Il problema della sovratensione degli interruttori automatici in vuoto ha in una certa misura influenzato la loro velocità di sviluppo. Pertanto, è assolutamente necessario studiare ed esplorare le cause della sovratensione e adottare alcune misure protettive in combinazione con le pratiche di produzione.
1 Tipi di generazione di sovratensione
1.1 Sovratensione di interruzione
Quando l'interruttore in vuoto interrompe una piccola corrente alternata, a causa della camera di estinzione dell'arco stessa, quando la corrente scende dal valore di picco ma non raggiunge il punto zero naturale, l'arco si spegne e la corrente viene interrotta improvvisamente. L'energia elettromagnetica residua sul carico induttivo genererà una sovratensione, che chiameremo sovratensione di interruzione. La sovratensione di interruzione non è una caratteristica esclusiva degli interruttori automatici in vuoto. Anche gli interruttori automatici di altri mezzi ne sono dotati, ma è più probabile che si verifichino interruttori automatici sotto vuoto, specialmente quando si interrompono piccole correnti induttive. Il valore di interruzione e il relativo multiplo di sovracorrente saranno più elevati, il che potrebbe causare danni al sistema di alimentazione, in particolare agli apparecchi elettrici ad alta tensione.
1.2 Sovratensione da riavvii multipli Quando l'interruttore sotto vuoto interrompe una grande corrente induttiva (come la corrente di avviamento del motore, ecc.), anche se la sovratensione non è un problema, spesso si verificano rischi di sovratensione, rompendo l'isolamento tra il motore gira. Ciò è causato principalmente dalla sovratensione generata dalle riaccensioni multiple dell'interruttore in vuoto, denominata sovratensione da riaccensioni multiple. Perché si verifichi una sovratensione da riavvii multipli, devono essere soddisfatte molte condizioni, quindi la probabilità che si verifichi è molto piccola, ma una volta che si verifica, il suo danno non può essere sottovalutato, quindi dovrebbero essere prese le necessarie misure preventive.
1.3 Sovratensione del carico capacitivo
Gli interruttori automatici in vuoto hanno prestazioni migliori rispetto ad altri tipi di interruttori automatici nell'interruzione di carichi capacitivi, ma quando si commutano banchi di condensatori di potenza, a causa della forza di recupero instabile dell'intervallo dell'interruttore automatico in vuoto dopo l'arco e del ridotto livello di tensione di resistenza CC, può verificarsi una rottura , con conseguente sovratensione.
2 Misure preventive
La sovratensione generata durante l'uso degli interruttori automatici sotto vuoto danneggerà l'isolamento delle apparecchiature elettriche. Pertanto, dovrebbero essere adottate misure corrispondenti in base al tipo di sovratensione per ridurre la generazione di sovratensione e ridurre il valore della sovratensione. Oltre ai problemi nel processo di fabbricazione degli interruttori automatici in vuoto, è possibile installare dispositivi di protezione per modificare i parametri di carico per raggiungere lo scopo.
2.1 Protezione dei condensatori Il collegamento dei condensatori in parallelo all'estremità del carico induttivo può ridurre efficacemente l'impedenza di carico, riducendo così l'ampiezza della sovratensione di interruzione, e può anche rallentare la pendenza del fronte di sovratensione. Ciò non solo può proteggere il carico induttivo dai danni dovuti alla sovratensione di interruzione, ma riduce anche il danno causato da sovratensioni di riaccensioni multiple all'isolamento del motore. L'interruttore automatico in vuoto è collegato al trasformatore o al motore tramite un cavo. Poiché il cavo ha una grande capacità distribuita, la sua funzione è equivalente a un condensatore parallelo e l'effetto è molto buono.
2.2 Protezione resistore-condensatore Collegamento in serie del resistore R e del condensatore C come elementi di protezione in parallelo all'estremità di ingresso del carico per formare un soppressore di sovratensione RC. Il condensatore non solo può rallentare la pendenza crescente della sovratensione, ma anche ridurre l'impedenza d'onda del carico, riducendo così la sovratensione di interruzione. Il ruolo del resistore è: quando la corrente viene interrotta, la sua esistenza aumenta il coefficiente di attenuazione del circuito di scarica ad alta frequenza, che può ridurre il numero di riaccensioni e ridurre la sovratensione causata da più riaccensioni e può persino prevenirne efficacemente la occorrenza. L'uso di un soppressore RC per proteggere carichi come i motori è la soluzione migliore.
2.3 Protezione del resistore non lineare
(1) Utilizzare un normale parafulmine in parallelo con un condensatore. Il normale parafulmine può limitare l'ampiezza della sovratensione e il condensatore può essere utilizzato per rallentare la ripidità dell'aumento di sovratensione.
(2) Utilizzare un parafulmine all'ossido di metallo, che utilizza un varistore ZnO ed è uno scaricatore senza intercapedine di estinzione dell'arco. Ha le caratteristiche stabili di un transistor a semiconduttore. Sotto la normale tensione operativa, la resistenza è grande e la corrente è piccola. Quando la tensione aumenta fino a un certo valore, la resistenza diminuisce, mostrando una caratteristica stabile. Va notato che quando si utilizza un parafulmine all'ossido di metallo per la protezione da sovratensione, il suo modello deve essere coerente con la tensione del sistema e deve essere adeguatamente abbinato al carico induttivo o alla capacità del banco di condensatori.
2.4 Protezione induttiva Un soppressore di sovratensione LR costituito da una bobina di reattanza in serie (o induttore saturato) e un resistore in parallelo è collegato tra l'interruttore automatico sotto vuoto e il cavo di alimentazione del motore per sopprimere la pendenza crescente e il valore di picco della sovratensione.