Ağlarda anahtar değiştirme sırasında temel olguların açıklaması
Devre kesici geçiş terminolojisi, gerçek bir olay düşünülerek anlaşılabilir.
Şekil 1-3, vakum devre kesicisinde (KEMA'nın izniyle) üç fazlı topraksız arıza akım testinin kapalı-açık (CO) izini göstermektedir.
Her şeyle sırayla, terminoloji şu şekildedir:
Devre Kesici Tetikleme Sıralaması ve İlgili Miktarlar
Şekil 1'den, aşağıdaki olay sırasını detaylı olarak görebiliriz:
1. Başlangıç Durumu:
Devre kesici açık pozisyonda başlar.
Kapanma işlemi başlatmak için kapanma bobinine bir kapanma sinyali uygulanır.
2. Kapanma Süreci:
Kısa bir elektriksel gecikten sonra, hareketli kontakt (seyahat grafiğinin alt eğrisiyle belirtilen) harekete başlar ve nihayetinde sabit kontaktlara dokunur. Bu an, kontakt teması veya kontakt kapanması olarak adlandırılır. Pratikte, kontaktlar arasındaki önceden bozulma nedeniyle, gerçek elektriksel bağlantı, mekanik kontakte hafifçe önce gerçekleşebilir.
Kapanma sinyalinin uygulanmasından kontakt temasına kadar geçen zaman, mekanik kapanma süresi olarak bilinir.
3. Kapalı Durum ve Arıza Akımı:
Kapandıktan sonra, devre kesici arıza akımını taşır. Ardından, tetikleme bobinine bir tetikleme sinyali uygulanarak, devre kesicinin açılım (veya tetikleme) süreci başlatılır.
Kısa bir elektriksel gecikten sonra, hareketli kontakt sabit kontaktlerden uzaklaşmaya başlar, bu da onların mekanik ayrılması anlamına gelir. Bu an, kontakt ayrılması, kontakt ayrılması veya kontakt açılması olarak adlandırılır.
Tetikleme sinyalinin uygulanmasından kontakt ayrılmasına kadar geçen zaman, mekanik açılım süresi olarak bilinir.
4. Elektrik Yarısı Oluşumu ve Akım Kesintisi:
Kontaktlar ayrıldıkça, aralarında bir elektrik yarısı oluşur. Akım, önce b fazında, ardından a fazında ve sonunda c fazında başarıyla sıfır geçiş noktalarında kesilmeye çalışır.
c fazı, yaklaşık yarım döngü süren bir elektrik yarısı süresiyle (kontakt ayrılmasından akım kesilmesine kadar geçen süre) tamamen kesilen ilk faz olur. c fazı için kesme süresi (ayrıca devre kesici süresi olarak da bilinir), mekanik açılım süresi ve elektrik yarısı süresinin toplamıdır.
5. Kesinti Sırasında Akım Dağılımı:
c fazında akım kesildiği anda, a ve b fazlarındaki akımlar 30° kayar, büyüklükleri eşit olup kutupları zıt olur. Öncelikli faz (a fazı) akımı, kısaltılmış bir yarı döngüyü deneyimlerken, geriye doğru faz (b fazı) akımı, uzatılmış bir yarı döngüyü deneyimler.
Toplam temizleme süresi, mekanik açılım süresi ile a veya b fazında gözlenen maksimum elektrik yarısı süresinin toplamıdır.
Devre kesici geçiş akımı ile ilgili miktarlar:
Şekil 2'de dikkatlice görülebilir ki:
Gerilim tepe noktasında başlanan bir arıza için, akım simetriktir. Simetri, her bir akım yarı döngüsünün (aynı zamanda akım döngüsü olarak da adlandırılır) önceki akım yarı döngüsüyle aynı olması anlamına gelir. a fazındaki akım, gerilim tepe noktasından hemen önce arıza başladığından dolayı neredeyse simetriktir.
b ve c fazlarındaki akımlar asimetrik olup, uzun ve kısa akım döngülerinden oluşur, bunlar sırasıyla büyük döngü ve küçük döngü olarak adlandırılır.
Maksimum asimetri, arızanın gerilim sıfır geçişinde başladığında oluşur.
Devre Kesici Geçiş Gerilimi İlgili Miktarlar
Şekil 3'ten, aşağıdaki olay sırasını detaylı olarak görebiliriz:
Akım Sıfır Geçişleri:
Her 60 saniyede bir akım sıfır geçişi olur. Kontaktlar ayrıldıktan sonra, en yakın sıfır geçişine olan pol, akımı ilk kez kesmeye çalışır. Bu durumda, b fazı polu, ilk sıfır geçişine en yakın olduğu için, akımı kesmeye çalışır.
2. İlk Akım Kesme Çabaları:
b fazı polu, akımı kesmeye çalışır ancak Geçici Kurtarma Gerilimi'ni (GKG) dayanacak kadar yakın olmadığından başarısız olur ve yeniden ateşlenir.
Daha sonra, a fazı polu da akımı kesmeye çalışır ancak benzer şekilde başarısız olup yeniden ateşlenir.
3. Başarılı Akım Kesintisi:
Son olarak, c fazı polu, akımı başarılı bir şekilde keser, sistemi GKG'ye ve alterne kurtarma gerilimine (AC kurtarma gerilimi) geri getirir.
4. Geçici Kurtarma Gerilimi (GKG):
Tanım: GKG, devre kesicinin güç tarafındaki gerilimin, arıza öncesi sistem gerilimine dönmesi sırasında oluşan geçici salınımdır.
Davranış: GKG, AC kurtarma gerilimi etrafında salınırlar, bu AC kurtarma gerilimi, salınmanın hedef noktası veya eksenidir. GKG'nin zirve değeri, devredeki sönümlemeye bağlıdır.
Salınım Süresi: Dalga formunda gösterildiği gibi, GKG, bir güç frekans döngüsünün çeyreği (yani 90 derece) boyunca salınır.
Pol Üzerindeki Etki: İlk temizleyen pol (bu durumda c fazı), tam geçici salınımı deneyimlediği için en yüksek GKG'ye maruz kalır.
5. Ardından Temizlenen Pol:
a ve b fazı polları, c fazından 90 derece daha sonra temizlenir.
Bu pollar için, GKG değerleri, c fazının deneyimlediği değerlerden düşük olup, ters polaritededir.
AC kurtarma gerilimi, iki faz arasında paylaşılan hat gerilimidir.
