Kas yra viršįtampis?

Viršįtampio fizinė prigimtis ir pagrindinės sąvokos

Viršįtampio šerdis yra momentinis arba trumpalaikis nenormalus įtampos padidėjimas{0}}, o pagrindiniai matavimo kriterijai yra kartotiniai ir bangos formos.

Keli: viršįtampio amplitudės ir sistemos aukščiausios darbinės fazės įtampos didžiausios vertės santykis. Pavyzdžiui, 2,0 kartotinis viršįtampis reiškia, kad įtampa pasiekė du kartus didesnę normalią darbinę didžiausią vertę.

Bangos forma: ji nustato viršįtampio energiją ir griaunančią galią. Pavyzdžiui, žaibo impulsų bangos (su stačiais nuolydžiais mikrosekundžių diapazone) tikrina izoliacijos gebėjimą atlaikyti impulsinę įtampą; o laikini viršįtampiai (trunkantys nuo milisekundžių iki sekundžių) tikrina izoliacijos gebėjimą atlaikyti ilgalaikę aukštą įtampą ir šiluminį stabilumą.

Išsamus išorinės viršįtampio (atmosferos viršįtampio / žaibo viršįtampio) aprašymas

Žaibas yra labiausiai koncentruotas viršįtampio šaltinis gamtoje, jo srovės siekia nuo dešimties iki šimtų kiloamperų.

1. Tiesioginė žaibo viršįtampa

◦ Įvykis: žaibas tiesiogiai trenkia į bokštus, žaibolaidžius ar perdavimo linijų laidus. Didžiulė žaibo srovė į žemę patenka per impedansą, sukurdama itin aukštą įtampą smūgio taške.

Charakteristikos: Itin didelė amplitudė, iki kelių tūkstančių kilovoltų; itin statūs, kurių bangos fronto laikas yra 1-4 mikrosekundės, keliantis didžiausią grėsmę izoliacijai. Tai elektros linijų apsaugos nuo žaibo akcentas.

2. Sukeltas žaibo viršįtampis

◦ Įvykis: žaibas netrenkia tiesiogiai į liniją, bet išsikrauna į žemę šalia linijos.

Mechanizmas:

.Elektrostatinė indukcija: Griaustinio debesies lyderio stadijoje ant linijos laidininkų bus sukeltas didelis kiekis surištų krūvių, kurių poliškumas yra priešingas griaustiniui. Kai įvyksta pagrindinis iškrovimas, šie surištieji krūviai staiga išsiskiria, sudarydami viršįtampio bangas, kurios sklinda išilgai laidininkų.

.Elektromagnetinė indukcija: Galinga žaibo srovė aplink iškrovos kanalą sukuria greitai besikeičiantį magnetinį lauką. Šis magnetinis laukas praeina per laidininko kilpą, sukeldamas elektrovaros jėgą.

◦ Charakteristikos: amplitudė paprastai yra mažesnė nei tiesioginių žaibo smūgių (dažniausiai neviršija 300–400 kV), tačiau ji kelia didelę grėsmę 35 kV ir žemesnės įtampos skirstomosioms linijoms bei silpnai elektros įrangai (pvz., ryšių ir stebėjimo sistemoms), nes jų izoliacijos lygis yra palyginti žemas.

vtz-12f-generator-output-specific-vacuum

Išsamus vidinio viršįtampio aprašymas

Tai sukelia vidinė energijos konversija arba parametrų pasikeitimai sistemoje ir yra proporcinga sistemos vardinei įtampai.

1. Perjungimo viršįtampis

◦ Generacija: dėl grandinės pertraukiklių veikimo ar sistemos gedimų grandinės būsena staigiai pasikeičia, todėl atsiranda elektromagnetinės energijos svyravimai.

◦ Pagrindiniai tipai:

▪ Viršįtampa išjungiant tuščiosios eigos linijas: kai grandinės pertraukiklis nutraukia talpinę srovę (pvz., neapkrautą ilgą liniją), įvyksta „uždegimas“, sukeliantis elektromagnetinius virpesius, o įtampa gali siekti 3–4 kartus didesnė už įprastą lygį. Tai buvo žymiai sumažinta, kai šiais laikais buvo naudojami „ne-reignition“ grandinės pertraukikliai.

▪ Viršįtampa įjungus tuščiosios{0} apkrovos linijas: kai linija su likutiniu įkrovimu uždaroma, tai prilygsta kondensatoriaus įkrovimui, kuris gali generuoti didelės-amplitudės viršįtampą. Tai yra vienas iš kontroliuojančių veiksnių kuriant itin-aukštos ir ypač aukštos{4}}įtampos sistemų izoliaciją.

▪ Viršįtampa išjungiant tuščiosios eigos transformatorius: kai nutrūksta nedidelė indukcinė srovė (įmagnetinimo srovė), magnetinio lauko energija paverčiama elektrinio lauko energija, sukuriant lygiavertės įrangos talpos viršįtampą. Apsaugai dažniausiai naudojami viršįtampių ribotuvai.

▪ Lanko įžeminimo viršįtampis: sistemoje su neįžemintu neutraliu tašku, kai įvyksta vienos -fazės įžeminimo gedimas, lankas gedimo taške pakartotinai užgęsta ir vėl užsidega, todėl vyksta energijos mainai tarp sistemos talpos ir induktyvumo, todėl visoje sistemoje atsiranda viršįtampis, kurio amplitudės siekia iki 35 kartų. Tai galima nuslopinti pakeitus į neutralų tašką, įžemintą per lanko slopinimo ritę arba nedidelį rezistorių.

