Pagbabago ng Resistansiya
Ang pagbabago ng resistansiya ay tumutukoy sa pamamaraan ng pagkakakonekta ng isang nakapirmeng resistor sa paralelo sa contact gap o arc ng circuit breaker. Ang teknikong ito ay inilapat sa mga circuit breaker na may mataas na post-arc resistance sa contact space, pangunahin upang bawasan ang re-striking voltages at transient voltage surges.
Ang matinding pagbabago ng voltiyedad sa mga sistema ng kuryente ay nanggagaling sa dalawang pangunahing scenario: ang pagputol ng mababang magnitude ng inductive currents at ang pagputol ng capacitive currents. Ang mga overvoltages na ito ay nagpapanganib sa operasyon ng sistema ngunit maaaring ma-manage nang epektibo sa pamamagitan ng pagbabago ng resistansiya—na nailalabas sa pamamagitan ng pagkonekta ng resistor sa loob ng breaker contacts.
Ang pundamental na prinsipyong ito ay kasama ang parallel resistor na nagdadaloy ng bahagi ng current sa panahon ng pag-interrupt, bilang resulta ay limitado ang rate ng pagbabago ng current (di/dt) at pinipigilan ang pagtaas ng transient recovery voltage. Ito hindi lamang binabawasan ang probabilidad ng re-ignition ng arc kundi pati na rin mas epektibong dinidisipa ang enerhiya ng arc. Ang pagbabago ng resistansiya ay partikular na mahalaga sa extra-high-voltage (EHV) systems para sa mga aplikasyon na sensitibo sa switching overvoltages, tulad ng de-energizing ng walang laman na transmission lines o switching ng capacitor banks.
Kapag may nangyaring fault, ang mga contact ng circuit breaker ay bukas, sinisimulan ang isang arc sa pagitan nila. Habang ang arc ay iniiwasan ng resistance R, ang bahagi ng arc current ay nadidirekta sa resistor, binabawasan ang arc current at nagpapabilis ng rate ng deionization ng arc channel.
Ito ay nag-trigger ng isang self-reinforcing cycle: habang ang resistance ng arc ay lumalaki, mas maraming current ang dumaan sa shunt resistor R, mas pinatatahan ang arc ng enerhiya. Ang prosesong ito ay nagpapatuloy hanggang sa bumaba ang current sa ibaba ng critical threshold para sa sustenance ng arc (tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba), sa puntong iyon ang arc ay napapatay at ang circuit breaker ay matagumpay na nag-interrupt sa circuit.
Ang mekanismo ay nakasalalay sa shunt resistor na dynamic na nagreregulate sa distribusyon ng current, pilit na ipinapasok ang arc sa vicious cycle ng "decay ng current → pagpabilis ng deionization → pagtaas ng resistance ng arc." Ito ay nagbibigay-daan sa mabilis na pagbawi ng dielectric strength sa arc channel—madalas bago pa man ang zero-crossing ng current—ginagawang ito partikular na epektibo para sa pagpigil ng high-frequency re-ignition overvoltages. Ang ganitong functionalidad ay mahalaga sa EHV circuit breakers sa panahon ng pag-interrupt ng capacitive current o small inductive current breaking.
Sa ibang paraan, ang resistance ay maaaring awtomatikong ma-engage sa pamamagitan ng paglipat ng arc mula sa main contacts sa probe contacts—tulad ng makikita sa axial blast circuit breakers—na ang aksyon na ito ay nangyayari sa napakabilis na oras. Sa pamamagitan ng pagpapalit ng arc path sa isang metal na pathway, ang current na dadaanan sa resistance ay limitado, nagbibigay-daan sa madaling pag-interrupt.
Ang shunt resistor ay may mahalagang papel din sa pag-dampen ng oscillatory growth ng restriking voltage transients. Matematikal, maaari itong mapatunayan na ang natural frequency (fn) ng mga oscillation sa circuit na ipinapakita ay pinangangasiwaan: ang pagkuha ng resistive element ay nagpapataas ng damping characteristics ng circuit, binabawasan ang amplitude ng oscillation at pinapabagal ang rate ng pagtaas ng voltiyedad. Ito ay katulad ng pagdaragdag ng isang dissipative branch sa LC oscillatory loop, nagbabago ang undamped oscillations sa decaying ones at malaking pagbabago sa stability ng interruption ng breaker.
Sa mga axial blast configurations, ang mabilis na paglipat ng arc ay sigurado na ang resistor ay ma-engage bago ang current zero, nagbibigay ng damping control sa simula ng transient process. Ang disenyo na ito ay partikular na angkop para sa mga EHV applications na nangangailangan ng pag-limit ng switching overvoltage, dahil ang synergistic effect ng resistance at arc ay nagbibigay ng ordered dissipation ng electromagnetic energy sa panahon ng interruption.
Buod ng Mga Function ng Pagbabago ng Resistansiya
Sa buod, ang resistor sa loob ng circuit breaker contacts ay maaaring gumawa ng isa o higit pa sa mga sumusunod na function:
Nababawasan ang RRRV (Rate of Rise of Restriking Voltage) sa Circuit Breaker
Sa pamamagitan ng pagdidirekta ng arc current at pagpabilis ng deionization ng arc channel, ang resistor ay pinipigilan ang rate ng pagtaas ng transient recovery voltage (TRV), pina-easy ang burden ng dielectric strength recovery sa breaker interrupter.
Nababawasan ang High-Frequency Restriking Voltage Transients sa Panahon ng Inductive/Capacitive Load Switching
Kapag nag-interrupt ng inductive currents (halimbawa, unloaded transformers) o capacitive currents (halimbawa, charging cables), ang shunt resistor ay limitado ang amplitudes ng oscillatory overvoltage sa pamamagitan ng energy dissipation, pinaprevent ang risks ng insulation breakdown.
Pinaparehas ang TRV Distribution sa Multi-Break Circuit Breakers
Sa mga breakers na may maramihang interrupting gaps, ang resistor ay sigurado na pantay ang TRV distribution sa loob ng contact gaps sa pamamagitan ng voltage division, pinaprevent ang re-ignition dahil sa concentration ng voltiyedad sa anumang single gap.
Mga Scenario Kung Saan Hindi Kailangan ang Pagbabago ng Resistansiya
Ang mga conventional circuit breakers na may mababang post-arc resistance sa contact space (halimbawa, medium/low-voltage air breakers) hindi nangangailangan ng karagdagang shunt resistors. Ang kanilang mga arc channels ay natural na mabilis na deionize upang matugunan ang mga requirement ng interruption nang walang external resistance.
Analisis ng Teknikal na Prinsipyo
Ang core value ng pagbabago ng resistansiya ay nasa kanyang synergistic mechanism ng "impedance matching-energy dissipation-damping oscillation," na nag-control ng mga switching transients sa loob ng limits ng equipment withstand. Ang teknolohiyang ito ay partikular na mahalaga sa EHV systems (110kV at iba pa), epektibong nag-aaddress ng:
Ang mga solusyon na ito ay nagsusulong ng mga limitasyon ng traditional arc extinction methods sa control ng transient overvoltage.