thiết kế CONTACTOR xoay chiều, chương 5

Trong các khí cụ điện (Cầu dao, relay, contactor, máy ngắt .vv…..), khi đóng hoặc ngắt mạch điện, hồ quang sẽ phát sinh trên tiếp điểm. Nếu để hồ quang cháy lâu, các khí cụ điện và hệ thống điện sẽ bị h- hỏng, vì vậy cần phải nhanh chóng dập tắt hồ quang. Bản chất của hồ quang điện là hiện t-ợng phóng điện trong chất khi với mật độ dòng điện rất lớn (104 - 105 Acm2/), có nhiệt độ rất cao (5000 - 60000C) và điện áp rơi trên cathode bé. Hồ quang phát sinh là do...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
thiết kế CONTACTOR xoay chiều, chương 5 Ch-¬ng 5 Chän buång dËp hå quang 4.1. Kh¸i niÖm chung Trong c¸c khÝ cô ®iÖn (CÇu dao, relay, contactor, m¸y ng¾t .v.v….), khi®ãng hoÆc ng¾t m¹ch ®iÖn, hå quang sÏ ph¸t sinh trªn tiÕp ®iÓm. NÕu ®Ó håquang ch¸y l©u, c¸c khÝ cô ®iÖn vµ hÖ thèng ®iÖn sÏ bÞ h- háng, v× vËy cÇnph¶i nhanh chãng dËp t¾t hå quang. B¶n chÊt cña hå quang ®iÖn lµ hiÖn t-îng phãng ®iÖn trong chÊt khivíi mËt ®é dßng ®iÖn rÊt lín (104  105 A/cm2), cã nhiÖt ®é rÊt cao (5000 60000C) vµ ®iÖn ¸p r¬i trªn cathode bÐ (10  20 V). Hå quang ph¸t sinh lµ do m«i tr-êng gi÷a c¸c cÆp tiÕp ®iÓm bÞ ion hãabao gåm c¸c d¹ng: - Qu¸ tr×nh ph¸t x¹ nhiÖt ®iÖn tö - Qu¸ tr×nh tù ph¸t x¹ ®iÖn tö - Qu¸ tr×nh ion hãa do va ch¹m - Qu¸ tr×nh ion hãa do nhiÖt Song song víi qu¸ tr×nh ion hãa lµ qu¸ tr×nh ph¶n ion hãa (t¸i hîp vµkhuÕch t¸n). NÕu qu¸ tr×nh ph¶n ion hãa x¶y ra m¹nh h¬n qu¸ tr×nh ion hãath× hå quang sÏ bÞ dËp t¾t. V× vËy, nguyªn t¾c dËp hå quang lµ t¨ng c-êngqu¸ tr×nh ph¶n ion hãa b»ng c¸c biÖn ph¸p: - KÐo dµi hå quang - Hå quang tù dinh ra n¨ng l-îng ®Ó dËp t¾t - Dïng n¨ng l-îng ë nguån ngoµi ®Ó dËp t¾t - Chia hå quang thµnh nhiÒu phÇn ng¾n ®Ó dËp t¾t - M¾c ®iÖn trë Sunt ®Ó dËp t¾t 4.2. Hå quang ®iÖn xoay chiÒu §Æc ®iÓm cña hå quang ®iÖn xoay chiÒu lµ cø sau mét nöa chu kú,dßng ®iÖn qua trÞ sè i = 0. T¹i thêi ®iÓm i = 0, qu¸ tr×nh ph¶n ion hãa x¶y ram¹nh h¬n qu¸ tr×nh ion hãa, khi ®ã dÔ dµng dËp t¾t hå quang. Theo ®ã th× håquang ®iÖn xoay chiÒu ch¸y trong kho¶ng 1 nöa chu kú. §èi víi khÝ cô ®iÖn h¹ ¸p, c¸c trang bÞ dËp hå quang th-êng lµ: - KÐo dµi hå quang ®iÖn b»ng c¬ khÝ - Dïng cuén d©y thæi tõ - Dïng buång dËp hå quang kiÓu khe hÑp - Dïng buång dËp hå quang kiÓu dµn dËp Qua ph©n tÝch vµ tham kh¶o thùc tÕ, ®èi víi C«ng t¾c t¬ xoay chiÒuchän buång dËp hå