Смени на отпорност
Смени на отпорност се однесува на практиката на поврзување на фиксен отпор паралелно со контактната ѓаба или дугата на прекинувачот. Оваа техника се применува во прекинувачите со висока пост-дуга отпорност во контактното пространство, главно за намалување на напони од повторно загорнување и преминати напонски турбулентности.
Сериозните флуктуации на напонот во системите за енергија произлегуваат од две главни сценарија: прекинување на маломагнитни индуктивни струи и прекинување на капацитивни струи. Таквите наднапони го ризичат работата на системот, но можат да се ефективно управуваат преку смени на отпорност - постигнување на поврзување на отпорник преку контактите на прекинувачот.
Основниот принцип вклучува паралелен отпорник што одведува дел од струјата во моментот на прекинување, со тоа ограничувајќи ја брзината на промена на струјата (di/dt) и подолгувајќи ја транзиентната востанака на напонот. Ова не само намалува веројатноста за повторно загорнување на дугата, туку и ефикасно дисипира енергијата на дугата. Смени на отпорност е особено критична во системи со висок напон (EHV) за применувања осетливи на прекинувачки наднапони, како деенергирање на ненагнетени преносни линии или прекинување на банци на капацитори.
Кога се случи грешка, контактите на прекинувачот се отвараат, започнувајќи дуга помеѓу нив. Додека дугата е шунтирана со отпор R, дел од дугастата струја се одведува низ отпорникот, намалувајќи ја дугастата струја и забрзувајќи ја деионизацијата на каналот на дугата.
Ова го активира самоподобрување циклус: додека отпорноста на дугата се зголемува, повеќе струја протече низ шунт отпорникот R, дополнително лишувајќи ја дугата од енергија. Овој процес продолжува до кога струјата падне под критичката граница за одржување на дугата (како е прикажано на сликата подолу), кога дугата угаснува и прекинувачот успешно прекинува циркуитот.
Механизмот зависи од динамичкото регулирање на распределбата на струјата од страна на шунт отпорникот, принужувајќи го каналот на дугата во злоставен циклус на "децеле на струја → забрзана деионизација → зголемување на отпорноста на дугата." Ова овозможува брза востанака на диелектричната моќ во каналот на дугата - често пред нулта пресечна точка на струјата - што е особено ефективно за потиснување на високочестотни наднапони од повторно загорнување. Таква функционалност е критична во EHV прекинувачите при прекинување на капацитивна струја или мала индуктивна струја.
На друг начин, отпорноста може автоматски да се активира преку пренос на дугата од главните контакти на пробни контакти - како што се гледа во аксијални прекинувачи со избучување - со оваа акција што се случува во многу кратко време. Заменувајќи го патот на дугата со метална патека, струјата која протече низ отпорникот е ограничена, овозможувајќи лесно прекинување.
Шунт отпорникот исто така игра критична улога во демпинг на осцилаторското зголемување на транзиентите на напонот од повторно загорнување. Математички, може да се докаже дека природната фреквенција (fn) на осцилациите во прикажаниот циркуит е под одредена: воведување на резистивен елемент подобрува демпинг карактеристиките на циркуитот, намалувајќи ја амплитудата на осцилациите и забрзувајќи ја брзината на зголемување на напонот. Ова е аналогно на воведување на дисипативна гранка во LC осцилаторска петлица, трансформирајќи недемпинг осцилации во опадащи и значително подобрувајќи стабилноста на прекинувањето на прекинувачот.
Во аксијални конфигурации со избучување, брз пренос на дугата сигурно вклучува отпорникот пред нулта струја, давајќи контрола на демпинг на почетокот на транзиентниот процес. Овој дизајн е особено пригоден за EHV применувања кои бараат ограничување на прекинувачки наднапони, бидејќи синергетскиот ефект на отпорноста и дугата овозможува редовна дисипација на електромагнетна енергија во моментот на прекинување.
Сумирање на функции на смени на отпорност
Во сумирање, отпорникот преку контактите на прекинувачот може да изврши една или повеќе од следните функции:
Намалува RRRV (Брзина на зголемување на напонот од повторно загорнување) на прекинувачот
Отводејќи ја дугастата струја и забрзувајќи ја деионизацијата на каналот на дугата, отпорникот потиснува брзината на транзиентната востанака на напонот (TRV), облеснувајќи ја бремената на востанака на диелектричната моќ на прекинувачот.
Потиснува високочестотни транзиенти на напонот од повторно загорнување при прекинување на индуктивни/капацитивни нагнетени струи
Кога се прекинуваат индуктивни струи (нпр. ненагнетени трансформатори) или капацитивни струи (нпр. зареживање на кабели), шунт отпорникот ограничува амплитудите на осцилаторските наднапони преку дисипација на енергија, спречувајќи ризици од разбидање на изолацијата.
Еквализира TRV дистрибуцијата во прекинувачи со повеќе прекини
Во прекинувачи со повеќе прекинувачки ѓаби, отпорникот осигурува униформна TRV дистрибуција преку контактните ѓаби преку поделба на напонот, спречувајќи повторно загорнување поради концентрација на напон во било која една ѓаба.
Сценарија каде што смени на отпорност не е потребна
Традиционалните прекинувачи со ниска пост-дуга отпорност во контактното пространство (нпр. прекинувачи со среден/ниски напон со ваздушен прекин) не требаат дополнителни шунт отпорници. Нивните каналите на дугата природно се деионизираат доволно брзо за да задоволат барањата за прекинување без екстерна отпорност.
Анализа на технички принцип
Основната вредност на смени на отпорност лежи во нејзиниот синергетски механизам на "подесување на импеданса-дисипација на енергија-демпинг на осцилациите", кој контролира транзиентни процеси внатре во ограничувањата на опрости на опремата. Оваа технологија е особено критична во EHV системи (110kV и повеќе), ефективно справувајќи со:
Овие решенија преодолеваат ограничувањата на традиционалните методи за угашување на дуга во контролата на транзиентни наднапони.
