Wraz z ciągłym rozwojem systemów elektroenergetycznych wzrasta także zastosowanie wyłączników próżniowych, co jest nierozerwalnie związane z ich zaletami.Jednak zawsze są pewne wady. Na przykład problem przepięć wyłączników próżniowych w pewnym stopniu wpłynął na szybkość ich rozwoju. Dlatego musimy znaleźć sposoby na ograniczenie lub zapobieganie przepięciom w wyłącznikach próżniowych. Poniżej, wyłącznik próżniowy Huadian|Producent wyłącznika próżniowego VS1 wyjaśni rodzaje środków przepięciowych i ochronnych związanych z wyłącznikami próżniowymi.
I. Główne typy przepięć wyłączników próżniowych
Przepięcia robocze wyłączników próżniowych występują głównie podczas procesu otwierania (rozłączania) i powszechnie występują trzy następujące typy:
1. Aktualne-przepięcie tnące
Mechanizm: wyłączniki próżniowe mają niezwykle silne właściwości-gaszenia łuku. Podczas przerywania małego prądu przemiennego (takiego jak prąd rozruchowy nieobciążonego transformatora lub silnika) prąd może zostać wymuszony (tzn.{{4}odcięcie prądu) przed jego naturalnym punktem przejścia przez zero. W tym momencie energia magnetyczna zgromadzona w obciążeniu indukcyjnym (takim jak uzwojenia silnika) zostanie zamieniona na energię pola elektrycznego, ładując równoważną pojemność obciążenia, generując w ten sposób niezwykle wysokie przepięcia.
Charakterystyka: Amplituda przepięcia jest powiązana z wielkością-wartości odcięcia prądu i indukcyjnością obciążenia. Im większa-wartość odcięcia prądu, tym wyższe przepięcie. Jest to najczęstszy rodzaj przepięcia w wyłącznikach próżniowych.
2. Przepięcie związane z wielokrotnym{{1}zapłonem-(przepięcie związane z wielokrotnym-ponownym{3}zapłonem o wysokiej częstotliwości)
Mechanizm: Po zadziałaniu wyłącznika odległość między stykami jest bardzo mała. Jeżeli napięcie powrotu (napięcie powrotu częstotliwości sieciowej) między stykami jest wyższe niż wytrzymałość izolacji medium kontaktowego podczas przerwy, przerwa ponownie ulegnie zniszczeniu (-ponowny zapłon). Ze względu na niezwykle szybki odzysk ośrodka próżniowego proces ten może zachodzić wielokrotnie w ciągu mikrosekund (ponowny-zapłon-o wysokiej częstotliwości). Każdemu ponownemu-zapłonowi towarzyszy wygaszenie prądu-o wysokiej częstotliwości i ponowne wprowadzenie energii, która w sposób ciągły pompuje energię do obciążenia w wyniku kumulacji, powodując stopniowy wzrost przepięcia.
Charakterystyka: ten typ przepięcia charakteryzuje się dużą stromością i dużą amplitudą, co stwarza poważne zagrożenie dla izolacji międzyzwojowej i izolacji wzdłużnej silników. Dzieje się tak głównie podczas przerywania silników-wysokonapięciowego lub nieobciążonych transformatorów.
3. Przepięcie spowodowane przerwaniem obciążenia pojemnościowego
Mechanizm: podczas przerywania pracy baterii kondensatorów w wyniku ponownego-zapłonu łuku generowane są przepięcia o wysokiej-amplitturze i{1}}wysokiej częstotliwości. Jeśli wyłącznik-zapłon ponownie po przerwie, jest to równoznaczne z rozładowywaniem przez łuk jednej grupy już naładowanych kondensatorów do innej grupy kondensatorów, tworząc oscylacje o wysokiej-częstotliwości, prowadzące do gwałtownego wzrostu napięcia.
