Elektrisüsteemide pideva arenguga suureneb ka vaakumkaitselülitite kasutamine, mis on lahutamatu nende eelistest.Siiski on alati mõned puudused. Näiteks vaakumkaitselülitite ülepingeprobleem on mingil määral mõjutanud nende arengukiirust. Seetõttu peame leidma viise vaakumkaitselülitite ülepinge leevendamiseks või vältimiseks. Allpool on Huadian vaakumkaitselüliti|VS1 vaakumkaitselülitite tootja selgitab vaakumkaitselülititega seotud liigpinge tüüpe ja kaitsemeetmeid.
I. Vaakumkaitselülitite peamised ülepingetüübid
Vaakumkaitselülitite tööliigpinged tekivad peamiselt avamis- (murdmis-) protsessis ja levinud on järgmised kolm tüüpi:
1. Voolu-Liigpinge katkestamine
Mehhanism: vaakumkaitselülititel on äärmiselt tugev kaar{0}}kustutusvõime. Väikese vahelduvvoolu katkestamisel (nt koormamata trafo või mootori käivitusvool) võidakse vool sunniviisiliselt katkestada (st voolu{4}}katkestamine) enne selle loomuliku nulli{5}}ristumispunkti. Sel ajal muundatakse induktiivkoormuses (näiteks mootorimähises) salvestatud magnetenergia elektrivälja energiaks, laadides koormuse ekvivalentse mahtuvusega, tekitades seeläbi ülikõrgeid liigpingeid.
Karakteristikud: ülepinge amplituud on seotud voolu{0}}lõikeväärtuse ja koormuse induktiivsusega. Mida suurem on praegune-lõikeväärtus, seda suurem on ülepinge. See on vaakumkaitselülitite kõige levinum liigpinge tüüp.
2. Mitmekordse taassüüte{1}}liigpinge (kõrge-sagedusega mitmekordne taassüüte{3}}liigpinge)
Mehhanism: Pärast kaitselüliti väljalülitamist on kontaktide vaheline kaugus väga väike. Kui kontaktide vaheline taastumispinge (võimsuse sageduse taastamise pinge) on katkestuse ajal suurem kui kontaktmeediumi isolatsioonitugevus, puruneb vahe uuesti (taassüttimine). Vaakumkandja ülikiire taastumise tõttu võib see protsess toimuda mitu korda mikrosekundite jooksul (kõrg-taassüttimine{4}}). Iga uuesti-süttimisega kaasneb kõrge-sagedusega voolu kustumine ja energia tagasisissepritse, pumbates kumulatiivse efekti kaudu pidevalt energiat koormusse, põhjustades liigpinge järkjärgulist tõusu.
Omadused: seda tüüpi liigpingel on suur järsk ja suur amplituud, mis kujutab endast märkimisväärset ohtu mootorite{0}}pööretevahelisele ja pikisuunalisele isolatsioonile. See esineb peamiselt kõrgepinge{2}mootorite või koormamata trafode katkestamisel.
3. Mahtuvusliku koormuse katkestuse ülepinge
Mehhanism: Kondensaatoripatarei katkestamisel tekivad kaare{0}}taassüttimise tõttu kõrge-amplituudi ja{1}}kõrge sagedusega liigpinged. Kui kaitselüliti süttib pärast katkestust uuesti, on see samaväärne sellega, et üks juba laetud kondensaatorite rühm tühjendub kaare kaudu teise kondensaatorite rühma, moodustades kõrge sagedusega võnkumisi, mis põhjustab pinge järsu tõusu.
Omadused: Selline olukord võib tekitada ülikõrgeid liigpingeid (tavaliselt 2-3 korda või isegi kõrgemaid maanduspingest), mis ohustab tõsiselt kondensaatorite ja kaitselülitite ohutust.
II. Vaakumkaitselülitite ülepingekaitsemeetmed
Ülalmainitud-liigpingetüüpide puhul saavutatakse kaitse tavaliselt "blokeerimise" (voolu-lõikeväärtuse vähendamine) ja "tühjendamise" (lahjenemise tee või energia neelamise) kombinatsiooni abil. Üldised kaitsemeetmed hõlmavad järgmist:
1. Takisti-kondensaatori neeldumise paigaldamine (RC-absorptsiooniseade)
Põhimõte: koosneb takistist (R) ja kondensaatorist (C), mis on ühendatud järjestikku ja paralleelselt koormuse poolel.
Kondensaator (C): vähendab koormuse liigtakistust, aeglustab liigpinge tõusu ja vähendab seega taassüüte liigpinge{0}}kõrgsageduskomponenti.
Takisti (R): hajutab energiat, summutab võnkumisi ja takistab kondensaatori ja koormuse induktiivsuse vahelist resonantsi.
Kohaldatavad stsenaariumid: kasutatakse peamiselt mootorite ja trafode kaitsmiseks, eriti tõhus korduva taassüütamise liigpingete ja voolu{0}}lõikuse liigpingete summutamiseks.
Eelised: stabiilne kaitseefekt, mis piirab nii liigpingete amplituudi kui ka järsust.
Puudused: suuremad mõõtmed, kõrgem hind ja energiatarve tänu pikaajalisele-takistiküttele.
2. Tsinkoksiidi liigpingepiirikute (MOA) paigaldamine
Põhimõte: tsinkoksiidvaristoride suurepäraste mittelineaarsete volt{0}}amprite omaduste kasutamine. Tavalise tööpinge korral on piirik suure-takistuse olekus (mikroamper-tase lekkevool); kui tekib ülepinge ja ületab tööläve, juhib see kiiresti, tühjendades liigpinge energia maapinnale, hoides seeläbi pinge vahemikus, mida seadme isolatsioon talub.
