Izolētāja pretestības maiņa
Rezistīvās pārslēgšanas
Rezistīvā pārslēgšana attiecas uz praksi, kad fiksētais rezisors tiek savienots paralēli ar kontaktu atstarpi vai loksnes šķērsējumu apgaismojuma izslēgē. Šī tehnika tiek piemērota apgaismojuma izslēgēm ar augstu pēclopresistību kontaktu telpā, galvenokārt, lai mazinātu atkalapdziedinošo spriegumu un pagaidu sprieguma pieaugumu.
Smagās sprieguma svārstības elektrotīklos rodas no diviem galvenajiem scenārijiem: zema intensitātes induktīvo strāvu pārtraukšana un kapacitatīvo strāvu pārtraukšana. Šie pārspriegumi rada riskus sistēmas darbībai, bet to var efektīvi pārvaldīt, izmantojot rezistīvās pārslēgšanu—sasniedzot rezistora savienošanu pār slēdzļa kontaktiem.
Pamata princips ietver paralēlo rezistora novirzīšanu daļai strāvas pārtraukuma laikā, tādējādi ierobežojot strāvas maiņas ātrumu (di/dt) un samazinot pagaidu atdzimšanas sprieguma pieaugumu. Tas ne tikai samazina loksnes atkalapdziedināšanās iespējamību, bet arī efektīvāk disipē loksnes enerģiju. Rezistīvā pārslēgšana ir īpaši svarīga ļoti augstspriegumā (EHV) sistēmās, kurās jāierobežo pārslēguma pārspriegumi, piemēram, atslēdzot nelādētas pārvades līnijas vai pārslēdzot kondensatoru bankas.
Kad notiek defekts, apgaismojuma izslēguma kontakti atveras, veidojot loksni starp tiem. Kad loksne tiek novirzīta caur rezistoru R, daļa no loksnes strāvas novirzās caur rezistoru, samazinot loksnes strāvu un paātrinot loksnes kanāla deionizācijas tempu.
Tas aktivizē pašpalielinājošanos ciklu: kā tikai loksnes rezistība palielinās, vairāk strāvas plūst caur shunt rezistoru R, turpmāk izsūcot loksni no enerģijas. Šis process turpinās līdz strāva nepārsniedz kritisko slieksni loksnes uzturēšanai (kā attēlots zemāk), tad loksne izdzena un apgaismojuma izslēgums veiksmīgi pārtrauc elektriskās saiti.
Mehānisma pamatā ir shunt rezistora dinamiska strāvas sadalījuma regulēšana, piespiežot loksni "strāvas sablakstīšanās → paātrināta deionizācija → loksnes rezistības pieaugums" ciklā. Tas ļauj ātri atjaunot dielektrikas stiprumu loksnes kanālā—bieži vien pirms strāvas nulles punkta—padarot to īpaši efektīvu augstfrekvences atkalapdziedinošo pārspriegumu samazināšanā. Šāda funkcionalitāte ir kritiska EHV apgaismojuma izslēgumos, pārslēdzot kapacitatīvo strāvu vai mazu induktīvo strāvu.
Alternatīvi, rezistors var automātiski ieiet darbā, pārceltot loksni no galvenajiem kontaktiem uz sondu kontaktiem—kā redzams assālējās apgaismojuma izslēgumos—un šis darbība notiek ļoti īsā laikā. Aizstājot loksnes ceļu ar metāla ceļu, tā caur rezistoru plūstošā strāva tiek ierobežota, ļaujot viegli pārtraukt.
Shunt rezistors spēlē arī kritisko lomu, samazinot atkalapdziedinošo sprieguma transitoriālo svārstību oscilāciju pieaugumu. Matemātiski var pierādīt, ka attēlotās shēmas dabiskās frekvences (fn) oscilācijas tiek kontrolētas: ieviešot rezistīvo elementu, palielinās shēmas dempfēšanas raksturojumi, samazinot oscilāciju amplitūdu un aizverot sprieguma pieauguma ātrumu. Tas ir līdzīgs LC oscilāciju kontūras dissipatīvā šūnas ieviešanai, pārveidojot nedempfētas oscilācijas par sablakstīšanās procesu un būtiski uzlabojot izslēguma stabilitāti.
Assālējās konfigurācijās ātra loksnes pārcelšana nodrošina, ka rezistors ieiet darbā pirms strāvas nulles, sniedzot dempfēšanas kontrolēšanu transitoriālā procesa sākumā. Šī dizaina ir īpaši piemērots EHV lietojumam, kas prasa pārslēguma pārspriegumu ierobežošanu, jo rezistors un loksnes sinergijas efekts ļauj sakārtot elektromagnētiskās enerģijas disipāciju pārtraukuma laikā.
Rezistīvās pārslēgšanas funkciju kopsavilkums
Kopumā, rezistors pār apgaismojuma izslēguma kontaktiem var veikt vienu vai vairākas no šādām funkcijām:
Samazina RRRV (Atdzimšanas sprieguma pieauguma ātrumu) apgaismojuma izslēgumā
Novirzot loksnes strāvu un paātrinot loksnes kanāla deionizāciju, rezistors samazina pagaidu atdzimšanas sprieguma (TRV) pieauguma ātrumu, vieglāk noslogot izslēguma dielektrikas stipruma atdzimšanu.
Samazina augstfrekvences atkalapdziedinošo spriegumu transitoris, pārslēdzot induktīvos/kapacitatīvos slodzes
Pārslēdzot induktīvas strāvas (piem., nelādētas transformatori) vai kapacitatīvas strāvas (piem., lādējošas kabeles), shunt rezistors ierobežo oscilāciju pārspriegumu amplitūdas, enerģijas disipācijas dēļ, novēršot izolācijas bojājumu risku.
Vienmērīgi sadala TRV multi-break apgaismojuma izslēgumos
Apgaismojuma izslēgumos ar vairākiem pārtraukuma gabaliem, rezistors nodrošina vienmērīgu TRV sadalījumu pār kontaktu atstarpēm, izmantojot sprieguma sadalīšanu, izvairot atkalapdziedināšanu, ja spriegums koncentrējas kādā vienā atstarpei.
Scenāriji, kurās rezistīvā pārslēgšana nav nepieciešama
Parastie apgaismojuma izslēgumi ar zemu pēclopresistību kontaktu telpā (piem., vidējsprieguma/zausprieguma gaisa izslēgumi) nerequire papildu shunt rezistorus. To loksnes kanāli naturāli deionizējas pietiekami ātri, lai izpildītu pārtraukuma prasības bez ārējās rezistances.
Tehniskā principa analīze
Rezistīvās pārslēgšanas pamatvērtība ir tā sinergētiskā mehānismā "impedance matching-enerģijas disipācija-oscilāciju dempfēšana", kas kontrolē pārslēguma transitoris iekšējos ierobežojumos. Šī tehnoloģija ir īpaši svarīga EHV sistēmās (110kV un augstāk), efektīvi risinot:
Šīs risinājumi pārvar tradicionālo loksnes iznīcināšanas metožu ierobežojumus pārspriegumu kontrolēšanā.
