Energisierung von Rück-zu-Rück-(b to b)-Kabeln durch Schaltgerät gemäß IEC

Die Energieversorgung eines Kabels durch das Schließen eines Leistungsschalters (LS) führt tatsächlich zu einem vorübergehenden Einschaltstrom. Die Eigenschaften dieses Einschaltstroms werden von mehreren Faktoren im elektrischen System beeinflusst. Hier ist eine verfeinerte und detaillierte Erklärung:

Faktoren, die den Einschaltstrom beeinflussenAngewandte Spannung: Das Spannungsniveau zum Zeitpunkt des Schließens des LS beeinflusst direkt die Höhe des Einschaltstroms. Höhere Spannungen können zu höheren anfänglichen Stromspitzen führen.
Kabelimpedanz: Dies ist die charakteristische Impedanz des Kabels, die eine bedeutende Rolle bei der Bestimmung des Verhaltens der vorübergehenden Ströme spielt. Sie begrenzt die Überschlagströme, die während Schaltvorgängen auftreten.

Kapazitive Reaktanz des Kabels: Kabel haben eine inhärente Kapazität, insbesondere lange oder Hochspannungskabel. Wenn sie energisiert werden, laden sich diese Kapazitäten auf und verursachen einen Einschaltstrom. Die kapazitive Reaktanz beeinflusst sowohl die Höhe als auch die Dauer dieses Ladestroms.

Induktivität im Schaltkreis: Induktive Elemente im Schaltkreis beeinflussen die Änderungsrate des Stroms. Sie wirken sich gegen Änderungen des Stroms aus und beeinflussen somit die Form und die Abklingrate des vorübergehenden Stromverlaufs.
Ladungen am Kabel: Jede vorhandene Restladung am Kabel zum Zeitpunkt des Schließens kann das vorübergehende Verhalten erheblich beeinflussen. Wenn das Kabel zuvor energisiert war und nicht vollständig entladen wurde, kann es zum Einschaltstrom beitragen.

Dämpfung des Schaltkreises: Dämpfungselemente reduzieren Oszillationen und helfen, das System nach einem Schaltvorgang schneller zu stabilisieren. Hohe Dämpfung kann die Spitze und Dauer des Einschaltstroms begrenzen.

Hintereinanderschaltung von Kabeln

• Wenn Kabel hintereinander (h-e) geschaltet werden, was bedeutet, dass ein Kabel de-energisiert wird, während ein anderes mit derselben Schaltanlage energisiert wird, können vorübergehende Ströme hoher Größe und schneller Änderungsrate zwischen den Kabeln fließen. Diese Ströme sind hauptsächlich auf den Energietransfer in der Kapazität des de-energisierten Kabels zum energisierten Kabel zurückzuführen.

• Eigenschaften des vorübergehenden Stroms: Der Überschlagstrom, der durch h-e-Schaltungen resultiert, wird durch die Kabelimpedanzen und jede Serieninduktivität zwischen dem energisierten und dem umgeschalteten Kabel begrenzt. In der Regel nimmt dieser vorübergehende Strom schnell ab, oft innerhalb eines Bruchteils einer Schwingung der Netzfrequenz.

• Beitrag der Quelle: Während solcher Schaltungen ist der Stromanteil, der von der Energiequelle geliefert wird, minimal und ändert sich langsam genug, dass er in der Regel in der Analyse der vorübergehenden Phänomene vernachlässigt werden kann.

• Auswirkungen auf moderne LS: Aufgrund des sehr hohen Dämpfungseffekts auf den Einschaltstrom stellt die Schaltung paralleler Kabel in modernen Systemen in der Regel keine Herausforderung für zeitgenössische Leistungsschalter dar, die darauf ausgelegt sind, solche vorübergehenden Bedingungen effektiv zu bewältigen.

Typischer Schaltkreis für h-e-Kabelschaltungen

Ein typischer Schaltkreis für h-e-Kabelschaltungen würde zwei Sätze von Kabeln umfassen, die über einen Leistungsschalter an einem gemeinsamen Punkt verbunden sind. Beim Umschalten, wenn ein Satz von Kabeln de-energisiert und der andere energisiert wird, fließen die vorübergehenden Ströme durch den Leistungsschalter und zwischen den Kabeln. Die Schaltkreisentwicklung sollte die oben genannten Faktoren berücksichtigen, um eine sichere Betriebsweise sicherzustellen und mögliche Belastungen auf die Ausrüstung zu minimieren.

Leider kann ich hier kein Diagramm bereitstellen oder anzeigen, aber Sie können sich solche Schaltkreise in technischer Literatur oder Handbüchern zum Energieversorgungstechnik vorstellen oder finden. Diese Ressourcen zeigen die Anordnung der Kabel, Leistungsschalter und möglicherweise anderer Schutzvorrichtungen, die bei h-e-Schaltopeationen beteiligt sind.