ด้วยการพัฒนาระบบไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง การใช้งานเบรกเกอร์วงจรสุญญากาศก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ซึ่งแยกออกจากข้อดีของมันไม่ได้อย่างไรก็ตามมีข้อเสียอยู่เสมอ ตัวอย่างเช่น ปัญหาแรงดันไฟฟ้าเกินของเซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศส่งผลกระทบต่อความเร็วในการพัฒนาในระดับหนึ่ง ดังนั้นเราจึงต้องหาวิธีการลดหรือป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินในเบรกเกอร์วงจรสุญญากาศ ด้านล่าง Huadian Vacuum Circuit Breaker|ผู้ผลิตเซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศ VS1 จะอธิบายประเภทของแรงดันไฟเกินและมาตรการป้องกันที่เกี่ยวข้องกับเซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศ
I. ประเภทแรงดันไฟฟ้าเกินหลักของเซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศ
การทำงานของแรงดันไฟฟ้าเกินของเซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศส่วนใหญ่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการเปิด (แตกหัก) และมีสามประเภทต่อไปนี้เป็นเรื่องธรรมดา:
1. กระแส-การตัดแรงดันไฟฟ้าเกิน
กลไก: เซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศมีความสามารถในการดับไฟอาร์ค{0}}ที่แข็งแกร่งมาก เมื่อขัดจังหวะกระแสไฟฟ้ากระแสสลับขนาดเล็ก (เช่น กระแสเริ่มต้นของหม้อแปลงหรือมอเตอร์ที่ไม่ได้โหลด) กระแสไฟฟ้าอาจถูกบังคับตัดออก (เช่น การตัดกระแส-) ก่อนที่จะถึงจุดตัดตามธรรมชาติเป็นศูนย์- ในเวลานี้ พลังงานแม่เหล็กที่เก็บไว้ในโหลดแบบเหนี่ยวนำ (เช่น ขดลวดมอเตอร์) จะถูกแปลงเป็นพลังงานสนามไฟฟ้า ซึ่งชาร์จประจุความจุที่เท่ากันของโหลด จึงทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเกินที่สูงมาก
ลักษณะเฉพาะ: แอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้าเกินสัมพันธ์กับขนาดของค่าการตัดกระแส-และความเหนี่ยวนำของโหลด ยิ่งค่าตัดกระแสไฟฟ้า-มากขึ้น แรงดันไฟเกินก็จะยิ่งสูงขึ้น นี่คือแรงดันไฟฟ้าเกินประเภทที่พบบ่อยที่สุดในเบรกเกอร์วงจรสุญญากาศ
2.แรงดันไฟฟ้าเกิน-การจุดระเบิดซ้ำหลายครั้ง (ความถี่สูง-การจุดระเบิดซ้ำหลายครั้ง- แรงดันไฟฟ้าเกิน)
กลไก: หลังจากเบรกเกอร์ตัดการทำงาน ระยะห่างระหว่างหน้าสัมผัสจะน้อยมาก หากแรงดันไฟฟ้ากู้คืน (แรงดันไฟฟ้ากู้คืนความถี่กำลัง) ระหว่างหน้าสัมผัสสูงกว่าความแข็งแรงของฉนวนของตัวกลางหน้าสัมผัสในระหว่างการหยุดชะงัก ช่องว่างจะพังทลายลงอีกครั้ง (-การจุดระเบิดใหม่) เนื่องจากการฟื้นตัวของตัวกลางสุญญากาศอย่างรวดเร็วมาก กระบวนการนี้อาจเกิดขึ้นหลายครั้งภายในไมโครวินาที (การจุดระเบิดด้วยความถี่สูง-อีกครั้ง) การจุดระเบิดซ้ำ-แต่ละครั้งจะมาพร้อมกับการสูญเสียกระแสความถี่สูง-และการปฏิเสธพลังงาน การสูบพลังงานเข้าสู่โหลดอย่างต่อเนื่องผ่านผลกระทบสะสม ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าเกินเพิ่มขึ้นทีละขั้น
