Aké sú spôsoby otvárania a zatvárania a prechodné procesy vákuového ističa?

„Otváranie a zatváranie“ ističa nie je jednoducho „otvorené“ a „zatvorené“. V závislosti od stavu okruhu počas prevádzky ho možno rozdeliť do nasledujúcich hlavných metód:

1. Zatvorenie (uzavretá prevádzka)

Toto je proces zmeny ističa z otvoreného stavu do zatvoreného stavu.

A. Proces: Ovládací mechanizmus (ako je pružinový mechanizmus alebo mechanizmus s permanentným magnetom) poháňa pohyblivý kontakt vákuového prerušovača tak, aby sa pohyboval smerom k stacionárnemu kontaktu extrémne vysokou rýchlosťou.

B. Kľúčový bod: V okamihu, keď sa kontakty chystajú nadviazať kontakt, môže v dôsledku extrémne vysokej intenzity elektrického poľa dôjsť k predbežnému{1}}poruchu. To znamená, že predtým, ako kontakty nadviažu fyzický kontakt, sa medzera rozbije elektrickým poľom a najprv sa vedie prúd. To spôsobí miernu eróziu kontaktov. Úspešné zatvorenie vyžaduje, aby istič odolal obrovskému skratovému-prúdu, ktorý môže nastať v momente zatvorenia (tj zapínacia kapacita).

2. Rozbitie (Operácia otvorenia)

Toto je najzákladnejšia a najkomplexnejšia funkcia, ktorá sa týka odpojenia obvodu pod zaťažovacím prúdom alebo poruchovým prúdom.

Proces:

A. Oddelenie kontaktu: Pod riadiacim systémom sa pohyblivý kontakt začína oddeľovať od pevného kontaktu.

B. Zhášanie oblúka: Oblúk vákua je udržiavaný kovovými parami odparenými z elektród. Keď striedavý prúd prirodzene prekročí nulu, oblúk dočasne zhasne. V tomto čase vysoký izolačný výkon vákua spôsobuje, že kovové pary v oblúkovej medzere difundujú a kondenzujú extrémne rýchlou rýchlosťou, čím sa obnovia na kovové častice, ktoré priľnú k štítu a kontaktnému povrchu. Oblúková medzera sa rýchlo vráti do stavu vysokého vákua, čím odolá obnovovaciemu napätiu a nakoniec úspešne preruší obvod.

3. Nie-Prepínanie záťaže

Týka sa to prepínania „bez{0}}záťažového vedenia“ alebo „bez{1}}záťažového transformátora“, kde netečie žiadny prúd. Hoci je prúd veľmi malý alebo dokonca nulový, elektromagnetická energia je uložená vo vinutí vedenia alebo transformátora. Počas prepínania môže ľahko dôjsť-k prerušeniu prúdu, čo vedie k prevádzkovému prepätiu.

A. Prerušenie prúdu-: V dôsledku nestability oblúka vákua, skôr ako prúd prirodzene prekročí nulu, keď je hodnota prúdu veľmi malá (zvyčajne niekoľko ampérov až desiatok ampérov), môže oblúk vákua náhle zhasnúť a násilne „prerušiť“ prúd na nulu. Podľa princípu, že prúd induktora sa nemôže náhle zmeniť (U=L * di/dt), to spôsobí extrémne vysoké indukované prepätia v induktore (ako sú vinutia transformátora).

4. Kapacitné prepínanie prúdu

Týka sa to spínacích kondenzátorových bánk (ako sú zariadenia na kompenzáciu jalového výkonu) alebo nezaťažených dlhých káblových vedení. Tieto záťaže sú kapacitné.

A. Riziko: Prerušenie kapacitného prúdu je pomerne jednoduché, pretože fáza kapacitného prúdu vedie napätie o 90 stupňov. Keď prúd prekročí nulu, napájacie napätie dosiahne svoju špičkovú hodnotu. Potom, čo istič zhasne oblúk, náboj na kondenzátore sa nemôže uvoľniť, pričom sa toto jednosmerné napätie (špičkové napätie) zachová.

