電力システムの継続的な発展に伴い、真空遮断器の用途も増加しており、これは真空遮断器の利点と切り離すことができません。ただし、常にいくつかの欠点があります。たとえば、真空遮断器の過電圧の問題は、その開発速度にある程度の影響を与えています。したがって、真空遮断器の過電圧を軽減または防止する方法を見つける必要があります。以下、華電真空遮断器|VS1真空遮断器メーカーが真空遮断器に関する過電圧の種類と保護対策について解説します。
I. 真空遮断器の主な過電圧タイプ
真空遮断器の動作過電圧は主に開極（遮断）過程で発生し、以下の3種類が一般的です。
1. 電流-遮断過電圧
メカニズム: 真空遮断器は非常に強力な消弧能力を備えています。-小さなAC電流(無負荷の変圧器やモーターの始動電流など)を遮断する場合、自然なゼロクロス点の前に電流が強制的に遮断(つまり、電流切断)されることがあります-。このとき、誘導負荷 (モーター巻線など) に蓄えられた磁気エネルギーが電界エネルギーに変換され、負荷の等価静電容量が充電され、非常に高い過電圧が発生します。
特性: 過電圧振幅は、電流遮断値と負荷インダクタンスの大きさに関係します。{0}}電流カット値が大きいほど、過電圧は高くなります。-これは、真空サーキットブレーカーにおける最も一般的なタイプの過電圧です。
2. 複数回の再点火過電圧 (高周波の複数回の再点火過電圧)-
メカニズム: サーキットブレーカーが作動した後、接点間の距離は非常に小さくなります。遮断時に接点間の回復電圧（周波数回復電圧）が接点媒体の絶縁強度よりも高い場合、ギャップは再び破壊されます（再点火）。真空媒体の回復が非常に速いため、このプロセスはマイクロ秒以内に複数回発生する可能性があります (高周波再点火)。-再点火のたびに、高周波電流の消滅とエネルギーの再注入が伴い、累積効果によってエネルギーが負荷に継続的に注入され、過電圧が段階的に上昇します。-
特徴: このタイプの過電圧は急峻さと振幅が大きく、モーターの巻線間絶縁と縦方向の絶縁に重大な脅威を与えます。{0}これは主に、高電圧モーターまたは無負荷の変圧器を中断したときに発生します。-
3. 容量性負荷遮断過電圧
メカニズム: コンデンサ バンクを遮断すると、アーク再点火により高-高周波の過電圧が発生します。-遮断後に回路ブレーカーが再点火した場合、すでに充電されているあるグループのコンデンサがアークを通じて別のグループのコンデンサに放電することに相当し、高周波振動が形成され、電圧が急激に上昇します。-
特徴: この状況では、非常に高い過電圧 (通常、対地電圧の 2 ～ 3 倍、またはさらに高い) が発生する可能性があり、コンデンサや回路ブレーカー自体の安全性が著しく脅かされます。
II.真空遮断器の過電圧保護対策
上記の過電圧タイプの場合、通常、「遮断」（電流カット値の低減）と「排出」（放電経路の提供またはエネルギーの吸収）の組み合わせによって保護が実現されます。-一般的な保護対策には次のようなものがあります。
1. 抵抗-コンデンサアブソーバ（RC吸収装置）の取り付け
原理：負荷側に直列・並列に接続された抵抗（R）とコンデンサ（C）で構成されます。
コンデンサ (C): 負荷のサージ インピーダンスを低減し、過電圧の上昇を遅くすることで、再点火過電圧の高周波成分を低減します。-
抵抗 (R): エネルギーを放散し、発振を抑制し、コンデンサと負荷インダクタンス間の共振を防ぎます。
該当するシナリオ: 主にモーターと変圧器の保護に使用され、特に複数回の再点火過電圧や電流切断過電圧の抑制に効果的です。{0}}
利点: 安定した保護効果があり、過電圧の振幅と急峻性の両方を制限します。
短所: サイズが大きくなり、コストが高くなり、長時間の抵抗加熱によるエネルギー消費が増加します。-
2. 酸化亜鉛避雷器（MOA）の設置
原理: 酸化亜鉛バリスタの優れた非線形電圧{0}アンペア特性を利用します。通常の動作電圧下では、避雷器は高抵抗状態(マイクロアンペア-レベルの漏れ電流)になります。過電圧が発生して動作しきい値を超えると、すぐに導通して過電圧エネルギーをグランドに放電し、それによって電圧を機器の絶縁が耐えられる範囲内にクランプします。
