Funzionamento e sequenza temporale nell'interruttore a corrente continua con iniezione attiva di corrente

La figura mostra i grafici di corrente e tensione. Quando il DCCB (Dispositivo di Spezzamento a Corrente Continua) è in funzione normale (l'interruttore S1 e l'interruttore differenziale S2 sono chiusi, S3 è aperto), inizia la sequenza di apertura. L'interruttore viene attivato da un relè di protezione. In questo caso, si assume che il tempo del relè sia di 2 ms. Dopo aver ricevuto il segnale di spegnimento, l'interruttore S1 inizia a operare. Quando raggiunge una distanza sufficiente per sopportare la tensione transitoria applicata durante l'interruzione, il circuito risonante inietta corrente inversa chiudendo l'interruttore S3. Questo crea un punto zero di corrente nell'interruttore (S1) e tutta la corrente ora scorre attraverso il ramo risonante, causando l'aumento della tensione del condensatore. Quando la tensione del condensatore raggiunge la tensione di clamping del parafulmine (SA), la corrente attraverso l'interruttore inizia a diminuire rapidamente.

Il tempo totale dal ricevimento del segnale di spegnimento alla generazione della tensione inversa è di circa 8 ms, considerando l'attivazione meccanica e la commutazione della corrente.
Successivamente, l'energia accumulata nel sistema si disperde nel parafulmine (SA), a seconda delle condizioni del sistema.

Passaggi Dettagliati
Stato di Funzionamento Normale:

• L'interruttore S1 e l'interruttore differenziale S2 sono chiusi.
• L'interruttore ad alta velocità S3 è aperto.

Inizio della Sequenza di Apertura:

Il relè di protezione rileva un guasto e invia un segnale di spegnimento, assumendo un tempo del relè di 2 ms.

Operazione dell'Interruttore S1:

• Dopo aver ricevuto il segnale di spegnimento, l'interruttore meccanico ad alta velocità S1 inizia a operare.
• Quando S1 raggiunge una distanza sufficiente per sopportare la tensione transitoria applicata durante l'interruzione, il circuito risonante è pronto.

Iniezione di Corrente Inversa:

• Il circuito risonante inietta corrente inversa chiudendo l'interruttore ad alta velocità S3.
• Questo crea un punto zero di corrente nell'interruttore S1 e tutta la corrente inizia a scorrere attraverso il ramo risonante, causando l'aumento della tensione del condensatore.

Riduzione Rapida della Corrente:

Quando la tensione del condensatore raggiunge la tensione di clamping del parafulmine (SA), la corrente attraverso l'interruttore S1 inizia a diminuire rapidamente.

Dissipazione dell'Energia:

• Il tempo totale dal ricevimento del segnale di spegnimento alla generazione della tensione inversa è di circa 8 ms, inclusa l'attivazione meccanica e la commutazione della corrente.
• L'energia accumulata nel sistema si disperde nel parafulmine (SA), a seconda delle condizioni del sistema.
• Attraverso questa sequenza di passaggi, il DCCB può interrompere efficacemente la corrente e proteggere il sistema da condizioni di guasto.

Dettaglio dei Componenti

• S1: Interruttore Meccanico ad Alta Velocità
• S2: Interruttore Differenziale
• S3: Interruttore ad Alta Velocità
• SA: Parafulmine