Yüksek-Gerilim Parafudrları için Ayırıcıların Tasarım Prensibi

1. Temel İşlevler ve Tasarım Hedefleri

Normal çalışma: Parafudr ile seri bağlanan ayırıcı, düşük direnç göstererek devreyi iletken tutar, sistem voltajı ve arestör koruma özellikleri üzerinde olumsuz bir etki yaratmaz.

Arıza koruması: Parafudr eskimeye, nem girişine veya arıza kısa devresine- maruz kaldığında, güç-frekans kısa devre-devre akımı devre boyunca akar. Ayırıcı, topraklama terminalini kesmek, arızalı ekipmanı izole etmek ve arestör patlaması, hattın açılması gibi ikincil kazaları önlemek için derhal harekete geçer.

Arıza göstergesi: Çalıştırma sonrasında görünür bir tetikleme işareti görüntülenerek bakım personelinin arızalı parafudru hızlı bir şekilde bulmasına ve değiştirmesine olanak sağlanır.

2. Ana Tipler ve Çalışma Prensipleri

2.1 Termal Sigorta Türü (Genellikle dağıtım ve alçak-voltaj sistemleri için kullanılır)

Normal durum: Kaçak akım son derece küçüktür ve ihmal edilebilir düzeyde ısı üretir. Sigorta bağlantısı sağlam kalır ve devre kapalı kalır.

Arıza durumu: Güç-frekansı kısa-devre akımı (onlarca ila yüzlerce amper) sigorta bağlantısından geçer. Joule ısısı sıcaklığı yükseltir ve bağlantıyı eritir. Yay kuvveti veya yerçekimi ile tahrik edilen tetikleme mekanizması, topraklama terminalinin bağlantısını kesmek için çalışır.

2.2 Termal Patlama Türü (Orta ve yüksek-voltaj sistemleri için ana akım, paralel direnç/kapasitör türleri dahil)

Normal durum: Parafudr yüksek direnci korur, dolayısıyla paralel dirençten akımın yalnızca küçük bir kısmı akar. Elektrot boşluğu iletken olmayan- kalır ve devre kapalıdır.

Arıza durumu: Parafudr kısa-devrelidir ve paralel direnç üzerinden büyük güç-frekans akımı akar. Direnç ısınır ve voltaj yükselir, bu da elektrot boşluğunun bozulmasına neden olur. Ortaya çıkan elektrik arkı termal patlayıcı elemanı ateşler. Oluşan gaz pistonu veya ateşleme iğnesini iterek devreyi hızla keser.

2.3 Elektromanyetik Tip (Yeni-nesil ürün)

Normal durum: Kalıcı mıknatıs, kontakları kapalı tutmak için emme sağlar ve bobinden hiçbir akım geçmez.

Arıza durumu: Kısa-devre akımı bobinden geçer ve kalıcı mıknatısın emme etkisini ortadan kaldırmak için ters bir manyetik alan oluşturur. Kontaklar ayrılır ve topraklama devresi bağlantısı kesilir.

3. Temel Tasarım Hususları

Mevcut eşleşme: Güvenilir açmayı sağlamak ve hatalı çalışmayı önlemek için, eşleşen parafudrun maksimum arıza akımına göre ayırıcıyı seçin.

Yalıtım koordinasyonu: Yüzey parlamasını önlemek için mahfazanın dielektrik dayanımı, tutucunun nominal geriliminden daha düşük olmayacaktır.

Çalışma özellikleri:

Termal sigorta türü için: Kısa-devre akımı altında güvenilir sigortalamayı garanti etmek için \\(I^2t\\) karakteristiğini optimize edin.

Termal patlama türü için: Milisaniyelik-düzeyde açma işlemini gerçekleştirmek için aralık kırılma gerilimini ve patlayıcı enerjisini hassas bir şekilde tasarlayın.

Mekanik güvenilirlik: Yanlış karar verilmesini önlemek için operasyon sonrasında bariz yer değiştirme veya gösterge; Uzun-süreli çalışma sırasında sıkışma veya kazara ayrılma olmadan esnek hareket imkanı sağlayın.

Çevresel uyumluluk: Uzun süreli açık havada stabil hizmet için -40 dereceden +70 dereceye kadar ortam sıcaklıklarının yanı sıra nemli ve kirli çalışma koşullarına dayanma kapasitesine sahiptir.

4. Çalışma Sırası (Termal Patlama Tipini Örnek Alarak)

Parafudrun normal çalışması: Ayırıcı, mikroamper-seviyesindeki kaçak akımla iletkendir ve devre dışı kalır.

Parafudr arızası: Dahili kısa-devre oluşur ve devreden kiloamper-seviye güç-frekans kısa-devre akımı akar.

Ayırıcı tepkisi: Paralel direnç ısınır → elektrot boşluğu bozulur → elektrik arkı termal patlayıcı elemanı ateşler → topraklama terminalinin bağlantısı anında kesilir.

Arıza izolasyonu: Arızalı arestör, patlamayı ve hattın açılmasını önlemek için güç şebekesinden izole edilmiştir.

Bakım tanımlaması: Ayırıcı, zamanında değiştirme için bir arızayı belirtmek üzere dışarı çıkar veya düşer.

5. Genel Tasarım Mantığı