Hur uppstår strömavbrytande överspänningar när en vakuumbrytare bryter en reaktor? - Blogg

I fältoperationer kan man ibland höra en skarp "pop" när envakuumbrytareavbryter en shuntreaktor - ofta följt av ett fel i reaktorn eller en kabelavslutning. Undersökningar pekar ofta på "strömavbrytande överspänning" som boven. Hur exakt uppstår denna överspänning? Det är faktiskt ganska okomplicerat.

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

Aktuell hackning: Avbryta strömmen innan den når noll

Vakuumbrytarehar en exceptionellt stark ljusbågssläckningsförmåga. Vid avbrott av små induktiva strömmar kan brytaren släcka ljusbågen med våld - medan strömmen fortfarande är på flera ampere - snarare än att vänta på att den ska nå sin naturliga nollgenomgångspunkt. Detta fenomen är känt som "current chopping". Eftersom en reaktor är en induktiv belastning, lämnar det plötsliga strömfallet till noll den magnetiska energin som är lagrad i induktansen utan någonstans att ta vägen; den tvingas in i den strökapacitans som finns i kretsen.

Energiöverföring driver upp spänningen

Kapacitanser - såsom reaktorns kapacitans till jord eller kabelkapacitans - kombineras med induktansen för att bilda en LC-oscillerande krets. Den lagrade magnetiska energin flödar in i kondensatorerna, laddar dem till en topp och urladdas sedan tillbaka, vilket skapar en svängning. I det ögonblick som den magnetiska energin är helt omvandlad till elektrisk fältenergi, stiger spänningen över kondensatorerna till en mycket hög nivå - det här är den strömavbrytande överspänningen. Svängningsfrekvensen kan nå flera kilohertz, med en amplitud potentiellt flera gånger högre än systemspänningen.

Högre hackningsvärden och lägre kapacitans leder till svårare överspänningar

Ett högre hackströmvärde innebär mer lagrad magnetisk energi, vilket resulterar i en högre överspänning. På samma sätt leder en mindre kretskapacitans till en högre karakteristisk impedans, vilket ytterligare intensifierar överspänningen. Medan hackströmmen för envakuumbrytareär typiskt runt 5A, kan specifika kretsparametrar få denna överspänning att nå nivåer som hotar reaktorns isolering mellan varv eller kabelavslutningarnas integritet.

Den verkliga boven är ofta inte själva hackningen

En kritisk detalj förbises ofta: i fälttester som involverar 35kVvakuumbrytarebryta reaktorer, är överspänningen som enbart orsakas av strömavbrott ofta inte den allvarligaste faktorn. Istället är det "återtändningen" i den första fasen för att rensa - som sedan kan utlösa samtidiga avbrott över alla tre faserna - som fungerar som den primära drivkraften för dessa högfrekventa överspänningar med hög amplitud. Nuvarande hackning fungerar som utlösaren, medan återupptändning eskalerar situationen.

Att förstå denna mekanism ger en grund för att välja lämpliga RC-dämpare eller överspänningsavledare, vilket säkerställer att switchade överspänningar hålls inom gränserna för isoleringens motståndsförmåga.

Om du är intresserad av vår huvudproduktVTZ-12 vakuumbrytare,Kontakta oss när som helst.