החלפת התנגדות במעגל נתק

החלפת 저항

החלפת 저항 מתארת את המנהג לחבר 저נגד קבוע במקביל לרווח מגע או קשת במפסק. טכניקה זו נמצאת בשימוש במפרקי חשמל בעלי 저נגד גבוה לאחר הקשת ברווח המגע, בעיקר כדי להפחית מתחים חוזרים ומתחים צפויים רגעיים.

נפילות מתח חמורות במערכות חשמל נובעות משני סצenarios עיקריים: הפסקת זרמים אינדוקטיביים קטנים וניתוק זרמים קיבוליים. מתחים אלו מסכנים את פעולת המערכת אך ניתנים לניהול יעיל באמצעות החלפת 저נגד—שנעשית על ידי חיבור 저נגד בין מגעי המפסק.

העקרון הבסיסי כולל את הנגד המשלים שמביא חלק מהזרם במהלך הפסקה, בכך מגביל את קצב שינוי הזרם (di/dt) ומפחית את עליית המתח השחזור הרגעי. זה לא רק מפחית את הסיכוי לחידוש הקשת אלא גם מבזבז את אנרגיית הקשת באופן יעיל יותר. החלפת저נגד היא קריטית במיוחד במערכות מתח גבוה מאוד (EHV) עבור יישומים רגישים למתחי פיצול, כגון הפסקת קווי תמסורת ללא עומס או החלפת בנקים קיבוליים.

כאשר מתרחש תקלה, מגעי המפסק נפתחים ומתחילת קשת ביניהם. כאשר הקשת מוסטת על ידי R, חלק מהזרם של הקשת מוסט דרך הנגד, מפחית את זרם הקשת וממהר את קצב הדיאוניזציה של ערוץ הקשת.

זה מפעיל מחזור מאפיין: ככל שהנגד של הקשת עולה, זרם נוסף עובר דרך הנגד המשלים R, מפחית עוד יותר את אנרגיית הקשת. התהליך הזה ממשיך עד שהזרם יורד מתחת לסף הקריטי לקיום הקשת (כמתואר בתמונה למטה), ובנקודה הזו הקשת כבה והמפסק מפסיק בהצלחה את החשמל.

המנגנון תלוי בנגד המשלים שמשתנה דינמית את התפלגות הזרם, מכריח את הקשת להיכנס למעגל "ירידה בזרם → דיאוניזציה מהירה → עלייה בנגד הקשת." זה מאפשר השתקמות מהירה של עמידות דילקטרית בערוץ הקשת—לעיתים לפני האפס של הזרם—מה שעושה אותו особенно эффективным для подавления высокочастотных перенапряжений при повторном зажигании. Такая функциональность критически важна для выключателей EHV при прерывании емкостного тока или малых индуктивных токов.

בדרך אחרת, הנגד יכול להופעל.AutoSizeOMATICALLY על ידי העברת הקשת ממגעי הראש למגעי הניסוי— כמו במפסקים עם פיצוץ צירי—עם פעולה זו מתרחשת בזמן קצר מאוד. על ידי החלפת מסלול הקשת במסלול מתכתי, הזרם הזורם בנגד מוגבל, מה שמאפשר הפסקה קלה.

הנגד המשלים משחק תפקיד קריטי בחימום הגידול המתנודד של מתחי החידוש. מתמטית, ניתן להוכיח כי התדירות הטבעית (fn) של התנודות במעגל מושפע על ידי: הוספת אלמנט 저נגד משפרת את תכונות ההמסרה של המעגל, מצמצמת את משרעת התנודה ומואטת את קצב עליית המתח. זהו אנלוגי לשילוב ענף מפזר במעגל תנודה LC, הממיר תנודות בלתי מפוזרות לתנודות נ coeffs.

בקונפיגורציות פיצוץ ציריות, העברת הקשת המהירה מבטיחה שהנגד מופעל לפני אפס הזרם, מספקת שליטה בהמסרה מתחילת התהליך הטרנסיאנטי. עיצוב זה מתאים במיוחד ליישומי EHV שדורשים הגבלה של מתחי פיצול, שכן השפעתם הסינרגטית של הנגד והקשת מאפשרת הפצה מסודרת של אנרגיה אלקטרומגנטית במהלך הפסקה.

סיכום פונקציות החלפת נגד

לסיכום, נגד על מגעי מפסק יכול לבצע אחת או יותר מהפונקציות הבאות:

מפחית את קצב עליית מתח החידוש (RRRV) במפסק

באמצעות הסחת זרם הקשת והאצת דיאוניזציה של ערוץ הקשת, הנגד מדוכא את קצב עליית המתח השחזור הרגעי (TRV), מקל על מטען השחזור של עמידות דילקטרית במפסק.

מפחית מתחי חידוש בתדר גבוה במהלך הפסקת עומס אינדוקטיבי/קיבולי

כאשר מפסיקים זרמים אינדוקטיביים (לדוגמה, טראנספורמרים ללא עומס) או זרמים קיבוליים (לדוגמה, כבלים טעונים), הנגד המשלים מגביל את משרעות המתחים המיתמיים באמצעות פיזור אנרגיה, למנוע סיכוני שבירה של המבודד.

 מדגים את הפצת TRV במפסקים מרובים

במפרקים עם מספר פערים מפסיקים, הנגד מבטיח הפצה אחידה של TRV בין פערי מגע באמצעות חלוקת מתח, כדי למנוע חידוש עקב הריכוז של מתח באחד מהפערים.

סצנריות שבהן אין צורך בהחלפת נגד

מפרקים קונבנציונליים בעלי נגד נמוך לאחר הקשת ברווח המגע (לדוגמה, מפרקים אוויריים בינוניים/נמוכים) אינם דורשים נגדים משלימים. ערוצי הקשת שלהם מדיאוניזים במהירות מספיק כדי לעמוד בדרישות הפסקה ללא נגד חיצוני.

ניתוח עקרון טכני

ערך הליבה של החלפת נגד נמצאת במנגנון הסינרגטי של "התאמה של מתח-פיזור אנרגיה-המסרה של תנודות", המאפשר לשלוט בפיצולים תוך גבולות סובלנות הציוד. טכנולוגיה זו חשובה במיוחד במערכות EHV (110kV ומעלה), מטפלת בצורה יעילה ב:

• מתחים מעלים במהלך הפסקת זרמים קטנים

• מתחי חידוש במהלך הפסקת זרמים קיבוליים

פתרונות אלו מעקפים את המגבלות של שיטות כיבוי קשת מסורתיות בשליטה במתחים רגעיים.