Как возникают перенапряжения, прерывающие ток, при размыкании реактора вакуумным выключателем? - Блог

Во время полевых операций иногда можно было услышать резкий «хлопок», когдавакуумный выключательпрерывает работу шунтирующего реактора, что часто сопровождается выходом из строя реактора или обрывом кабеля. Расследования часто указывают на то, что виновником является «перенапряжение, прерывающее ток». Как именно возникает это перенапряжение? На самом деле это довольно просто.

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

Прерывание тока: прерывание тока до того, как он достигнет нуля

Вакуумные выключателиобладают исключительно сильной способностью гашения дуги. При прерывании небольших индуктивных токов автоматический выключатель может принудительно погасить дугу, пока ток все еще составляет несколько ампер, вместо того, чтобы ждать, пока она достигнет своей естественной точки пересечения нуля. Это явление известно как «срезание тока». Поскольку реактор представляет собой индуктивную нагрузку, внезапное падение тока до нуля приводит к тому, что магнитной энергии, накопленной в индуктивности, некуда деваться; он принудительно попадает в паразитную емкость, присутствующую в цепи.

Передача энергии повышает напряжение

Емкости, такие как емкость реактора относительно земли или емкость кабеля, объединяются с индуктивностью, образуя колебательный LC-контур. Накопленная магнитная энергия течет в конденсаторы, заряжает их до пика, а затем разряжается обратно, создавая колебания. В момент полного преобразования магнитной энергии в энергию электрического поля напряжение на конденсаторах возрастает до очень высокого уровня — это и есть токоразрывное перенапряжение. Частота колебаний может достигать нескольких килогерц, а амплитуда потенциально в несколько раз превышает напряжение системы.

Более высокие значения прерывания и более низкая емкость приводят к более серьезным перенапряжениям.

Большее значение тока прерывания означает больше запасенной магнитной энергии, что приводит к более высокому перенапряжению. Аналогичным образом, меньшая емкость цепи приводит к более высокому волновому сопротивлению, что еще больше усиливает перенапряжение. В то время как ток прерывания длявакуумный выключательобычно составляет около 5 А, определенные параметры схемы могут привести к тому, что это перенапряжение достигнет уровня, который угрожает межвитковой изоляции реактора или целостности кабельных наконечников.

Настоящим виновником часто является не сама рубка тока

Часто упускают из виду одну важную деталь: при полевых испытаниях напряжением 35 кВвакуумные выключателипри прерывании реакторов перенапряжение, вызванное исключительно прерыванием тока, часто не является самым серьезным фактором. Вместо этого именно «повторное зажигание» на первой фазе прояснения, которое впоследствии может вызвать одновременное прерывание во всех трех фазах, служит основной движущей силой этих высокочастотных перенапряжений с большой амплитудой. Текущее прерывание действует как триггер, а повторное зажигание обостряет ситуацию.

Понимание этого механизма обеспечивает основу для выбора соответствующих RC-демпферов или ограничителей перенапряжения, гарантируя, что коммутационные перенапряжения удерживаются в пределах стойкости изоляции.

Если вы заинтересованы в нашем основном продуктеVTZ-12 вакуумный выключатель,Пожалуйста, свяжитесь с нами в любое время.