حالة التحويل للتيار الاستدراكي الصغير للمعدات الكهربائية
قطع التيار وإعادة الاشتعال في مفاتيح الدائرة التي تتعامل مع تيارات استدلالية صغيرة
عندما تقوم مفتاح الدائرة (CB) بفتح أو إغلاق بنوك المكثفات المتوازية أو المحولات الكهربائية غير المحملة، فإنه عادة ما يقوم بالتبديل بين تيارات استدلالية صغيرة، عادةً عشرات الأمبير، مع تأخير بمقدار 90 درجة بالنسبة لطور الجهد. ومع ذلك، غالبًا ما يتم قطع هذه التيارات قبل وقته الطبيعي بواسطة ظاهرة تُعرف باسم قطع التيار. يمكن أن يؤدي هذا إلى حدوث فولتات قطع زائدة وفولتات إعادة الاشتعال الزائدة، والتي قد تسبب عواقب وخيمة اعتمادًا على أداء مفتاح الدائرة وظروف الدائرة.
ظاهرة قطع التيار
يوضح الشكل أدناه السلوك النموذجي للجهد والتيار خلال قطع التيار الصغير الاستدلالي. عند حدوث قطع التيار، يصاحب ذلك اهتزاز تيار عالي التردد يتوسع ويؤدي إلى انقطاع فجائي للتيار. ترجع هذه الظاهرة إلى عدم استقرار القوس الكهربائي بسبب خصائص القوس وظروف الدائرة.
عدم استقرار القوس الكهربائي: خصائص القوس الكهربائي وظروف الدائرة تؤدي إلى عدم استقرار، مما يسبب انقطاع التيار بشكل مفاجئ قبل الوصول إلى تقاطع الصفر الطبيعي له.
اهتزاز عالي التردد: عند قطع التيار، يحدث اهتزاز عالي التردد، مما يساهم في الانقطاع الفجائي للتيار.
ظاهرة إعادة الاشتعال
ظاهرة أخرى تلي انقطاع التيار الاستدلالي الصغير هي إعادة الاشتعال. يمكن لمفاتيح الدائرة بسهولة قطع تيارات استدلالية صغيرة حتى مع أوقات قوس قصيرة ومدى اتصال صغير. ومع ذلك، فإن قوة تحمل العازلة لمفتاح الدائرة تزداد مع زيادة مدى الاتصال. لذلك، يكون مدى الاتصال الصغير أكثر عرضة لانهيار الجهد خلال فترة الجهد العابر للتعافي (TRV) إذا تجاوز الجهد العابر للتعافي قوة تحمل العازلة عبر مدى الاتصال.
قوة تحمل العازلة: تتحسن قوة تحمل العازلة لمفتاح الدائرة مع زيادة مدى الاتصال.
خطر انهيار الجهد: مدى اتصال صغير يزيد من خطر انهيار الجهد خلال فترة الجهد العابر للتعافي عندما يتجاوز الجهد العابر للتعافي قدرة تحمل العازلة لمفتاح الدائرة.
ملخص
بشكل عام، عند التعامل مع مفتاح الدائرة مع تيارات استدلالية صغيرة:
قطع التيار: يمكن أن يؤدي القطع المبكر للتيار إلى حدوث اهتزازات عالية التردد والفولتات الزائدة.
إعادة الاشتعال: بعد القطع الأولي، هناك خطر لإعادة الاشتعال بسبب مدى اتصال غير كافٍ، مما يؤدي إلى المزيد من الفولتات الزائدة.
يمكن لهذه الظواهر أن يكون لها تأثيرات كبيرة على النظام، اعتمادًا على أداء مفتاح الدائرة وظروف الدائرة المحددة. فهم وتخفيف هذه الآثار أمر حاسم للتأكد من التشغيل الموثوق به لنظم الطاقة الكهربائية.
