มุมเฟสขณะสวิตชิ่งส่งผลต่อตัวขัดขวางไฟฟ้าแรงสูงอย่างไร

เฮ้! ในฐานะซัพพลายเออร์ของตัวขัดขวางไฟฟ้าแรงสูง ฉันได้รับคำถามมากมายเมื่อเร็วๆ นี้ว่ามุมเฟส ณ เวลาที่เปลี่ยนส่งผลต่ออุปกรณ์สำคัญเหล่านี้อย่างไร ดังนั้นฉันคิดว่าฉันจะนั่งลงและแบ่งปันความคิดของฉันในหัวข้อนี้

เรามาเริ่มต้นด้วยการทำความเข้าใจว่าเครื่องขัดขวางไฟฟ้าแรงสูงคืออะไร พูดง่ายๆ ก็คืออุปกรณ์ที่ใช้ในการตัดหรือสร้างวงจรไฟฟ้าภายใต้สภาวะไฟฟ้าแรงสูง เรามีตัวขัดขวางที่หลากหลาย รวมถึงเครื่องขัดขวาง VCB-เครื่องขัดขวางสูญญากาศแบบขึ้นรูป, และเครื่องขัดขวางสุญญากาศสำหรับเซอร์กิตเบรกเกอร์กลางแจ้ง- ตัวขัดขวางเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในระบบไฟฟ้า เพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานของโครงข่ายไฟฟ้าปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ

ตอนนี้ เรามาดำดิ่งลงในส่วนของเฟส - มุมในขณะที่ทำการสลับ โดยพื้นฐานแล้วมุมเฟสนั้นเป็นการกระจัดเชิงมุมของกระแสสลับหรือรูปคลื่นแรงดันไฟฟ้าจากจุดอ้างอิง เมื่อเราพูดถึงการเปลี่ยนตัวขัดขวางไฟฟ้าแรงสูง มุมเฟสในขณะนั้นอาจมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพการทำงาน

ผลกระทบต่อการสูญพันธุ์ของอาร์ค

หน้าที่ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของตัวขัดขวางไฟฟ้าแรงสูงคือการดับส่วนโค้งที่เกิดขึ้นเมื่อวงจรขาด มุมเฟส ณ เวลาที่เปลี่ยนอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อกระบวนการสูญเสียส่วนโค้ง

เมื่อสวิตช์ตัวขัดขวางที่จุดตัดของรูปคลื่นกระแสเป็นศูนย์ (เช่น เมื่อกระแสไหลผ่านศูนย์) ส่วนโค้งมีแนวโน้มที่จะดับลงได้ง่ายมากขึ้น เนื่องจากที่จุดผ่านศูนย์ พลังงานในส่วนโค้งจะมีค่าน้อยที่สุด พลาสมาในส่วนโค้งเย็นลงอย่างรวดเร็ว และความเป็นฉนวนของตัวกลางระหว่างหน้าสัมผัสสามารถฟื้นตัวได้อย่างรวดเร็ว เป็นผลให้ผู้ขัดขวางสามารถขัดขวางวงจรได้สำเร็จโดยไม่ต้องจุดระเบิดส่วนโค้งอีกครั้ง

ในทางกลับกัน ถ้าการสลับเกิดขึ้นที่มุมเฟสที่ไม่ใช่ศูนย์ ส่วนโค้งอาจจะดับได้ยากขึ้น กระแสที่ไหลผ่านส่วนโค้งที่มีเฟสไม่เป็นศูนย์ - มุมจะมีพลังงานมากกว่า ซึ่งหมายความว่าส่วนโค้งมีความเสถียรมากกว่าและแตกยากกว่า สิ่งนี้สามารถนำไปสู่เวลาการอาร์กที่นานขึ้น การสึกหรอที่เพิ่มขึ้นบนหน้าสัมผัสของผู้ขัดขวาง และแม้กระทั่งความเป็นไปได้ที่จะเกิดการอาร์กใหม่หลังจากการหยุดชะงักครั้งแรก

ผลต่อแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว

มุมเฟสที่สวิตชิ่งยังส่งผลกระทบสำคัญต่อแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวอีกด้วย แรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวเป็นช่วงระยะเวลาสั้น แรงดันไฟฟ้าที่มีขนาดสูงอาจเกิดขึ้นได้ในระหว่างกระบวนการสวิตชิ่ง

