कैपेसिटर स्विचिंग इनरश करंट के कारण, विशेषताएँ और सीमित तरीके

I. कैपेसिटर स्विचिंग इनरश करंट के कारण

कैपेसिटर स्विचिंग इनरश करंट का मुख्य कारण यह है कि कैपेसिटर एक ऊर्जा भंडारण घटक है, और इसके टर्मिनलों पर वोल्टेज अचानक नहीं बदल सकता है। स्विच ऑन करने के समय, यह बेहद कम लूप प्रतिबाधा के साथ "कैपेसिटिव लोड के अचानक सर्किट से कनेक्ट होने" के बराबर होता है, जिसके परिणामस्वरूप तात्कालिक बड़ा करंट प्रभाव होता है। विशिष्ट शर्तें इस प्रकार विस्तृत हैं:

 

1. पहली स्विचिंग (अनचार्ज अवस्था): संधारित्र के पहले स्विचिंग ऑपरेशन के समय, इसकी प्लेटें एक अनावेशित अवस्था में होती हैं, और टर्मिनलों पर प्रारंभिक वोल्टेज 0 होता है। इस समय स्विच करने के बाद, सिस्टम वोल्टेज तुरंत संधारित्र के दोनों सिरों पर लागू होता है। चूंकि संधारित्र वोल्टेज अचानक नहीं बदल सकता है, सर्किट में एक तात्कालिक चार्जिंग करंट उत्पन्न होता है। यह धारा केवल कुल लूप प्रतिबाधा (लाइन इंडक्शन, ट्रांसफार्मर लीकेज इंडक्शन और कैपेसिटर की अपनी समकक्ष श्रृंखला प्रतिरोध ईएसआर सहित) द्वारा सीमित है। क्योंकि स्विच ऑन करने के समय समतुल्य लूप प्रतिबाधा बेहद छोटी (शॉर्ट{5}}सर्किट स्थिति के करीब) होती है, इसलिए एक बड़ा इनरश करंट उत्पन्न होता है। अधिकतम इनरश करंट आमतौर पर स्विच ऑन करने के समय होता है (सिस्टम वोल्टेज के चरण से संबंधित; जब सिस्टम वोल्टेज स्विच ऑन के दौरान चरम मूल्य के करीब होता है, तो इनरश करंट का आयाम अपेक्षाकृत बड़ा होता है)।

 

2. पर्याप्त डिस्चार्ज (चार्ज्ड स्विचिंग) के बिना पुनः स्विच करना: यदि संधारित्र को काट दिए जाने और ऑपरेशन से बाहर ले जाने के बाद पर्याप्त डिस्चार्ज के बिना पुनः चालू किया जाता है, तो स्विचिंग इनरश करंट का आयाम पहले स्विचिंग (अनचार्ज अवस्था) के दोगुने तक पहुंच सकता है। मुख्य कारण यह है कि संधारित्र के कट जाने के बाद, अवशिष्ट आवेश प्लेटों पर बने रहते हैं (यदि डिस्चार्ज नहीं किया जाता है, तो अवशिष्ट वोल्टेज सिस्टम के रेटेड चरण वोल्टेज के करीब होता है)। पुन: चालू करते समय, यदि सिस्टम वोल्टेज और संधारित्र का अवशिष्ट वोल्टेज "समान परिमाण और विपरीत दिशा" के बिल्कुल विपरीत चरण की स्थिति में है, तो संधारित्र टर्मिनलों पर तात्कालिक संभावित अंतर रेटेड चरण वोल्टेज से दोगुना होता है, जिससे चार्जिंग करंट में तेज वृद्धि होती है और इस प्रकार एक बड़ा स्विचिंग इनरश करंट होता है। इसलिए, चार्ज किए गए स्विचिंग के कारण उपकरण को होने वाले बड़े इनरश करंट नुकसान से बचने के लिए, कैपेसिटर को पूरी तरह से डिस्चार्ज किया जाना चाहिए (आमतौर पर डिस्चार्ज रेसिस्टर के माध्यम से सुरक्षित वोल्टेज से नीचे डिस्चार्ज किया जाता है) कट जाने के बाद फिर से चालू करने और ऑपरेशन से बाहर ले जाने से पहले।