quang kiÓu dµn dËp. Trong buång dËp hå quang ë phÝatrªn cã ®Æt nhiÒu tÊm s¾t tõ. Khi hå quang ch¸y, do lùc ®iÖn ®éng, hå quangbÞ ®Èy vµo gi÷a c¸c tÊm thÐp vµ chia ra lµm nhiÒu ®o¹n ng¾n. Lùc ®iÖn ®éngsÏ cµng ®Èy hå quang ®i s©u vµo, ®ång thêi c¸c tÊm s¾t tõ cßn cã t¸c dôngt¶n nhiÖt hå quang lµm hå quang dÔ bÞ dËp t¾t. Yªu cÇu ®èi víi buång dËp hå quang: - Thêi gian dËp t¾t hå quang rÊt ng¾n - Tèc ®é më tiÕp ®iÓm lín - N¨ng l-îng hå quang lín, ®iÖn trë hå quang t¨ng nhanh - Tr¸nh hiÖn t-îng qu¸ ®iÖn khi dËp t¾t 4.3. KÕt cÊu buång dËp hå quang 4.3.1 VËt liÖu VËt liÖu lµm buång dËp hå quang ph¶i ®¶m b¶o c¸c tÝnh chÊt: chÞunhiÖt, c¸ch ®iÖn, chèng Èm vµ cã ®é nh¾n bÒ mÆt. Theo (TL1) ta cã thÓ chän vËt liÖu Ðp chÞu hå quang. Lo¹i vËt liÖu nµycã tÝnh chÞu nhiÖt, chÞu hå quang cao, c¸ch ®iÖn tèt vµ ®¹t ®-îc ®é nh½nbãng bÒ mÆt. Theo ®ã ta chän vËt liÖu lµm b»ng thÐp Ýt cacbon tháa m·n c¸c yªu cÇutrªn vµ cßn cã tÝnh hót tõ m¹nh vÒ phÝa buång dËp hå quang. 4.3.2 KÕt cÊu h×nh vÏ 4.3.3. TÝnh to¸n BÒ dµy mét tÊm : t = 2 mm Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c tÊm :  = 8 mm Sè l-îng c¸c tÊm ë ®Æc tÝnh kh«ng dao ®éng ®-îc tÝnh theo c«ng thøckinh nghiÖm: ntk  0,6 + Error! Trong ®ã: K®m = 0,9 Ks® 1 - cos0 Víi tiÕp ®iÓm 1 pha 2 chç ng¾t nªn Ks® = 0,865 0: ®é lÖch pha cña dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p khi ®ãng chän cos0 = 0,8 0 K®m = 0,9 . 0,865. 2 = 0,348 K2 = Error! Víi K0t = Error! T = 273 + 0,018.Ing. z Chän Z = 64 => T = 273 + 0,018.195.8 = 321,080 => K0t = Error! = Error!= 1,46.106 L = Error! = Error!. Error! = Error!. Error! = 0,00392H Theo ®ã: k2 = Error! = 148,03 n-0 U0ph = U0t. 6 U0t = 72 + 0,72.1 = 72 + 0,72.8 = 77,76V U0hq = (110 + 0,003.Ing). (0,7 + 0,046.t) = (110 + 0,003.195) . (0,7+0,46.8) = 114,965 V Theo ®ã: N0 = 0,6 + Error! = 0,6 + Error! = 0,896 Nh- vËy ta chän sè tÊm kim lo¹i lµ: ntk = 4. Vµ cã 2 tÊm dù tr÷ tøc n =6 tÊm. TÇn sè riªng cña m¹ch ng¾t ®-îc x¸c ®Þnh: f0 = Error!(A + B. P3/4dm) Víi A= 15000; B= 3000 Pdm = 400 . 65 . 0,8= 20800W => f0 = Error!(15000 + 3000.208003/4) = 4,95.106 (Hz) §iÖn ¸p hå quang lµ: 6-0 Uhq = 114,965 . 6 = 267,15 V ChiÒu dµi nhá nhÊt cña c¸c tÊm dËp hå quang: lt  1,73 . 2t. thq . 3;Ing = 1,73.0,82. 3;195 . 0,02 = 0,1284 cm = 1,284 mm Trong ®ã t = 8 mm = 0,8 cm Víi dßng xoay chiÒu ta chän thq = thqmax= 0,02s KiÓm tra ®iÒu kiÖn: ...