Drift och tidssekvens i DC-brytare med aktiv ströminmatning

Figur visar ström- och spänningskurvor. När DCCB (Direct Current Circuit Breaker) är i normal drift (kretsavbrytare S1 och restströmsbrytare S2 är stängda, S3 är öppen) börjar öppningssekvensen. Kretsavbrytaren utlöses av en skyddssladd. Här antas sladdens tid vara 2 ms. Efter att ha fått trippsignal börjar brytaren S1 fungera. När den når tillräcklig avstånd för att motstå den tillfällig spänning som tillämpas under avbrottet, injicerar resonanskretsen omvänd ström genom att stänga brytaren S3. Detta skapar en nollpunkt för strömmen i kretsavbrytaren (S1), och all ström flödar nu genom resonansgrenen, vilket gör att kondensatorspänningen stiger. När kondensatorspänningen når klammspänningen för överbelastningsbeskydd (SA), börjar strömmen genom kretsavbrytaren snabbt minska.

Den totala tiden från mottagandet av trippsignal till generering av omvänd spänning är ungefär 8 ms, med hänsyn tagen till mekanisk aktivering och strömskiftning.
Därefter dissiperas energin som lagrats i systemet i överbelastningsbeskydd (SA), beroende på systemets förhållanden.

Detaljerade steg
Normal drifttillstånd:

• Kretsavbrytare S1 och restströmsbrytare S2 är stängda.
• Hög hastighet brytare S3 är öppen.

Öppningssekvens börjar:

Skyddssladden upptäcker ett fel och skickar en trippsignal, med antagande av en sladdtid på 2 ms.

Brytare S1 fungerar:

• Efter att ha fått trippsignal börjar den höghastighetsmekaniska kretsavbrytaren S1 fungera.
• När S1 når tillräckligt avstånd för att motstå den tillfälliga spänningen som tillämpas under avbrottet, är resonanskretsen redo.

Injicering av omvänd ström:

• Resonanskretsen injicerar omvänd ström genom att stänga höghastighetsbrytaren S3.
• Detta skapar en nollpunkt för strömmen i kretsavbrytaren S1, och all ström börjar flöda genom resonansgrenen, vilket gör att kondensatorspänningen stiger.

Snabb minskning av ström:

När kondensatorspänningen når klammspänningen för överbelastningsbeskydd (SA), börjar strömmen genom kretsavbrytaren S1 snabbt minska.

Energidissipation:

• Den totala tiden från mottagandet av trippsignal till generering av omvänd spänning är ungefär 8 ms, inklusive mekanisk aktivering och strömskiftning.
• Energin som lagras i systemet dissiperas i överbelastningsbeskydd (SA), beroende på systemets förhållanden.
• Genom denna sekvens av steg kan DCCB effektivt avbryta strömmen och skydda systemet från felförhållanden.

Komponentdetaljer

• S1: Höghastighetsmekanisk kretsavbrytare
• S2: Restströmsbrytare
• S3: Höghastighetsbrytare
• SA: Överbelastningsbeskydd