コンデンサのスイッチングにおける高い突入電流とそれを防ぐ方法。
コンデンサスイッチングでの高い突入電流を防ぐ方法は？
コンデンサスイッチングの高突入電流の概要
容量スイッチングのアプリケーションは、容量性電流に限定されるだけでなく、コンデンサバンク、架空送電線、ケーブルの通電プロセスにも実装されています。コンデンサバンクの切り替えは、回路ブレーカーの接点間の過渡電圧の値が非常に大きくなる原因であることが知られています。
一般的に、産業用または公共ネットワークでの低から中速への電流のスイッチング、および回復電圧の低上昇率を特徴とする容量性スイッチング。メンテナンスなしで機械的および電気的寿命が長いと主張する新しいサーキットブレーカ（CB）は、このスイッチングデューティに最も適しているようです。最近開発されたSF6フグは、極あたりの遮断器が少なく、パフォーマンスが向上するように設計されていますが、明らかに理想的なシナリオは実現できません。 
サーキットブレーカが損傷を防ぐために幅広い用途を持つ電力システム回路では、サーキットブレーカの端子に沿った電圧の不均衡突入電流が高くなる可能性があるため、容量性電流が遮断されると、デバイスのスイッチングに使用される誘電体に問題が発生する可能性があります。 コンデンサバンクのコンデンサは、突入電流が大きいために損傷する可能性があります 。
電力システムでは、電圧を調整し、PF（力率）を改善するために多くの集中コンデンサバンクが存在します。また、コンデンサバンクは、システム全体。
電力システムの配電プロセスには、容量性負荷を生成するケーブルネットワークがあります。システムで電流遮断が発生すると、容量性負荷が充電され、コンデンサのこの充電により、高過電圧の生成とともに誘電体の再点火によって回路が損傷する可能性があります。
変電所に大きな突入電流が流れ始めると、システムは保護システムで発生する結果に直面するようになります。また、ラインに存在する電圧がわずかに低い周波数で振動し始めると、スイッチング中にも発生します。その大きさは、重大な危険を引き起こす可能性のある回路に存在するピーク電圧の2倍に等しくなります。この記事では、高突入電流を最小限に抑える方法と、その基本的な推奨事項について説明します
突入電流を防ぐためにコンデンサを挿入する方法
突入電流を最小限に抑えて無視できるようにコンデンサを配置する方法は2つあります。ここでは、これらの方法を1つずつ説明します。
単一のコンデンサバンク回路
最初のシナリオ
上の回路を単相回路と考えてみましょう容量性回路用の集中定数素子を備えています。回路の抵抗がほぼゼロでインダクターの値がL1 であると仮定して、遮断時に接点を閉じる回路ブレーカーがあり、回路内に1つのコンデンサーと2つのインダクターが存在します。 L 2より大きい 。
回路の中断を定義するために、回路に回路ブレーカーがあります。この回路形式は、コンデンサの絶縁バンクと呼ばれます。
この場合、電流は回路パラメータと回路の初期状態に依存します。コンデンサが時間t0で電圧v0まで充電されていると仮定します。電流は式から計算できます。
場所： 
このシナリオでは、減衰電流が減少し、回路全体の電流が確立されます。
連続したコンデンサバンク回路
2番目のシナリオ：
このシナリオはバンク間容量性スイッチングとして知られています。その図を考えてみましょう。
この場合、2つのコンデンサと2つのインダクタがあります回路ブレーカーが中断時に閉じられ、ポイントb-b'で絶縁破壊が発生した場合（つまり、回路ブレーカーの2つの接点での電圧の差）、電流の式は次のように計算できます。
場所： 
この電流は、回路に存在するピーク電流の約10倍になる可能性がありますが、これは電流は1つのコンデンサ（ローカル）にのみ影響を及ぼし、システムの残りの部分は安全になります。
高突入電流を防ぐための手順
この高い突入電流を取り除くためのいくつかの推奨事項を次に示します。
- 抵抗によって電流がある程度利用されるため、回路には抵抗が存在する必要があります。
- 追加のリアクタンスをシステムに配置できるのは、追加のリアクタンスを配置することにより、コンデンサの影響が減少するとともに、システムで追加のエネルギー損失が発生するためです。
同期切り替え
回路ブレーカーの接点間の絶縁破壊によって高過電圧が発生することがわかっているため、この問題を完全に取り除く必要があります。したがって、高過電圧の問題を取り除くために、中断状況で回路ブレーカーが閉じているときに、CBの接点間に電圧差がないことを確認する必要があります。
プラスとマイナスの係数が常に存在するため、理想的な状況を達成することはできません。そのため、同期スイッチングが解決策の1つです。そのため、センサーを使用して任意のバンクを同期バンクに変換できるSmartCloseコンデンサスイッチという名前のデバイスが製造されています。
SmartCloseスイッチの機能と動作 。
電圧波形を検出する6つの電圧センサーがあります各インタラプタのコンデンサ側とソース側の両方にあります。別のコンデンサバンクコントローラによってクローズコマンドが発行されると、各インタラプタ間の電圧差がゼロのときにSmartCloseコンデンサスイッチが各インタラプタを個別にクローズし、SCにクローズコマンドが発行されます（SmartClose）。すべての回路。
各コンデンサバンクの個別のコントローラが、コンデンサバンクが必要になる時期を決定します。 SmartCloseスイッチはそれを把握し、同期クローズによってすべてを自動的に実行します。
産業技術