A kapcsolók átkapcsolásakor a hálózatban fellépő alapvető jelenségek leírása

A kapcsolókötő szakaszozási terminológiát egy tényleges esemény alapján lehet megérteni.
Az 1-3-as ábrák bemutatják egy vakuum-kapcsolókötő (KEMA által biztosított nyomvonal) zár-nyit (CO) háromfázisú, nem-földelt hibajárat vizsgálata során felvett nyomvonalát.
Minden ábra sorban, a terminológia a következő:

A kapcsolókötő szakaszozási sorrendje és kapcsolódó mennyiségek

Az 1-es ábrából részletesen megfigyelhetjük a következő események sorrendjét:

1. Kezdeti állapot:

• A kapcsolókötő nyitva áll.

• Zárási jel van alkalmazva a záró címkére, hogy elinduljon a zárás.

2. Zárás folyamat:

Rövid elektromos késleltetés után a mozgó kontaktus elkezd mozogni (ahogy a távolság-grafikon alsó görbéje mutatja), és végül érintkezik a rögzített kontaktussal. Ez a pillanat a kontaktus-kapcsolódás vagy kontaktus-zárás. Gyakorlatban, a kontaktusok közötti előzetes lebontás miatt, a valós elektromos kapcsolódás kicsit korábban is bekövetkezhet, mint a mechanikai kontaktus.

A záró jel alkalmazása és a kontaktus-kapcsolódás közötti időtartam a mechanikai záró időnek nevezik.

3. Zárt állapot és hibajárat:

• Amint zárt, a kapcsolókötő hordozza a hibajáratot. Ekkor adnak szigetelési jelet a szigetelő címkére, indítva a kapcsolókötő nyitási (vagy szigetelési) folyamatát.

• Rövid elektromos késleltetés után a mozgó kontaktus elkezd távolodni a rögzített kontaktustól, ami mechanikai szétválasztást eredményez. Ez a pillanat a kontaktus-elválasztás, kontaktus-szétválasztás vagy kontaktus-nyitás.

• A szigetelési jel alkalmazása és a kontaktus-elválasztás közötti időtartam a mechanikai nyitó időnek nevezik.

4. Elektromos ív kialakulása és áramszakadás:

• Elektromos ív kialakul a kontaktusok között, ahogy azok elválik. Az áram megpróbál megszakadni a nullátlépésekben, először a b-fázisban, majd az a-fázisban, végül sikeresen a c-fázisban.

•  A c-fázis az első, amely teljes szakadást ér el, az ív időtartama (a kontaktus-elválasztástól az áramszerű szakadásig) körülbelül egy fél ciklus. A c-fázis szakadási ideje (más néven a kapcsoló idő) a mechanikai nyitó idő és az ív időtartam összege.

5. Árameloszlás a szakadás során:

• A c-fázisban történő áramszerű szakadás pillanatában az a-fázis és b-fázis áramai 30°-kal eltolódnak, ugyanolyan nagyságúvá válnak, de ellentétes polaritásúvá. Az előbbi fázis (a-fázis) áramának rövidebb félciklusa van, míg a hanyagolt fázis (b-fázis) áramának hosszabb félciklusa van.

• A teljes tiszta idő a mechanikai nyitó idő és a maximális ív időtartam (a-fázisban vagy b-fázisban megfigyelt) összege.

A kapcsolókötő szakaszozási áram-kapcsolódó mennyiségei:

A 2-es ábrán látható, hogy:

•  Ha a hiba a feszültség csúcspontján kezdődik, az áram szimmetrikus lesz. Szimmetrikus azt jelenti, hogy minden félciklus, amit áramhurok is neveznek, azonos lesz az előző félciklussal. Az a-fázisban lévő áram szinte szimmetrikus, mivel a hiba a feszültség csúcspontjánál kezdődik.

• A b-fázis és c-fázis áramai aszimmetrikusak, és hosszú és rövid áramhurokból állnak, amit főhuroknak és mellék-huroknak neveznek, illetve.
  A legnagyobb aszimetria akkor fordul elő, ha a hiba a feszültség nullaátmenetén kezdődik.

A kapcsolókötő szakaszozási feszültség-kapcsolódó mennyiségei

A 3-as ábrából részletesen megfigyelhetjük a következő események sorrendjét:

Áram nullaátmenetek:
Az áram nullaátmenete minden 60 másodpercben fordul elő. A kontaktusok elválasztása után a legközelebbi nullaátmenethez tartozó pólus próbálja meg először megszakítani az áramot. Ebben az esetben a b-fázis pólusa, mivel a legközelebb van az első nullaátmenethez, próbálja meg megszakítani az áramot.

2. Kezdeti áramszerű szakadási kísérletek:

A b-fázis pólusa megpróbálja megszakítani az áramot, de nem sikerül, mert a kontaktusok túl közeliek, hogy kiálljanak a Tranzien Rendszer Visszaállító Feszültség (TRV) hatásának, ami újra-izgatást eredményez.
 Ezután az a-fázis pólusa is megpróbálja megszakítani az áramot, de hasonlóan nem sikerül, és újra-izgatódik.

3. Sikeres áramszerű szakadás:

 Végül a c-fázis pólusa sikeresen megszakítja az áramot, visszaállítva a rendszert a TRV és a váltófeszültség (AC visszaállító feszültség) állapotába.

4. Tranzien Rendszer Visszaállító Feszültség (TRV):

•  Definíció: A TRV a tranzien rezgések, amelyek a kapcsolókötő energiaszolgáltató oldali feszültségének visszaállítása során alakulnak ki a hiba előtti rendszerfeszültséghez.

• Viselkedés: A TRV a váltófeszültség körül oszcillál, ami a célpont vagy oszcillációs tengely. A TRV csúcsértéke a körben lévő lecsengéstől függ.

• Oszcillációs időtartam: Ahogy a hullámforma mutatja, a TRV egy negyedik fázis-ciklus (azaz 90 fok) alatt oszcillál.

• Hatás a pólusokra: Az első tiszta pólus (ebben az esetben a c-fázis) a legnagyobb TRV-t látja, mivel a teljes tranzien rezgések hatására kerül.

5.    Következő pólusok tiszta állapotba hozása:

• Az a-fázis és b-fázis pólusok 90 fokkal később tiszta állapotba kerülnek, mint a c-fázis.

• Ezen pólusok esetén a TRV értékek alacsonyabbak, mint a c-fázisnál, és ellenkező polaritásúak.

• A váltófeszültség a vonalfeszültség, amit a két fázis között osztanak meg.