ลักษณะเฉพาะ: แรงดันไฟฟ้าเกินประเภทนี้มีความชันสูงและแอมพลิจูดสูง ก่อให้เกิดภัยคุกคามที่สำคัญต่อฉนวนระหว่างการหมุน-และฉนวนตามยาวของมอเตอร์ โดยส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นเมื่อขัดจังหวะมอเตอร์ไฟฟ้าแรงสูง-หรือหม้อแปลงที่ไม่ได้โหลด
3. แรงดันไฟฟ้าเกินขัดจังหวะโหลดแบบ Capacitive
กลไก: เมื่อขัดจังหวะธนาคารตัวเก็บประจุ จะมี-แอมพลิจูดสูงและ-แรงดันไฟฟ้าเกินความถี่สูงเกิดขึ้นเนื่องจากการจุดระเบิดของอาร์กใหม่- หากเซอร์กิตเบรกเกอร์-ติดไฟอีกครั้งหลังจากการหยุดชะงัก จะเทียบเท่ากับกลุ่มหนึ่งของตัวเก็บประจุที่มีประจุแล้วซึ่งคายประจุไปยังตัวเก็บประจุอีกกลุ่มหนึ่งผ่านทางส่วนโค้ง ทำให้เกิดการสั่นของความถี่สูง- ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
ลักษณะเฉพาะ: สถานการณ์นี้สามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าเกินที่สูงมาก (ปกติ 2-3 เท่าหรือสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าลงกราวด์) ซึ่งคุกคามความปลอดภัยของตัวเก็บประจุและเซอร์กิตเบรกเกอร์อย่างจริงจัง
ครั้งที่สอง มาตรการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินสำหรับเบรกเกอร์วงจรสุญญากาศ
สำหรับประเภทแรงดันไฟฟ้าเกิน-ที่กล่าวมาข้างต้น การป้องกันโดยทั่วไปทำได้โดยการผสมผสานระหว่าง "การปิดกั้น" (การลดค่าการตัดกระแส-) และ "การระบาย" (เพื่อให้มีเส้นทางจำหน่ายหรือพลังงานดูดซับ) มาตรการป้องกันทั่วไปมีดังต่อไปนี้:
1. การติดตั้งตัวต้านทาน-ตัวดูดซับตัวเก็บประจุ (อุปกรณ์ดูดซับ RC)
หลักการ: ประกอบด้วยตัวต้านทาน (R) และตัวเก็บประจุ (C) ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมและขนานที่ด้านโหลด
ตัวเก็บประจุ (C): ลดความต้านทานไฟกระชากของโหลด ลดการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าเกิน และลดองค์ประกอบความถี่สูง-ของแรงดันไฟฟ้าเกินที่จุดระเบิดซ้ำ
ตัวต้านทาน (R): กระจายพลังงาน ระงับการสั่น และป้องกันการสั่นพ้องระหว่างตัวเก็บประจุและการเหนี่ยวนำโหลด
สถานการณ์ที่เกี่ยวข้อง: โดยหลักแล้วจะใช้เพื่อปกป้องมอเตอร์และหม้อแปลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีประสิทธิภาพในการระงับแรงดันไฟฟ้าเกินที่มีการจุดระเบิดซ้ำหลายครั้งและ-การตัดแรงดันไฟฟ้าเกิน
ข้อดี: ให้ผลการป้องกันที่เสถียร โดยจำกัดทั้งแอมพลิจูดและความชันของแรงดันไฟฟ้าเกิน
ข้อเสีย: ขนาดที่ใหญ่ขึ้น ต้นทุนที่สูงขึ้น และการใช้พลังงานเนื่องจากการให้ความร้อนของตัวต้านทาน-ในระยะยาว
2. การติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสังกะสีออกไซด์ (MOA)