 

द्वितीय. कैपेसिटर स्विचिंग इनरश करंट की संबंधित विशेषताएं

कैपेसिटर स्विचिंग इनरश करंट का आयाम गुणक मुख्य रूप से दो कारकों से संबंधित है: पहला, कनेक्टेड कैपेसिटर की क्षमता (जितनी बड़ी क्षमता, उतना बड़ा इनरश करंट आयाम आमतौर पर); दूसरा, इंस्टालेशन साइट की शॉर्ट -सर्किट क्षमता (सिस्टम की शॉर्ट-सर्किट क्षमता जितनी बड़ी होगी, समतुल्य लूप इंडक्शन उतना ही छोटा होगा, इनरश करंट का आयाम उतना ही बड़ा होगा और दोलन आवृत्ति उतनी ही अधिक होगी)। यदि संधारित्र को बड़े शॉर्ट सर्किट क्षमता वाले सर्किट में स्थापित किया गया है, तो लूप इंडक्शन छोटा है और प्रतिबाधा कम है, इसलिए इनरश करंट में न केवल एक बड़ा आयाम होता है, बल्कि काफी अधिक दोलन आवृत्ति भी होती है।

 

मापे गए डेटा से पता चलता है कि एक पारंपरिक बिजली प्रणाली में, कैपेसिटर स्विचिंग इनरश करंट का आयाम आमतौर पर कैपेसिटर के रेटेड करंट का 5 ~ 15 गुना होता है (विशिष्ट मान लूप मापदंडों से प्रभावित होता है; उदाहरण के लिए, एक श्रृंखला रिएक्टर का कॉन्फ़िगरेशन इनरश करंट आयाम को काफी कम कर सकता है); इनरश करंट की दोलन आवृत्ति आम तौर पर 250 ~ 400 हर्ट्ज (उच्च - फ्रीक्वेंसी इनरश करंट से संबंधित) होती है; उसी समय, स्विचिंग प्रक्रिया के दौरान एक तात्कालिक ओवरवॉल्टेज होता है, और इसका आयाम सिस्टम चरण वोल्टेज का लगभग 2 ~ 3 गुना होता है (यह ओवरवॉल्टेज बेहद कम अवधि के साथ एक क्षणिक ओवरवॉल्टेज है, लेकिन यह अभी भी कैपेसिटर इन्सुलेशन को प्रभावित कर सकता है)।

पूरक व्यावसायिक स्पष्टीकरण: व्यावहारिक इंजीनियरिंग में, स्विचिंग इनरश करंट को दबाने के लिए, एक छोटा रिएक्टर (इनरश करंट सप्रेशन रिएक्टर) आमतौर पर कैपेसिटर लूप में श्रृंखला में जुड़ा होता है, जो इनरश करंट के आयाम को रेटेड करंट के 2 ~ 5 गुना तक सीमित कर सकता है, और साथ ही कैपेसिटर और लूप उपकरण की सुरक्षा के लिए क्षणिक ओवरवॉल्टेज आयाम को कम कर सकता है।

 

तृतीय. कैपेसिटर स्विचिंग इनरश करंट को सीमित करने के तरीके

कैपेसिटर का ऑपरेटिंग करंट न केवल बिजली आपूर्ति के मूलभूत वोल्टेज से संबंधित है, बल्कि वोल्टेज आवृत्ति से भी सकारात्मक रूप से संबंधित है (कैपेसिटिव रिएक्शन फॉर्मूला एक्स के अनुसार)_C= 1/2πfC): जब बिजली आपूर्ति वोल्टेज तरंग विकृत होती है और कैपेसिटर पर उच्च -ऑर्डर हार्मोनिक वोल्टेज लगाया जाता है, क्योंकि हार्मोनिक आवृत्ति मौलिक आवृत्ति से बहुत अधिक होती है, कैपेसिटर की कैपेसिटिव प्रतिक्रिया काफी कम हो जाएगी, जिससे कैपेसिटर से गुजरने वाले हार्मोनिक करंट में काफी वृद्धि होगी; साथ ही, संधारित्र धारा का भी धारिता से सकारात्मक संबंध होता है। कैपेसिटेंस जितना बड़ा होगा, कैपेसिटिव रिएक्शन उतना ही छोटा होगा, और पासिंग करंट (मौलिक करंट और हार्मोनिक करंट सहित) जितना बड़ा होगा, जो वोल्टेज तरंग विरूपण को और बढ़ा देगा और एक दुष्चक्र का निर्माण करेगा।

