Topologia dell'interruttore ibrido a corrente continua ad alta tensione
Un interruttore ibrido ad alta tensione in corrente continua è un dispositivo sofisticato ed efficiente progettato per interrompere rapidamente e in modo affidabile le correnti di guasto nei circuiti ad alta tensione in corrente continua. L'interruttore è composto principalmente da tre componenti: il ramo principale, il ramo di assorbimento dell'energia e il ramo ausiliario.
Il ramo principale presenta un interruttore meccanico rapido (S2), che disconnette rapidamente il circuito principale alla rilevazione di un guasto, impedendo il flusso ulteriore della corrente di guasto. Questa capacità di risposta rapida è cruciale per prevenire danni al sistema.
Il ramo ausiliario è più complesso, comprendendo un condensatore (C), un resistore (R), un interruttore meccanico rapido (S3) e due induttori (L1 e L2). Inoltre, include cinque tiristori (T1a, T1b, T2a, T2b e T3) che svolgono ruoli chiave nel controllo del circuito. I tiristori T1a, T1b, T2a e T2b sono utilizzati per interrompere le correnti di guasto bidirezionali, garantendo una disconnessione efficace indipendentemente dalla direzione della corrente. Il tiristore T3 è responsabile dell'inversione della polarità della tensione del condensatore quando necessario, fornendo condizioni essenziali per le operazioni successive.
Il ramo di assorbimento dell'energia è costituito da una disposizione in serie e parallelo di varistori a ossido metallico (MOVs). Questi componenti assorbono e dissipano efficacemente l'energia eccedente generata dalle correnti di guasto, proteggendo anche il condensatore da sovratensioni. Questa caratteristica è particolarmente importante per mantenere la stabilità e la sicurezza del sistema.
Per ottenere l'isolamento completo dell'intero circuito in corrente continua, è incluso anche un interruttore di corrente residua in corrente continua (S1). Quando è necessario disconnettere completamente il circuito dalla fonte di alimentazione, questo interruttore entra in azione, garantendo la sicurezza dei lavori di manutenzione e riparazione.
È notevole che gli interruttori meccanici S1, S2 e S3 utilizzano tutti la tecnologia di interruzione al vuoto, che non solo aumenta la velocità ed efficienza delle operazioni di commutazione, ma estingue anche efficacemente gli archi, riducendo l'usura elettrica e prolungando la durata degli apparecchi. In sintesi, l'interruttore ibrido ad alta tensione in corrente continua gestisce in modo sicuro ed efficiente i circuiti ad alta tensione in corrente continua grazie alla sua struttura multi-ramo accuratamente progettata.