หลักการ: ใช้คุณลักษณะโวลต์ไม่เชิงเส้น-ที่ดีเยี่ยมของวาริสเตอร์ซิงค์ออกไซด์ ภายใต้แรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานปกติ Arrester จะอยู่ในสถานะที่มีความต้านทานสูง- (กระแสไฟรั่วระดับไมโครแอมแปร์-) เมื่อแรงดันไฟเกินเกิดขึ้นและเกินเกณฑ์การทำงาน มันจะดำเนินการอย่างรวดเร็ว โดยปล่อยพลังงานแรงดันไฟเกินลงกราวด์ ดังนั้นจึงจับแรงดันไฟฟ้าให้อยู่ในช่วงที่ฉนวนของอุปกรณ์สามารถทนได้
การแยกประเภท:
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากแบบกระจายทั่วไป: ใช้เพื่อจำกัดแรงดันไฟฟ้าเกินจากฟ้าผ่าเป็นหลัก
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากประเภทเครื่องหมุนโดยเฉพาะ: ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อปกป้องมอเตอร์ โดยมีแรงดันไฟตกค้างที่ต่ำกว่า และตรงกับระดับฉนวนของมอเตอร์ได้ดียิ่งขึ้น
สถานการณ์ที่เกี่ยวข้อง: ใช้เพื่อจำกัดกระแส-การตัดแรงดันไฟฟ้าเกินเป็นหลัก ควรสังเกตว่าอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากแบบธรรมดามีความเร็วตอบสนองช้าต่อแรงดันไฟฟ้าเกินหลายครั้งที่ขอบนำคลื่นสูงชัน และผลการป้องกันอาจถูกจำกัด โดยปกติจะต้องใช้ร่วมกับ RC (ตัวจับกระแสไฟแบบต้านทาน)
3. ติดตั้งตัวกรองตัวเหนี่ยวนำ-ตัวเก็บประจุ (L-C)
หลักการ: ตัวเหนี่ยวนำ (L) ต่ออนุกรมกับตัวเก็บประจุ (C) ขนานกันที่ด้านโหลด ตัวเหนี่ยวนำจะบล็อกกระแสความถี่สูง- และตัวเก็บประจุจะลดอัตราการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้า (du/dt) การรวมกันนี้จะกรองส่วนประกอบการแกว่งความถี่สูง-ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งจะทำให้กระบวนการสร้างแรงดันไฟฟ้าเกินช้าลงโดยพื้นฐาน
สถานการณ์ที่ใช้งานได้: สถานที่ที่มีข้อกำหนดการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินสูงมาก (เช่น มอเตอร์พิเศษ อุปกรณ์ที่สำคัญ)
4. เลือกเซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศที่มีค่าตัดกระแสไฟฟ้าต่ำ-
หลักการ: จัดการกับแรงดันไฟฟ้าเกินที่แหล่งกำเนิด ค่าตัดกระแส-ของเซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับวัสดุหน้าสัมผัส การใช้วัสดุหน้าสัมผัสที่มีค่าการตัด-กระแส-ต่ำ (เช่น วัสดุ CuCr (ทองแดง-โครเมียม) ที่มีการประมวลผลแบบพิเศษ) สามารถลดค่าการตัดกระแส-ให้เหลือระดับที่ต่ำมาก (เช่น 0.5A - 2A) ซึ่งช่วยลดแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้าเกินที่แหล่งกำเนิดได้อย่างมาก
การประเมิน: นี่เป็นมาตรการป้องกันที่เหมาะสมที่สุด แต่เนื่องจากการประมวลผลวัสดุและข้อจำกัดด้านต้นทุน บางครั้งจึงจำเป็นต้องใช้ร่วมกับอุปกรณ์ป้องกันอื่นๆ
5. ติดตั้งตัวต้านทานหรือตัวเก็บประจุแบบขนาน
หลักการ: เชื่อมต่อตัวต้านทานหรือตัวเก็บประจุแบบขนานผ่านหน้าสัมผัสของเซอร์กิตเบรกเกอร์
