Operasi dan urutan waktu pada Pemutus Sirkuit DC dengan injeksi arus aktif

Gambar menunjukkan bentuk gelombang arus dan tegangan. Ketika DCCB (Direct Current Circuit Breaker) beroperasi normal (Sirkuit Pemutus S1 dan Sirkuit Pemutus Arus Sisa S2 tertutup, S3 terbuka), urutan pembukaan dimulai. Sirkuit pemutus diaktifkan oleh relai pelindung. Di sini, waktu relai diasumsikan 2ms. Setelah menerima sinyal trip, saklar S1 mulai beroperasi. Ketika jaraknya cukup untuk menahan tegangan sementara yang diterapkan selama gangguan, rangkaian resonan menyuntikkan arus balik dengan menutup saklar S3. Ini menciptakan titik nol arus pada sirkuit pemutus (S1), dan semua arus kini mengalir melalui cabang resonan, menyebabkan tegangan kapasitor meningkat. Ketika tegangan kapasitor mencapai tegangan klamping dari surge arrester (SA), arus melalui sirkuit pemutus mulai berkurang dengan cepat.

Waktu total dari menerima sinyal trip hingga menghasilkan tegangan balik sekitar 8ms, mempertimbangkan aktivasi mekanis dan komutasi arus.
Kemudian, energi yang tersimpan dalam sistem hilang dalam surge arrester (SA), tergantung pada kondisi sistem.

Langkah-langkah Detail
Keadaan Operasi Normal:

• Sirkuit Pemutus S1 dan Sirkuit Pemutus Arus Sisa S2 tertutup.
• Saklar Kecepatan Tinggi S3 terbuka.

Urutan Pembukaan Dimulai:

Relai pelindung mendeteksi kerusakan dan mengirim sinyal trip, dengan asumsi waktu relai 2ms.

Saklar S1 Beroperasi:

• Setelah menerima sinyal trip, sirkuit pemutus mekanis kecepatan tinggi S1 mulai beroperasi.
• Ketika S1 mencapai jarak yang cukup untuk menahan tegangan sementara yang diterapkan selama gangguan, rangkaian resonan siap.

Penyuntikan Arus Balik:

• Rangkaian resonan menyuntikkan arus balik dengan menutup saklar kecepatan tinggi S3.
• Ini menciptakan titik nol arus pada sirkuit pemutus S1, dan semua arus mulai mengalir melalui cabang resonan, menyebabkan tegangan kapasitor meningkat.

Pengurangan Arus Cepat:

Ketika tegangan kapasitor mencapai tegangan klamping dari surge arrester (SA), arus melalui sirkuit pemutus S1 mulai berkurang dengan cepat.

Dissipasi Energi:

• Waktu total dari menerima sinyal trip hingga menghasilkan tegangan balik sekitar 8ms, termasuk aktivasi mekanis dan komutasi arus.
• Energi yang tersimpan dalam sistem hilang dalam surge arrester (SA), tergantung pada kondisi sistem.
• Melalui urutan langkah ini, DCCB dapat secara efektif memutus arus dan melindungi sistem dari kondisi kerusakan.

Detail Komponen

• S1: Sirkuit Pemutus Mekanis Kecepatan Tinggi
• S2: Sirkuit Pemutus Arus Sisa
• S3: Saklar Kecepatan Tinggi
• SA: Surge Arrester