Kontinuiranim razvojem elektroenergetskih sustava sve je veća i primjena vakuumskih prekidača, što je neodvojivo od njihovih prednosti.Međutim, uvijek postoje neki nedostaci. Na primjer, problem prenapona vakuumskih prekidača u određenoj je mjeri utjecao na njihovu brzinu razvoja. Stoga moramo pronaći načine za ublažavanje ili sprječavanje prenapona u vakuumskim prekidačima. Dolje, Huadian vakuumski prekidač|Proizvođač vakuumskog prekidača VS1 će objasniti vrste prenapona i mjere zaštite koje se odnose na vakuumske prekidače.
I. Glavni prenaponski tipovi vakuumskih prekidača
Radni prenaponi vakuumskih prekidača uglavnom se javljaju tijekom procesa otvaranja (prekidanja), a uobičajena su sljedeća tri tipa:
1. Trenutni-prenapon rezanja
Mehanizam: Vakuumski prekidači strujnog kruga imaju izuzetno jake{0}}mogućnosti gašenja luka. Prilikom prekida male izmjenične struje (kao što je početna struja neopterećenog transformatora ili motora), struja se može prisilno prekinuti (tj. strujno-prekidanje) prije njezine prirodne nulte-točke prijelaza. U to će vrijeme magnetska energija pohranjena u induktivnom opterećenju (kao što su namoti motora) biti pretvorena u energiju električnog polja, puneći ekvivalentni kapacitet opterećenja, generirajući tako ekstremno visoke prenapone.
Karakteristike: amplituda prenapona povezana je s veličinom trenutne-vrijednosti rezanja i induktivnošću opterećenja. Što je veća trenutna-vrijednost rezanja, veći je prenapon. Ovo je najčešći tip prenapona u vakuumskim prekidačima.
2. Prenapon višestrukog ponovnog-paljenja (visoko-frekventni prenapon-ponovnog paljenja)
Mehanizam: Nakon aktiviranja prekidača, udaljenost između kontakata je vrlo mala. Ako je napon oporavka (napon oporavka frekvencije napajanja) između kontakata veći od čvrstoće izolacije kontaktnog medija tijekom prekida, razmak će se ponovno pokvariti (ponovno-paljenje). Zbog iznimno brzog oporavka vakuumskog medija, ovaj se proces može dogoditi više puta unutar mikrosekundi (viso-ponovno-paljenje). Svako ponovno-paljenje je popraćeno gašenjem visoko{7}}frekvencijske struje i ponovnim ubacivanjem energije, neprekidno pumpajući energiju u opterećenje kroz kumulativni učinak, uzrokujući porast prenapona korak po korak.
Karakteristike: Ova vrsta prenapona ima visoku strminu i veliku amplitudu, što predstavlja značajnu prijetnju izolaciji između zavoja i uzdužnoj izolaciji motora. Uglavnom se događa pri prekidanju visoko-naponskih motora ili neopterećenih transformatora.
3. Kapacitivni prekidni prenapon opterećenja
Mehanizam: Prilikom prekida kondenzatorske baterije, generiraju se prenaponi visoke-amplitude i visoke{1}}frekvencije uslijed ponovnog-paljenja luka. Ako se prekidač ponovno-zapali nakon prekida, to je jednako pražnjenju jedne grupe već napunjenih kondenzatora u drugu grupu kondenzatora kroz luk, stvarajući visoko-frekventne oscilacije, što dovodi do naglog porasta napona.
Karakteristike: Ova situacija može generirati ekstremno visoke prenapone (obično 2-3 puta ili čak više od napona prema masi), što ozbiljno ugrožava sigurnost samih kondenzatora i prekidača.
II. Mjere zaštite od prenapona za vakuumske prekidače
Za gore-spomenute tipove prenapona, zaštita se obično postiže kombinacijom "blokiranja" (smanjenje trenutne-vrijednosti rezanja) i "pražnjenja" (omogućavanje puta pražnjenja ili apsorpcija energije). Uobičajene mjere zaštite uključuju sljedeće:
1. Ugradnja otpornika-kondenzatorskog apsorbera (RC uređaj za apsorpciju)
Princip: Sastoji se od otpornika (R) i kondenzatora (C) spojenih u seriju i paralelno na strani opterećenja.
Kondenzator (C): Smanjuje prenaponsku impedanciju opterećenja, usporava porast prenapona i tako smanjuje visoko{0}}frekventnu komponentu prenapona ponovnog paljenja.
Otpornik (R): rasipa energiju, potiskuje oscilacije i sprječava rezonanciju između kondenzatora i induktiviteta opterećenja.
Primjenjivi scenariji: Prvenstveno se koristi za zaštitu motora i transformatora, posebno učinkovit u suzbijanju višestrukih prenapona ponovnog paljenja i strujnih-prekidnih prenapona.
Prednosti: Stabilan zaštitni učinak, ograničavanje amplitude i strmosti prenapona.
Nedostaci: veća veličina, veća cijena i potrošnja energije zbog dugotrajnog-grijanja otpornika.
2. Ugradnja odvodnika prenapona od cinkovog oksida (MOA)
Princip: korištenje izvrsnih nelinearnih volt{0}}amperskih karakteristika varistora od cinkovog oksida. Pod normalnim radnim naponom, odvodnik je u stanju visokog-otpora (mikroamper-struja curenja); kada se pojavi prenapon i prijeđe radni prag, on brzo provodi, ispuštajući energiju prenapona na uzemljenje, čime ograničava napon unutar raspona koji izolacija opreme može izdržati.