Charakterystyka: Taka sytuacja może generować wyjątkowo wysokie przepięcia (zwykle 2-3 razy lub nawet wyższe niż napięcie do masy), co poważnie zagraża bezpieczeństwu kondensatorów i samych wyłączników.
II. Środki ochrony przeciwprzepięciowej dla wyłączników próżniowych
W przypadku-wymienionych powyżej typów przepięć ochronę zwykle osiąga się poprzez kombinację „blokowania” (zmniejszania-wartości odcięcia prądu) i „drenowania” (zapewniania ścieżki wyładowania lub pochłaniania energii). Typowe środki ochrony obejmują:
1. Instalowanie rezystora-absorbera kondensatora (urządzenia absorpcyjnego RC)
Zasada działania: Składa się z rezystora (R) i kondensatora (C) połączonych szeregowo i równolegle po stronie obciążenia.
Kondensator (C): zmniejsza impedancję udarową obciążenia, spowalnia wzrost przepięcia, a tym samym zmniejsza składową-wysokiej częstotliwości przepięcia ponownego zapłonu.
Rezystor (R): rozprasza energię, tłumi oscylacje i zapobiega rezonansowi pomiędzy kondensatorem a indukcyjnością obciążenia.
Obowiązujące scenariusze: Stosowane głównie do ochrony silników i transformatorów, szczególnie skuteczne w tłumieniu przepięć wielokrotnych ponownego zapłonu i przepięć-odcinających prąd.
Zalety: Stabilny efekt ochronny, ograniczający zarówno amplitudę, jak i stromość przepięć.
Wady: większy rozmiar, wyższy koszt i zużycie energii ze względu na-długotrwałe ogrzewanie rezystorowe.
2. Montaż ograniczników przepięć na bazie tlenku cynku (MOA)
Zasada: wykorzystanie doskonałej nieliniowej-amperowej charakterystyki warystorów z tlenku cynku. Przy normalnym napięciu roboczym ogranicznik znajduje się w stanie wysokiej-oporności (prąd upływowy na poziomie mikroampera-); gdy wystąpi przepięcie przekraczające próg zadziałania, szybko przewodzi, odprowadzając energię przepięcia do ziemi, ograniczając w ten sposób napięcie w zakresie, jaki może wytrzymać izolacja sprzętu.
Rozróżnienie typu:
Zwykłe ograniczniki przepięć typu dystrybucyjnego: Stosowane głównie do ograniczania przepięć piorunowych.
Dedykowane ograniczniki przepięć typu maszyn wirujących: Specjalnie zaprojektowane do ochrony silników, charakteryzujące się niższym napięciem szczątkowym i lepiej dopasowanym poziomem izolacji silnika.
Obowiązujące scenariusze: Stosowane głównie do ograniczania przepięć-cięcia prądu. Należy zauważyć, że zwykłe ograniczniki przepięć mają powolną reakcję na wielokrotne przepięcia ponownego zapłonu na stromych krawędziach natarcia fali, a skuteczność ochrony może być ograniczona; zwykle należy je stosować w połączeniu z RC (odpornymi ogranicznikami prądowymi).
3. Zainstaluj filtr indukcyjny-kondensatorowy (L-C).
Zasada: Cewka indukcyjna (L) jest połączona szeregowo z kondensatorem (C) równolegle po stronie obciążenia. Cewka blokuje prąd-o wysokiej częstotliwości, a kondensator zmniejsza szybkość zmian napięcia (du/dt). To połączenie skutecznie filtruje-składniki oscylacji o wysokiej częstotliwości, zasadniczo spowalniając proces narastania przepięcia.
Obowiązujące scenariusze: Lokalizacje o wyjątkowo wysokich wymaganiach dotyczących ochrony przeciwprzepięciowej (np. specjalne silniki, sprzęt krytyczny).
