Влияние ПКЭ на выключатель
Выключатели служат для включения и отключения элементов электрической системы, а также и главным образом для отключения токов короткого замыкания.
Как на сам ресурс выключателя, т.е. отключающую способность, так и на условия, требуемые для сохранения гарантии, существенно влияют следующие параметры электрического режима и качества электроэнергии:
- Установившееся отклонение напряжения;
- Коэффициент мощности участка сети (cosφ).
Суть отключающей способности выключателя заключается не столько в том, чтобы прервать ток, а скорее в том, чтобы исключить возможность его нового протекания через расходящиеся контакты.
- Влияние установившегося отклонения напряжения на отключающую способность выключателя заключается в невыполнении заявленного производителем количества циклов включения-отключения при номинальном токе.
После первого прерывания тока одновременно возникают два процесса, во-первых, процесс превращения контактного промежутка из проводника в диэлектрик (деионизация), во-вторых, процесс восстановления напряжения на тех же контактах до напряжения сети. Эти процессы взаимосвязаны. Исход взаимодействия процессов зависит от того, что расчет быстрее: напряжение контактного промежутка (UК) или сопротивление контактного промежутка (RК). Если преобладает скорость роста напряжения UК - ток будет проходить снова. Скорость роста напряжения UК определяется выражением:
где: U сети - действующее значение напряжения,
Таким образом, чем больше установившееся отклонение напряжения промышленной частоты: тем в 4 раза выше скорость восстановления напряжения.
- Влияние коэффициента мощности участка сети (cosφ) на отключающую способность заключается в снижении допустимого тока отключения:
Поскольку при переходе переменного тока через ноль имеет место бестоковая пауза для прерывания тока, при большом коэффициенте мощности (φà0, cosφà1, активная нагрузка), эта пауза большая, при малом коэффициенте мощности (реактивная/индуктивная нагрузка) пауза уменьшается или становится очень малой.
Таким образом, с уменьшением коэффициента мощности уменьшается ток отключения допустимый для исключения нового протекания тока через расходящиеся контакты при росте напряжения контактного промежутка.
В итоге, без оценки влияния параметров электрического режима и качества электроэнергии эксплуатационный ресурс выключатели резко сокращается.
Выход из строя выключателя по причине несогласования с производителями настройки или конфигурации выключателя имеет серьезные финансовые последствия (гарантийный сервис производителей на такие случаи не распространяется). Стоимость предотвращения таких последствий невелика относительно стоимости выключателя и требует лишь правильных подходов при подборе или диагностики оборудования.
Такие же требования и ограничения распространяются и на разъединители, поскольку, по сути, разъединитель это такой же выключатель только без дугогасящей камеры.