Умови комутування малих індуктивних струмів для комутаційного обладнання

Переривання та повторне запалювання струму в автоматичних вимикачах при роботі з невеликими індуктивними струмами

Коли автоматичний вимикач (АВ) відкриває або закриває паралельні реактори або ненавантажені електроенергетичні трансформатори, він, як правило, переключає невеликі індуктивні струми, зазвичай кілька десятків ампер, з затримкою на 90 градусів відносно фази напруги. Однак ці струми часто раніше за очікуваний момент обнулюються через явище, відоме як переривання струму. Це може призвести до переривальних перевищень напруги та наступних перевищень напруги при повторному запалюванні, що можуть мати серйозні наслідки, залежно від продуктивності АВ та умов схеми.

Явище переривання струму

Типова поведінка напруги та струму під час переривання струму проілюстрована на нижньому рисунку для переривання невеликих індуктивних струмів. Коли відбувається переривання струму, це супроводжується розширенням високочастотних коливань струму, що призводить до несподіваного обнулення струму. Це явище викликається нестабільністю дуги, спричиненої характеристиками дуги та умовами схеми.

• Нестабільність дуги: Характеристики дуги та умови схеми призводять до нестабільності, через яку струм переривається до досягнення його природного переходу через нуль.

• Високочастотні коливання: Коли струм переривається, відбуваються високочастотні коливання, що сприяють несподіваному завершенню струму.

Явище повторного запалювання

Іншим явищем, що відбувається після переривання невеликих індуктивних струмів, є повторне запалювання. Автоматичні вимикачі можуть легко переривати невеликі індуктивні струми, навіть з коротким часом горіння дуги та невеликою відстанню між контактами. Проте, відстань між контактами збільшує диелектричну стійкість АВ. Тому, невелика відстань між контактами більш схильна до пробою напруги під час періоду відновлення напруги (TRV), якщо TRV перевищує диелектричну стійкість АВ.

• Диелектрична стійкість: Диелектрична стійкість АВ покращується зі збільшенням відстані між контактами.

• Ризик пробою напруги: Менша відстань між контактами збільшує ризик пробою напруги під час періоду TRV, коли TRV перевищує диелектричну стійкість АВ.

Висновок

Отже, коли автоматичний вимикач обробляє невеликі індуктивні струми:

• Переривання струму: Передчасне переривання струму може призвести до високочастотних коливань та перевищень напруги.

• Повторне запалювання: Після початкового переривання існує ризик повторного запалювання через недостатню відстань між контактами, що призводить до додаткових перевищень напруги.

Ці явища можуть мати значний вплив на систему, залежно від продуктивності автоматичного вимикача та конкретних умов схеми. Розуміння та зниження цих ефектів є важливим для забезпечення надійної роботи електричних систем.