Princip in funkcija visokonapetostnega vakuumskega odklopnika

Načelo delovanja visokonapetostnega vakuumskega odklopnika Uporaba svetlobno krmiljenega modula vakuumskega odklopnika v večpreklopnem vakuumskem odklopniku postavlja višje zahteve glede zanesljivosti napajanja in nizke porabe energije. Iz tega razloga je zasnovan samostojni napajalni modul z nizko porabo svetlobno krmiljenega modula vakuumskega odklopnika. Analiziran je princip delovanja samostojnega napajalnika in optimizirana je struktura njegove močnostne elektromagnetne indukcijske tuljave (power CT). Modul za polnjenje kondenzatorja zmanjša svojo delovno izgubo zaradi strukture vezja, izbire naprave in spremembe delovnega načina. Vzpostavljen je karakteristični model polnjenja in praznjenja delovnega kondenzatorja mehanizma s trajnimi magneti in analizirana je optimalna intermitentna strategija krmiljenja z majhnimi izgubami. Izvedena je zasnova inteligentnega krmilnika z nizko porabo energije in realizirana sta spletna strategija nadzora z nizko porabo energije in način mirovanja brez povezave. Nato je bilo s poskusi preverjeno, da ima optimizirana moč CT delovno območje 200 A~3 000 A, kar ustreza delovnim pogojem spletnega samostojnega napajalnega modula. Celotno samozadostno napajanje ima običajno delovno izgubo 300 mW, kar ustreza izpadu električne energije v električnem omrežju za 3 tedne. Samostojni napajalni sistem lahko še vedno poganja svetlobno krmiljen vakuumski odklopnik, da deluje. Zasnovan samostojni napajalnik izpolnjuje zahteve sistema glede zanesljivosti in inteligence odklopnika.

Vakuumski odklopniki uporabljajo vakuum kot medij za gašenje obloka in izolacijo. Imajo močno sposobnost gašenja obloka, majhnost, majhno težo, dolgo življenjsko dobo, ne predstavljajo nevarnosti požara in eksplozije ter ne onesnažujejo okolja. Zato se pogosto uporabljajo na področju srednje napetosti. Vendar pa zaradi učinka nasičenja med vakuumsko prebojno napetostjo in dolžino reže vakuumskih stikal z enim preklopom ni mogoče uporabiti za višje nivoje napetosti. Večkratna vakuumska stikala lahko nadomestijo to pomanjkljivost.

Dinamične in statične izolacijske lastnosti ter težave pri dinamičnem uravnoteženju napetosti vakuumskih odklopnikov z več prekini so preučevali že vrsto let doma in v tujini. Model statistične porazdelitve statičnega preboja dvopreklopnih in večpreklopnih vakuumskih stikal je vzpostavljen z uvedbo koncepta "šibkosti preboja" in metode verjetnostne statistike. Ugotovljeno je bilo, da je verjetnost okvare triprečnega vakuumskega prekinjevalnika manjša kot pri enopreklopnem vakuumskem prekinjevalniku, kar je bilo preverjeno s poskusi. V članku je analiziran in preverjen učinek statičnega in dinamičnega napetostnega uravnoteženja kondenzatorjev za napetostno izravnavo na večpreklopnih vakuumskih odklopnikih. Članek analizira mehanizem za izklop in ključne dejavnike dvozaklopnih vakuumskih stikal.