真空断路器操作过电压
断路器的操作过电压是因为电路中存在电感电容储能元件,在开关操作瞬间释放出能量,在电路中发作电磁振动而引发的。而真空断路器因为具有高速灭弧才能,在堵截电路时,往往在电流过零前被强行开断,在断弧瞬间储藏在负载内的电感与电容之间的电磁能量转化将在负载上发作过电压,这比一般断路器要杰出,尤其在最早断开相触头间,有或许因过电压引起电弧重燃,而发作更大的过电压。在理性负载中,这种过电压幅值高,上升陡度快,频率也高,这无疑对电动机等理性负载的绝缘是十分风险的,总归,真空断路器不论呈现那种过电压都会对设备晦气,严重地要挟着安全出产运转。
真空断路器在开断电动机等理性负载时发作的波陡度很大,幅值很高,直接要挟理性负载的匝间绝缘,是构成电动机等设备损坏的重要原因之一,故对真空断路器操作过电压按捺办法进行研究是必要的,只要采纳恰当的维护办法,从下降过电压幅值和波陡度(du/dt)这两方面考虑,就能有用按捺或减轻其损害,这对广泛推行真空断路器的运用将起到活跃的推进作用。现在按捺过电压的办法有两种,一种是约束过电压幅值的避雷器,另一种是下降过电压振动频率的阻容(R–C)过电压吸收器。
真空断路器操作过电压的品种
1、截流过电压
真空断路器开断小电流时,电弧的特性为分散型电弧,因为电流较小,构成真空电弧的阴极斑驳所供给的金属蒸气量不行充沛、安稳,呈现了自激的高频振动,最终电弧电流降到零导致平息。一般电弧的频率很高,在频率响应不高的示波器显现图中,电流波形好象被忽然堵截一般,这便是截流的现象,如图1所示。
真空断路器开展初期,截流过电压曾经是运用中比较杰出的问题。其时因为在触头资料、触头结构、灭弧室结构等方面技能落后,截流值很高。跟着真空断路器技能的开展,选用了截流值较低的触头资料,使得截流水平降到很低的数值。
2、屡次重燃过电压
屡次重燃过电压是典型的谐振过电压,是因为弧隙发作屡次重燃,电源屡次向回路中电容进行充电而发作的。在开断过程中,因为相位差的原因,其间一相必定在过零前先开断。此刻,触头一侧为工频电源,另一侧则为高频振动,触头电压为两者之和。触头开距小,触头间耐压不充沛而将发作第一次重燃,电源向回路电容充电。
发作了第一次重燃又熄弧后,断路器的康复电压上升至更高,在极短的时间内触头之间空隙尚不行大,很或许会发作第2次重燃。再熄弧,致使发作屡次重燃现象。每一次重燃都是在前一次的基础上发作的,导致康复电压在极短的时间内上升到十分高[1]。
实践运转中,电机的匝间绝缘常被屡次重燃过电压击穿。当电机负载遭到前沿很陡的过电压作用时,过电压不是均匀的加到各个线圈上的,而是以行波的方法顺次经过各个线圈,一般来说,当过电压频率到达1MHz时,一个线圈接受的过电压值超越总的过电压幅值的一半以上,一般为60%~85%之间。
这样,即便过电压的幅值不太大,一个线圈接受的过电压就足以引起线圈匝间绝缘击穿,接近电机引线进口的线圈特别简单呈现匝间绝缘的损坏。
3、三相一同开断过电压
在三相交流电路中,当首开断相的触头将此相电流开断后,其他两相一般要延时四分之一周期后才被开断。但假如首开断相发作重燃,三相之间将会经过相间耦合,首开断相空隙中流过的高频电流将会叠加到其它两相的工频电流上,跟着首开断相的电压敏捷上升,流进二、三相的高频电流也加大,使二、三相的电流也强制过零,因为真空断路器的灭弧才能很强,使第二、三相的电流强制平息。电路三相均发作等效截流,三相电流一同被堵截,然后发作过电压,称为三相一同开断过电压。
三相一同开断现象和屡次重燃是一同发作的,构成屡次重燃的条件也便是三相一同开断的条件。
真空断路器操作过电压的防范办法
1、运用截流值较低的断路器
因为真空断路器的截流过电压与断路器的截流值有关,截流值越小其过电压幅值越小。而断路器的截流值与断路器触头资料有关。
因而,在断路器规划选型时应特别注意挑选适宜的触头资料,以下降断路器的截流值,削减截流过电压。现在,灭弧室触头资料多为铜铬合金,截流值为1A左右。
2、运用R-C阻容回路吸收设备
真空断路器的屡次重燃过电压,与负载回路中存在L-C振动而呈现高频电流有关,因而运用R-C阻容回路可有用地约束过电压。
R-C回路不仅能约束截流过电压的幅值,并且可下降屡次重燃过电压的上升陡度。该设备由电阻和电容构成。
电阻R的作用是增大衰减系数,耗费高频振动电能,电容C的作用是约束过电压波头陡度。但运用R-C阻容回路不能彻底吸收过电压发作的能量。
3、运用过电压维护器
过电压维护器能较好的约束过电压。现在较遍及运用氧化锌避雷器作为过电压维护器。电工全国
但氧化锌避雷器关于小电流接地系统还存在一些问题:一是运转电压偏低;二是接受不住间歇性过电压和谐波过电压;三是不能很好地发挥氧化锌避雷器的优势。
在电动机回路运用氧化锌避雷器时,因其接在相与地之间,其维护规模是相与地之间的过电压。而电机回路的过电压存在于相与相之间,因而它不能很好地维护电机绝缘。
选用组合型避雷器,可有用地约束过电压,到达抱负的维护作用。