์ของส่วนโค้งที่ตามมา
ในระหว่างขั้นตอนนี้ กระแสยังคงไหลผ่านส่วนโค้ง พลังงานแม่เหล็กที่เก็บไว้ในโหลด (โดยทั่วไปจะเป็นอุปนัย) จะค่อยๆ ป้อนกลับไปยังแหล่งพลังงานผ่านทางส่วนโค้ง.
เซอร์กิตเบรกเกอร์ใช้เทคนิคการควบคุมส่วนโค้งต่างๆ เช่น:
การระเบิดของแก๊สหรือการไหลของน้ำมันเพื่อกำจัดตัวกลางที่แตกตัวเป็นไอออน
การระเบิดด้วยแม่เหล็กเพื่อยืดและแยกส่วนโค้ง
การแพร่กระจายอย่างรวดเร็วของไอโลหะในสภาพแวดล้อมสุญญากาศ
ประสบการณ์และการทดสอบแสดงให้เห็นว่า เวลาอาร์ซิ่งขั้นต่ำ และการแยกหน้าสัมผัสที่เพียงพอเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับเบรกเกอร์เพื่อให้สามารถเกิดการหยุดชะงักอย่างแท้จริงที่ศูนย์ปัจจุบันที่กำลังจะมาถึง
รูปที่ 2: เวลาอาร์คขั้นต่ำของอุปกรณ์สวิตชิ่งสามเฟส
เมื่อกระแสไฟฟ้ากระแสสลับเข้าใกล้ศูนย์ หากการทำความเย็นและการแยกหน้าสัมผัสเพียงพอ ส่วนโค้ง จะกำจัดไอออน อย่างรวดเร็ว ความคงทนของไดอิเล็กทริกระหว่างหน้าสัมผัสจะฟื้นตัวอย่างรวดเร็ว และส่วนโค้งจะดับลงที่จุดตัดศูนย์ กระแสไฟฟ้าจะถูกขัดจังหวะอย่างแท้จริง
สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่า การหยุดชะงักไม่ได้เกิดขึ้นเพียงเมื่อผู้ติดต่อแยกจาก กัน การหยุดชะงักที่แท้จริงเกิดขึ้นได้เฉพาะในช่วงเวลาที่เป็นศูนย์ในปัจจุบัน และการกำจัดไอออนได้สำเร็จ เท่านั้น การหยุดชะงักสามารถเสร็จสิ้นได้ที่การข้ามศูนย์ครั้งแรกหรือไม่นั้นมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับเวลาอาร์ซิ่งขั้นต่ำในสเตจก่อนหน้า ความเร็วในการเปิดหน้าสัมผัส การออกแบบสนามการไหล และการเลือกใช้วัสดุ
รูปที่ 3: RRRV และ TRV
หลังจากการสูญพันธุ์ของส่วนโค้ง แรงดันการกู้คืนชั่วคราว (TRV) จะปรากฏขึ้นทั่วทั้งหน้าสัมผัสที่เปิดอยู่ทันที แรงดันไฟฟ้านี้เกิดขึ้นจากการซ้อนทับของส่วนประกอบด้านแหล่งที่มาและด้านโหลด และโดยทั่วไปจะแสดง รูปคลื่นการสั่นแบบหลายความถี่.
เบรกเกอร์ต้องทนต่อภายในขีดจำกัดมาตรฐาน:
อัตรา การเพิ่มขึ้นของแรงดันการกู้คืน (RRRV)
ปัจจัย การขยาย TRV สูงสุด
มิฉะนั้น อาจเกิดการลุกไหม้ส่วนโค้งอีกครั้งก่อนที่จะได้รับอิเล็กทริกกลับคืนมาอย่างสมบูรณ์ เมื่อกระแสไฟหายไป แรงดันไฟฟ้าจะกลับคืนสู่แรงดันการกู้คืนความถี่กำลัง (RV ) เมื่อถึงจุดนี้ กระบวนการหยุดชะงักจะเสร็จสมบูรณ์ และอุปกรณ์สามารถกลับมาใช้งานได้ทันที
การหยุดชะงักอย่างปลอดภัยโดยเซอร์กิตเบรกเกอร์ขึ้นอยู่กับ การ ส่วนโค้งที่เหมาะสม และความสามารถใน การทนต่อ TRV จัดการ เมื่อส่วนโค้งได้รับการควบคุมอย่างมีประสิทธิภาพ พลังงานจะถูกปล่อยออกมาอย่างราบรื่น หลีกเลี่ยงแรงดันไฟฟ้าเกิน และระบบสามารถกลับสู่สภาวะการทำงานที่ปลอดภัยและมีเสถียรภาพได้อย่างแท้จริง
ฉันชื่อ Eric วิศวกรไฟฟ้าของทีม AISIKAI ฉันจะแบ่งปันบทความทางเทคนิคเกี่ยวกับ สวิตช์ , เซอร์กิตเบรกเกอร์ และอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ ด้วยประสบการณ์ 10 ปีในโครงการไฟฟ้า ฉันมุ่งมั่นที่จะจัดหาโซลูชันไฟฟ้าระดับมืออาชีพ