B. Ťažká porucha: Toto je hlavné riziko. Ak je sila obnovy izolácie medzi kontaktmi ističa nedostatočná, po polovici cyklu frekvencie napájania, keď napätie napájacieho zdroja dosiahne svoj reverzný vrchol, rozdiel napätia na kontaktoch môže dosiahnuť dvojnásobok maximálnej hodnoty fázového napätia systému, čo môže spôsobiť opätovné prerušenie kontaktov, tj opätovné-zrútenie. Opätovné-rozpadnutie spôsobuje vysoko-frekvenčné oscilácie v napätí kondenzátora, ktoré generuje extrémne vysoké opätovné{8}}prerazenie napätia, ktoré vážne ohrozuje izoláciu kondenzátora a systému. Vákuové ističe majú vďaka svojej extrémne silnej{10}}schopnosti zhášať oblúky veľmi nízku{11}}pravdepodobnosť opätovného zrútenia v moderných dizajnoch.

Prechodné procesy označujú drastické zmeny napätia a prúdu v obvode počas otváracích a zatváracích operácií, prechod z jedného stabilného stavu do druhého. Hoci sú tieto procesy krátke, môžu generovať extrémne vysoké prepätia a nadprúdy, ktoré ohrozujú izoláciu zariadenia. Medzi hlavné prechodné procesy pri prevádzke vákuového vypínača patria:

1. Prechodný proces pri prerušení skratového-prúdu

Základný fyzikálny jav: prechodné obnovovacie napätie (TRV)

Popis: Napätie, ktoré sa objaví na kontaktoch potom, čo prúd prekročí nulu a oblúk zhasne, sa nazýva zotavovacie napätie. Toto napätie sa nestabilizuje okamžite na napájacie napätie napájacej frekvencie, ale postupne sa vracia na napätie na napájacej frekvencii z nuly vo forme vysoko-frekvenčnej oscilácie. Toto vysoko-frekvenčné oscilujúce napätie sa nazýva TRV.

Príčina: Indukčnosť a rozptylová kapacita v obvode tvoria oscilačnú slučku. Po prerušení prúdu sa uložená energia systému vymieňa medzi induktorom a kondenzátorom, čím sa generujú tlmené oscilácie.

Dôležitosť: Rýchlosť stúpania (du/dt) a špičková hodnota TRV sú náročným testom-hasiacej schopnosti ističa. Ak rýchlosť nárastu TRV prekročí rýchlosť obnovy dielektrickej pevnosti (izolačnej pevnosti) prerušenia, oblúk sa znovu zapáli, čo vedie k poruche prerušenia. Vákuové ističe vďaka svojej extrémne rýchlej rýchlosti obnovy dielektrika vydržia veľmi strmé TRV.

2. Prechodový proces pri prerušení malého indukčného prúdu (ako je napríklad nezaťažený transformátor)

Základný fyzikálny jav: prerušenie prúdu-a prepätie

Proces: Vyskytne sa prerušenie prúdu-: Vákuový istič násilne zhasne oblúk skôr, ako prúd prirodzene prekročí nulu (pri veľmi nízkej hodnote prúdu), čím preruší prúd i₀.

Akumulácia energie: V tomto bode sa magnetická energia 1/2 * L * i₀² uložená vo vinutí transformátora (veľká indukčnosť L) nemôže uvoľniť cez obvod.

Generovanie prepätia: Táto magnetická energia sa prenáša na rozptylovú kapacitu C k zemi samotného vinutia transformátora, pričom sa mení na elektrickú energiu 1/2 * C * U².

Vákuové ističe sa stali dominantnou technológiou v oblasti stredného{0}}napätia práve kvôli ich vynikajúcemu výkonu v týchto prechodných procesoch (rýchla obnova dielektrika a silná vypínacia schopnosť).

Vnútorný permanentný magnetický vákuový istič VSM-12vyrába Shaanxi West Power Tongzhong Electrical Co., Ltd. sa používa pre vnútorné rozvádzače s menovitým napätím 12 kV, AC 50/60 Hz, s monostabilným permanentným magnetickým pohonom, rámovým-rozložením jedného kusu, vhodné pre všetky druhy priemyselných a banských podnikov, zariadenia pre rozvodnú sieť, trolejbus a KYN28A-12 s príslušnou polohou rozvádzača možno použiť aj ako podporu pre pevnú jednotku rozvádzača blokovanie, používané v XGN2 a iných pevných skriniach.

Shaanxi West Power Tongzhong Electrical Co., Ltd.

Kontakt: pani Grace Liu (riaditeľka obchodného oddelenia)

Email:xdtz04@westpowerelectric.com

Mobil: +86 18091765882(WhatsApp/Wechat/facebook)

Webstránka: https://www.xdtzelectrical.com