توضیح اثرات اساسی در حین تغییر قطعکننده در شبکهها
اصطلاحات تغییر مدار قطع کننده را میتوان با در نظر گرفتن یک رویداد واقعی فهمید.
شکلهای ۱ تا ۳ ردیابی آزمون جریان خطا سه فاز بدون زمین در یک قطع کننده خلاء (ردیابی از طرف KEMA) را نشان میدهند.
با در نظر گرفتن هر شکل به ترتیب، اصطلاحات به شرح زیر است:
دنباله قطع و مقادیر مربوطه قطع کننده
از شکل ۱ میتوان دنباله دقیق رویدادها را مشاهده کرد:
۱. حالت اولیه:
قطع کننده با حالت باز شروع میکند.
سیگنال بستن به سیم پیچ بستن اعمال میشود تا عملیات بستن را آغاز کند.
۲. فرآیند بستن:
پس از تأخیر الکتریکی کوتاه، تماس متحرک شروع به حرکت میکند (مانند منحنی پایین نمودار حرکت) و در نهایت با تماسهای ثابت تماس میگیرد. این لحظه به عنوان انطباق تماس یا بستن تماس شناخته میشود. در عمل، به دلیل پیششکست بین تماسها، اتصال الکتریکی واقعی ممکن است کمی قبل از تماس مکانیکی رخ دهد.
فاصله زمانی بین اعمال سیگنال بستن و لحظه انطباق تماس به عنوان زمان بستن مکانیکی شناخته میشود.
۳. حالت بسته و جریان خطا:
پس از بسته شدن، قطع کننده جریان خطا را منتقل میکند. سیگنال قطع به سیم پیچ قطع اعمال میشود و فرآیند باز شدن (یا قطع) قطع کننده را آغاز میکند.
پس از تأخیر الکتریکی کوتاه، تماس متحرک شروع به حرکت دور از تماسهای ثابت میکند که منجر به تفکیک مکانیکی آنها میشود. این لحظه به عنوان جدا شدن تماس، تفکیک تماس یا باز شدن تماس شناخته میشود.
فاصله زمانی بین اعمال سیگنال قطع و لحظه جدا شدن تماس به عنوان زمان باز شدن مکانیکی شناخته میشود.
۴. تشکیل قوس الکتریکی و قطع جریان:
قوس الکتریکی بین تماسها در حال جدا شدن تشکیل میشود. جریان تلاش میکند تا در نقاط عبور صفر قطع شود، ابتدا در فاز b، سپس در فاز a و در نهایت با موفقیت در فاز c.
فاز c اولین فازی است که قطع کامل مییابد، با مدت قوس (مدت زمان بین جدا شدن تماس و قطع جریان) حدود نیم دورة. زمان قطع (همچنین به عنوان زمان قطع کننده شناخته میشود) برای فاز c مجموع زمان باز شدن مکانیکی و مدت قوس است.
۵. توزیع جریان در حین قطع:
در لحظه قطع جریان در فاز c، جریانهای فاز a و b ۳۰ درجه تغییر میکنند، به مقدار مساوی ولی با قطبیت مخالف. جریان در فاز پیشرو (فاز a) نیمهدور کوتاهتری تجربه میکند، در حالی که جریان در فاز پسرو (فاز b) نیمهدور طولانیتری تجربه میکند.
زمان کلی پاکسازی مجموع زمان باز شدن مکانیکی و بیشترین مدت قوس مشاهده شده در فاز a یا فاز b است.
مقادیر مربوط به جریان تغییر مدار قطع کننده:
میتوان در شکل ۲ به دقت مشاهده کرد که:
برای خطا آغاز شده در قله ولتاژ، جریان متقارن خواهد بود. متقارن به این معنی است که هر نیمهدور جریان، که به عنوان حلقه جریان نیز شناخته میشود، با نیمهدور جریان قبلی یکسان خواهد بود. جریان در فاز a به دلیل آغاز خطا دقیقاً قبل از قله ولتاژ نزدیک به متقارن است.
جریانهای فاز b و c غیرمتقارن هستند و شامل حلقههای بلند و کوتاه جریان به ترتیب حلقههای اصلی و فرعی میشوند.
بیشترین عدم تقارن زمانی رخ میدهد که خطا در عبور صفر ولتاژ آغاز میشود.
مقادیر مربوط به ولتاژ تغییر مدار قطع کننده
از شکل ۳ میتوان دنباله دقیق رویدادها را مشاهده کرد:
عبور صفر جریان:
عبور صفر جریان هر ۶۰ ثانیه یکبار رخ میدهد. پس از جدا شدن تماسها، قطب نزدیکترین به عبور صفر بعدی تلاش میکند تا جریان را قطع کند. در این مورد، قطب فاز b که نزدیکترین به اولین عبور صفر است، تلاش میکند تا جریان را قطع کند.
۲. تلاشهای اولیه قطع جریان:
قطب فاز b تلاش میکند تا جریان را قطع کند اما به دلیل تماسهای بسیار نزدیک که قادر به تحمل ولتاژ بازیابی موقت (TRV) نیستند، بازتاب مییابد.
در نتیجه، قطب فاز a نیز تلاش میکند تا جریان را قطع کند اما به طور مشابه بازتاب مییابد.
۳. قطع موفقیتآمیز جریان:
در نهایت، قطب فاز c جریان را با موفقیت قطع میکند و سیستم را به TRV و ولتاژ بازیابی متناوب (AC recovery voltage) باز میگرداند.
۴. ولتاژ بازیابی موقت (TRV):
تعریف: TRV نوسان موقتی است که در حین بازیابی ولتاژ در سمت تغذیه قطع کننده به ولتاژ سیستم قبل از خطا رخ میدهد.
رفتار: TRV حول ولتاژ بازیابی متناوب نوسان میکند که به عنوان نقطه هدف یا محور نوسان عمل میکند. مقدار قله TRV به دامپینگ در مدار بستگی دارد.
مدت زمان نوسان: مطابق با شکل موج، TRV در یک چهارم دورة تغذیه (یعنی ۹۰ درجه) نوسان میکند.
تأثیر بر قطبها: اولین قطب که پاک میشود (در این مورد، فاز c) به بالاترین TRV مواجه میشود، زیرا تمام نوسان موقت را تجربه میکند.
۵. پاکسازی قطبهای بعدی:
قطبهای فاز a و b ۹۰ درجه بعد از فاز c پاک میشوند.
برای این قطبها، مقادیر TRV کمتر از آنچه توسط فاز c تجربه شده و با قطبیتهای مخالف هستند.
ولتاژ بازیابی متناوب ولتاژ خط است که بین دو فاز تقسیم میشود.