เมื่อสวิตช์ตัวตัดกระแสที่มุมเฟสที่เหมาะสม (ใกล้กับจุดตัดของกระแสเป็นศูนย์) โดยทั่วไปแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวจะถูกรักษาให้อยู่ในระดับต่ำสุด เนื่องจากพลังงานที่เก็บไว้ในตัวเหนี่ยวนำและความจุของวงจรจะถูกปล่อยออกมาในลักษณะที่มีการควบคุมมากขึ้น แรงดันไฟฟ้าข้ามหน้าสัมผัสของผู้ขัดขวางจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น และระบบสามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าเหล่านี้ได้ดีขึ้น โดยไม่ทำให้อุปกรณ์เสียหาย

อย่างไรก็ตาม การสลับที่มุมเฟสที่ไม่เอื้ออำนวยอาจส่งผลให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวที่สูงมาก ตัวอย่างเช่น หากการสวิตชิ่งเกิดขึ้นเมื่อกระแสถึงจุดสูงสุด พลังงานจำนวนมากจะถูกปล่อยเข้าสู่ระบบอย่างกะทันหัน สิ่งนี้อาจทำให้แรงดันไฟฟ้าข้ามหน้าสัมผัสตัวขัดขวางเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเกินที่อาจเกินความสามารถในการเป็นฉนวนของอุปกรณ์ แรงดันไฟฟ้าเกินเหล่านี้สามารถสร้างความเสียหายให้กับตัวขัดขวางได้เอง รวมถึงส่วนประกอบอื่นๆ ในระบบไฟฟ้า เช่น หม้อแปลงและตัวเก็บประจุ

ติดต่อสวมใส่และชีวิต

มุมเฟสในการสลับยังส่งผลต่อการสึกหรอและอายุการใช้งานของหน้าสัมผัสของผู้ขัดขวางด้วย เมื่อส่วนโค้งดับได้ง่ายที่มุมเฟสเป็นศูนย์ การกัดเซาะของหน้าสัมผัสจะลดลง หน้าสัมผัสจะพบกับความร้อนและความเครียดเชิงกลน้อยลงในระหว่างกระบวนการอาร์กซิ่ง ซึ่งหมายความว่าสามารถรักษาความสมบูรณ์ได้เป็นเวลานานขึ้น

ในทางตรงกันข้าม เมื่อส่วนโค้งดับได้ยากเนื่องจากการสลับมุมแบบเฟสที่ไม่ใช่ศูนย์ หน้าสัมผัสจะเกิดความโค้งที่รุนแรงมากขึ้น ส่วนโค้งพลังงานสูงสามารถละลายและทำให้วัสดุสัมผัสกลายเป็นไอ ส่งผลให้การสึกหรอของการสัมผัสเพิ่มขึ้น เมื่อเวลาผ่านไป สิ่งนี้สามารถลดประสิทธิภาพของตัวขัดขวางและทำให้อายุการใช้งานสั้นลง

ข้อควรพิจารณาสำหรับผู้ขัดขวางประเภทต่างๆ

อินเทอร์รัปเตอร์ไฟฟ้าแรงสูงประเภทต่างๆ อาจตอบสนองต่อมุมเฟสขณะสวิตชิ่งแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น เครื่องขัดขวางสุญญากาศ เช่นของเราเครื่องขัดขวาง VCBและเครื่องขัดขวางสูญญากาศแบบขึ้นรูปมีความสามารถในการดับไฟอาร์คได้ดีเยี่ยม โดยทั่วไปแล้วจะให้อภัยได้มากกว่าเมื่อพูดถึงการเปลี่ยนมุมแบบเฟสที่ไม่ใช่ศูนย์ เมื่อเทียบกับตัวขัดขวางประเภทอื่นๆ เช่น ตัวขัดขวางแบบเติมน้ำมันหรือแบบระเบิดอากาศ

เครื่องขัดจังหวะสุญญากาศอาศัยความแข็งแรงไดอิเล็กตริกสูงของสุญญากาศเพื่อดับส่วนโค้ง แม้ว่าการสวิตชิ่งจะเกิดขึ้นที่มุมเฟสที่ไม่ใช่ศูนย์ สุญญากาศก็สามารถคืนสภาพความเป็นฉนวนได้อย่างรวดเร็วหลังจากที่ส่วนโค้งดับลง อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่าตัวขัดขวางสุญญากาศจะต้านทานผลกระทบของมุมเฟสได้อย่างสมบูรณ์ การเปลี่ยนมุมแบบเฟสที่ไม่ใช่ศูนย์ยังคงสามารถทำให้เกิดการสึกหรอของหน้าสัมผัสเพิ่มขึ้นและแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวในตัวขัดขวางสุญญากาศ

