Amb el desenvolupament continu dels sistemes d'alimentació, també augmenta l'aplicació d'interruptors de buit, cosa que és inseparable dels seus avantatges.Tanmateix, sempre hi ha alguns inconvenients. Per exemple, el problema de sobretensió dels interruptors de buit ha afectat en certa mesura la seva velocitat de desenvolupament. Per tant, hem de trobar maneres de mitigar o prevenir la sobretensió en els interruptors de buit. A continuació, disjuntor de circuit de buit Huadian|El fabricant d'interruptors al buit VS1 explicarà els tipus de sobretensió i mesures de protecció relacionades amb els interruptors al buit.
I. Principals tipus de sobretensió d'interruptors de buit
Les sobretensions de funcionament dels interruptors al buit es produeixen principalment durant el procés d'obertura (taltura), i són habituals els tres tipus següents:
1. Sobretensió de tall de corrent-
Mecanisme: els interruptors de circuit de buit tenen una capacitat d'extinció d'arc-extremada. Quan s'interromp un corrent alterna petit (com ara el corrent d'arrencada d'un transformador o motor sense càrrega), el corrent es pot tallar per força (és a dir, tall de corrent) abans del seu punt d'encreuament natural del zero-. En aquest moment, l'energia magnètica emmagatzemada a la càrrega inductiva (com ara els bobinatges del motor) es convertirà en energia de camp elèctric, carregant la capacitat equivalent de la càrrega, generant així sobretensions extremadament altes.
Característiques: l'amplitud de sobretensió està relacionada amb la magnitud del valor de tall de corrent-i la inductància de càrrega. Com més gran sigui el valor de tall-actual, més gran serà la sobretensió. Aquest és el tipus de sobretensió més comú als interruptors de buit.
2.Sobretensió de re-ignició múltiple (sobretensió de re-ignició múltiple d'alta-freqüència)
Mecanisme: després de disparar un interruptor, la distància entre els contactes és molt petita. Si la tensió de recuperació (tensió de recuperació de la freqüència d'alimentació) entre els contactes és superior a la força d'aïllament del medi de contacte durant la interrupció, el buit es trencarà de nou (re-ignició). A causa de la recuperació extremadament ràpida del medi de buit, aquest procés es pot produir diverses vegades en microsegons (reinici-alta freqüència-). Cada re-ignició s'acompanya de l'extinció d'un corrent d'alta-freqüència i la reinjecció d'energia, bombejant contínuament energia a la càrrega mitjançant un efecte acumulatiu, fent que la sobretensió augmenti pas a pas.
Característiques: aquest tipus de sobretensió té una gran inclinació i una gran amplitud, cosa que suposa una amenaça important per a l'aïllament entre girs i l'aïllament longitudinal dels motors. Es produeix principalment quan s'interrompen motors d'alta-tensió o transformadors sense càrrega.
3. Sobretensió d'interrupció de càrrega capacitiva
Mecanisme: quan s'interromp un banc de condensadors, es generen sobretensions d'-amplitud i alta-freqüència a causa de la re-ignició de l'arc. Si l'interruptor s'encén després d'una interrupció, és equivalent a que un grup de condensadors ja carregats es descarregui a un altre grup de condensadors a través de l'arc, formant oscil·lacions d'alta-freqüència, donant lloc a un fort augment de la tensió.
Característiques: aquesta situació pot generar sobretensions extremadament elevades (generalment 2-3 vegades o fins i tot superiors a la tensió a terra), cosa que amenaça seriosament la seguretat dels propis condensadors i interruptors.
II. Mesures de protecció contra sobretensió per a interruptors de buit
Per als tipus de sobretensió-esmentats anteriorment, la protecció s'aconsegueix normalment mitjançant una combinació de "bloqueig" (reduint el valor de tall-actual) i "drenatge" (proporcionant un camí de descàrrega o absorbint energia). Les mesures de protecció comunes inclouen les següents:
1. Instal·lació d'una resistència-absorbidor de condensadors (dispositiu d'absorció RC)
Principi: Consisteix en una resistència (R) i un condensador (C) connectats en sèrie i en paral·lel al costat de la càrrega.
Condensador (C): redueix la impedància de sobretensió de la càrrega, frena l'augment de la sobretensió i, per tant, redueix el component d'alta-freqüència de la sobretensió de reinici.
Resistència (R): dissipa l'energia, suprimeix l'oscil·lació i evita la ressonància entre el condensador i la inductància de càrrega.
Escenaris aplicables: s'utilitza principalment per protegir motors i transformadors, especialment eficaç per suprimir múltiples sobretensions de reinici i sobretensions de tall de corrent-.
Avantatges: Efecte de protecció estable, limitant tant l'amplitud com la inclinació de les sobretensions.
Desavantatges: una mida més gran, un cost més elevat i un consum d'energia a causa de l'escalfament de resistències a llarg termini-.
2. Instal·lació de limitadors de sobretensions d'òxid de zinc (MOA)
Principi: utilitzant les excel·lents característiques no lineals de volt-amperi dels varistors d'òxid de zinc. Amb una tensió de funcionament normal, l'aturador es troba en un estat de -alta resistència (intensitat de fuga de nivell-de microamperes); quan es produeix una sobretensió i supera el llindar de funcionament, condueix ràpidament, descarregant l'energia de sobretensió a terra, subjectant així la tensió dins del rang que pot suportar l'aïllament de l'equip.
