Opis osnovnih pojava tijekom prekidača u mrežama

Terminologija prekidača može se razumjeti promatrajući stvarni događaj.
Slikovnici 1 do 3 prikazuju trag zatvoren-otvoren (Z-O) testa strujnog kvara na vakuumskom prekidaču (trag uz pomoć KEMA).
Uzimajući svaki slikovnik redom, terminologija je sljedeća:

Sekvenca prekidanja prekidača i povezane količine

Iz Slikovnika 1 možemo u detalj promatrati sljedeću sekvencu događaja:

1. Početno stanje:

• Prekidač počinje u otvorenom položaju.

• Signal za zatvaranje primjenjuje se na cijev za zatvaranje kako bi se inicirao proces zatvaranja.

2. Proces zatvaranja:

Nakon kratke električne odluke, pokretni kontakt počinje kretati (kao što to ukazuje donji grafik putovanja) i eventualno dodirne statični kontakti. Taj trenutak se naziva dodir kontakata ili zatvaranje kontakta. U praksi, zbog preloma između kontakata, stvarna električna veza može nastupiti malo prije mehaničkog dodira.

Vremenski interval između primjene signala za zatvaranje i trenutka dodira kontakata poznat je kao mehaničko vrijeme zatvaranja.

3. Zatvoreno stanje i struja kvara:

• Kada je zatvoren, prekidač nosi struju kvara. Signal za prekid primjenjuje se na cijev za prekid, inicirajući proces otvaranja (ili prekid) prekidača.

• Nakon kratke električne odluke, pokretni kontakt počinje odvoziti se od statičnih kontakata, rezultirajući njihovom mehaničkom separacijom. Taj trenutak se naziva razdvajanje kontakata, separacija kontakata ili otvaranje kontakta.

• Vremenski interval između primjene signala za prekid i trenutka razdvajanja kontakata poznat je kao mehaničko vrijeme otvaranja.

4. Formiranje luka i prekid struje:

• Električni luk formira se između kontakata dok se oni razdvajaju. Struja pokušava prekinuti na nultim prelazima, najprije u fazi b, zatim u fazi a, i konačno uspješno u fazi c.

•  Faza c je prva faza koja postiže potpuni prekid, s trajanjem luka (vrijeme između razdvajanja kontakata i prekida struje) od približno pola ciklusa. Vrijeme prekida (također poznato kao vrijeme prekidača) za fazu c je zbroj mehaničkog vremena otvaranja i trajanja luka.

5. Distribucija struje tijekom prekida:

• U trenutku prekida struje u fazi c, struje u fazama a i b se pomaknu za 30°, postajući jednake po veličini ali suprotne po polaritetu. Struja u vodećoj fazi (faza a) iskusi skraćeni poluciklus, dok struja u zapostavljenoj fazi (faza b) iskusi produženi poluciklus.

• Ukupno vrijeme čišćenja je zbroj mehaničkog vremena otvaranja i maksimalnog trajanja luka u fazi a ili fazi b.

Količine povezane s preključivanjem struje prekidača:

Može se pažljivo vidjeti na slikovniku 2 da:

•  Za kvar koji započne na vrhu napona, struja će biti simetrična. Simetrična znači da će svaki poluciklus struje, također poznat kao petlja struje, biti identičan prethodnom poluciklusu struje. Struja u fazi a je blizu simetrična zbog početka kvara malo prije vrha napona.

• Struje u fazi b i fazi c su asimetrične i sastoje se od dugačkih i kratak petlji struje, poznatih kao glavne petlje i manje petlje, redom.
  Maksimalna asimetrija nastupa kada se kvar započne na nultom prelazu napona.

Količine povezane s preključivanjem napona prekidača

Iz Slikovnika 3 možemo u detalj promatrati sljedeću sekvencu događaja:

Nulte prelaze struje:
Nulti prelaz struje nastupa svakih 60 sekundi. Nakon što se kontakti razdvoje, pol najblizi sljedećem nultom prelazu pokušat će prvi prekinuti struju. U ovom slučaju, pol faze b, budući da je najbliži prvom nultom prelazu, pokušat će prekinuti struju.

2. Inicijalni pokušaji prekida struje:

Pol faze b pokuša prekinuti struju, ali ne uspije zbog previše bliskosti kontakata da bi izdržali privremeni oporavak napona (TRV), što dovodi do ponovnog zapaljenja.
 Zatim, pol faze a također pokuša prekinuti struju, ali također ne uspije i ponovno zapali.

3. Uspešan prekid struje:

 Konačno, pol faze c uspješno prekida struju, vraćajući sustav na TRV i izmjenični oporavak napona (AC oporavak napona).

4. Privremeni oporavak napona (TRV):

•  Definicija: TRV je privremena oscilacija koja nastupa dok se napon na strani snage prekidača oporavlja na prekvarni sustavski napon.

• Ponašanje: TRV oscilira oko AC oporavka napona, koji služi kao ciljna točka ili os oscilacije. Vrhovna vrijednost TRV-a ovisi o prigušenju u krugu.

• Trajanje oscilacije: Kao što pokazuje valna forma, TRV oscilira tijekom četvrtine ciklusa strujnog naponskog ciklusa (tj. 90 stupnjeva).

• Utjecaj na polove: Prvi pol koji se očisti (u ovom slučaju, faza c) izložen je najvećem TRV-u, jer iskusi punu privremenu oscilaciju.

5.    Očišćavanje ostalih polova:

• Polovi faze a i faze b očiste se 90 stupnjeva kasnije od faze c.

• Za te polove, vrijednosti TRV-a su niže od onih koje iskuse faza c i imaju suprotne polaritete.

• AC oporavak napona je linijni napon, podijeljen između dvije faze.