Un interruttore automatico in vuoto subisce un blocco della corrente ogni volta che interrompe piccole correnti capacitive o induttive?

Caratteristica principale: la corrente viene "interrotta" forzatamente, con conseguente interruzione della corrente.

1. Processo fisico

La corrente in una bobina dell'induttore non può cambiare bruscamente (iL è continua). Quando l'interruttore scatta, l'arco nell'ampolla in vuoto viene allungato e raffreddato. A causa del recupero estremamente rapido della forza del vuoto, l'arco può essere estinto forzatamente prima che la corrente a frequenza industriale raggiunga il suo punto zero naturale (ad esempio, quando la corrente è ancora di diversi ampere o addirittura decine di ampere).

2. Perché si verifica il taglio della corrente?

L'arco a vuoto ha una forte capacità di estinzione dell'arco-. Quando la corrente diminuisce fino a un certo livello (chiamato "valore di taglio della corrente" Ichop), il vapore metallico fornito dal punto catodico è insufficiente per sostenere l'arco e l'arco si spegnerà improvvisamente.

3. Meccanismo di generazione di sovratensione:

Nell'istante in cui l'arco si spegne (t0 ), la corrente nell'induttore iL=Ichop (assumendo direzione positiva). In questo momento, l'energia del campo magnetico immagazzinata sul carico dell'induttore è 21 LIchop2 .

Poiché la corrente non può cambiare bruscamente, questa corrente caricherà immediatamente la capacità parassita C sul lato carico. Secondo U=C1 ∫idt, la tensione del condensatore aumenterà notevolmente.

Teoricamente, il picco di sovratensione lungo l'interruzione può raggiungere:

Umax =U0 +Ichop CL dove U0 è il valore istantaneo della tensione di alimentazione, L è l'induttanza del carico e C è la capacità equivalente a terra.

Risultato: sovratensione-di taglio della corrente. Il multiplo di questa sovratensione è direttamente proporzionale al valore di taglio della corrente-Ichop e inversamente proporzionale alla capacità C del circuito. Quanto più piccola è la capacità equivalente del carico (ad esempio, un trasformatore di grande-capacità con conduttori molto corti), tanto più piccola è C e maggiore è la sovratensione, che può mettere in pericolo l'isolamento tra le spire dell'avvolgimento.

Caratteristiche principali: la corrente attraversa naturalmente lo zero ed estingue l'arco, ma è soggetta a riaccensione/riaccensione.

1. Processo fisico: la corrente del condensatore anticipa la tensione di 90 gradi. Quando la corrente iC del condensatore attraversa naturalmente lo zero (t=0), la tensione di alimentazione è esattamente al suo picco ±Um.

A questo punto, le piastre del condensatore sono completamente cariche, la tensione =Um, i contatti dell'interruttore si sono appena separati e l'intervallo dell'arco si sta ripristinando.

Perché è difficile interrompere la corrente?

Poiché si tratta di corrente capacitiva, la temperatura dell'arco è bassa quando la corrente attraversa lo zero, facilitandone l'estinzione. Inoltre l'arco si spegne naturalmente al passaggio per lo zero e non vi è alcuna interruzione forzata e prematura della corrente, per cui il concetto di "interruzione di corrente" è sostanzialmente inesistente.

Meccanismo di generazione della sovratensione (ri-rottura): dopo che l'arco si spegne al passaggio per lo zero, un lato dell'interruzione è la tensione di alimentazione us (t)≈0 (che cambia a zero) e l'altro lato è la tensione del condensatore intrappolato uc =Um

La tensione di recupero transitoria ur =uc −us oscillerà e aumenterà da Um alla frequenza di alimentazione.

Se il tasso di recupero della rigidità dielettrica dell'intercapedine del vuoto non riesce a tenere il passo con il tasso di aumento di ur (in particolare l'oscillazione iniziale ad alta-frequenza), l'isolamento si romperà-ovvero si ri-rompe.

Una volta che si verifica un ri-guasto, la tensione di alimentazione carica e scarica il condensatore C, generando oscillazioni ad alta-frequenza. Se il condensatore si -si rompe nuovamente dopo che la corrente ha superato lo zero e l'arco si è spento, potrebbe verificarsi una sovratensione maggiore.

Risultato: sovratensione alla ri-accensione (più ri-accensioni possono raggiungere 3-5 volte la tensione di fase). Per i banchi di condensatori, viene spesso utilizzata la chiusura selettiva di fase o la commutazione sincrona per evitare la pre-rottura e la riaccensione.

Carico induttivo: la corrente vorrebbe continuare a fluire ma viene improvvisamente interrotta → La tensione aumenta bruscamente → La corrente- interrompe la sovratensione.

Carico capacitivo: la tensione è intrappolata (carica intrappolata), la tensione di recupero è troppo alta, abbattendo il divario → carica e scarica ripetuta → sovratensione di riaccensione.

Interruttore automatico del generatore ad alta tensione per interni VTZ-15/T5000-63è un interruttore automatico in vuoto progettato per le prese dei generatori in sistemi CA trifase a 50 Hz da 15 kV e inferiori. Viene utilizzato principalmente nei circuiti ausiliari degli impianti di gruppi elettrogeni idroelettrici di piccole e medie dimensioni-, generatori di energia termica, nuovi sistemi di generazione di energia e strutture industriali-come quelli dei settori chimico e di trasformazione-che operano con le proprie capacità di generazione di energia vincolata.

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