เครื่องขัดขวางเบรกเกอร์กลางแจ้งเช่นเราเครื่องขัดขวางสุญญากาศสำหรับเซอร์กิตเบรกเกอร์กลางแจ้งเผชิญกับความท้าทายเพิ่มเติมอันเนื่องมาจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม มุมเฟสในการสวิตชิ่งมีความสำคัญมากยิ่งขึ้นในกรณีเหล่านี้ อุปกรณ์ขัดขวางภายนอกอาคารจำเป็นต้องสามารถจัดการกับสภาพการทำงานที่หลากหลาย และการสลับเฟส - มุมที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้ผลกระทบของความเครียดจากสิ่งแวดล้อม เช่น ความชื้น ความแปรผันของอุณหภูมิ และมลภาวะรุนแรงขึ้น

การบรรเทาผลกระทบจากเฟส - มุม

เพื่อลดผลกระทบด้านลบของมุมเฟสในการสลับให้เหลือน้อยที่สุด สามารถใช้กลยุทธ์ได้หลายอย่าง แนวทางหนึ่งคือการใช้เทคโนโลยีสวิตชิ่งแบบควบคุม ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้ระบบควบคุมที่ซับซ้อนเพื่อกำหนดเวลาการดำเนินการสวิตชิ่งอย่างแม่นยำที่จุดตัดผ่านศูนย์ของรูปคลื่นปัจจุบัน การทำเช่นนี้ อุปกรณ์ขัดขวางสามารถบรรลุการสูญเสียอาร์คที่ดีขึ้น ลดแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว และยืดอายุการสัมผัส

อีกกลยุทธ์หนึ่งคือการออกแบบตัวขัดขวางที่มีความสามารถในการจัดการส่วนโค้งที่ดีกว่า - การดับไฟและแรงดันไฟฟ้าเกิน ตัวอย่างเช่น การใช้วัสดุหน้าสัมผัสขั้นสูงที่สามารถทนทานต่อการเกิดอาร์คพลังงานสูง และปรับปรุงการออกแบบฉนวนเพื่อรองรับแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

บทสรุป

โดยสรุป มุมเฟส ณ เวลาที่มีการสวิตชิ่งมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และอายุการใช้งานของเครื่องขัดขวางไฟฟ้าแรงสูง ในฐานะซัพพลายเออร์ เราเข้าใจถึงความสำคัญของปัจจัยเหล่านี้ และมุ่งมั่นที่จะจัดหาตัวขัดขวางคุณภาพสูงที่สามารถทำงานได้ดีภายใต้สภาวะการเปลี่ยนที่หลากหลาย

หากคุณอยู่ในตลาดอุปกรณ์ขัดขวางไฟฟ้าแรงสูง และต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการเปลี่ยนสวิตชิ่งให้เหมาะกับการใช้งานเฉพาะของคุณ อย่าลังเลที่จะติดต่อเรา เราพร้อมช่วยคุณตัดสินใจเลือกสิ่งที่ถูกต้องและรับประกันการทำงานที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพของระบบไฟฟ้าของคุณ ไม่ว่าคุณจะต้องการเครื่องขัดขวาง VCB, กเครื่องขัดขวางสูญญากาศแบบขึ้นรูปหรือเครื่องขัดขวางสุญญากาศสำหรับเซอร์กิตเบรกเกอร์กลางแจ้งเราช่วยคุณได้

อ้างอิง

• แบล็กเบิร์น ทีดี (2014) การถ่ายทอดการป้องกัน: หลักการและการประยุกต์ ซีอาร์ซี เพรส.
• กรีนวูด, เอ. (1991) ภาวะชั่วคราวทางไฟฟ้าในระบบไฟฟ้ากำลัง ไวลีย์ - อินเตอร์วิทยาศาสตร์
• กริกส์บี, LL (เอ็ด) (2012) คู่มือวิศวกรรมกำลังไฟฟ้า ซีอาร์ซี เพรส.