Περιγραφή των βασικών φαινομένων κατά την εναλλαγή των αποσυνεκτικών στους δικτύους

Η ορολογία της αλλαγής στα διαχωριστικά μπορεί να κατανοηθεί λαμβάνοντας υπόψη ένα πραγματικό γεγονός.
Οι σχεδιασμοί 1 έως 3 δείχνουν την ίχνος ενός τεστ ρεύματος σφάλματος τριφασικού μη γεωμετρικού κλεισίματος-άνοιγματος (CO) σε ένα διαχωριστικό στην κενό (το ίχνος παρέχεται από την KEMA).
Παίρνοντας κάθε σχεδιασμό σε σειρά, η ορολογία είναι η εξής:

Αλλαγή Διαχωριστικού και Συναφείς Ποσότητες

Από τον σχεδιασμό 1, μπορούμε να παρατηρήσουμε την ακόλουθη αλλαγή γεγονότων σε λεπτομέρεια:

1.Αρχική Κατάσταση:

• Το διαχωριστικό ξεκινά σε ανοιχτή θέση.

• Εφαρμόζεται ένα σήμα κλεισίματος στην κατακόκκινη κατανεμητήρα για να ξεκινήσει η διαδικασία κλεισίματος.

2.Διαδικασία Κλεισίματος:

Μετά από μικρή ηλεκτρική καθυστέρηση, το κινούμενο επαφικό ξεκινά να κινείται (όπως δείχνει η κάτω καμπύλη του γραφήματος της κίνησης) και τελικά έρχεται σε επαφή με τα στατικά επαφικά. Αυτή η στιγμή ονομάζεται επαφή ή κλείσιμο. Στην πράξη, λόγω της προ-καταστροφής μεταξύ των επαφών, η πραγματική ηλεκτρική σύνδεση μπορεί να συμβεί λίγο πριν από τη μηχανική επαφή.

Το χρονικό διάστημα μεταξύ της εφαρμογής του σήματος κλεισίματος και της στιγμής της επαφής είναι γνωστό ως μηχανικός χρόνος κλεισίματος.

3.Κλειστή Κατάσταση και Ρεύμα Σφάλματος:

• Μόλις κλείσει, το διαχωριστικό φέρει το ρεύμα σφάλματος. Εφαρμόζεται ένα σήμα ανάστημας στην κατανεμητήρα ανάστημας, ξεκινώντας τη διαδικασία άνοιγματος (ή ανάστημας) του διαχωριστικού.

• Μετά από μικρή ηλεκτρική καθυστέρηση, το κινούμενο επαφικό ξεκινά να απομακρύνεται από τα στατικά επαφικά, οδηγώντας σε μηχανική απομόνωση. Αυτή η στιγμή ονομάζεται διαχωρισμός, απόσταση ή άνοιγμα επαφών.

• Το χρονικό διάστημα μεταξύ της εφαρμογής του σήματος ανάστημας και της στιγμής του διαχωρισμού επαφών είναι γνωστό ως μηχανικός χρόνος άνοιγματος.

4.Δημιουργία Ηλεκτρικής Τόξου και Διακοπή Ρεύματος:

• Δημιουργείται μια ηλεκτρική τόξος μεταξύ των επαφών καθώς αυτές απομονώνονται. Το ρεύμα προσπαθεί να διακοπεί στα σημεία μηδενικής διαστάσεως, πρώτα στη φάση b, στη συνέχεια στη φάση a, και τελικά επιτυχώς στη φάση c.

•  Η φάση c είναι η πρώτη φάση που επιτυγχάνει πλήρη διακοπή, με διάρκεια τόξου (το χρονικό διάστημα μεταξύ του διαχωρισμού επαφών και της διακοπής ρεύματος) περίπου μισή περίοδο. Ο χρόνος διακοπής (επίσης γνωστός ως χρόνος διαχωριστικού) για τη φάση c είναι η άθροιση του μηχανικού χρόνου άνοιγματος και της διάρκειας τόξου.

5.Κατανομή Ρεύματος Κατά τη Διακοπή:

• Στη στιγμή της διακοπής ρεύματος στη φάση c, τα ρεύματα στις φάσεις a και b μετατοπίζονται κατά 30°, γίνονται ίσα σε μέγεθος αλλά αντίθετα σε πολικότητα. Το ρεύμα στην προηγούμενη φάση (φάση a) βιώνει μια συντομευμένη μισή περίοδο, ενώ το ρεύμα στην υστερούμενη φάση (φάση b) βιώνει μια επεκτετεινόμενη μισή περίοδο.

