ピーターソンコイルまたはグランド断層中和剤としても知られるアーク抑制コイルは、アークを抑制することにより、地下断層の影響を制限するために配電配布システムで使用される電気デバイスです。その機能、作業原則、アプリケーション、および主要な機能の詳細な説明を次に示します。
コア関数:地上断層とアークを緩和します
*扱いられた問題:接地されていないまたは容量に接地された電気システムでは、単相接地断層により容量充電電流が流れ、持続的なアーク(例えば、断続的なアークまたはアーク接地の過電圧)を引き起こす可能性があります。このアークは、機器に損傷を与えたり、システムの不安定性を引き起こしたり、位相から相の断層につながる可能性があります。
* 解決:アーク抑制コイルは、断層から容量性電流を打ち消す反応性誘導電流を導入し、アークの傾向を減らし、断層を自己描写できるようにします。

作業原則:容量電流に対する帰納的補償
*電気構成:コイルは通常、変圧器(または発電機)のニュートラルと地面との間に接続されています。システムの容量性リアクタンスを地面に合わせて調整できる可変インダクタとして機能します。
*障害の現在の報酬:
単相グラウンド断層が発生すると、地面へのシステムの静電容量が容量障害電流(I_C)を作成します。
ARC抑制コイルは、I_Cで位相が180度である誘導電流(I_L)を生成します。インダクタンスが正しく調整されている場合、I_LはI_Cをキャンセルし、総断層電流をアークが維持できないレベルに減少します(理想的にはゼロに近い)。
*共振接地:この原理は共振接地に基づいており、コイルの誘導反応性(X_L)はシステムの容量性リアクタンス(X_C)に等しく、障害電流を最小限に抑える共振回路を作成します。
主要なコンポーネントと操作
*可変インダクタンス:現代のコイルはしばしば使用します:
タップ変化リアクター(固定インダクタンスステップ)またはサイリスタ制御反応器(連続インダクタンス調整)の変化するシステム容量に適応します。
*減衰抵抗:断層のクリア中の過電圧を制限し、共鳴効果を抑制するために、平行抵抗を追加することができます。
*制御システム:コイルのインダクタンスをリアルタイムで調整するために、システム条件(例えば、容量、断層電流)を監視します。
電力システムのアプリケーション
配布ネットワーク
単相断層中に連続性を維持するために、接地または共鳴した接地を根拠のないまたは共鳴した接地が好まれる中型(MV)システム(たとえば、10 kV〜35 kV)で使用されます。
01
産業環境
途切れない電力が重要な工場、鉱山、または施設に設置されています(たとえば、一時的な地盤断層からの閉鎖を避けるため)。
02
再生可能エネルギーシステム
孤立したまたは容量の豊富なネットワークの地盤断層を管理するために、風力発電所または太陽光発電所で使用されます。
03
変電所
機器を保護し、システムの信頼性を向上させるために、変圧器変電所に統合されています。
04
アーク抑制コイルの利点
障害の自己環境
一時的な地盤断層(稲妻や木の接触によって引き起こされる)が手動で介入せずにクリアできるようにし、電源の信頼性が向上します。
機器の損傷の減少
それ以外の場合は、断熱材の分解、火災、または爆発を引き起こす可能性があるアークを最小限に抑えます。
システムの安定性
カスケード障害やシステム全体の停止につながる可能性のある過電圧を防ぎます。
コスト効率
頻繁なサーキットブレーカー旅行や手動障害の分離の必要性を回避し、メンテナンスとダウンタイムのコストを削減します。
制限と考慮事項
*恒久的な障害:障害が永続的である場合、コイルは電流を無期限に排除することができず、保護リレーは故障したセクションを取り外す必要があります。
*チューニングの複雑さ:システムの静電容量を一致させるための正確なチューニングが重要です。誤りは、障害電流抑制や新しい共鳴の問題が不十分になる可能性があります。
*地上障害検出:共振接地システムでは、断層期の検出は、しっかりと接地されたシステムよりも複雑になる可能性があり、特殊な保護リレーが必要です。
*過電圧リスク:断層のクリア中に、減衰抵抗が適切に設計されていない場合、一時的な過電圧が発生する可能性があります。
他の接地方法との比較
| 接地タイプ | アーク抑制コイル(共鳴) | しっかりと接地 | 根拠のない |
| 障害電流 | 誘導副キャンセルによって制限されています | 高(システムの電圧とインピーダンスによって駆動) | 低(容量性電流のみ) |
| アークリスク | 低い(アークが抑制) | 高(大きな断層電流は弧を描く可能性があります) | 中程度(容量に依存) |
| システムダウンタイム | 一時的な障害は自己明確です。最小限のダウンタイム | サーキットブレーカーの即時トリップ | 障害が一時的な場合の可能性のある操作の可能性 |
| 応用 | 中電圧分布、信頼性 - 批判的なシステム | 低電圧システム、安全性が批判的なアプリケーション | 古いまたは特殊なシステム、限られた障害電流耐性 |
ARC抑制コイルは、電力システムの重要な成分であり、誘導断層電流を中和し、有害なアークを防ぐための誘導補償を活用します。一時的な障害の自己解除を可能にすることにより、信頼性を高め、機器の損傷を減らし、中電圧ネットワークでの効率的な動作をサポートします。その設計と操作には、断層抑制とシステムの安定性のバランスをとるために慎重に調整する必要があり、共鳴した接地戦略の基礎となります。アーク抑制コイルに興味がある場合は、お問い合わせください!
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