Energisatie van back to back (b to b) kabels door schakelaar volgens IEC

Het inschakelen van een kabel door het sluiten van een schakelaar (CB) leidt inderdaad tot een tijdelijke stroomstoot. De kenmerken van deze stroomstoot worden beïnvloed door verschillende factoren binnen het elektrische systeem. Hier is een verfijnde en gedetailleerde uitleg:

Factoren die de stroomstoot beïnvloedenToegepaste spanning: Het spanningsniveau op het moment dat de CB sluit heeft direct invloed op de grootte van de stroomstoot. Hogere spanningen kunnen leiden tot hogere initiële stroompieken.
Kabelimpedantie bij stoot: Dit is de karakteristieke impedantie van de kabel, die een belangrijke rol speelt bij het bepalen van hoe de tijdelijke stromen zich gedragen. Het beperkt de stootstromen die optreden tijdens schakelgebeurtenissen.

Capacitieve reactantie van de kabel: Kabels hebben een inherente capaciteit, vooral lange of hoogspanningskabels. Wanneer deze geënergiseerd worden, laadt deze capaciteit op, wat leidt tot een stroomstoot. De capacitive reactantie beïnvloedt zowel de grootte als de duur van deze oplaadstroom.

Inductie in het circuit: Inductieve elementen in het circuit beïnvloeden de snelheid waarmee de stroom verandert. Ze weerstaan veranderingen in de stroom, waardoor ze de vorm en afbraaksnelheid van de tijdelijke stroomvorm beïnvloeden.
Ladingen op de kabel: Eventuele restladingen op de kabel op het moment van sluiten kunnen aanzienlijk de tijdelijke gedragingen beïnvloeden. Als de kabel eerder geënergiseerd was en niet volledig ontladen is, kan dit bijdragen aan de stroomstoot.

Demping van het circuit: Dempingselementen verminderen oscillaties en helpen het systeem sneller te stabiliseren na een schakelgebeurtenis. Hoge demping kan de piek en de duur van de stroomstoot beperken.

Back-to-back kabelschakeling

• Wanneer kabels back-to-back (b-to-b) worden geschakeld, wat betekent dat één kabel wordt gedektenergieerd terwijl een andere met dezelfde schakelapparatuur wordt geënergiseerd, kunnen er tijdelijke stromen van hoge magnitude en snelle wijzigingsratio tussen de kabels stromen. Deze stromen zijn voornamelijk te wijten aan de overdracht van energie die is opgeslagen in de capaciteit van de gedektenergieerde kabel naar de geënergiseerde kabel.

• Kenmerken van de tijdelijke stroom: De stootstroom die ontstaat bij b-to-b schakeling wordt beperkt door de kabelimpedantie bij stoot en eventuele serie-inductie tussen de geënergiseerde en geschakelde kabels. Meestal neemt deze tijdelijke stroom snel af, vaak binnen een fractie van een cyclus van de systeemfrequentie.

• Bijdrage van de bron: Tijdens dergelijke schakelingen is het deel van de stroom dat wordt geleverd door de energiebron minimaal en verandert langzaam genoeg dat het in de analyse van de tijdelijke verschijnselen doorgaans kan worden genegeerd.

• Invloed op moderne CB's: Vanwege het zeer hoge dempende effect op de stroomstoot vormt het schakelen van parallelle kabels in moderne systemen meestal geen uitdaging voor hedendaagse schakelaars, die speciaal zijn ontworpen om dergelijke tijdelijke omstandigheden effectief te hanteren.

Typisch circuit voor b-to-b kabelschakeling

Een typisch circuit voor b-to-b kabelschakeling zou twee sets kabels omvatten die via een schakelaar aan een gemeenschappelijk punt zijn verbonden. Bij het schakelen, wanneer één set kabels wordt gedektenergieerd en de andere geënergiseerd, stromen de tijdelijke stromen door de schakelaar en tussen de kabels. Het circuitontwerp moet rekening houden met de hierboven genoemde factoren om veilig bedrijf te waarborgen en mogelijke belastingen op de apparatuur te minimaliseren.

Helaas kan ik hier geen figuur weergeven, maar u kunt visualiseren of diagrammen vinden in technische literatuur of handleidingen gerelateerd aan elektriciteitsnetwerken die dergelijke circuits tonen. Deze bronnen laten de indeling van kabels, schakelaars en mogelijk andere beschermingsapparatuur zien die betrokken zijn bij b-to-b schakeloperaties.