 

1. कैपेसिटर स्विचिंग इनरश करंट को प्रभावी ढंग से सीमित करने और कैपेसिटर पर पावर ग्रिड में उच्च ऑर्डर हार्मोनिक्स के प्रभाव को दबाने के लिए, कैपेसिटर लूप में श्रृंखला में एक रिएक्टर को जोड़ना इंजीनियरिंग में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला और प्रभावी तरीका है। इसका मूल सिद्धांत है:जिनेंग इलेक्ट्रिक आयरन-कोर हार्मोनिक फिल्टर रिएक्टरसर्किट के कुल प्रेरक प्रतिक्रिया को बढ़ाएं, कैपेसिटर के कैपेसिटिव रिएक्शन (विशिष्ट हार्मोनिक्स के लिए) के साथ श्रृंखला अनुनाद बनाएं, जो न केवल कैपेसिटर चालू होने पर डिस्चार्ज करंट को कम कर सकता है बल्कि हार्मोनिक करंट के घुसपैठ को भी दबा सकता है। यदि श्रृंखला रिएक्टर के मापदंडों को ठीक से चुना गया है, तो स्विचिंग इनरश करंट को उपकरण की स्वीकार्य सीमा के भीतर स्थिर रूप से सीमित किया जा सकता है।

जब श्रृंखला रिएक्टर का उपयोग केवल स्विचिंग इनरश करंट को सीमित करने के लिए किया जाता है, तो इसकी क्षमता (प्रतिक्रिया दर) को एक छोटे मूल्य के रूप में चुना जाना चाहिए, आमतौर पर संधारित्र की रेटेड क्षमता का 0.2% ~ 1% (प्रतिक्रिया दर 0.2% ~ 1%)। इंजीनियरिंग ऑपरेशन और परीक्षण डेटा से पता चलता है कि जब 0.2% की श्रृंखला प्रतिक्रिया दर वाला एक रिएक्टर जुड़ा होता है, तो पारंपरिक उपकरणों की संचालन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कैपेसिटर स्विचिंग इनरश करंट को काफी हद तक दबाया जा सकता है; यदि एक ही समय में हार्मोनिक दमन (जैसे कि तीसरे और पांचवें हार्मोनिक्स को दबाना) पर विचार करने की आवश्यकता है, तो प्रतिक्रिया दर को उचित रूप से बढ़ाया जा सकता है (जैसे कि 3%, 5%)।

 

2.श्रृंखला रिएक्टर के अलावा, इनरश करंट-फ्री कैपेसिटर स्विचिंग स्विच (जैसे किथाइरिस्टर स्विच) भी आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला इनरश करंट दमन उपकरण है। इस प्रकार का स्विच मुख्य रूप से एक द्विदिश थाइरिस्टर, ट्रिगर सर्किट, अवशोषण सर्किट, सुरक्षा सर्किट और बुद्धिमान हीट सिंक से बना होता है। स्वतंत्र रूप से पेटेंट किए गए शून्य {{2} वोल्टेज स्विचिंग {{3} चालू और शून्य {4} वर्तमान स्विचिंग {{5} बंद तकनीक पर भरोसा करते हुए, यह तेज प्रतिक्रिया गति और 10 एमएस से कम की औसत प्रतिक्रिया समय के साथ, कैपेसिटर के इनरश करंट {{6} मुफ्त और प्रभाव {{7} मुफ्त स्विचिंग का एहसास कर सकता है। यह प्रभाव भार की प्रतिक्रियाशील बिजली की मांग के लिए प्रभावी ढंग से क्षतिपूर्ति कर सकता है, और संपर्ककर्ता स्विचिंग के दौरान आर्क प्रभाव और घुसपैठ वर्तमान समस्या से बचने के लिए पारंपरिक संपर्ककर्ता स्विचिंग डिवाइस को अच्छी तरह से प्रतिस्थापित कर सकता है।