Операция и временная последовательность в выключателе постоянного тока с активным впрыском тока

Рисунок показывает формы тока и напряжения. Когда DCCB (прямой токовый выключатель) находится в нормальном режиме работы (выключатель S1 и выключатель остаточного тока S2 закрыты, S3 открыт), начинается последовательность отключения. Выключатель срабатывает по сигналу защитного реле. Здесь время срабатывания реле предполагается равным 2 мс. После получения сигнала отключения выключатель S1 начинает работать. Когда он достигает достаточного расстояния, чтобы выдерживать переходное напряжение, возникающее при прерывании, резонансная цепь вводит обратный ток, закрывая выключатель S3. Это создает точку нулевого тока в выключателе (S1), и весь ток теперь проходит через резонансную ветвь, вызывая увеличение напряжения на конденсаторе. Когда напряжение на конденсаторе достигает уровня ограничения напряжения разрядника (SA), ток через выключатель начинает быстро уменьшаться.

Общее время от получения сигнала отключения до генерации обратного напряжения составляет примерно 8 мс, учитывая механическую активацию и коммутацию тока.
Затем энергия, накопленная в системе, рассеивается в разряднике (SA), в зависимости от условий системы.

Подробные шаги
Нормальный режим работы:

• Выключатель S1 и выключатель остаточного тока S2 закрыты.
• Высокоскоростной выключатель S3 открыт.

Последовательность отключения начинается:

Защитное реле обнаруживает неисправность и отправляет сигнал отключения, предполагая время срабатывания реле 2 мс.

Работа выключателя S1:

• После получения сигнала отключения высокоскоростной механический выключатель S1 начинает работать.
• Когда S1 достигает достаточного расстояния, чтобы выдерживать переходное напряжение, возникающее при прерывании, резонансная цепь готова.

Введение обратного тока:

• Резонансная цепь вводит обратный ток, закрывая высокоскоростной выключатель S3.
• Это создает точку нулевого тока в выключателе S1, и весь ток начинает проходить через резонансную ветвь, вызывая увеличение напряжения на конденсаторе.

Быстрое уменьшение тока:

Когда напряжение на конденсаторе достигает уровня ограничения напряжения разрядника (SA), ток через выключатель S1 начинает быстро уменьшаться.

Рассеивание энергии:

• Общее время от получения сигнала отключения до генерации обратного напряжения составляет примерно 8 мс, включая механическую активацию и коммутацию тока.
• Энергия, накопленная в системе, рассеивается в разряднике (SA), в зависимости от условий системы.
• С помощью этой последовательности шагов DCCB может эффективно прерывать ток и защищать систему от аварийных ситуаций.

Детали компонентов

• S1: Высокоскоростной механический выключатель
• S2: Выключатель остаточного тока
• S3: Высокоскоростной выключатель
• SA: Разрядник