Континуираним развојем електроенергетских система повећава се и примена вакуумских прекидача, што је неодвојиво од њихових предности.Међутим, увек постоје неки недостаци. На пример, проблем пренапона вакуумских прекидача је у извесној мери утицао на њихову брзину развоја. Стога морамо пронаћи начине да ублажимо или спречимо пренапон у вакуумским прекидачима. Испод, Хуадиан вакуумски прекидач|ВС1 произвођач вакуумских прекидача ће објаснити врсте пренапона и мере заштите у вези са вакуумским прекидачима.
И. Главни типови пренапона вакуумских прекидача
Радни пренапони вакуумских прекидача се углавном јављају током процеса отварања (прекидања), а уобичајена су следећа три типа:
1. Тренутни-пренапон сечења
Механизам: Вакумски прекидачи имају изузетно јаке{0}}могућности гашења лука. Када се прекине мала наизменична струја (као што је почетна струја неоптерећеног трансформатора или мотора), струја може бити насилно прекинута (тј., -сечење струје) пре своје природне нулте- тачке преласка. У овом тренутку, магнетна енергија ускладиштена у индуктивном оптерећењу (као што су намотаји мотора) ће се претворити у енергију електричног поља, пунећи еквивалентну капацитивност оптерећења, стварајући тако екстремно високе пренапоне.
Карактеристике: Амплитуда пренапона је повезана са величином тренутне{0}}вредности резања и индуктивности оптерећења. Што је већа тренутна{2}}вредност резања, то је већи пренапон. Ово је најчешћи тип пренапона у вакуумским прекидачима.
2. Вишеструки пре{1}}пренапон паљења (високо-пренапон вишеструког паљења-)
Механизам: Након искључивања прекидача, размак између контаката је веома мали. Ако је повратни напон (напон поврата фреквенције снаге) између контаката већи од изолационе чврстоће контактног медијума током прекида, јаз ће се поново покварити (поновно -паљење). Због изузетно брзог опоравка вакуумског медијума, овај процес се може десити више пута у року од микросекунди (високофреквентно-паљење). Свако поновно{6}}паљење је праћено гашењем струје високе-и поновним убризгавањем енергије, непрекидно пумпајући енергију у оптерећење кроз кумулативни ефекат, узрокујући да пренапон расте корак по корак.
Карактеристике: Овај тип пренапона има велику стрмину и велику амплитуду, што представља значајну претњу за међу{0}}изолацију и уздужну изолацију мотора. Углавном се дешава када се прекидају-мотори високог напона или неоптерећени трансформатори.
3. Пренапон прекида капацитивног оптерећења
Механизам: Приликом прекидања кондензаторске батерије, генеришу се пренапони високе-амплитуде и високе-фреквенције услед поновног-паљења лука. Ако се прекидач поново-упали након прекида, то је еквивалентно томе да се једна група већ напуњених кондензатора празни у другу групу кондензатора кроз лук, формирајући високо-осцилације, што доводи до наглог повећања напона.
Карактеристике: Ова ситуација може да генерише екстремно високе пренапоне (обично 2-3 пута или чак више од напона према земљи), што озбиљно угрожава безбедност самих кондензатора и прекидача.
ИИ. Мере заштите од пренапона за вакуумске прекидаче
За горе наведене-типове пренапона, заштита се обично постиже комбинацијом „блокирања“ (смањење тренутне-вредности резања) и „одводњавања“ (обезбеђивање путање пражњења или апсорпције енергије). Уобичајене мере заштите укључују следеће:
1. Инсталирање отпорника{1}}кондензаторског апсорбера (РЦ апсорпционог уређаја)
Принцип: Састоји се од отпорника (Р) и кондензатора (Ц) повезаних серијски и паралелно на страни оптерећења.
Кондензатор (Ц): Смањује импедансу пренапона оптерећења, успорава пораст пренапона и тако смањује -компоненту високе фреквенције пренапона поновног паљења.
Отпорник (Р): Расипа енергију, потискује осцилације и спречава резонанцију између кондензатора и индуктивности оптерећења.
Применљиви сценарији: Првенствено се користи за заштиту мотора и трансформатора, посебно ефикасан у сузбијању вишеструких пренапона при поновном паљењу и струјних{0}}пренапона.
Предности: Стабилан заштитни ефекат, ограничавајући и амплитуду и стрмину пренапона.
Недостаци: Већа величина, већа цена и потрошња енергије због дуготрајног-гревања отпорника.
2. Инсталација одводника пренапона цинк оксида (МОА)
Принцип: Коришћење одличних нелинеарних волт{0}}амперских карактеристика варистора од цинк оксида. Под нормалним радним напоном, одводник је у стању-високог отпора (струја цурења на нивоу микроампера{3}}); када дође до пренапона и пређе радни праг, он брзо спроводи, испуштајући енергију пренапона у земљу, чиме се стеже напон у опсегу који изолација опреме може да издржи.
