Предотвращение перенапряжения при работе вакуумных автоматических выключателей

Вакуумные автоматические выключатели обладают такими характеристиками, как низкое напряжение дуги, сильная способность дуги, высокая скорость отключающей способности, большой отключающей способности, длительный срок службы и адаптируемость к частым операциям. Они широко были использованы в полях электричества, металлургии, и химической промышленности. Однако во время процесса открытия вакуумные автоматические выключатели будут создавать перенапряжение, и при неправильном использовании во время работы это также может привести к несчастным случаям, таким как взрывы автоматических выключателей, что окажет значительное влияние на безопасность производства.

Принцип генерации перенапряжения в вакуумных выключателе

Перенапряжение, ограничивающее ток

Когда вакуумный выключатель ломает нагрузочное устройство, он гасит дугу заранее, прежде чем ток пересечет ноль, что приведет к явлению ограничения тока, а именно di/dt. Следовательно, соответствующее ограничивающее ток перенапряжение будет индуцировано на нагрузочное устройство, амплитуда которого связана с ограничивающим ток уровнем и нагрузочными характеристиками автоматического выключателя. Чем меньше токоограничивающее значение автоматического выключателя находится под той же нагрузкой, тем меньше будет амплитуда перенапряжения.

Множественное повторное зажигание перенапряжения

Когда вакуумный выключатель открывает электрическую нагрузку, контакт дуговой камеры гаснет заранее, когда переменный ток пересекает ноль, но из-за небольшого расстояния открытия контакта автоматического выключателя повторное зажигание произойдет под действием напряжения восстановления. Поскольку во всех электрических нагрузках есть цепь L-C, повторное зажигание дуги приведет к появлению в цепи высокочастотного тока. Когда ток высокой частоты пересечет ноль, дуга снова погаснет. Из-за небольшого расстояния между контактами будет генерироваться новое колебание, и контактный зазор снова будет разорван, в результате чего дуга загорится несколько раз.

В результате в цепи появится высокое напряжение, а амплитуда перенапряжения будет увеличиваться с увеличением числа возгораний. Это повторное зажигание может происходить неоднократно во время процесса открытия, и его значение перенапряжения будет выше.

На самом деле значение перенапряжения ограничено мгновенными условиями работы автоматического выключателя, но его амплитуда напряжения также примерно в 4 раза превышает фазное напряжение, что приведет к повреждению изоляции электрических нагрузок.

Одновременное отключение перенапряжения

Когда вакуумный выключатель применяется в цепи двигателя, явление ограничения тока автоматического выключателя вместе с взаимной индуктивностью и емкостью цепи двигателя вызовет повторное зажигание дуги и высокочастотные колебания.

После открытия первой фазы высокочастотный ток будет соединяться со второй и третьей фазами через межфазную взаимную индуктивность и емкость и накладываться на существующий высокочастотный ток, образуя трехфазный ток, одновременно пересекая ноль. Когда первая фаза дуги, это заставит вторую и третью фазу дуги быть принудительно отрезаны, что приведет к более высокому перенапряжению.

Предотвращение перенапряжения в вакуумных выключателей

Используйте автоматический выключатель с более низким значением ограничения тока: поскольку перенапряжение из-за ограничения тока вакуумного выключателя связано с значением ограничения тока автоматического выключателя, чем меньше значение ограничения тока, тем меньше амплитуда перенапряжения. Значение ограничения тока автоматического выключателя связано с материалом контакта автоматического выключателя, поэтому при выборе автоматического выключателя особое внимание следует обратить на выбор соответствующего материала контакта, чтобы уменьшить значение ограничения тока автоматического выключателя и уменьшить ток ограничение перенапряжения. В настоящее время большинство контактов дуговой камеры изготовлены из медно-хромового сплава, а предельное значение тока составляет около 1 А.

Используйте устройство поглощения цепи серии R-C в вакуумном выключателе:

Множественное перенапряжение повторного зажигания вакуумного выключателя связано с током высокой частоты, вызванным L-C колебаниями в цепи нагрузки. Таким образом, схема серии R-C может эффективно ограничивать перенапряжение.

R-C Схема может не только ограничить амплитуду перенапряжения, ограничивающего ток, но и уменьшить крутизну подъема перенапряжения многократного повторного зажигания. Устройство состоит из сопротивления и емкости.

Роль сопротивления R заключается в увеличении коэффициента затухания, потреблении высокочастотной колеблющейся энергии, а емкость C ограничивает крутизну формы волны перенапряжения. Однако схема серии R-C не может полностью поглощать энергию, генерируемую перенапряжением.

Используйте устройство защиты от перенапряжения: устройство защиты от перенапряжения может эффективно ограничивать перенапряжение.