Opis osnovnih pojavov med preklopljanjem vezju v omrežjih

Terminologijo za preklopje prelomnika lahko razumemo z upoštevanjem dejanskega dogodka.
Slika 1 do 3 prikazuje sled testa neprekinjenega toku (CO) na vakuumskem prelomniku (sled je pridobljena od KEMA).
Z upoštevanjem vsake slike zaporedoma, terminologija je naslednja:

Zaporedje preklopa prelomnika in povezane količine

Iz slike 1 lahko opazimo naslednji zaporedni dogodki v podrobnosti:

1. Začetno stanje:

• Prelomnik se začne v odprtih položaju.

• Na zaklepni bobin se uporabi signal za zaklep, da se začne postopek zaklepanja.

2. Postopek zaklepanja:

Po kratkem električnem zamiku se giban člen začne premikati (kot kaže spodnja krivulja grafika poti) in končno stane v stiku z nepremičnimi kontakti. Ta trenutek se imenuje stik ali zaklep. V praksi zaradi predpreloma med kontakti lahko dejanski električni stik nastane malo pred mehanskim stikom.

Časovni interval med uporabo signala za zaklep in trenutkom stika se imenuje mehanski zaklepni čas.

3. Zaključeno stanje in tok napaka:

• Ko je zaključen, prelomnik nosi tok napake. Na odklepno bobin se nato uporabi signal za odklep, ki začne postopek odklepanja (ali preklopa) prelomnika.

• Po kratkem električnem zamiku se giban člen začne oddaljati od nepremičnih kontaktov, kar povzroči njihovo mehansko ločevanje. Ta trenutek se imenuje ločevanje kontaktov, razdvajanje kontaktov ali odklep.

• Časovni interval med uporabo signala za odklep in trenutkom ločevanja kontaktov se imenuje mehanski odklepni čas.

4. Oblikovanje električnega loka in prekinitev toka:

• Med ločevanjem kontaktov se oblikuje električni lok. Tok skuša prekiniti na točkah preseka nič, najprej v fazi b, nato v fazi a in končno uspešno v fazi c.

•  Faza c je prva faza, ki doseže popoln prekop, z trajanjem loka (čas med ločevanjem kontaktov in prekinitev toka) približno pol cikla. Čas prekinitve (tudi čas prelomnika) za fazo c je vsota mehanskega odklepna časa in trajanja loka.

5. Razporeditev toka med prekinitev:

• Ob trenutku prekinitev toka v fazi c se toki v fazah a in b premaknejo za 30°, postanejo enaki po velikosti, a nasprotni po polariteta. Tok v vodilni fazi (faza a) doživi skrajšan polcikel, medtem ko tok v zaostale fazi (faza b) doživi podaljšan polcikel.

• Skupni čas izčiščenja je vsota mehanskega odklepna časa in najdaljšega trajanja loka, opaženega v fazi a ali fazi b.

Količine, povezane z preklapljanjem toka prelomnika:

Iz slike 2 lahko opazimo, da:

•  Za napako, ki se začne na vrhu napetosti, bo tok simetričen. Simetričen pomeni, da bo vsak polcikel toka, tudi kot zanka toka, identičen prejšnjemu polciklu toka. Tok v fazi a je blizu simetričen zaradi začetka napake malo pred vrhom napetosti.

• Toki v fazah b in c so asimetrični in sestavljajo dolge in krajše zanke toka, ki se imenujejo glavne in manjše zanke, zlasti.
  Največja asimetrija nastane, ko se napaka začne pri preseku nič napetosti.

Količine, povezane z preklapljanjem napetosti prelomnika

Iz slike 3 lahko opazimo naslednji zaporedni dogodki v podrobnosti:

Preseki toka na nič:
Presek toka na nič se zgodi vsakih 60 sekund. Po ločevanju kontaktov bo pol, najbližji naslednjemu preseku nič, poskušal najprej prekiniti tok. V tem primeru, pol faze b, ki je najbližji prvemu preseku nič, poskuša prekiniti tok.

2. Začetni poskusi prekinitve toka:

Pol faze b poskuša prekiniti tok, a ne uspe zaradi preblizu kontaktov, ki ne morejo zdržati prehodne obnovitvene napetosti (TRV), kar vodi do ponovnega zapalitve.
 Nato tudi pol faze a poskuša prekiniti tok, a podobno ne uspe in ponovno zapali.

3. Uspešna prekinitev toka:

 Končno, pol faze c uspešno prekine tok, s čimer sistem obnovi TRV in izmenično obnovitveno napetost (AC obnovitvena napetost).

4. Prehodna obnovitvena napetost (TRV):

•  Definicija: TRV je prehodna oscilacija, ki nastane, ko se napetost na strani moči prelomnika obnovi na prednapakovski sistemski napon.

• Obnašanje: TRV oscilira okoli AC obnovitvene napetosti, ki služi kot ciljni točka ali os oscilacije. Vrhovna vrednost TRV je odvisna od dušenja v vezju.

• Trajanje oscilacije: Kot kaže valovna oblika, TRV oscilira v času enega četrtinka frekvence moči (tj. 90 stopinj).

• Vpliv na pole: Prvi pol, ki se izčisti (v tem primeru, faza c), je izpostavljen najvišji TRV, ker doživi celoten prehodni nihan.

5.    Izčiščenje nadaljnjih polov:

• Poli faz a in b se izčistijo 90 stopinj pozneje od faze c.

• Za te pole so vrednosti TRV nižje od tistih, ki jih doživi faza c, in imajo nasprotno polariteto.

• AC obnovitvena napetost je napetost vodice, deljena med dve fazi.