Pagbag-o sa Resistance sa usa ka Circuit Breaker
Pagbago sa Resistance
Ang pagbago sa resistance nagrefer sa praktika sa pagkonekta og fixed resistor sa parallel sa contact gap o arc sa circuit breaker. Kini nga teknika gigamit sa mga circuit breakers nga may mataas nga post-arc resistance sa contact space, pangunahan aron mapagmaneho ang re-striking voltages ug transient voltage surges.
Ang matangis nga pagbag-o sa voltage sa power systems mao ang resulta sa duha ka pangunahing scenario: pag-interrupt sa low-magnitude inductive currents ug pag-break sa capacitive currents. Ang mga overvoltages niini nag-atiman og panganib alang sa operasyon sa sistema apan mahimo ra kini nga mapagmaneho pinaagi sa pagbago sa resistance—gipahimulos pinaagi sa pagkonekta og resistor sa parallel sa breaker contacts.
Ang pundamental nga prinsipyong gipagtubag niini mao ang parallel resistor nga nag-divert sa bahin sa current sa panahon sa interruption, samtang limitado ang rate sa pagbag-o sa current (di/dt) ug nag-suppress sa pag-ataas sa transient recovery voltage. Kini wala lang mobawas sa probability sa re-ignition sa arc apan mas epektibo usab sa pag-dissipate sa energy sa arc. Ang pagbago sa resistance labi na importante sa extra-high-voltage (EHV) systems para sa mga aplikasyon nga sensitibo sa switching overvoltages, sama sa de-energizing sa unloaded transmission lines o switching capacitor banks.
Kapag adunay fault, ang mga contact sa circuit breaker magbukas, nagsugyot og arc sa tibuok nila. Tungod kay ang arc gi-shunt sa resistance R, ang bahin sa arc current mag-divert sa resistor, mobawasan ang arc current ug mapabilis ang deionization rate sa arc channel.
Kini nag-trigger og self-reinforcing cycle: kon ang resistance sa arc madaghan, ang mas daghan nga current moguli sa shunt resistor R, mobawasan pa ang energy sa arc. Kini nga proseso molihok hangtod ang current mobaba sa critical threshold para sa sustenance sa arc (as depicted in the figure below), diin ang arc mag-extinguish ug ang circuit breaker makamposante sa pag-interrupt sa circuit.
Ang mekanismo nagbatasan sa shunt resistor nga dinamically regulate ang distribution sa current, pag-push sa arc sa vicious cycle sa "decay sa current → accelerated deionization → rising arc resistance." Kini nag-enable sa rapid recovery sa dielectric strength sa arc channel—kasagaran bago pa ang zero-crossing sa current—molihok nga labi na epektibo sa pag-suppress sa high-frequency re-ignition overvoltages. Kini nga functionality labi na importante sa EHV circuit breakers sa panahon sa capacitive current interruption o small inductive current breaking.
Alternatibo, ang resistance mahimo nga ma-engage sa automatic pinaagi sa pag-transfer sa arc gikan sa main contacts ngadto sa probe contacts—as seen in axial blast circuit breakers—kon kini nga aksyon molihok sa extremely short time. Pinaagi sa pag-substitute sa arc path ngadto sa metallic pathway, ang current nga moguli sa resistance gitakean, pagbibigay og easy interruption.
Ang shunt resistor usab nag-play og critical role sa dampening sa oscillatory growth sa restriking voltage transients. Mathematically, it can be proven that the natural frequency (fn) of oscillations in the circuit shown is governed by: introducing a resistive element enhances the circuit's damping characteristics, reducing oscillation amplitude and retarding voltage rise rates. This is analogous to incorporating a dissipative branch into an LC oscillatory loop, transforming undamped oscillations into decaying ones and significantly improving breaker interruption stability.
Sa axial blast configurations, ang rapid arc transfer sigurado nga ang resistor mo-engage bago ang current zero, providing damping control sa onset sa transient process. Kini nga disenyo labi na suited sa EHV applications nga gibutangan sa limitation sa switching overvoltage, tungod kay ang synergistic effect sa resistance ug arc nag-enable sa ordered dissipation sa electromagnetic energy sa panahon sa interruption.
Summary sa Mga Function sa Resistance Switching
Sa summary, ang resistor sa parallel sa circuit breaker contacts mahimo nga magperform og usa o mas daghan pa sa mga sumusunod nga function:
Nagbawas sa RRRV (Rate of Rise of Restriking Voltage) sa Circuit Breaker
Pinaagi sa pag-divert sa arc current ug pag-accelerate sa deionization sa arc channel, ang resistor nag-suppress sa rate sa pag-ataas sa transient recovery voltage (TRV), easing ang burden sa dielectric strength recovery sa breaker interrupter.
Nagmitigates sa High-Frequency Restriking Voltage Transients sa Inductive/Capacitive Load Switching
Kon interrupting inductive currents (e.g., unloaded transformers) o capacitive currents (e.g., charging cables), ang shunt resistor limita ang amplitudes sa oscillatory overvoltage pinaagi sa energy dissipation, preventing insulation breakdown risks.
Equalizes TRV Distribution sa Multi-Break Circuit Breakers
Sa breakers nga may multiple interrupting gaps, ang resistor sigurado nga uniform TRV distribution sa tanang contact gaps pinaagi sa voltage division, avoiding re-ignition tungod sa concentration sa voltage sa bisan asa nga gap.
Scenarios Nga Wala Na Gi-need ang Resistance Switching
Ang conventional circuit breakers nga may low post-arc resistance sa contact space (e.g., medium/low-voltage air breakers) wala na gi-need og additional shunt resistors. Ang ilang arc channels naturalmente deionize rapido kaayo aron mapahimulos ang interrupting requirements wala pa external resistance.
Technical Principle Analysis
Ang core value sa resistance switching nahimong sa iyang synergistic mechanism sa "impedance matching-energy dissipation-damping oscillation," nga nag-control sa switching transients sa equipment withstand limits. Kini nga teknolohiya labi na critical sa EHV systems (110kV ug uban pa), effectively addressing:
Kini nga mga solusyon nakabalik sa mga limitation sa traditional arc extinction methods sa transient overvoltage control.