2. Laikinas viršįtampis

◦ Įvykis: viršįtampis, kurio dažnis yra maitinimo dažnis arba artimas galios dažniui, ir santykinai ilga trukmė (nuo 0,1 sekundės iki kelių sekundžių).

◦ Pagrindiniai tipai:

▪ Maitinimo dažnio įtampos padidėjimas: pvz., ilgos linijos talpos efektas (įtampa linijos gale yra didesnė nei pradžioje), sveikosios fazės įtampos kilimas dėl asimetrinio trumpojo jungimo ir įtampos kilimas dėl apkrovos nuleidimo ir kt. Tai yra darbinio viršįtampio "bazinė įtampa", kuri lemia nuolatinę viršįtampio arrester darbinę įtampą.

▪ Ferorezonansinė viršįtampis: kai sistemoje yra netiesinis induktyvumas (pvz., įtampos transformatoriaus šerdis) ir talpa (-į-įžeminimo talpa, nuoseklioji talpa ir kt.), ji gali būti sužadinta generuoti rezonansus, kurių amplitudė ir dažnis yra labai didelės (tokio dažnio 1 galia). 1/3 ir t. t.), kai sutrinka (pvz., pašalinus vienos fazės įžeminimo gedimą). Jis trunka ilgą laiką ir yra labai pavojingas.

VTZ vacuum circuit breaker

Viršįtampio pavojai

1. Tiesioginis izoliacijos pažeidimas: dėl to suyra kieta, skysta arba dujinė elektros įrangos izoliacija, dėl kurios įvyksta trumpieji jungimai.

2. Izoliacijos senėjimo pagreitis: Nuolatinis viršįtampis, kuris nepasiekia gedimo vertės, paspartins izoliacinių medžiagų senėjimą ir sutrumpins įrangos tarnavimo laiką.

3. Apsauginių įtaisų gedimas arba gedimas: gali sutrikdyti normalų relinės apsaugos įtaisų ir automatikos įrangos veikimą.

4. „Minkšta žala“ elektroninei įrangai: ypač žaibo viršįtampiai, dėl kurių gali pablogėti integrinių grandynų veikimas, atsirasti duomenų klaidų arba prarasti duomenų ir atsirasti kitų nepastebimų pažeidimų.

Apsaugos priemonių sistema

Įvairių tipų viršįtampių apsauga yra sistemingas projektas:

1. Apsauga nuo tiesioginių žaibo smūgių:

◦ Žaibo iškrovikliai: žaibolaidžiai ir žaibo laidai (oriniai įžeminimo laidai) pritraukia žaibus.

Geras įžeminimo įrenginys: jis gali greitai ir su maža varža išleisti žaibo srovę į žemę, sumažindamas potencialą.

2. Apsauga nuo žaibo viršįtampio ir darbinio viršįtampio:

◦ Vožtuvo-tipas / betarpiai metalo oksido viršįtampių ribotuvai: šerdies apsauginiai įtaisai. Įprastomis sąlygomis jie pasižymi dideliu pasipriešinimu, bet greitai pasikeičia į mažą varžą, kai atsiranda viršįtampis, iškraunant viršįtampio energiją į žemę ir apsaugotos įrangos įtampą užfiksuojant žemiau saugaus lygio (apsaugos lygio). Jie yra paskutinė ir svarbiausia gynybos linija nuo išorinių ir vidinių viršįtampių.

Apsaugos nuo viršįtampių: jie naudojami kelių{0}}pakopių smulkiai apsaugai žemos-įtampos skirstymo sistemose ir elektroninėse informacinėse sistemose.

3. Vidinės viršįtampio slopinimas:

◦ Lygiagreti grandinės pertraukiklio varža: uždarymo/atidarymo metu nuosekliai įkiškite rezistorių, kad sumažintumėte svyravimus.

Šuntinių reaktorių įrengimas: ilgų linijų talpinio efekto kompensavimas, galios dažnio įtampos kilimo ir veikimo viršįtampio slopinimas.

Neutralus taškas įžemintas per lanko slopinimo ritę / maža varža: nuslopinkite lanko įžeminimo viršįtampą.

Didelio našumo{0}}cinko oksido ribotuvų naudojimas yra ekonomiškiausias ir efektyviausias būdas apriboti įvairių tipų vidinius viršįtampius.

apibendrinant

Santrauka: Viršįtampis kelia didelę grėsmę saugiam elektros sistemų darbui. Šiuolaikinės energijos sistemos sukūrė daugiapakopę ir gilią gynybos sistemą nuo energijos generavimo, perdavimo, transformavimo iki paskirstymo ir vartojimo, taikydamos išsamią „nukreipimo, iškrovimo, suspaudimo ir slopinimo“ strategiją.

VS1-12 Vakuuminis grandinės pertraukiklis

Vakuuminis jungiklis VS1-12 – tai patalpų jungiklių įranga, kurios vardinė įtampa 12kV ir kintamoji srovė 50/60Hz. Jis naudoja integruotą rėmo veikimo mechanizmą ir tinka įvairioms pramonės ir kasybos įmonėms, taip pat elektros tinklo įrangai. Jis gali būti naudojamas kaip rankinis vežimėlis, skirtas naudoti su KYN28A-12 skirstomaisiais įrenginiais, arba kaip stacionarus įrenginys su atitinkamu mechaniniu blokavimu, todėl tinka XGN2 ir kitoms stacionarioms spintelėms.