Ứng dụng mô phỏng số phân tích lực từ tác động lên hồ quang trong bộ tiếp điểm chân không

Tóm tắt

Hiện nay tiếp điểm chân không được lắp đặt bên trong các khởi động từ và sử dụng rộng rãi trong các mỏ hầm lò có khí bụi nổ. Để đảm bảo an toàn điện giật và phòng chống nổ mỏ, các cơ cấu đóng cắt thường được đặt trong các buồng dập hồ quang chân không để tránh phát sinh hồ quang trong quá trình đóng cắt điện. Bộ ngắt mạch chân không có chức năng ngắt dòng điện khi dòng điện lớn xuất hiện do ngắn mạch hoặc do các chế độ làm việc không bình thường khác trong mạng điện gây ra. Khi bộ ngắt mạch chân không ngắt dòng điện, hơi kim loại được phóng ra từ các tiếp điểm và trở thành plasma, tạo ra hồ quang. Sự co thắt hồ quang có thể làm tăng thông lượng nhiệt và nhiệt độ cục bộ trên các điện cực và dẫn đến nóng chảy bề mặt, có ảnh hưởng không mong muốn đến tuổi thọ của thiết bị. Để khắc phục ảnh hưởng này, từ trường dọc trục được áp dụng nhằm khuếch tán hồ quang đều trên bề mặt tiếp điểm, giúp giảm mật độ nhiệt và hạn chế hiện tượng hàn dính.

Trong bài báo này ứng dụng phần mềm JMAG mô phỏng lực điện từ tác dụng lên hồ quang dạng cột và mật độ dòng điện trong không gian buồng dập hồ quang. Hồ quang chân không được mô hình hoá bằng phương pháp ghép nối tuần tự của hai trường khác nhau.