• Ο συνολικός χρόνος διακοπής είναι η άθροιση του μηχανικού χρόνου άνοιγματος και της μέγιστης διάρκειας τόξου που παρατηρείται είτε στη φάση a είτε στη φάση b.

Ποσότητες σχετικές με το ρεύμα της αλλαγής διαχωριστικού:

Μπορεί να παρατηρηθεί προσεκτικά στον σχεδιασμό 2 ότι:

•  Για ένα σφάλμα που ξεκινά σε κορυφή τάσης, το ρεύμα θα είναι συμμετρικό. Συμμετρικό σημαίνει ότι κάθε μισή περίοδο του ρεύματος, επίσης γνωστή ως κύκλος ρεύματος, θα είναι ταυτόσημη με την προηγούμενη μισή περίοδο ρεύματος. Το ρεύμα στη φάση a είναι κοντά στη συμμετρία λόγω της έναρξης του σφάλματος λίγο πριν από την κορυφή τάσης.

• Τα ρεύματα στις φάσεις b και c είναι ασυμμετρικά και αποτελούνται από μακρές και σύντομες κύκλους ρεύματος, γνωστές ως μεγάλες και μικρές κύκλους, αντίστοιχα.
  Η μέγιστη ασυμμετρία συμβαίνει όταν το σφάλμα ξεκινά σε μηδενική διαστάση τάσης.

Ποσότητες σχετικές με την τάση της αλλαγής διαχωριστικού

Από τον σχεδιασμό 3, μπορούμε να παρατηρήσουμε την ακόλουθη αλλαγή γεγονότων σε λεπτομέρεια:

Μηδενικές Διαστάσεις Ρεύματος:
Μια μηδενική διάσταση ρεύματος συμβαίνει κάθε 60 δευτερόλεπτα. Μετά την απόσταση των επαφών, ο πόλος πλησιέστερος στην επόμενη μηδενική διάσταση θα προσπαθήσει πρώτα να διακόψει το ρεύμα. Σε αυτή την περίπτωση, ο πόλος της φάσης b, ως πλησιέστερος στην πρώτη μηδενική διάσταση, προσπαθεί να διακόψει το ρεύμα.

2. Πρώτες Προσπάθειες Διακοπής Ρεύματος:

Ο πόλος της φάσης b προσπαθεί να διακόψει το ρεύμα αλλά αποτυγχάνει λόγω των επαφών που είναι πολύ κοντά για να αντέξουν την Προσωρινή Ανάκαμψη Τάσης (TRV), οδηγώντας σε επανάψη.
 Στη συνέχεια, ο πόλος της φάσης a προσπαθεί επίσης να διακόψει το ρεύμα αλλά αποτυγχάνει επίσης και επανάπτεται.

3. Επιτυχής Διακοπή Ρεύματος:

 Τελικά, ο πόλος της φάσης c επιτυγχάνει επιτυχώς τη διακοπή του ρεύματος, επαναφέροντας το σύστημα στη TRV και την εναλλακτική ανάκαμψη τάσης (AC ανάκαμψη τάσης).

4. Προσωρινή Ανάκαμψη Τάσης (TRV):

•  Ορισμός: Η TRV είναι η προσωρινή ταλάντωση που συμβαίνει καθώς η τάση στην πλευρά της ενέργειας του διαχωριστικού ανακαθίσταται στην τάση του συστήματος πριν από το σφάλμα.

• Συμπεριφορά: Η TRV ταλαντώνεται γύρω από την AC ανάκαμψη τάσης, η οποία λειτουργεί ως σημείο στόχου ή άξονας ταλάντωσης. Η κορυφαία τιμή της TRV εξαρτάται από την αποστολή στο πλήθος.

• Διάρκεια Ταλάντωσης: Ως φαίνεται στο σχήμα, η TRV ταλαντώνεται για ένα τέταρτο της περιόδου ισχύος (δηλαδή 90 βαθμοί).

• Επίδραση στους Πόλους: Ο πρώτος πόλος που διακόπτεται (σε αυτή την περίπτωση, η φάση c) εκτίθεται στην υψηλότερη TRV, καθώς βιώνει την πλήρη προσωρινή ταλάντωση.

5.    Επόμενη Διακοπή Πόλου:

• Οι πόλοι της φάσης a και b διακόπτονται 90 βαθμούς αργότερα από τη φάση c.

• Για αυτούς τους πόλους, οι τιμές TRV είναι χαμηλότερες από αυτές που βιώνει η φάση c και έχουν αντίθετη πολικότητα.

• Η AC ανάκαμψη τάσης είναι η γραμμική τάση, μεταδιδόμενη μεταξύ των δύο φάσεων.