Opis osnovnih pojava tokom prekidanja prekidača u mrežama
Terminologija prekidnog prekidača može se shvatiti razmatrajući konkretan događaj.
Slika 1 do 3 prikazuje trag zatvaranja-otvaranja (CO) testa strujnog toka na tri faze bez zemljišta na vakuumskom prekidnom prekidaču (trag je pružen od strane KEMA).
Razmatrajući svaku sliku redom, terminologija je sledeća:
Sequenca prekidnog prekidača i povezane količine
Iz Slike 1 možemo uočiti sledeću sekvencu događaja u detaljima:
1. Početno stanje:
Prekidni prekidač počinje u otvorenom položaju.
Na bobinu zatvaranja primenjuje se signal za zatvaranje kako bi se započela operacija zatvaranja.
2. Proces zatvaranja:
Nakon kratke električne kašnjenja, pokretni kontakt počinje da se kreće (kao što ukazuje donja kriva grafikona putovanja) i konačno stavlja u kontakt sa stacionarnim kontaktima. Ovaj trenutak se naziva angažovanje kontakta ili zatvaranje kontakta. U praksi, zbog pretpreloma između kontakata, zapravo električna veza može nastati malo pre mehaničkog kontakta.
Vremenski interval između primene signala za zatvaranje i trenutka angažovanja kontakta poznat je kao mehaničko vreme zatvaranja.
3. Zatvoreno stanje i struja greške:
Kada je zatvoren, prekidni prekidač nosi struju greške. Na bobinu isključivanja tada se primeni signal za isključivanje, započinjući proces otvaranja (ili isključivanja) prekidnog prekidača.
Nakon kratke električne kašnjenja, pokretni kontakt počinje da se odvaja od stacionarnih kontakata, rezultujući njihovom mehaničkom separacijom. Ovaj trenutak se naziva rastavljanje kontakta, separacija kontakta ili otvaranje kontakta.
Vremenski interval između primene signala za isključivanje i trenutka rastavljanja kontakta poznat je kao mehaničko vreme otvaranja.
4. Formiranje luka i prekid struje:
Električni luk se formira između kontakata dok se oni odvajaju. Struja pokušava da se prekine u tačkama nula prelaza, prvo u fazi b, zatim u fazi a, i konačno uspešno u fazi c.
Faza c je prva faza koja postiže potpuni prekid, sa trajanjem luka (vreme između rastavljanja kontakta i prekida struje) od približno pola ciklusa. Vreme prekida (takođe poznato kao vreme prekidača) za fazu c je zbir mehaničkog vremena otvaranja i trajanja luka.
5. Distribucija struje tokom prekida:
U trenutku prekida struje u fazi c, struje u fazama a i b se pomere za 30°, postajući jednake po intenzitetu ali suprotne po polaritetu. Struja u vodećoj fazi (faza a) iskusi skraćeni poluciklus, dok struja u odlagajućoj fazi (faza b) iskusi produženi poluciklus.
Ukupno vreme čišćenja je zbir mehaničkog vremena otvaranja i maksimalnog trajanja luka uočenog u fazi a ili fazi b.
Količine vezane za struju prekidnog prekidača:
Može se pažljivo uočiti na slici 2 da je:
Za grešku inicijalizovanu na vrhu napona, struja će biti simetrična. Simetrična znači da će svaki poluciklus struje, takođe poznat kao petlja struje, biti identičan prethodnom poluciklusu struje. Struja u fazi a je blizu simetrična kao rezultat inicijalizacije greške malo pre vrha napona.
Struje u fazi b i fazi c su asimetrične i sastoje se od dugačkih i kratkih petlji struje, poznatih kao glavne petlje i manje petlje, redom.
Maksimalna asimetrija nastupa kada se greška inicijalizuje na nuli prelaza napona.
Količine vezane za napad prekidnog prekidača
Iz Slike 3 možemo uočiti sledeću sekvencu događaja u detaljima:
Tačke nule prelaza struje:
Tačka nule prelaza struje se dešava svakih 60 sekundi. Nakon što se kontakti odvaju, pol najblizi sljedećoj tački nule prelaza pokušava da prekine struju prvi. U ovom slučaju, pol faze b, budući da je najbliži prvom tački nule prelaza, pokušava da prekine struju.
2. Inicijalni pokušaji prekida struje:
Pol faze b pokušava da prekine struju, ali ne uspe jer su kontakti previše blizu da izdrže privremeni oporavak napona (TRV), što dovodi do ponovnog zapaljenja.
Nakon toga, pol faze a takođe pokušava da prekine struju, ali takođe ne uspe i ponovo zapali.
3. Uspešan prekid struje:
Konačno, pol faze c uspešno prekida struju, vraćajući sistem na TRV i alternativni oporavak napona (AC oporavak napona).
4. Privremeni oporavak napona (TRV):
Definicija: TRV je privremena oscilacija koja se dešava dok se napon na strani snage prekidnog prekidača oporavlja do prethodnog sistema napona.
Ponašanje: TRV osciluje oko AC oporavka napona, koji služi kao ciljna tačka ili osa oscilacije. Maksimalna vrijednost TRV-a zavisi od prigušenja u krugu.
Trajanje oscilacije: Kao što pokazuje talasna forma, TRV osciluje tokom jedne četvrtine ciklusa frekvencije snage (tj. 90 stepeni).
Utjecaj na polove: Prvi pol koji se čisti (u ovom slučaju, faza c) izložen je najvećem TRV-u, jer iskusi punu privremenu oscilaciju.
5. Čišćenje nadaljnjih polova:
Poli faze a i faze b čiste 90 stepeni kasnije nego faza c.
Za ove polove, vrijednosti TRV-a su niže od onih koje iskuse faza c i imaju suprotne polaritete.
AC oporavak napona je linijski napon, podijeljen između dvije faze.
