Ultra gyors szétválasztó kapcsoló (UFD) szerepe az ABB hibrid HVDC áramköri törésvédőben

Hibrid DC áramkör-törő megoldás

A hibrid DC áramkör-törő megoldás kiemelkedő kapcsolóképességű hatáskör-technológiai eszközöket (például IGBT-ket) kombinál alacsony veszteséggel rendelkező mechanikus kapcsolóeszközökkel. Ez a tervezés biztosítja, hogy, ha nem szükséges a megszakítás, az áram ne folyjon át a fő áramkör-törőben lévő fémes vezetőkön. Ezt egy mechanikus kikerülő útvonal segítségével érik el, amely egy szupergyors leválasztó (UFD) és egy segéd kommutációs kapcsoló soros csatlakoztatásából áll, ahogy a rajzon látható.

Működési elv

Normál működés:

A normál működés során az áram a mechanikus kikerülő útvonalon folyik, ahol a UFD és a segéd kommutációs kapcsoló is zárva van. Így az áram nem folyik át a fő áramkör-törőben lévő fémes vezetőkön, ami csökkenti a veszteségeket.

Hiba detektálása és megszakítása:

Ha hibát detektálnak, a segéd kommutációs kapcsoló gyorsan átirányítja az áramot a párhuzamos fő áramkör-törőre. Ez a folyamat azt biztosítja, hogy a UFD szinte nulla áramterhelés mellett tudja elválasztani a kapcsolóit, így elkerülve a hőmérséklet-emelkedést és a hőtartályok képződését.

A UFD szerepe:

• Teljes izoláció: A UFD-nak teljes dielektrikus izolációt kell biztosítania a kapcsolói között, miután a fő áramkör-törő működését végrehajtotta (azaz, miután megszakította az áramot), hogy megakadályozza az áram újraátvitelét.

• Maximális jelölési áram: A UFD-nak kell tennie, hogy a rendszer maximális jelölési áramát bírja, hogy minden feltétel mellett megbízható működést biztosítson.
  Gyors reagálás: Rendszerszintű alrendszerek váratlan hibái esetén a UFD-nek képesnek kell lennie azonnal bekapcsolódni, hogy a teljes rendszert megvédje a károsodástól.

Rajz magyarázata

A rajzon a szupergyors leválasztó kapcsoló a b. címke alatt látható. A rendszer teljes elrendezése a következő:

• Mechanikus kikerülő útvonal: A UFD és a segéd kommutációs kapcsoló soros csatlakoztatásából áll.

• Fő áramkör-törő: Hatáskör-technológiai eszközöket (például IGBT-ket) tartalmaz, amelyek gyorsan megszakítják az áramot hibák esetén.

• Segéd kommutációs kapcsoló: Gyorsan irányítja át az áramot a kikerülő útvonalról a fő áramkör-törőre a hiba detektálása után.

Összefoglalás

A hibrid DC áramkör-törő megoldás hatékony és megbízható árammegszakítást ér el, összevetve a hatáskör-technológiai eszközök gyors kapcsolóképességét a mechanikus kapcsolók alacsony veszteséggel rendelkező tulajdonságaiival. A UFD kulcsszerepe a gyors és biztonságos árammegszakítás biztosítása, valamint a hiba esetén szükséges dielektrikus izoláció, így védi a rendszert a károsodástól.