タイプの区別:
普通配電型避雷器：主に雷の過電圧を制限するために使用されます。
専用回転機タイプ避雷器: モーターを保護するために特別に設計されており、残留電圧が低く、モーターの絶縁レベルとの適合性が優れています。
該当するシナリオ: 主に電流遮断過電圧を制限するために使用されます。{0}通常の避雷器は、急峻な波の前縁での複数の再点火過電圧に対する応答速度が遅く、保護効果が制限される可能性があることに注意してください。通常、RC (抵抗電流アレスタ) と組み合わせて使用する必要があります。
3. インダクタ-コンデンサ（LC-C）フィルタを取り付けます
原理：負荷側にインダクタ（L）が直列に、コンデンサ（C）が並列に接続されます。インダクタは高周波電流をブロックし、コンデンサは電圧変化率 (du/dt) を低減します。-。この組み合わせにより、高周波発振成分が効果的に除去され、過電圧の蓄積プロセスが根本的に遅くなります。-
該当するシナリオ: 非常に高い過電圧保護要件がある場所 (特殊なモーター、重要な機器など)。
4. 電流遮断値の低い真空サーキットブレーカーを選択します-
原則: 過電圧の発生源で対処する。真空遮断器の電流遮断値は接点の材質と密接に関係しています。-低電流-カット値-の接点材料（例: 特殊処理を施した CuCr（銅-クロム）材料）を使用すると、電流-カット値を非常に低いレベル（例: 0.5A- 2A）に下げることができ、それによってソースでの過電圧の振幅を大幅に低減できます。
評価: これは最も理想的な保護手段ですが、材料の加工やコストの制限により、他の保護装置と併用する必要がある場合があります。
5. 並列抵抗またはコンデンサを取り付けます
原理: 回路ブレーカーの接点間に抵抗またはコンデンサを並列に接続します。
並列抵抗: 再点火中の回復電圧上昇率を低減し、再点火の可能性を減らします。
並列コンデンサ：接点間の復帰電圧の急峻さを軽減します。
評価: この方法は通常、回路ブレーカーの内部設計に統合されています。フィールドでの設置はまれです。
概要と選択に関する推奨事項
実際のエンジニアリング用途では、単一の尺度が単独で使用されることはあまりありません。代わりに、保護対象オブジェクトの価値と重要性に基づいて、次のような保護手段の組み合わせが採用されます。
通常の変圧器/送電線の場合: 通常、低{0}}電流-カット-値の真空サーキット ブレーカーが選択され、バックアップ保護のためにバスバー側に汎用の酸化亜鉛避雷器が取り付けられています。-
高電圧モーターの場合: モーターの絶縁レベルは低く、急なサージに敏感です。 RC アブソーバ (再点火過電圧を抑制し、急峻性を低減するため) と回転電気機械用の専用避雷器 (エネルギー- タイプの過電圧を制限するため) を使用した複合保護方式が推奨されます。
コンデンサ バンクの場合: ギャップレス酸化亜鉛避雷器 (コンデンサ保護専用) を回路ブレーカー側、できればコンデンサの近くに取り付けることをお勧めします。場合によっては、突入電流や過電圧を抑制するために直列リアクトルも必要になります。
陝西華電電気有限公司は 2007 年に設立され、15 年間にわたり配電開閉器制御装置の分野に深く関わってきました。当社は、国内で主流の永久磁石真空遮断器 VS1/VEGM の研究開発に参加しただけでなく、業界の問題点を克服し、電力システムの安全な運用を守るためだけに、年間収益の 7%-8% 近くを研究開発に投資しました。当社の主要な VEGM シリーズは、堅牢な密閉ポール設計を採用しています。- APG技術を活用し、真空遮断器と上下取り出し端子を高性能エポキシ樹脂で完全に埋め込みました。これにより、絶縁体の塵や湿気による浸食の問題が完全に解決されるだけでなく、機械的衝撃に対する回路ブレーカーの耐性も強化されます。高地の極寒の中でも、工場の粉塵の多い環境でも、陝西省華甸のサーキットブレーカーは安定して動作します。お問い合わせください:pannie@hdswitchgear.com.
