Условие коммутации малого индуктивного тока для коммутационного оборудования

Обрыв и повторное зажигание тока в выключателях при работе с малыми индуктивными токами

Когда выключатель (CB) открывает или закрывает параллельные реакторы или незагруженные силовые трансформаторы, он обычно переключает малые индуктивные токи, обычно несколько десятков ампер, с фазовым сдвигом 90 градусов относительно напряжения. Однако эти токи часто преждевременно обрываются явлением, известным как обрыв тока. Это может привести к перенапряжению при обрыве тока и последующему перенапряжению при повторном зажигании, что может вызвать серьезные последствия в зависимости от характеристик CB и условий цепи.

Явление обрыва тока

Типичное поведение напряжения и тока при обрыве тока показано на рисунке ниже для случая прерывания малых индуктивных токов. Когда происходит обрыв тока, он сопровождается расширяющейся высокочастотной осцилляцией тока, которая приводит к внезапному обнулению тока. Это явление связано с нестабильностью дуги, вызванной характеристиками дуги и условиями цепи.

• Нестабильность дуги: Характеристики дуги и условия цепи приводят к нестабильности, из-за чего ток прерывается до достижения естественного перехода через ноль.

• Высокочастотная осцилляция: При обрыве тока возникают высокочастотные осцилляции, способствующие внезапному прекращению тока.

Явление повторного зажигания

Другим явлением, следующим за прерыванием малых индуктивных токов, является повторное зажигание. Выключатели могут легко прерывать малые индуктивные токи даже при коротком времени горения дуги и малом зазоре контактов. Однако диэлектрическая прочность выключателя увеличивается с увеличением зазора между контактами. Следовательно, малый зазор между контактами более подвержен пробою напряжения во время периода восстановления переходного напряжения (TRV), если TRV превышает диэлектрическую прочность между контактами.

• Диэлектрическая прочность: Диэлектрическая прочность выключателя улучшается с увеличением зазора между контактами.

• Риск пробоя напряжения: Малый зазор между контактами увеличивает риск пробоя напряжения во время периода TRV, когда TRV превышает диэлектрическую прочность выключателя.

Резюме

В резюме, когда выключатель работает с малыми индуктивными токами:

• Обрыв тока: Преждевременное прерывание тока может привести к высокочастотным осцилляциям и перенапряжениям.

• Повторное зажигание: После первоначального прерывания существует риск повторного зажигания из-за недостаточного зазора между контактами, что приводит к дополнительным перенапряжениям.

Эти явления могут иметь значительное влияние на систему, в зависимости от характеристик выключателя и конкретных условий цепи. Понимание и минимизация этих эффектов являются ключевыми для обеспечения надежной работы электрических систем.