Ruolo dell'interruttore disgiuntore ultra veloce (UFD) nell'interruttore ibrido HVDC ABB

Soluzione di interruttore ibrido a corrente continua

La soluzione di interruttore ibrido a corrente continua combina le eccellenti capacità di commutazione dei dispositivi elettronici di potenza (come gli IGBT) con le caratteristiche a bassa perdita degli apparati di interruzione meccanica. Questo design assicura che, a meno che non sia necessaria un'interruzione, la corrente non fluisca attraverso i semiconduttori nell'interruttore principale. Questo è ottenuto attraverso un percorso di bypass meccanico, costituito da un disconnettore ultra veloce (UFD) e da un interruttore ausiliario di commutazione collegati in serie, come mostrato nella figura.

Principio di funzionamento

Operazione normale:

Durante l'operazione normale, la corrente fluisce attraverso il percorso di bypass meccanico, con l'UFD e l'interruttore ausiliario di commutazione entrambi in posizione chiusa. Pertanto, la corrente non fluisce attraverso i semiconduttori nell'interruttore principale, riducendo le perdite.

Rilevamento e interruzione dei guasti:

Quando viene rilevato un guasto, l'interruttore ausiliario di commutazione sposta rapidamente la corrente dal percorso di bypass all'interruttore principale parallelo. Questo processo assicura che l'UFD possa separare i suoi contatti con uno stress di corrente quasi nullo, evitando così la formazione di archi e il surriscaldamento.

Ruolo dell'UFD:

• Isolamento dielettrico completo: L'UFD deve fornire un isolamento dielettrico completo tra i suoi contatti dopo che l'interruttore principale ha operato (ovvero dopo aver interrotto la corrente) per prevenire la riconduzione della corrente.

• Corrente nominale massima: L'UFD deve essere in grado di sopportare la corrente nominale massima del sistema per garantire un funzionamento affidabile in tutte le condizioni.
  Risposta rapida: In caso di guasti imprevisti nei sottocomponenti del sistema, l'UFD deve essere in grado di eseguire immediatamente l'operazione di chiusura per proteggere l'intero sistema da danni.

Spiegazione del diagramma

Nel diagramma, l'interruttore di disconnessione ultra veloce è etichettato come elemento b. La disposizione di tutto il sistema è la seguente:

• Percorso di bypass meccanico: Composto dall'UFD e dall'interruttore ausiliario di commutazione collegati in serie.

• Interruttore principale: Contiene dispositivi elettronici di potenza (come gli IGBT) per interrompere rapidamente la corrente durante i guasti.

• Interruttore ausiliario di commutazione: Sposta rapidamente la corrente dal percorso di bypass all'interruttore principale al rilevamento di un guasto.

Conclusione

La soluzione di interruttore ibrido a corrente continua raggiunge un'interruzione efficiente e affidabile della corrente combinando le caratteristiche di commutazione rapida dei dispositivi elettronici di potenza con le caratteristiche a bassa perdita degli interruttori meccanici. Il ruolo chiave dell'UFD è quello di garantire un'interruzione rapida e sicura della corrente e di fornire l'isolamento dielettrico necessario nelle condizioni di guasto, proteggendo così il sistema da danni.