Kleine inductieve stroom schakelconditie voor schakelapparatuur

Stroomonderbreking en herontsteking bij schakelaars die kleine inductieve stromen hanteren

Wanneer een schakelaar (CB) parallelreactoren of onbelaste transformatoren aansluit of loskoppelt, schakelt hij meestal kleine inductieve stromen, meestal enkele tientallen amperes, met een faseverschuiving van 90 graden ten opzichte van de spanning. Deze stromen worden echter vaak te vroeg tot nul gedwongen door een fenomeen dat bekend staat als stroomonderbreking. Dit kan leiden tot onderbrekingsoverspanningen en vervolgens herontstekingsoverspanningen, die afhankelijk van de prestaties van de CB en de circuitcondities ernstige gevolgen kunnen hebben.

Fenomeen van stroomonderbreking

Het typische gedrag van spanning en stroom tijdens stroomonderbreking wordt in de onderstaande afbeelding geïllustreerd voor de onderbreking van kleine inductieve stromen. Wanneer stroomonderbreking optreedt, gaat dit gepaard met een uitdijende hoogfrequente stroomoscillatie die leidt tot een plotselinge stroomnul. Dit fenomeen is het gevolg van booginstabiliteit veroorzaakt door de boogkenmerken en de circuitcondities.

• Booginstabiliteit: De boogkenmerken en circuitcondities leiden tot instabiliteit, waardoor de stroom abrupt wordt onderbroken voordat ze haar natuurlijke nulpunt bereikt.

• Hoogfrequente oscillatie: Bij stroomonderbreking treden hoogfrequente oscillaties op, wat bijdraagt aan de abrupte beëindiging van de stroom.

Fenomeen van herontsteking

Een ander fenomeen na de onderbreking van kleine inductieve stromen is herontsteking. Schakelaars kunnen kleine inductieve stromen gemakkelijk onderbreken, zelfs met korte boogtijden en kleine contactafstanden. Echter, de diëlektrische weerstand van een CB neemt toe met de contactafstand. Daarom is een kleine contactafstand kwetsbaarder voor spanningsschade tijdens de periode van tijdelijke herstelspanning (TRV) als de TRV de diëlektrische weerstand over de contactafstand overschrijdt.

• Diëlektrische weerstand: De diëlektrische weerstand van de CB verbetert naarmate de contactafstand toeneemt.

• Risico op spanningsschade: Een kleinere contactafstand verhoogt het risico op spanningsschade tijdens de TRV-periode wanneer de TRV de diëlektrische weerstand van de CB overschrijdt.

Samenvatting

Tot slot, wanneer een schakelaar kleine inductieve stromen hanteert:

• Stroomonderbreking: Premature onderbreking van de stroom kan leiden tot hoogfrequente oscillaties en overspanningen.

• Herontsteking: Na de initiële onderbreking bestaat er een risico op herontsteking door een onvoldoende contactafstand, wat leidt tot verdere overspanningen.

Deze fenomenen kunnen aanzienlijke invloed hebben op het systeem, afhankelijk van de prestaties van de schakelaar en de specifieke circuitcondities. Het begrijpen en beperken van deze effecten is cruciaal voor de betrouwbare werking van elektrische systemen.