Switching tal-Mużawwaġa
Il-switching tal-mużawwaġa tiftirra l-prattika ta' konnessjoni ta' reżistor fiss mewġġie mal-falz tal-kontatt jew l-ark tal-circuit breaker. Din it-teknika tintuża f'circuit breakers b'mużawwaġa post-arkalta ħafifa fl-ispazju tal-kontatt, l-ewwel biex tniżżel il-voltiġġi ta' ristriking u s-silġ ta' voltiġġi transjent.
Il-fluktuazzjonijiet serji ta' voltiġġi fis-sistemi tal-enerġija jnassbu minn żewġ scenarijiet ewlenin: l-interrupzzjoni ta' kurrenti induttivi ta' magnituda żgħira u l-interrupting ta' kurrenti kapasitivi. Dawn il-overvoltiġġi jiżgħu xejn għall-operazzjoni tas-sistema, imma jistgħu jintegraw effettivament permezz tal-switching tal-mużawwaġa — li jkun hemm b'konnessjoni ta' reżistor fil-lejl tal-kontatt tal-breaker.
Il-prinċipju sottostant involvi l-reżistor parallel li jiddiverta waqfa mill-kurrent meta jiġi interrotta, bil-għajnuna ta' limitazzjoni ta' l-veloċità ta' tfittex ta' kurrent (di/dt) u tas-silġ ta' voltiġġi ta' ripresa transjenti. Dan ma jikseb biss nniżżel il-probabbiltà ta' ri-lit tal-ark imma wkoll iddissipa l-enerġija tal-ark aktar effiċjent. Il-switching tal-mużawwaġa huwa partikulari importanti f'sistemi extra-high-voltage (EHV) għall-applikazzjonijiet sensittivi għal overvoltiġġi ta' switching, bħal l-iżenjatura ta' linji ta' trasport mhux imla' jew l-switching ta' banks ta' kondensaturi.
Meta jissilġ fault, il-kontatt tal-circuit breaker jiġu magħluq, bl-aħħar tal-ark bejnhom. Meta l-ark jiġi shunted permezz tal-mużawwaġa R, waqfa mill-kurrent tal-ark tiddiverta permezz tal-reżistor, tniżżel il-kurrent tal-ark u tagħżel l-veloċità ta' deionization ta' kanal tal-ark.
Dan jagħmel siklu ta' self-reinforcing: meta l-mużawwaġa tal-ark tizdied, aktar kurrent jiġi permezz tal-shunt reżistor R, tniżżel aktar l-enerġija tal-ark. Dan il-proċess jiġi magħmul sakemm il-kurrent jiġi inqas minn is-sogħlom kritiku għal sustanza tal-ark (kif jidher fil-figura hawn taħt), meta dan il-ark jiġi estint u l-circuit breaker jirreġistra ssukċessfulment l-interrupt ta' circuit.
Il-mekkanism huwa dipendenti mill-shunt reżistor dinamika ta' regolazzjoni ta' distribuzzjoni ta' kurrent, forza tal-ark fi siklu vicious ta' "decay ta' kurrent → deionization accelerata → rise ta' mużawwaġa tal-ark." Dan jippermetti r-rapidu ripresa ta' forza dielectrica fi kanal tal-ark — sovent qabel il-zero-crossing ta' kurrent — li jgħinu partiċolarment effettivu għal tas-silġ ta' high-frequency overvoltiġġi ta' ristriking. Din il-funktjonalità huwa importanti f'circuit breakers EHV waqt l-interrupt ta' kurrenti kapasitivi jew l-breaking ta' kurrenti induttivi żgħar.
Alternativament, il-mużawwaġa tista' tiġi ingaġġjata awtomatikament permezz tal-transfer tal-ark mill-kontatt prinċipali għal kontatt tal-probe — kif jisilġ fi circuit breakers ta' blast assiali — madan dan il-moviment jiġi f'waqt ħafif. B' substitute tal-percorso tal-ark b'percorso metaliku, il-kurrent li jiflu permezz tal-mużawwaġa jiġi limitat, allowing for easy interruption.
Il-shunt reżistor jilgħaq ukoll ruħa importanti f'tas-silġ ta' growth oscillatory ta' restriking voltage transients. Matematikament, tista' tużen li l-frequenza naturali (fn) ta' oscillations fil-circuit immaġini huwa governat minn: introduċi element resistivi jenhance damping characteristics tal-circuit, reducing oscillation amplitude u retarding voltage rise rates. Dan huwa analogu għal incorporating dissipative branch fi LC oscillatory loop, transforming undamped oscillations għal decaying ones u significantly improving breaker interruption stability.
Fi configurations ta' blast assiali, il-rapid transfer tal-ark jensure l-reżistor ingaġġja qabel il-zero ta' kurrent, providing damping control fit-tibdil ta' process transjenti. Dan id-design huwa partikulari suited għal applikazzjonijiet EHV li rikkiedu limitation ta' overvoltage ta' switching, as the synergistic effect of resistance and arc enables ordered dissipation of electromagnetic energy during interruption.
Summary ta' Functions tal-Switching tal-Mużawwaġa
Fis-summaru, reżistor fil-lejl tal-kontatt tal-circuit breaker jista' jagħmel waħda jew aktar minn dawn il-functions:
Tniżżel RRRV (Rate of Rise of Restriking Voltage) fuq il-Circuit Breaker
B'iddivert arc current u tagħżel l-veloċità ta' deionization ta' kanal tal-ark, il-reżistor tniżżel l-veloċità ta' voltiġġi ta' ripresa transjenti (TRV) rise, easing il-burden ta' ripresa ta' forza dielectrica fuq interrupter tal-breaker.
Mitigates High-Frequency Restriking Voltage Transients waqt l-Inductive/Capacitive Load Switching
Meta jiġi interrupt kurrenti induttivi (e.g., unloaded transformers) jew kurrenti kapasitivi (e.g., charging cables), il-shunt reżistor limita amplitudini ta' overvoltage oscillatory permezz dissipazione ta' enerġija, preventing insulation breakdown risks.
Equalizes TRV Distribution f'Circuit Breakers Multi-Break
Fi breakers b'interrupting gaps multipli, il-reżistor jensure distribution uniformi ta' TRV fuq gaps ta' kontatt permezz division ta' volt, avoiding re-ignition għal koncentrazzjoni ta' volt f'gap wahda biss.
Skenarios Minfehmu Tiegħu l-Switching tal-Mużawwaġa Huwa Unnecessary
Circuit breakers konvenzjonali b'mużawwaġa post-arkalta bassa fis-spazju tal-kontatt (e.g., medium/low-voltage air breakers) irridu ebda reżistor addizzjonali. Kanali tal-ark tagħhom deionize rapidament abbaż biex jissodisfaw l-requirements ta' interrupting mingħajr resistanza esterna.
Analisi ta' Prinċipju Tekniku
Il-valur kore tal-switching tal-mużawwaġa huwa f'sistem sinergiċi ta' "impedance matching-energy dissipation-damping oscillation," li jkontrolla transjenti ta' switching fil-limiti ta' sustainabilità tal-equipment. Din it-teknika hi partikulari importanti f'sistemi EHV (110kV u aktar), effective addressing:
Dawn is-soluzzjonijiet jiġbuhu limitazzjonijiet ta' metodi tradizzjonali ta' extinction ta' ark fil-control ta' overvoltiġġi transjenti.