Razlikovanje tipa:
Odvodnici prenapona s običnom distribucijom: prvenstveno se koriste za ograničavanje prenapona munje.
Namjenski odvodnici prenapona tipa rotirajućih strojeva: posebno dizajnirani za zaštitu motora, s nižim preostalim naponom i boljim usklađivanjem s razinom izolacije motora.
Primjenjivi scenariji: prvenstveno se koristi za ograničavanje strujnih-prenapona rezanja. Treba napomenuti da obični odvodnici prenapona imaju malu brzinu odziva na višestruke prenapone ponovnog paljenja na strmim vodećim rubovima valova, a zaštitni učinak može biti ograničen; obično ih je potrebno koristiti zajedno s RC (otpornim strujnim odvodnicima).
3. Ugradite filtar induktivnog-kondenzatora (L-C).
Princip: Induktor (L) je spojen u seriju s kondenzatorom (C) paralelno na strani opterećenja. Induktor blokira visoko{1}}struju frekvencije, a kondenzator smanjuje brzinu promjene napona (du/dt). Kombinacija učinkovito filtrira visoko{3}}komponente oscilacija, suštinski usporavajući proces nakupljanja prenapona.
Primjenjivi scenariji: lokacije s iznimno visokim zahtjevima za zaštitu od prenapona (npr. posebni motori, kritična oprema).
4. Odaberite vakuumski prekidač s niskom -vrijednošću rezanja struje
Princip: Rješavanje prenapona na njegovom izvoru. Trenutna-vrijednost rezanja vakuumskog prekidača usko je povezana s materijalom kontakta. Korištenje kontaktnih materijala niske -struje-rezne-vrijednosti (npr. CuCr (bakar-krom) materijal s posebnom obradom) može smanjiti strujnu-vrijednost rezanja na vrlo nisku razinu (npr. 0,5 A - 2A), čime se značajno smanjuje amplituda prenapona na njegovom izvoru.
Procjena: Ovo je najidealnija zaštitna mjera, ali zbog obrade materijala i ograničenja troškova ponekad se mora koristiti zajedno s drugim zaštitnim uređajima.
5. Ugradite paralelni otpornik ili kondenzator
Princip: Spojite otpornik ili kondenzator paralelno preko kontakata prekidača.
Paralelni otpornik: Smanjuje stopu porasta napona za oporavak tijekom ponovnog paljenja, smanjujući vjerojatnost ponovnog paljenja.
Paralelni kondenzator: Smanjuje strmost povratnog napona između kontakata.
Evaluacija: Ova metoda je obično integrirana u unutarnji dizajn prekidača; ugradnja na terenu je rijetka.
Sažetak i preporuke za odabir
U praktičnim inženjerskim primjenama, jedna se mjera često ne koristi zasebno. Umjesto toga, primjenjuje se kombinacija zaštitnih mjera na temelju vrijednosti i važnosti zaštićenog objekta:
Za obične transformatore/vodove: Obično se odabiru vakuumski prekidači niske-struje-rezne-vrijednosti, s-odvodnicima prenapona od cink-oksida opće namjene instaliranim na strani sabirnice za pomoćnu zaštitu.
Za-motore visokog napona: motori imaju niže razine izolacije i osjetljivi su na velike prenapone. Preporuča se kombinirana zaštitna shema koja koristi RC apsorbere (za suzbijanje prenapona ponovnog paljenja i smanjenje strmosti) i namjenske odvodnike prenapona za rotirajuće električne strojeve (za ograničavanje prenapona tipa-energetike).
Za kondenzatorske baterije: Preporuča se instalirati odvodnike prenapona od cink-oksida bez procjepa (namijenjene zaštiti kondenzatora) na strani prekidača, po mogućnosti blizu kondenzatora. Ponekad su potrebni i serijski prigušnice za suzbijanje udarnih struja i prenapona.
Shaanxi Huadian Electric Co., Ltd., osnovana 2007. godine, duboko je uključena u područje opreme za kontrolu prekidača za distribuciju električne energije već petnaest godina. Ne samo da smo sudjelovali u istraživanju i razvoju glavnog domaćeg vakuumskog prekidača s trajnim magnetom VS1/VEGM, već ulažemo i gotovo 7%-8% našeg godišnjeg prihoda u istraživanje i razvoj, isključivo kako bismo prevladali bolne točke u industriji i zaštitili siguran rad energetskih sustava. Naša glavna VEGM serija ima čvrst-zapečaćeni dizajn polova. Koristeći APG tehnologiju, vakuumski prekidač te gornji i donji odlazni terminali potpuno su ugrađeni u epoksidnu smolu visokih performansi. Ovo ne samo da u potpunosti rješava problem erozije izolacije od prašine i vlage, već također povećava otpornost prekidača na mehaničke udare. Bez obzira radi li se o ekstremnoj hladnoći na velikim nadmorskim visinama ili u prašnjavom okruženju industrijskih postrojenja, prekidači Shaanxi Huadian mogu raditi stabilno. Molimo kontaktirajte nas:pannie@hdswitchgear.com.
