容性电流是指通过电容的电流,这种电流通常存在于含有损耗介质的理想电容和有效电阻并联的电路中。
容性电流开合试验
容性电流开合试验是为了评估断路器在开断容性电流过程中的重击穿性能。重击穿的概率与多种因素相关,包括断路器的介质恢复能力、燃弧时间和负载电流等。由于重击穿现象具有统计性质,无法完全消除其发生的可能性。因此,在试验中,少量的重击穿是可以接受的,具体数量取决于断路器的指定等级。此外,由于过电压和暂态响应的具体数值依赖于系统,试验并不具备代表性。型式试验的主要目的是描述开断或重击穿前的运行条件,而不必考虑重击穿后的电压暂态现象。对于某些特定额定值的断路器,如额定线路充电开断电流等,容性电流开合试验是强制性的。IEC 62271-100和ANSI/IEEE标准中引入了断路器重击穿性能的概念,并将其分为C1级和C2级,分别对应不同的重击穿概率。
试验要求
容性电流开合试验中,分闸操作前的合闸操作可以为空载操作。在开合容性电流时,分闸操作不应受到之前合闸操作的预击穿电弧影响。然而,合闸操作可能会对灭弧介质的实际特性产生影响,因此空载合闸操作是必要的。电容器组在关合前应已放电,这是由于电容器单元均配有放电电阻。单个电容器组的涌流不会超过电容器端子上的短路电流,因此在单个电容器组开合应用中,暂态涌流不是限制因素。开合背对背电容器组时,断路器应在关合后立即承受较大的暂态电流。容性电流开合操作的总次数应足以评估断路器的重击穿性能。IEC和ANSI标准规定了最短燃弧时间下的操作次数,以减少总的试验次数。
容性电流切断
在开断电容器组和空载电缆时,都会涉及切断容性电流。同样,在开断空载长线的充电电流时也会遇到此类情况。在这种情况下,由于功率因数变化和电压调整导致的电源工频电压变化,可能会产生严重的过电压。如果在容性电流开断后的四分之一周期内再次发生介质击穿,则称为再击穿。再击穿可能会对断路器造成严重的电气和机械负荷。尽管断路器在国家标准规定的试验中未发生再击穿,但这并不能证明其完全不重燃。事实上,即使在一次试验中未发生再击穿,其再击穿概率也可能高达7.8%。在电源阻抗上的压降是一个重要的考虑因素,因为它会引起高频瞬态分量加到断路器的开断间隙上。
参考资料
什么是容性电流、感性电流?.知乎.2024-10-31
容性电流开合试验的背景信息.知乎.2024-10-31
GB3804—2004中关于容性电流开合试验的几个问题.豆丁网.2024-10-31