Разликовање типа:
Одводники пренапона обичног дистрибутивног типа: Првенствено се користе за ограничавање пренапона грома.
Наменски одводники пренапона за ротирајућу машину: Посебно дизајнирани да заштите моторе, имају нижи преостали напон и боље одговарају нивоу изолације мотора.
Применљиви сценарији: Првенствено се користе за ограничавање струјних{0}}пренапона. Треба напоменути да обични одводники пренапона имају малу брзину одговора на вишеструке пренапоне поновног паљења на стрмим предњим ивицама таласа, а ефекат заштите може бити ограничен; обично их је потребно користити у комбинацији са РЦ (отпорним одводником струје).
3. Инсталирајте индуктор-кондензатор (Л-Ц) филтер
Принцип: Индуктор (Л) је повезан серијски са кондензатором (Ц) паралелно на страни оптерећења. Индуктор блокира високо{1}}струју, а кондензатор смањује брзину промене напона (ду/дт). Комбинација ефикасно филтрира високо{3}}компоненте осциловања, суштински успоравајући процес пренапона.
Применљиви сценарији: Локације са изузетно високим захтевима заштите од пренапона (нпр. специјални мотори, критична опрема).
4. Изаберите вакуумски прекидач са ниском струјном-вредношћу резања
Принцип: Решавање пренапона на његовом извору. Тренутна-вредност резања вакуумског прекидача је уско повезана са материјалом контакта. Коришћењем материјала за контакте ниске{3}}струје-резивања-вредности (нпр. ЦуЦр (бакар-хром) материјала са посебном обрадом) може се смањити тренутна -вредност сечења на веома низак ниво (нпр. 0,5А - 2А), чиме се значајно смањује амплитуда његовог извора пренапона.
Процена: Ово је најидеалнија заштитна мера, али због обраде материјала и ограничења трошкова, понекад је потребно да се користи у комбинацији са другим заштитним уређајима.
5. Инсталирајте паралелни отпорник или кондензатор
Принцип: Повежите отпорник или кондензатор паралелно преко контаката прекидача.
Паралелни отпорник: Смањује стопу пораста напона за опоравак током поновног паљења, смањујући вероватноћу поновног паљења.
Паралелни кондензатор: Смањује стрмину повратног напона између контаката.
Процена: Ова метода је обично интегрисана у унутрашњи дизајн прекидача; постављање на терену је ретко.
Резиме и препоруке за избор
У практичним инжењерским апликацијама, једна мера се често не користи изоловано. Уместо тога, примењује се комбинација мера заштите на основу вредности и значаја заштићеног објекта:
За обичне трансформаторе/водове: типично се бирају вакуумски прекидачи ниске-струјне-сечења-вредности, са одводницима пренапона од цинк оксида опште намене- инсталираним на страни сабирнице за резервну заштиту.
За моторе високог{0}}напона: Мотори имају ниже нивое изолације и осетљиви су на стрме пренапоне. Препоручује се комбинована заштитна шема која користи РЦ апсорбере (за сузбијање пренапона при поновном паљењу и смањење стрмине) и наменске одводнике пренапона за ротирајуће електричне машине (за ограничавање пренапона типа енергије{2}}).
За батерије кондензатора: Препоручљиво је инсталирати одводнике пренапона од цинк оксида без размака (намењени заштити кондензатора) на страни прекидача, пожељно близу кондензатора. Понекад су потребни и серијски реактори за сузбијање ударних струја и пренапона.
Схаанки Хуадиан Елецтриц Цо., Лтд., основана 2007. године, већ петнаест година је дубоко укључена у област опреме за контролу прекидача за дистрибуцију електричне енергије. Не само да смо учествовали у истраживању и развоју главног домаћег вакуумског прекидача са трајним магнетима ВС1/ВЕГМ, већ улажемо и скоро 7%-8% нашег годишњег прихода у истраживање и развој, искључиво да бисмо превазишли болне тачке у индустрији и заштитили безбедан рад енергетских система. Наша главна ВЕГМ серија има чврст-запечаћени дизајн стубова. Користећи АПГ технологију, вакуумски прекидач и горњи и доњи излазни терминали су потпуно уграђени у епоксидну смолу високих перформанси. Ово не само да у потпуности решава проблем ерозије прашине и влаге изолације, већ и повећава отпорност прекидача на механички удар. Било у екстремној хладноћи на великим надморским висинама или у прашњавом окружењу индустријских постројења, Схаанки Хуадиан прекидачи могу да раде стабилно. Молимо контактирајте нас:pannie@hdswitchgear.com.