Tüüpide eristamine:
Tavalise jaotustüüpi liigpingepiirikud: kasutatakse peamiselt äikese ülepingete piiramiseks.
Spetsiaalsed pöörleva masina tüüpi liigpingepiirikud: spetsiaalselt loodud mootorite kaitsmiseks, millel on madalam jääkpinge ja mis sobivad paremini mootori isolatsioonitasemega.
Kohaldatavad stsenaariumid: kasutatakse peamiselt praeguste{0}}liigpingete piiramiseks. Tuleb märkida, et tavalistel liigpingepiirikutel on aeglane reageerimiskiirus korduvale taassüüteliigpingele järskude laine esiservade juures ja kaitseefekt võib olla piiratud; neid tuleb tavaliselt kasutada koos RC-ga (Resistant Current Arresters).
3. Paigaldage induktiiv-kondensaatori (L-C) filter
Põhimõte: Induktiivpool (L) on koormuse poolel paralleelselt ühendatud kondensaatoriga (C). Induktiivpool blokeerib kõrge-sagedusega voolu ja kondensaator vähendab pinge muutumise kiirust (du/dt). Kombinatsioon filtreerib tõhusalt välja kõrgsageduslikud võnkekomponendid, aeglustades põhimõtteliselt ülepinge kogunemise protsessi.
Kohaldatavad stsenaariumid: asukohad, kus on ülikõrgeid ülepingekaitsenõudeid (nt erimootorid, kriitilised seadmed).
4. Valige madala voolu -lõikeväärtusega vaakumkaitselüliti
Põhimõte: Liigpinge kõrvaldamine selle allika juures. Vaakumkaitselüliti praegune-lõikeväärtus on tihedalt seotud kontaktmaterjaliga. Madala -voolu-lõikeväärtusega-kontaktmaterjalide (nt spetsiaalse töötlemisega CuCr (vask-kroom) materjal) võib vähendada voolu-lõikeväärtust väga madalale tasemele (nt 0,5A - 2A), vähendades seeläbi oluliselt selle ülepinge amplituudi.
Hindamine: see on kõige ideaalsem kaitsemeede, kuid materjali töötlemise ja kulupiirangute tõttu tuleb seda mõnikord kasutada koos teiste kaitsevahenditega.
5. Paigaldage paralleeltakisti või kondensaator
Põhimõte: ühendage takisti või kondensaator paralleelselt kaitselüliti kontaktidega.
Paralleeltakisti: vähendab taassüütamise ajal taastumispinge tõusu kiirust, vähendades taassüttimise tõenäosust.
Paralleelkondensaator: vähendab kontaktide vahelise taastumispinge järsust.
Hindamine: see meetod on tavaliselt integreeritud kaitselüliti sisekujundusse; põllu paigaldamine on haruldane.
Kokkuvõte ja valikusoovitused
Praktilistes insenerirakendustes ei kasutata sageli ühte mõõdet eraldiseisvana. Selle asemel kasutatakse kaitsemeetmete kombinatsiooni, mis lähtub kaitstava objekti väärtusest ja tähtsusest:
Tavaliste trafode/liinide jaoks: tavaliselt valitakse madala-voolu-lõikeväärtusega-vaakumkaitselülitid, mille siini küljele on varukaitseks paigaldatud üldotstarbelised-tsinkoksiidi liigpingepiirikud.
Kõrgepinge{0}}mootorite puhul: mootoritel on madalam isolatsioonitase ja need on tundlikud järskudele liigpingetele. Soovitatav on kombineeritud kaitseskeem, mis kasutab RC-neeldureid (taassüüte ülepingete mahasurumiseks ja järsu tõusu vähendamiseks) ja spetsiaalseid liigpingepiirikuid pöörlevatele elektrimasinatele (energiatüüpi liigpingete piiramiseks).
Kondensaatoripankade puhul: Soovitatav on paigaldada lünkadeta tsinkoksiidi liigpingepiirikud (mis on mõeldud kondensaatorite kaitseks) kaitselüliti poolele, eelistatavalt kondensaatorite lähedusse. Mõnikord on sisselülitusvoolude ja liigpingete summutamiseks vaja ka seeriareaktoreid.
2007. aastal asutatud Shaanxi Huadian Electric Co., Ltd. on voolujaotuslülitite juhtimisseadmete valdkonnas olnud sügavalt seotud viisteist aastat. Me ei osalenud mitte ainult kodumaise püsimagnetiga vaakumkaitselüliti VS1/VEGM uurimis- ja arendustegevuses, vaid investeerime ka peaaegu 7%-8% oma aastatulust teadus- ja arendustegevusse, et ületada tööstuse valupunkte ja tagada elektrisüsteemide ohutu toimimine. Meie peamine VEGM-seeria kasutab{10}}kindlat suletud varda kujundust. Kasutades APG tehnoloogiat, on vaakumkatkesti ning ülemised ja alumised väljuvad klemmid täielikult manustatud suure jõudlusega epoksüvaiku. See mitte ainult ei lahenda täielikult isolatsiooni tolmu ja niiskuse erosiooni probleemi, vaid suurendab ka kaitselüliti vastupidavust mehaanilistele löökidele. Shaanxi Huadian kaitselülitid võivad töötada stabiilselt nii äärmises külmas kõrgel kõrgusel kui ka tööstusettevõtete tolmuses keskkonnas. Palun võtke meiega ühendust:pannie@hdswitchgear.com.
