نموذج تآكل القوس لقواطع الدائرة الكهربائية LV

اقرأ في هذا المقال


عندما يتم فصل جهة ربط التحويل الكهربائي؛ يظهر هناك قوس كهربائي بين جهات التوصيل، بحيث يكون تأثير طاقة القوس عند التلامس فورياً ومركّزاً.

تحليل نموذج تآكل القوس لقواطع الدائرة الكهربائية LV

عملياً يحدث تبخر المواد وتآكل الرذاذ على سطح التلامس، مما يؤثر على الأداء، كذلك يؤدي تآكل القوس الكهربائي إلى تقصير العمر الكهربائي للمفاتيح الكهربائية، بالإضافة الى فقدان كتلة الاتصال الناجم عن تآكل القوس، وهذا له علاقة مقابلة محددة مع أوقات التشغيل، التيار الكهربائي، الشحنة، طاقة القوس، (i2t ،t).

وبالاقتران مع هذا استنتاج؛ فإنه يمكن أن تصف (i2t) بشكل أكثر دقة تأثير تآكل القوس على جهات الاتصال في مجموعة المفاتيح مع عدد أكبر من العمليات، أيضاً تحلل بشكل أساسي خصائص التوزيع الكلي للحياة الكهربائية على قاطع دارة منخفض الجهد بعد إعادة الاشتعال.

وبالإضافة إلى ذلك يمكن لنوع جهة الاتصال نفسه أن يتحمل نفس مقدار تآكل التلامس (CEA)، لذلك تم اختيار (i2t) كصيغة أساسية لحساب تآكل القوس، وبالنسبة للتلامس أحادي القطب وخاصةً عند إعادة إشعال قاطع الدائرة ذات الجهد المنخفض أم لا؛ يتغير تيار الدائرة مع (ASPA) كما هو موضح في الشكل التالي (1).

liu5-3091735-large

نموذج تآكل القوس الكهربائي لجهة اتصال ثلاثية الأقطاب

في مزود الطاقة ثلاثي الطور، وعندما تكون النقطة المحايدة للحمل ثلاثي الطور متصلة بالنقطة المحايدة لمصدر الطاقة؛ يكون وقت الانحناء لكل دائرة طور هو نفسه حالة التلامس أحادي القطب، بحيث يمكن حساب (CEA) وفقاً لحالة جهة الاتصال أحادية القطب.

كما يتم تحديد العمر الكهربائي لقاطع الدائرة ذات “الجهد المنخفض” من خلال التلامس مع أشد تآكل القوس، وعندما لا يكون هناك اتصال بين مصدر الطاقة والحمل ثلاثي الطور؛ يتغير هيكل الدائرة بمجرد أن ينطفئ قوس الطور الواحد، أيضاً يجب مراعاة ترتيب انقراض القوس عند حساب (CEA)، وبشكل نهائي تناقش هذه العملية بشكل أساسي (CEA) لجهة اتصال ثلاثية الأقطاب:

  • عندما لا يكون هناك اتصال بين مصدر الطاقة والحمل ثلاثي الأطوار.
  • عندما يتم إطفاء القوس بشكل طبيعي.

liu7-3091735-large

المصدر: M. T. Dhotre, X. Ye and S. Kotilainen, "Contact erosion in high voltage circuit breakers", Proc. IEEE Electr. Insul. Conf. (EIC), pp. 448-451, Jun. 2018.J. J. Shea, "High current AC break arc contact erosion", Proc. IEEE Holm Conf. Electr. Contacts, pp. 23-46, Oct. 2008.D. H. Collins and R. L. Warr, "Failure time distributions for complex equipment", Qual. Rel. Eng. Int., vol. 35, no. 1, pp. 146-154, Feb. 2019.Y. M. Cho, J. H. Rhee, J. E. Baek and K. C. Ko, "Implementing a dielectric recovery strength measuring system for molded case circuit breakers", J. Electr. Eng. Technol., vol. 13, no. 4, pp. 1-7, 2018.


شارك المقالة: