Drift og tidssekvens i DC-sirkuitbryter med aktiv strøminnsprøytning

Figuren viser strøm- og spenningbølger. Når DCCB (Direct Current Circuit Breaker) er i normal drift (Sirkuitbryter S1 og reststrømbryter S2 er lukket, S3 er åpen), begynner åpningssekvensen. Sirkuitbryteren utløses av en beskyttelsesrelé. Her antas reléens tidsforsinkelse å være 2ms. Etter å ha mottatt trippegnalen, begynner bryter S1 å operere. Når den har nådd nok avstand til å takle den midlertidige spenningen som påføres under avbruddet, injiserer resonanskretsen omvendt strøm ved å lukke bryter S3. Dette skaper et nullpunkt for strømmen i sirkuitbryteren (S1), og all strøm flyter nå gjennom resonansgrenen, noe som fører til at kondensatorspenningen øker. Når kondensatorspenningen når klemmespenningen for overvoltagebeskytteren (SA), begynner strømmen gjennom sirkuitbryteren å raskt minske.

Total tiden fra mottak av trippegnalen til generering av omvendt spenning er omtrent 8ms, med innsikt i mekanisk aktivering og strømkommutasjon.
Deretter dissiperes energien som er lagret i systemet, i overvoltagebeskytteren (SA), avhengig av systemforholdene.

Detaljerte trinn
Normal driftsstatus:

• Sirkuitbryter S1 og reststrømbryter S2 er lukket.
• Høyhastighetsbryter S3 er åpen.

Åpningssekvensen begynner:

Beskyttelsesrelén oppdager en feil og sender en trippesignal, med antagelsen om en relétid på 2ms.

Bryter S1 opererer:

• Etter å ha mottatt trippegnalen, begynner høyhastighetsmekaniske sirkuitbryter S1 å operere.
• Når S1 har nådd nok avstand til å takle den midlertidige spenningen som påføres under avbruddet, er resonanskretsen klar.

Injeksjon av omvendt strøm:

• Resonanskretsen injiserer omvendt strøm ved å lukke høyhastighetsbryter S3.
• Dette skaper et nullpunkt for strømmen i sirkuitbryter S1, og all strøm begynner å flyte gjennom resonansgrenen, noe som fører til at kondensatorspenningen øker.

Rask strømnedssetting:

Når kondensatorspenningen når klemmespenningen for overvoltagebeskytteren (SA), begynner strømmen gjennom sirkuitbryter S1 å raskt minske.

Energidissipasjon:

• Total tiden fra mottak av trippegnalen til generering av omvendt spenning er omtrent 8ms, inkludert mekanisk aktivering og strømkommutasjon.
• Energien som er lagret i systemet, dissiperes i overvoltagebeskytteren (SA), avhengig av systemforholdene.
• Gjennom denne sekvensen av trinn kan DCCB effektivt avbryte strømmen og beskytte systemet mot feilkondisjoner.

Komponentdetaljer

• S1: Høyhastighetsmekanisk sirkuitbryter
• S2: Reststrømbryter
• S3: Høyhastighetsbryter
• SA: Overvoltagebeskytter