Inductance de limitation de courant : dispositif et principe de fonctionnement

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Le réacteur limiteur de courant est une bobine avec une résistance inductive stable. L'appareil est connecté en série dans le circuit. En règle générale, de tels dispositifs n'ont pas de noyaux ferrimagnétiques. Une chute de tension d'environ 3 à 4 % est considérée comme standard. En cas de court-circuit, la tension principale est appliquée à l'inductance de limitation de courant. La valeur maximale autorisée est calculée par la formule:

In=(2, 54 Ih/Xp) x100 %, où Ih est le courant nominal de ligne et Xp est la réactance.

Structures en béton

L'appareil électrique est une conception conçue pour un fonctionnement à long terme dans des réseaux avec des tensions allant jusqu'à 35 kV. L'enroulement est constitué de fils flexibles qui amortissent les charges dynamiques et thermiques à travers plusieurs circuits parallèles. Ils vous permettent de répartir uniformément les courants, tout en déchargeant la force mécanique sur une base en béton fixe.

Le mode de commutation sur les bobines de phase est choisi de manière à obtenir la direction opposée des champs magnétiques. Cela contribue également à l'affaiblissement des forces dynamiques aux courants de court-circuit de choc. Le placement ouvert des enroulements dans l'espace contribue àoffrent d'excellentes conditions pour un refroidissement atmosphérique naturel. Si les effets thermiques dépassent les paramètres autorisés ou si un court-circuit se produit, un flux d'air forcé est appliqué à l'aide de ventilateurs.

Réacteurs limiteurs de courant sec

Ces dispositifs sont le résultat du développement de matériaux isolants innovants basés sur une base structurelle de silicium et de matières organiques. Les unités fonctionnent avec succès sur des équipements jusqu'à 220 kV. L'enroulement sur la bobine est enroulé avec un câble multiconducteur de section rectangulaire. Il a une résistance accrue et est recouvert d'une couche spéciale de revêtement de peinture organosilicié. Un avantage opérationnel supplémentaire est la présence d'une isolation en silicone contenant du silicium.

Comparé à ses homologues en béton, le réacteur limiteur de courant de type sec présente un certain nombre d'avantages, à savoir:

• Poids et dimensions hors tout plus légers.
• Résistance mécanique accrue.
• Résistance thermique accrue.
• Plus d'approvisionnement en ressources de travail.

Options d'huile

Cet équipement électrique est équipé de conducteurs avec câble isolant en papier. Il est installé sur des cylindres spéciaux qui se trouvent dans un réservoir avec de l'huile ou un diélectrique similaire. Le dernier élément joue également le rôle d'une partie de dissipation thermique.

Pour normaliser l'échauffement du boîtier métallique, la conception intègre des shunts magnétiques ou des écrans surélectroaimants. Ils permettent d'équilibrer les champs de fréquence industrielle traversant les spires du bobinage.

Les shunts de type magnétique sont constitués de tôles d'acier placées au milieu du réservoir d'huile, juste à côté des parois. En conséquence, un circuit magnétique interne est formé, qui ferme le flux créé par l'enroulement.

Les écrans de type électromagnétique sont réalisés sous la forme de bobines court-circuitées en aluminium ou en cuivre. Ils sont installés près des parois du conteneur. Ils induisent un champ électromagnétique venant en sens inverse, ce qui réduit l'impact du flux principal.

Modèles avec armure

Cet équipement électrique est créé avec un noyau. De telles conceptions nécessitent un calcul précis de tous les paramètres, ce qui est associé à la possibilité de saturation du fil magnétique. Une analyse minutieuse des conditions de fonctionnement est également requise.

Les noyaux blindés en acier électrique permettent de réduire l'encombrement et le poids du réacteur ainsi que le coût du dispositif. Il convient de noter que lors de l'utilisation de tels appareils, un point important doit être pris en compte: le courant de choc ne doit pas dépasser la valeur maximale autorisée pour ce type d'appareil.

Le principe de fonctionnement des réacteurs limiteurs de courant

La conception est basée sur un enroulement de bobine avec une résistance inductive. Il est inclus dans la rupture de la chaîne d'approvisionnement principale. Les caractéristiques de cet élément sont choisies de telle manière que dans des conditions de fonctionnement standardla tension n'a pas chuté au-dessus de 4 % du total.

Si une situation d'urgence se produit dans le circuit de protection, le réacteur limiteur de courant, en raison de l'inductance, éteint la partie prédominante de l'action haute tension appliquée, tout en contenant simultanément le courant de surtension.

Le schéma de fonctionnement de l'appareil prouve le fait qu'avec une augmentation de l'inductance de la bobine, une diminution de l'impact du courant de choc est observée.

Caractéristiques

L'appareil électrique considéré est équipé d'enroulements comportant un fil magnétique constitué de plaques d'acier, qui sert à augmenter les propriétés réactives. Dans de telles unités, en cas de passage de courants importants à travers les spires, on observe une saturation du matériau du noyau, ce qui entraîne une diminution de ses paramètres de limitation de courant. Par conséquent, ces dispositifs ne sont pas largement utilisés.

La plupart des réacteurs limiteurs de courant ne sont pas équipés de noyaux en acier. Cela est dû au fait que l'obtention des caractéristiques d'inductance requises s'accompagne d'une augmentation significative de la masse et des dimensions de l'appareil.

Courant de court-circuit de surtension: qu'est-ce que c'est ?

Pourquoi avons-nous besoin d'un réacteur limiteur de courant de 10 kV ou plus ? Le fait est qu'en mode nominal, l'énergie haute tension d'alimentation est dépensée pour surmonter la résistance maximale du circuit électrique actif. Il se compose à son tour d'une charge active et réactive, qui a des couplages capacitifs et inductifs. En conséquence, un courant de fonctionnement est généré, qui est optimisé en utilisant l'impédancecircuit, indicateur de puissance et de tension.

Lorsqu'un court-circuit se produit, la source est shuntée en connectant de manière aléatoire la charge maximale en combinaison avec la résistance active minimale, ce qui est typique pour les métaux. Dans ce cas, on observe l'absence du composant réactif de la phase. Un court-circuit nivelle l'équilibre dans le circuit de travail, formant de nouveaux types de courants. Le passage d'un mode à l'autre ne se produit pas instantanément, mais de manière prolongée.

Pendant cette transformation momentanée, les valeurs sinusoïdales et globales changent. Après un court-circuit, de nouvelles formes de courant peuvent acquérir une forme complexe périodique forcée ou apériodique libre.

La première option contribue à répéter la configuration de la tension d'alimentation, et le second modèle implique la transformation de l'indicateur en sauts avec une diminution progressive. Il est formé au moyen d'une charge capacitive de valeur nominale, considérée comme un ralenti pour un court-circuit ultérieur.