Paglakip sa mga basic nga mga gipangita sa panahon sa pagpapalit sa circuit breaker sa mga grid

Ang terminolohiya sa pagbabago ng circuit breaker mahihintulutan kung itumang ang isang aktwal na pangyayari.
Ipinalalatag ang mga Figure 1 hanggang 3 ang trace ng close-open (CO) three-phase unearthed fault current test sa vacuum circuit breaker (trace courtesy of KEMA).
Sa bawat figure, ang terminolohiya ay sumusunod:

Circuit Breaker Tripping Sequence and Related Quantities

Mula sa Figure 1, maaari nating mapano ang sumusunod na sequence ng mga pangyayari sa detalye:

1. Unang Estado:

• Nagsisimula ang circuit breaker sa bukas na posisyon.

• Inilapat ang closing signal sa closing coil upang simulan ang proseso ng pagsasara.

2. Proseso ng Pagsasara:

Matapos ang maikling electrical delay, nagsisimulang maggalaw ang moving contact (tulad ng ipinapakita sa ilalim na curve ng travel graph) at huli ay makakontak sa stationary contacts. Tinatawag itong contact engagement o contact closure. Sa praktikal, dahil sa pre-breakdown sa pagitan ng mga kontak, maaaring mangyari ang aktwal na electrical connection kaunti bago ang mechanical contact.

Ang oras sa pagitan ng paglalapat ng closing signal at ang oras ng contact engagement ay tinatawag na mechanical closing time.

3. Saradong Estado at Fault Current:

• Kapag sarado, nagdadala ang circuit breaker ng fault current. Inilapat ang tripping signal sa tripping coil, sinusimulan ang proseso ng pagbubukas (o tripping) ng circuit breaker.

• Matapos ang maikling electrical delay, nagsisimulang maggalaw ang moving contact palayo sa stationary contacts, resulta nito ang kanilang mechanical separation. Tinatawag itong contact parting, contact separation, o contact opening.

• Ang oras sa pagitan ng paglalapat ng tripping signal at ang oras ng contact parting ay tinatawag na mechanical opening time.

4. Ark Formation at Current Interruption:

• Nagkakaroon ng electric arc sa pagitan ng mga kontak habang sila'y naghihiwalay. Ang current ay subukan interruptin sa zero-crossing points, una sa phase b, kasunod ng phase a, at huli nang matagumpay sa phase c.

•  Ang phase c ang unang phase na makamit ang kompletong interruption, may ark duration (ang oras sa pagitan ng contact parting at current interruption) na humigit-kumulang sa kalahating cycle. Ang interrupting time (o breaker time) para sa phase c ay ang suma ng mechanical opening time at ark duration.

5. Current Distribution During Interruption:

• Sa oras ng current interruption sa phase c, ang currents sa phases a at b ay lumilipat ng 30°, naging equal sa magnitude pero opposite sa polarity. Ang current sa leading phase (phase a) ay may maikling half-cycle, habang ang current sa lagging phase (phase b) ay may extended half-cycle.

• Ang total clearing time ay ang suma ng mechanical opening time at maximum ark duration na napansin sa phase a o phase b.

Circuit breaker switching current-related quantities:

Maaaring mapano sa detalye sa figure 2 ang sumusunod:

•  Para sa fault na nagsimula sa voltage peak, ang current ay magiging symmetrical. Symmetrical ibig sabihin ang bawat half-cycle ng current, o loop ng current, ay magiging kapareho sa nakaraang half-cycle ng current. Ang current sa a-phase ay malapit na symmetrical dahil sa fault initiation bago ang voltage peak.

• Ang currents sa b-phase at c-phase ay asymmetrical at binubuo ng long at short loops ng current, tinatawag bilang major loops at minor loops, kung saan.
  Maximum asymmetry nangyayari kapag ang fault ay nagsimula sa voltage zero crossing.

Circuit Breaker Switching Voltage-Related Quantities

Mula sa Figure 3, maaari nating mapano ang sumusunod na sequence ng mga pangyayari sa detalye:

Current Zero Crossings:
Nagkakaroon ng current zero crossing tuwing 60 seconds. Matapos ang mga kontak na maghiwalay, ang pole na pinakamalapit sa susunod na zero crossing ay subukan interruptin ang current. Sa kasong ito, ang b-phase pole, bilang pinakamalapit sa unang zero crossing, ay subukan interruptin ang current.

2. Initial Current Interruption Attempts:

Ang b-phase pole ay subukan interruptin ang current ngunit nabigo dahil ang mga kontak ay masyadong malapit upang makaya ang Transient Recovery Voltage (TRV), nagresulta sa re-ignition.
 Pagkatapos, ang a-phase pole ay din subukan interruptin ang current ngunit katulad din nabigo at re-ignite.

3. Successful Current Interruption:

 Sa huli, ang c-phase pole ay matagumpay interruptin ang current, nabalik ang sistema sa TRV at alternating recovery voltage (AC recovery voltage).

4. Transient Recovery Voltage (TRV):

•  Pahayag: TRV ang transient oscillation na nangyayari habang ang voltage sa power side ng circuit breaker bumabalik sa pre-fault system voltage.

• Behavior: Ang TRV ay nag-oscillate sa paligid ng AC recovery voltage, na ito ang target point o axis ng oscillation. Ang peak value ng TRV depende sa damping sa circuit.

• Oscillation Duration: Tulad ng ipinapakita sa waveform, ang TRV ay nag-oscillate sa loob ng one-quarter ng power frequency cycle (i.e., 90 degrees).

• Impact on Poles: Ang unang pole na malinis (sa kasong ito, ang c-phase) ay exposed sa pinakamataas na TRV, dahil ito ay nakakaranas ng full transient oscillation.

5.    Subsequent Pole Clearing:

• Ang a-phase at b-phase poles ay malinis 90 degrees mas malambat kaysa sa c-phase.

• Para sa mga poles na ito, ang TRV values ay mas mababa kaysa sa c-phase at may opposite polarities.

• Ang AC recovery voltage ay ang line voltage, na inishare sa dalawang phases.