Ontwerpprincipe van scheiders voor hoogspanningsafleiders

1. Kernfuncties en ontwerpdoelstellingen

Normale werking: De scheider, in serie verbonden met de overspanningsafleider, heeft een lage weerstand en houdt het circuit geleidend, waardoor er geen nadelige gevolgen zijn voor de systeemspanning en de beschermingseigenschappen van de afleider.

Bescherming tegen fouten: Wanneer de afleider onderhevig is aan veroudering, binnendringend vocht of door kortsluiting, stroomt er stroom-frequentiekort-circuit door het circuit. De scheider handelt onmiddellijk om de aardingsterminal af te sluiten, de defecte apparatuur te isoleren en secundaire ongelukken zoals explosie van de afleider en het struikelen van de lijn te voorkomen.

Storingsindicatie: Na gebruik wordt een zichtbaar struikelteken weergegeven, zodat onderhoudspersoneel de defecte afleider snel kan lokaliseren en vervangen.

2. Belangrijkste typen en werkingsprincipes

2.1 Type thermische zekering (vaak gebruikt voor distributie- en laag-laagspanningssystemen)

Normale toestand: De lekstroom is extreem klein en genereert verwaarloosbare warmte. De zekeringverbinding blijft intact en het circuit blijft gesloten.

Foutstatus: Stroom-kortsluit-stroom (tientallen tot honderden ampère) gaat door de zekeringverbinding. Joule-warmte verhoogt de temperatuur en doet de verbinding smelten. Aangedreven door veerkracht of zwaartekracht, werkt het uitschakelmechanisme om de aardingsterminal los te koppelen.

2.2 Type thermische explosie (mainstream voor midden- en hoog-spanningssystemen, inclusief typen parallelle weerstanden/condensatoren)

Normale toestand: De afleider behoudt een hoge weerstand, dus slechts een klein deel van de stroom vloeit door de parallelle weerstand. De elektrodeafstand blijft niet-geleidend en het circuit is gesloten.

Foutstatus: de afleider is kortgesloten-en er vloeit een grote stroom-door de parallelle weerstand. De weerstand warmt op en de spanning stijgt, waardoor de elektrodeafstand kapot gaat. De resulterende elektrische boog ontsteekt het thermisch explosieve element. Het gegenereerde gas duwt de zuiger of slagpin in, waardoor het circuit snel wordt onderbroken.

2.3 Elektromagnetisch type (product van de nieuwe- generatie)

Normale toestand: De permanente magneet zorgt voor zuigkracht om de contacten gesloten te houden en er stroomt geen stroom door de spoel.

Foutstatus: kortsluitstroom- gaat door de spoel en genereert een omgekeerd magnetisch veld om de zuigkracht van de permanente magneet tegen te gaan. De contacten gaan los en het aardcircuit wordt losgekoppeld.

3. Belangrijke ontwerpoverwegingen

Huidige matching: Selecteer de scheider op basis van de maximale foutstroom van de bijpassende afleider, om een ​​betrouwbare uitschakeling te garanderen en slechte werking te voorkomen.

Coördinatie van isolatie: De diëlektrische sterkte van de behuizing mag niet lager zijn dan de nominale spanning van de afleider om oppervlakte-overslag te voorkomen.

Bedrijfskenmerken:

Voor het type thermische zekering: Optimaliseer de \\(I^2t\\)-karakteristiek om een ​​betrouwbare zekering bij kortsluitstroom te garanderen.

Voor het type thermische explosie: ontwerp nauwkeurig de doorslagspanning en de explosieve energie om uitschakeling op milliseconden-niveau te bereiken.

Mechanische betrouwbaarheid: Duidelijke verplaatsing of indicatie na gebruik om verkeerde inschatting te voorkomen; zorgen voor flexibele beweging zonder vastlopen of onbedoelde ontkoppeling tijdens langdurig gebruik-.

Aanpassingsvermogen aan het milieu: Bestand tegen omgevingstemperaturen van -40 graden tot +70 graden, evenals vochtige en vervuilde bedrijfsomstandigheden voor stabiel langdurig gebruik buitenshuis.

4. Volgorde van handelingen (met het type thermische explosie als voorbeeld)

Normale werking van de afleider: de scheider is geleidend met lekstroom op microampère-niveau en blijft inactief.

Afleiderfout: Er treedt een interne kortsluiting- op en de stroom op kiloampère-niveau-frequentiekortsluiting- vloeit door het circuit.

Reactie van de scheider: De parallelle weerstand warmt op → de elektrodeafstand wordt verbroken → een elektrische boog ontsteekt het thermisch explosieve element → de aardingsterminal wordt onmiddellijk losgekoppeld.

Foutisolatie: De defecte afleider wordt geïsoleerd van het elektriciteitsnet om explosies en lijnuitschakelingen te voorkomen.

Onderhoudsidentificatie: De scheider springt naar buiten of valt af om een ​​storing aan te geven voor tijdige vervanging.

5. Algemene ontwerplogica