Delovanje in časovna zaporedja v preklopniku z enosmerne struje s aktivno injekcijo toka

Slika prikazuje valovne oblike tokov in napetosti. Ko je DCCB (Prekidnik neposrednega toka) v normalnem delovanju (prekidnik S1 in preostali tok prekidnik S2 so zaprli, S3 pa je odprt), se začne postopek odpiranja. Prekidnik sproži varnostni rele. Tukaj je čas delovanja rela predpostavljen na 2ms. Po prejemu signala za preklop, prekidnik S1 začne delovati. Ko doseže dovolj veliko razdaljo, da izdrži prehodno napetost med preklopom, resonančni krog vstavi obratni tok z zaprtjem prekidnika S3. To ustvari točko ničelnega toka v prekidniku (S1), in celoten tok zdaj teče skozi resonančno vejo, kar povzroči naraščanje napetosti kondenzatorja. Ko napetost kondenzatorja doseže omejevalno napetost preplavljalca (SA), tok skozi prekidnik začne hitro upadati.

Skupni čas od prejema signala za preklop do ustvarjanja obratne napetosti je približno 8ms, glede na mehanično aktivacijo in komutacijo toka.
Nato se energija, shranjena v sistemu, disipa v preplavljalniku (SA), odvisno od pogojev sistema.

Podrobni koraki
Stanje normalnega delovanja:

• Prekidnik S1 in preostali tok prekidnik S2 sta zaprta.
• Hitri prekidnik S3 je odprt.

Začetek postopka odpiranja:

Varnostni rele zazna napako in pošlje signal za preklop, predpostavljeno je, da je čas delovanja rela 2ms.

Delovanje prekidnika S1:

• Po prejemu signala za preklop, hitri mehanični prekidnik S1 začne delovati.
• Ko S1 doseže dovolj veliko razdaljo, da izdrži prehodno napetost med preklopom, je resonančni krog pripravljen.

Vstavljanje obratnega toka:

• Resonančni krog vstavi obratni tok z zaprtjem hitrega prekidnika S3.
• To ustvari točko ničelnega toka v prekidniku S1, in celoten tok začne teči skozi resonančno vejo, kar povzroči naraščanje napetosti kondenzatorja.

Hitro zmanjševanje toka:

Ko napetost kondenzatorja doseže omejevalno napetost preplavljalca (SA), tok skozi prekidnik S1 začne hitro upadati.

Dissipacija energije:

• Skupni čas od prejema signala za preklop do ustvarjanja obratne napetosti je približno 8ms, vključno z mehanično aktivacijo in komutacijo toka.
• Energija, shranjena v sistemu, se disipa v preplavljalniku (SA), odvisno od pogojev sistema.
• S tem zaporedjem korakov DCCB lahko učinkovito preklopi tok in zaščiti sistem pred stanji napak.

Podrobnosti sestavnih delov

• S1: Hitri mehanični prekidnik
• S2: Preostali tok prekidnik
• S3: Hitri prekidnik
• SA: Preplavljalnik