Рис.4
В схеме замещения
и - индуктивность и емкость генератора,
и - индуктивность и емкость отключаемой схемы.
Величина перенапряжения при отключении зависит от параметров схемы и процесса обрыва дуги в выключателе.
При больших токах отключения – отключение больших индуктивностей и случаев КЗ, - разрыв контактов выключателя производится при , т.е. когда магнитная энергия и на выключателе всплеска перенапряжения не будет. При малых токах отключения (отключение трансформаторов на холостом ходу) в выключателе возникает слабая дуга и под действием принудительного дутья она может оборваться ранее, чем ток достигнет 0, и возникает ток среза. При этом в и сохраняется магнитная энергия. Так как , то в рассматриваемом случае можно учитывать только контур .
, где
- собственная частота контура, ,
- амплитуда колебаний напряжения,
,
- напряжение, при котором произошел срез тока,
- частота генератора.
На напряжение промышленной частоты накладывается напряжение колебаний .
|
|
По оценке Д.В. Разевига
,
Наличие повторных пробоев в выключателе искажает форму напряжения. Повторные зажигания могут существовать несколько периодов, увеличивая амплитуду перенапряжения, которое может достигать , в среднем составляя .
Современные выключатели способны выдержать перенапряжения до , но ограничение перенапряжения необходимо.
Снижения перенапряжений можно достигнуть выключением параллельно трансформатором или катушками индуктивности емкостей, обычно отрезков кабелей.
Выключение индуктирующего сопротивления в выключатель позволяет сбросить часть энергии контура обратно в сеть (генератор), тем самым снижая перенапряжение.