Diferenciació de tipus:
Protecció contra sobretensions de tipus de distribució ordinària: s'utilitzen principalment per limitar les sobretensions dels llamps.
Limitadors de sobretensions tipus màquina giratòria dedicats: dissenyats específicament per protegir els motors, amb una tensió residual més baixa i que s'ajusten millor al nivell d'aïllament del motor.
Escenaris aplicables: s'utilitza principalment per limitar les sobretensions de tall de corrent-. Cal tenir en compte que els limitadors de sobretensions ordinaris tenen una velocitat de resposta lenta a múltiples sobretensions de reinici a les vores d'atac de les ones pronunciades i l'efecte de protecció pot ser limitat; normalment s'han d'utilitzar conjuntament amb RC (Resistent Current Arresters).
3. Instal·leu un filtre d'inductor-condensador (L-C).
Principi: un inductor (L) està connectat en sèrie amb un condensador (C) en paral·lel al costat de la càrrega. L'inductor bloqueja el corrent d'alta-freqüència i el condensador redueix la velocitat de canvi de tensió (du/dt). La combinació filtra eficaçment els components d'oscil·lació-d'alta freqüència, alentint fonamentalment el procés d'acumulació de sobretensió.
Escenaris aplicables: Ubicacions amb requisits de protecció de sobretensió extremadament alts (per exemple, motors especials, equips crítics).
4. Seleccioneu un interruptor de circuit de buit amb un valor de tall de corrent baix-
Principi: Abordar la sobretensió a la seva font. El valor de tall actual-d'un interruptor de buit està estretament relacionat amb el material de contacte. L'ús de materials de contacte de -corrent-tall-de baix valor (p. ex., material de CuCr (coure-crom) amb un processament especial) pot reduir el valor-actual de tall a un nivell molt baix (per exemple, 0,5 A - 2A), reduint així significativament l'amplitud de la sobretensió a la seva font.
Avaluació: aquesta és la mesura de protecció més ideal, però a causa del processament del material i les limitacions de costos, de vegades s'ha d'utilitzar juntament amb altres dispositius de protecció.
5. Instal·leu una resistència o un condensador paral·lel
Principi: connecteu una resistència o un condensador en paral·lel als contactes de l'interruptor.
Resistència paral·lela: redueix la taxa d'augment de la tensió de recuperació durant la reencesa, disminuint la probabilitat de reencendre.
Condensador paral·lel: redueix la inclinació de la tensió de recuperació entre contactes.
Avaluació: aquest mètode s'integra normalment en el disseny intern de l'interruptor; la instal·lació de camp és rara.
Resum i recomanacions de selecció
En aplicacions pràctiques d'enginyeria, sovint no s'utilitza una sola mesura de manera aïllada. En canvi, s'empra una combinació de mesures de protecció en funció del valor i la importància de l'objecte protegit:
Per a transformadors/línies normals: normalment es seleccionen interruptors de circuits de buit de baix valor de-corrent-tall-, amb protectors contra sobretensions d'òxid de zinc d'ús general-instal·lats al costat de la barra colectora per a la protecció de seguretat.
Per a motors d'-alta tensió: els motors tenen nivells d'aïllament més baixos i són sensibles a les fortes pujades. Es recomana un esquema de protecció combinat que utilitzi absorbidors RC (per suprimir les sobretensions de reinici i reduir la inclinació) i limitadors de sobretensions dedicats per a màquines elèctriques giratòries (per limitar les sobretensions de tipus-energètic).
Per a bancs de condensadors: es recomana instal·lar protectors contra sobretensions d'òxid de zinc (dedicats a la protecció de condensadors) al costat del disjuntor, preferiblement a prop dels condensadors. De vegades, també es necessiten reactors en sèrie per suprimir els corrents d'entrada i les sobretensions.
Shaanxi Huadian Electric Co., Ltd., establerta el 2007, ha estat profundament implicada en el camp dels equips de control d'interruptors de distribució d'energia durant quinze anys. No només hem participat en l'R+D de l'interruptor de buit d'imant permanent domèstic VS1/VEGM, sinó que també hem invertit gairebé el 7%-8% dels nostres ingressos anuals en R+D, únicament per superar els problemes de la indústria i salvaguardar el funcionament segur dels sistemes d'alimentació. La nostra sèrie VEGM principal adopta un disseny de pals-segellats sòlids. Utilitzant la tecnologia APG, l'interruptor al buit i els terminals de sortida superior i inferior estan completament integrats en resina epoxi d'alt rendiment. Això no només soluciona completament el problema de l'erosió de la pols i la humitat de l'aïllament, sinó que també millora la resistència de l'interruptor al xoc mecànic. Ja sigui en el fred extrem d'altituds elevades o en l'entorn polsegós de les plantes industrials, els interruptors automàtics de Shaanxi Huadian poden funcionar de manera estable. Si us plau, poseu-vos en contacte amb nosaltres:pannie@hdswitchgear.com.