4. Wybierz wyłącznik próżniowy o małej wartości prądu-wycinania
Zasada: Rozwiązanie problemu przepięcia u jego źródła. Aktualna-wartość cięcia wyłącznika próżniowego jest ściśle związana z materiałem styku. Stosowanie materiałów stykowych o niskim-prądzie-cięcia- (np. materiału CuCr (miedź-chromu) poddanego specjalnej obróbce) może zmniejszyć wartość-prądu cięcia do bardzo niskiego poziomu (np. 0,5 A - 2A), w ten sposób znacznie zmniejszając amplitudę przepięcia u jego źródła.
Ocena: Jest to najbardziej idealny środek ochronny, ale ze względu na obróbkę materiału i ograniczenia kosztowe czasami należy go stosować w połączeniu z innymi urządzeniami ochronnymi.
5. Zainstaluj rezystor równoległy lub kondensator
Zasada: Podłącz rezystor lub kondensator równolegle do styków wyłącznika.
Rezystor równoległy: Zmniejsza szybkość wzrostu napięcia powrotnego podczas ponownego zapłonu, zmniejszając prawdopodobieństwo ponownego zapłonu.
Kondensator równoległy: Zmniejsza stromość napięcia odzyskiwania między stykami.
Ocena: Metoda ta jest zazwyczaj zintegrowana z wewnętrzną konstrukcją wyłącznika; instalacja w terenie jest rzadkością.
Podsumowanie i zalecenia dotyczące wyboru
W praktycznych zastosowaniach inżynierskich pojedynczy środek często nie jest używany oddzielnie. Zamiast tego stosuje się kombinację środków ochrony w oparciu o wartość i znaczenie chronionego obiektu:
W przypadku zwykłych transformatorów/linii: Zazwyczaj wybiera się wyłączniki próżniowe o niskim-prądzie-tnącym-, z-ochronnikami przepięciowymi ogólnego przeznaczenia instalowanymi po stronie szyn zbiorczych w celu zabezpieczenia rezerwowego.
W przypadku silników-wysokonapięciowych: silniki mają niższy poziom izolacji i są wrażliwe na strome przepięcia. Zalecany jest kombinowany schemat ochrony wykorzystujący pochłaniacze RC (w celu tłumienia przepięć związanych z ponownym zapłonem i zmniejszania stromości) oraz dedykowane ograniczniki przepięć do wirujących maszyn elektrycznych (w celu ograniczenia przepięć typu-energetycznego).
Dla baterii kondensatorów: Zaleca się instalowanie bezprzerwowych ograniczników przepięć z tlenku cynku (przeznaczonych do ochrony kondensatorów) po stronie wyłącznika, najlepiej w pobliżu kondensatorów. Czasami potrzebne są również dławiki szeregowe, aby stłumić prądy rozruchowe i przepięcia.
Firma Shaanxi Huadian Electric Co., Ltd., założona w 2007 roku, od piętnastu lat jest głęboko zaangażowana w dziedzinę sprzętu sterującego przełącznikami dystrybucji energii. Nie tylko braliśmy udział w badaniach i rozwoju głównego nurtu domowego wyłącznika próżniowego z magnesami trwałymi VS1/VEGM, ale także inwestujemy prawie 7%-8% naszych rocznych przychodów w badania i rozwój, wyłącznie po to, aby przezwyciężyć problemy branży i zapewnić bezpieczną pracę systemów zasilania. W naszej głównej serii VEGM zastosowano solidną-uszczelnioną konstrukcję słupa. Wykorzystując technologię APG, przerywacz próżniowy oraz górne i dolne zaciski odpływowe są całkowicie osadzone w wysokowydajnej żywicy epoksydowej. To nie tylko całkowicie rozwiązuje problem erozji izolacji przez pył i wilgoć, ale także zwiększa odporność wyłącznika na wstrząsy mechaniczne. Niezależnie od tego, czy pracują w ekstremalnie niskich temperaturach na dużych wysokościach, czy w zapylonym środowisku zakładów przemysłowych, wyłączniki Shaanxi Huadian mogą działać stabilnie. Skontaktuj się z nami:pannie@hdswitchgear.com.
