Комутаційна перенапруга

Комутаційні перенапруги електричні з’являються при підключенні до лінії без навантаження (особливої), внаслідок чого на перенапруження (квазістаціонарне) за рахунок ефекту електричної ємності накладаються коливання затухаючого характеру на наявні в лінії індуктивності і ємності, робоча частота яких залежить від самої довжини електролінії.

Амплітуда електричних колебательной при комутаційних перемикань має найбільше значення при куті включення 90 або 270 градусів, і величина її досягає близько 2-х амплітуд середнього усталеного режиму роботи. У разі збігу частоти коливань (власних) електричної лінії з частотою електромережі коливається амплітуда складової може прирівнюватися десятикратному значенням вимушеної амплітудної складової. Для зменшення даного різновиду електричних перенапруг застосовують такі заходи:

1) використання шунтуючих опорів з двоступінчастим включенням. Спочатку йде включення резистора 600-1200 Ом, а після, через 10-20 мс, слід шунтування даного електричного опору;
2) використання спеціальних електричних вимикачів, які дозволяють вибирати найсприятливіший момент електричного включення навантаження;
3) застосування різних видів обмежувачів перенапруги;
4) секціонування електричних ліній на дільниці не більше 250-300 км.

Після автоматичного повторного включення (АПВ) двухфазного або однофазного короткого замикання виникає перехідний процес в деякій мірі відрізняється від електричного включення разгруженной силової лінії можливою наявністю електричних зарядів на непошкоджених силових фазах електричної лінії. Електричний заряд на лінії без спеціальних реакторів йде на землю через наявні активні провідності діелектричних ізоляторів. Загалом, електричні перенапруги при «АПВ» більше, ніж при включенні розвантажених силових ліній.

Чи не малі електричні комутаційні перенапруги можуть з’являтися не тільки при включених, а також і при вимкненнях ні – і мало навантажених ліній (конденсаторних електричних батарей). Досить великі комутаційні перенапруги при виключенні ємнісного електричного елемента можуть з’явитися через повторних пробоїв між контактами вимикача (розбіжними). Пробивное електричного напруження між контактного зазору набагато швидше збільшується у вимикачів повітряного типу з їх швидкісним переміщенням силових контактів і активним дутьем, ніж у вимикачів масляного типу.

До виникнення комутаційних перенапруг також призводить і електричне відключення різних коротких замикань, так як при цьому процесі через присутню селективності електричного захисту вимикається тільки певна частина силової лінії, а інша частина являє собою електричну лінію, на якій відбувається відновлення різниці потенціалів після виключення ближнього контакту до виник короткого замикання. Пристрій поздовжньої компенсації, що стоїть на лінії, призводить до підвищення перенапруг, що можуть досягати трикратної величини амплітуди електричної напруги самого живить цю лінію джерела.

При відключенні трансформатора (НЕ навантаженого) виникає також комутаційні перенапруги досить великої амплітуди. З’являються при цьому повторні дугові запалювання в вимикачі в деякій мірі обмежують перенапруження, але при багаторазовому повторі запалювання більше і перенапруги. Вони можуть досягати 4-х амплітуд номінальної напруги і більше. При здійсненні перемикання не навантажених силових ліній, при виключенні конденсаторних систем і мало навантажених силових трансформаторів з’являються електричні комутаційні перенапруги досить великого значення.

Посилання на основну публікацію