Jak powstają przepięcia przerywające prąd, gdy wyłącznik próżniowy przerywa reaktor?

Podczas działań terenowych czasami można usłyszeć ostry „trzask”, gdy:wyłącznik próżniowyprzerywa dławik bocznikowy, po czym często następuje awaria dławika lub zakończenia kabla. Badania często wskazują, że przyczyną jest „przepięcie przerywające prąd”. Jak dokładnie dochodzi do tego przepięcia? Właściwie jest to całkiem proste.

Three Technical Bottlenecks Of Our Country's Intelligent Vacuum Circuit Breakers Still Need To Be Overcome.

Przecinanie prądu: Przerywanie prądu, zanim osiągnie zero

Wyłączniki próżnioweposiadają wyjątkowo silną zdolność gaszenia łuku. Podczas przerywania małych prądów indukcyjnych wyłącznik może wymusić wygaszenie łuku, gdy prąd ma jeszcze kilka amperów, zamiast czekać, aż osiągnie swój naturalny punkt przejścia przez zero. Zjawisko to znane jest jako „przecinanie prądu”. Ponieważ reaktor jest obciążeniem indukcyjnym, nagły spadek prądu do zera powoduje, że energia magnetyczna zgromadzona w indukcyjności nie ma dokąd uciec; jest on wtłaczany w pojemność rozproszoną obecną w obwodzie.

Transfer energii podnosi napięcie

Pojemności, takie jak pojemność reaktora do masy lub pojemność kabla, łączą się z indukcyjnością, tworząc obwód oscylacyjny LC. Zmagazynowana energia magnetyczna wpływa do kondensatorów, ładuje je do wartości szczytowej, a następnie rozładowuje się, tworząc oscylację. W momencie, gdy energia magnetyczna jest całkowicie przekształcana w energię pola elektrycznego, napięcie na kondensatorach wzrasta do bardzo wysokiego poziomu – jest to przepięcie przecinające prąd. Częstotliwość oscylacji może sięgać kilku kiloherców, a amplituda jest potencjalnie kilkakrotnie większa niż napięcie systemu.

Wyższe wartości przerywania i niższa pojemność prowadzą do poważniejszych przepięć

Większa wartość prądu przerywającego oznacza więcej zmagazynowanej energii magnetycznej, co skutkuje większym przepięciem. Podobnie mniejsza pojemność obwodu prowadzi do wyższej impedancji charakterystycznej, co dodatkowo intensyfikuje przepięcie. Podczas gdy prąd siekający dla awyłącznik próżniowywynosi zwykle około 5 A, specyficzne parametry obwodu mogą spowodować, że to przepięcie osiągnie poziom zagrażający izolacji międzyzwojowej dławika lub integralności zakończeń kabli.

Prawdziwym winowajcą często nie jest samo siekanie

Często pomija się jeden krytyczny szczegół: w testach terenowych przy napięciu 35 kVwyłączniki próżnioweprzerywających reaktory, przepięcie spowodowane wyłącznie przerywaniem prądu często nie jest najpoważniejszym czynnikiem. Zamiast tego to „ponowny zapłon” w pierwszej fazie w celu oczyszczenia, który może następnie spowodować jednoczesne przerwanie we wszystkich trzech fazach, służy jako główny czynnik powodujący przepięcia o wysokiej częstotliwości i dużej amplitudzie. Obecne siekanie działa jak wyzwalacz, podczas gdy ponowne zapalenie eskaluje sytuację.

Zrozumienie tego mechanizmu stanowi podstawę do wyboru odpowiednich tłumików RC lub ograniczników przepięć, zapewniających, że przepięcia przełączające utrzymają się w granicach wytrzymałości izolacji.

Jeśli jesteś zainteresowany naszym głównym produktemVTZ-12 wyłącznik próżniowy,Skontaktuj się z nami w każdej chwili.