Das Überspannungsproblem von Vakuum-Leistungsschaltern hat ihre Entwicklungsgeschwindigkeit in gewissem Maße beeinflusst. Daher ist es unbedingt erforderlich, die Ursachen von Überspannungen zu untersuchen und zu erforschen und in Kombination mit der Produktionspraxis bestimmte Schutzmaßnahmen zu ergreifen.
1 Arten der Überspannungserzeugung
1.1 Abschaltüberspannung
Wenn der Vakuum-Leistungsschalter aufgrund der Lichtbogenlöschkammer selbst einen kleinen Wechselstrom unterbricht und der Strom vom Spitzenwert abfällt, aber nicht den natürlichen Nullpunkt erreicht, wird der Lichtbogen gelöscht und der Strom wird plötzlich unterbrochen. Die restliche elektromagnetische Energie an der induktiven Last erzeugt eine Überspannung, die wir Abschaltüberspannung nennen. Eine Abschaltüberspannung tritt nicht nur bei Vakuum-Leistungsschaltern auf. Auch bei Leistungsschaltern anderer Medien ist dies der Fall, Vakuum-Leistungsschalter treten jedoch häufiger auf, insbesondere beim Unterbrechen kleiner induktiver Ströme. Der Abschaltwert und sein Überstrom-Vielfaches werden höher sein, was zu Schäden im Stromnetz, insbesondere bei Hochspannungs-Elektrogeräten, führen kann.
1.2 Überspannung mit mehrfacher Wiederzündung Wenn der Vakuum-Leistungsschalter einen großen induktiven Strom (z. B. den Anlaufstrom des Motors usw.) unterbricht, treten häufig Überspannungsgefahren auf, auch wenn die Überspannung kein Problem darstellt, wodurch die Isolierung zwischen den Motoren zerstört wird dreht sich. Dies wird hauptsächlich durch die Überspannung verursacht, die durch die mehrfache Wiederzündung des Vakuum-Leistungsschalters entsteht, die als mehrfache Wiederzündungsüberspannung bezeichnet wird. Damit eine Überspannung mit mehrfacher Rückzündung auftritt, müssen viele Bedingungen erfüllt sein, sodass die Wahrscheinlichkeit des Auftretens sehr gering ist. Sobald sie jedoch auftritt, ist der Schaden nicht zu unterschätzen, sodass die erforderlichen vorbeugenden Maßnahmen ergriffen werden sollten.
1.3 Überspannung der kapazitiven Last
Vakuum-Leistungsschalter weisen beim Schalten kapazitiver Lasten eine bessere Leistung als andere Arten von Leistungsschaltern auf. Beim Schalten von Leistungskondensatorbänken kann es jedoch aufgrund der instabilen Erholungsfestigkeit der Lücke des Vakuum-Leistungsschalters nach dem Lichtbogen und der verringerten Gleichspannungsfestigkeit zu Durchschlägen kommen , was zu Überspannung führt.
2 Vorbeugende Maßnahmen
Die beim Einsatz von Vakuum-Leistungsschaltern entstehende Überspannung schadet der Isolierung von Energieanlagen. Daher sollten entsprechend der Art der Überspannung entsprechende Maßnahmen ergriffen werden, um die Entstehung von Überspannung zu reduzieren und den Wert der Überspannung zu verringern. Zusätzlich zu den Problemen im Herstellungsprozess von Vakuum-Leistungsschaltern können Schutzvorrichtungen installiert werden, um die Lastparameter zu ändern, um den Zweck zu erreichen.
2.1 Kondensatorschutz Durch die Parallelschaltung von Kondensatoren zum Ende der induktiven Last kann die Lastimpedanz effektiv reduziert und dadurch die Amplitude der Abschaltüberspannung verringert und auch die Steilheit der Überspannungsfront verlangsamt werden. Dies kann nicht nur die induktive Last vor Schäden durch die Abschaltüberspannung schützen, sondern auch die Schäden an der Isolierung des Motors durch mehrfache Wiederzündungsüberspannungen reduzieren. Der Vakuum-Leistungsschalter wird über ein Kabel mit dem Transformator oder Motor verbunden. Da das Kabel über eine große verteilte Kapazität verfügt, entspricht seine Funktion einem Parallelkondensator und die Wirkung ist sehr gut.
2.2 Widerstand-Kondensator-Schutz Durch Reihenschaltung von Widerstand R und Kondensator C als Schutzelemente parallel am Lasteingangsende, um einen RC-Überspannungsschutz zu bilden. Der Kondensator kann nicht nur die Anstiegssteilheit der Überspannung verlangsamen, sondern auch den Wellenwiderstand der Last verringern und so die Abschaltüberspannung verringern. Die Rolle des Widerstands besteht darin: Wenn der Strom abgeschaltet wird, erhöht seine Existenz den Dämpfungskoeffizienten des Hochfrequenz-Entladekreises, wodurch die Anzahl der Wiederzündungen verringert und die durch mehrere Wiederzündungen verursachte Überspannung verringert und sogar wirksam verhindert werden kann Auftreten. Zum Schutz von Lasten wie Motoren ist die Verwendung eines RC-Entstörers am besten.
2.3 Nichtlinearer Widerstandsschutz
(1) Verwenden Sie einen gewöhnlichen Blitzableiter parallel zu einem Kondensator. Der gewöhnliche Blitzableiter kann die Überspannungsamplitude begrenzen und der Kondensator kann verwendet werden, um die Steilheit des Überspannungsanstiegs zu verlangsamen.
(2) Verwenden Sie einen Metalloxid-Blitzableiter, der einen ZnO-Varistor verwendet und ein Ableiter ohne Lichtbogenlöschstrecke ist. Er verfügt über die stabilen Eigenschaften eines Halbleitertransistors. Bei normaler Betriebsspannung ist der Widerstand groß und der Strom klein. Wenn die Spannung auf einen bestimmten Wert ansteigt, nimmt der Widerstand ab und es zeigt sich eine stabile Kennlinie. Es ist zu beachten, dass bei der Verwendung eines Metalloxid-Blitzableiters zum Überspannungsschutz dessen Modell mit der Systemspannung übereinstimmen und ordnungsgemäß auf die induktive Last oder die Kapazität der Kondensatorbank abgestimmt sein muss.
2.4 Induktiver Schutz Ein LR-Überspannungsschutz, bestehend aus einer Reihenreaktanzspule (oder gesättigten Induktivität) und einem parallel geschalteten Widerstand, ist zwischen dem Vakuum-Leistungsschalter und dem Motorstromversorgungskabel angeschlossen, um die Anstiegssteilheit und den Spitzenwert der Überspannung zu unterdrücken.