!|

Business

Опис явищ під час умовної назви "circuit breaker switching"

Термінологію переключення вимикачів можна зрозуміти, враховуючи фактичну подію.
Рисунки 1-3 показують трасу тесту струму короткого замикання (CO) на вакуумному вимикачу (трасса за допомогою KEMA).
Розглядаючи кожен рисунок по черзі, термінологія така:

Послідовність відключення вимикача та пов'язані величини

З рисунка 1 ми можемо спостерігати наступну послідовність подій у деталях:

1.Початковий стан:

• Вимикач починається у відкритому положенні.

• Сигнал закриття застосовується до катушки закриття для ініціювання операції закриття.

2.Процес закриття:

Після короткої електричної затримки, рухомий контакт починає рухатися (як показано нижньою кривою графіка переміщення) і врешті-решт зіштовхується з нерухомими контактами. Цей момент називається з'єднанням або закриттям контакту. На практиці, через передперехід між контактами, фактичне електричне з'єднання може відбутися трохи раніше за механічний контакт.

Часовий інтервал між застосуванням сигналу закриття і моментом з'єднання контакту відомий як механічний час закриття.

3.Закритий стан та струм короткого замикання:

• Після закриття, вимикач несе струм короткого замикання. Сигнал відключення застосовується до катушки відключення, що ініціює процес відкриття (або відключення) вимикача.

• Після короткої електричної затримки, рухомий контакт починає віддалятися від нерухомих контактів, що призводить до їх механічного розділення. Цей момент називається роз’єднанням, відкриттям або відключенням контакту.

• Часовий інтервал між застосуванням сигналу відключення і моментом роз'єднання контакту відомий як механічний час відключення.

4.Утворення дуги та переривання струму:

• Між контактами утворюється електрична дуга, коли вони розділяються. Струм намагається перерватися в точках переходу через нуль, спочатку в фазі b, потім в фазі a, і, нарешті, успішно в фазі c.

• Фаза c є першою фазою, яка досягає повного переривання, з тривалістю дуги (час між роз'єднанням контактів і перериванням струму) близько половини циклу. Час переривання (також відомий як час вимикача) для фази c є сумою механічного часу відключення та тривалості дуги.

5.Розподіл струму під час переривання:

• У момент переривання струму в фазі c, струми в фазах a і b зміщуються на 30°, стаючи рівними за величиною, але протилежними за полярністю. Струм в передній фазі (фаза a) досідає скороченого півциклу, тоді як струм в запізнілій фазі (фаза b) досідає продовженого півциклу.

• Загальний час очищення є сумою механічного часу відключення та максимальної тривалості дуги, спостеріганої в фазі a або фазі b.

Величини, пов'язані зі струмом переключення вимикача:

З рисунка 2 можна побачити, що:

• Для аварії, що починається на вершині напруги, струм буде симетричним. Симетричний означає, що кожен півцикл струму, також відомий як петля струму, буде ідентичним попередньому півциклу струму. Струм у фазі a є близьким до симетричного в результаті початку аварії прямо перед вершиною напруги.

• Струми в фазах b і c асиметричні і складаються з довгих і коротких петель струму, відповідно відомих як великі петлі та малі петлі.
  Максимальна асиметрія відбувається, коли аварія починається на переході через нуль напруги.

Величини, пов'язані з напругою переключення вимикача

З рисунка 3 ми можемо спостерігати наступну послідовність подій у деталях:

Перехід струму через нуль:
Перехід струму через нуль відбувається кожні 60 секунд. Після роз'єднання контактів, полюса, найближчі до наступного переходу через нуль, спробує перервати струм першим. У цьому випадку, полюс фази b, бувши найближчим до першого переходу через нуль, спробує перервати струм.

2. Перші спроби переривання струму:

Полюс фази b спробує перервати струм, але провалиться через те, що контакти занадто близько, щоб витримати Тимчасову Відновлювальну Напругу (TRV), що призведе до повторного запалення.
Наступно, полюс фази a також спробує перервати струм, але аналогічно провалиться і повторно запалиться.

3. Успішне переривання струму:

Нарешті, полюс фази c успішно перериває струм, повертаючи систему до TRV та Альтернативної Відновлювальної Напруги (AC recovery voltage).

4. Тимчасова Відновлювальна Напруга (TRV):

• Означення: TRV - це тимчасове коливання, що відбувається, коли напруга на стороні живлення вимикача відновлюється до напруги системи до аварії.

• Поведінка: TRV коливається навколо Альтернативної Відновлювальної Напруги, яка служить цільовою точкою або віссю коливання. Максимальне значення TRV залежить від гасіння в контурі.

• Тривалість коливання: Як показано на графіку, TRV коливається протягом чверті циклу частоти живлення (тобто 90 градусів).

• Вплив на полюси: Перший полюс, який очиститься (у цьому випадку, фаза c) буде виявлений найвищій TRV, оскільки він досідає повного тимчасового коливання.

5.    Очищення наступних полюсів:

• Полюси фаз a і b очищаються 90 градусів пізніше, ніж полюс фази c.

• Для цих полюсів значення TRV нижчі, ніж ті, які досідає полюс фази c, і мають протилежні полярності.

• Альтернативна Відновлювальна Напруга є лінійною напругою, розподіленою між двома фазами.