ตัวต้านทานแบบขนาน: ลดอัตราแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นระหว่างการจุดระเบิดใหม่ ซึ่งลดความน่าจะเป็นของการจุดระเบิดซ้ำ
ตัวเก็บประจุแบบขนาน: ลดความชันของแรงดันการกู้คืนระหว่างหน้าสัมผัส
การประเมิน: โดยทั่วไปวิธีนี้จะรวมเข้ากับการออกแบบภายในของเบรกเกอร์ การติดตั้งภาคสนามนั้นหายาก
ข้อเสนอแนะโดยสรุปและการคัดเลือก
ในการใช้งานจริงทางวิศวกรรม การวัดเดี่ยวมักไม่ได้ใช้แยกกัน ในทางกลับกัน มีการใช้มาตรการป้องกันร่วมกันโดยพิจารณาจากคุณค่าและความสำคัญของวัตถุที่ได้รับการคุ้มครอง:
สำหรับหม้อแปลง/สายทั่วไป: โดยทั่วไปจะเลือกเซอร์กิตเบรกเกอร์วงจรสุญญากาศค่า-การตัด-ค่ากระแสต่ำ- โดยมีอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากซิงค์ออกไซด์-วัตถุประสงค์ทั่วไปที่ติดตั้งที่ด้านบัสบาร์เพื่อป้องกันการสำรองข้อมูล
สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าแรงสูง-: มอเตอร์มีระดับฉนวนต่ำกว่าและมีความไวต่อไฟกระชากที่สูงชัน แนะนำให้ใช้รูปแบบการป้องกันแบบรวมโดยใช้ตัวดูดซับ RC (เพื่อระงับแรงดันไฟฟ้าเกินของการจุดระเบิดและลดความชัน) และอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากเฉพาะสำหรับเครื่องจักรไฟฟ้าที่กำลังหมุน (เพื่อจำกัดพลังงาน-ประเภทแรงดันไฟฟ้าเกิน)
สำหรับธนาคารตัวเก็บประจุ: ขอแนะนำให้ติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากซิงค์ออกไซด์แบบไม่มีช่องว่าง (สำหรับการป้องกันตัวเก็บประจุโดยเฉพาะ) ที่ด้านเซอร์กิตเบรกเกอร์ โดยควรอยู่ใกล้กับตัวเก็บประจุ บางครั้งจำเป็นต้องใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบอนุกรมเพื่อระงับกระแสไหลเข้าและแรงดันไฟฟ้าเกิน
Shaanxi Huadian Electric Co., Ltd. ก่อตั้งขึ้นในปี 2550 มีส่วนร่วมอย่างลึกซึ้งในด้านอุปกรณ์ควบคุมสวิตช์จ่ายไฟมาเป็นเวลาสิบห้าปี เราไม่เพียงแต่เข้าร่วมในการวิจัยและพัฒนาของเซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศแม่เหล็กถาวรกระแสหลักที่ใช้ภายในประเทศ VS1/VEGM เท่านั้น แต่ยังลงทุนเกือบ 7%-8% ของรายได้ต่อปีของเราในการวิจัยและพัฒนา เพื่อเอาชนะปัญหาที่ยุ่งยากของอุตสาหกรรมและปกป้องการทำงานที่ปลอดภัยของระบบไฟฟ้าเท่านั้น ซีรีส์ VEGM หลักของเรามีการออกแบบ-เสาปิดผนึกที่มั่นคง ด้วยการใช้เทคโนโลยี APG ตัวขัดขวางสุญญากาศและขั้วต่อขาออกด้านบนและด้านล่างถูกฝังอยู่ในอีพอกซีเรซินประสิทธิภาพสูงอย่างสมบูรณ์ สิ่งนี้ไม่เพียงแต่แก้ปัญหาการกัดเซาะของฝุ่นและความชื้นของฉนวนได้อย่างสมบูรณ์ แต่ยังช่วยเพิ่มความต้านทานของเบรกเกอร์ต่อแรงกระแทกทางกลอีกด้วย ไม่ว่าจะอยู่ในที่เย็นจัดบนที่สูงหรือสภาพแวดล้อมที่เต็มไปด้วยฝุ่นของโรงงานอุตสาหกรรม เซอร์กิตเบรกเกอร์ Shaanxi Huadian ก็สามารถทำงานได้อย่างเสถียร กรุณาติดต่อเรา:pannie@hdswitchgear.com.
