Ultraszybki wyłącznik prądu stałego AFB z komutacją bezłukową

Zalety bezłukowego wyłącznika AFB^® w porównaniu z wyłącznikami z tradycyjną komutacją i gaszeniem łuku:

• możliwość dokładnego ustawienia nastawy zadziałania prądu wyłączeniowego;
• brak konieczności kalibracji nastawy zadziałania wyłącznika;
• stały czas wyłączenia, niezależny od wielkości prądu zwarciowego;
• ilość wyłączeń prądów awaryjnych jest nieporównywalnie większa niż w wyłącznikach z tradycyjną komutacją i gaszeniem łuku;
• brak styków gaszących łuk, a co za tym idzie, brak konieczności okresowej ich wymiany;
• brak zużycia głównych styków;
• brak konieczności wymiany głównych styków do zakończenia żywotności mechanicznej komory próżniowej;
• brak konieczności przeglądu styków po wyłączeniu prądów awaryjnych przy nieograniczonej ilości wyłączeń;
• brak wyrzutu plazmy podczas wyłączania;
• brak produktów spalania;
• brak odkładania się produktów spalania na elementach wyłącznika i konstrukcji rozdzielnic;
• brak prawdopodobieństwa powstawania łuku na powierzchni izolacji w czasie komutacji;
• brak nadmiernego ciśnienia plazmy w rozdzielnicach podczas komutacji;
• obniżenie ryzyka powstania pożaru;
• możliwość zdalnej zmiany nastaw.

Zasada działania
Przed włączeniem wyłącznika system sterowania przeprowadza szereg kontroli, w tym: kontrolę napięcia potrzeb własnych, kontrolę napięć wysokonapięciowych kondensatorów wyłączenia i gaszenia, kontrolę sprawności tyrystorów gaszenia i diod bocznikujących. Włączenie może być realizowane z uprzednim testem linii na zwarcie oraz bez niego.

Włączenie
Bateria uprzednio naładowanych, niskonapięciowych kondensatorów, zapewnia włączenie wyłącznika poprzez oddziaływanie na cewkę włączającą za pomocą tyrystora włączenia.

Wyłączenie operacyjne
Po poleceniu wyłączenia system sterowania wyłącznikiem oddziałuje na tyrystor wyłączenia. Przy otwieraniu tyrystora energia zgromadzona w wysokonapięciowym kondensatorze wyłączenia, jest komutowana na cewkę wyłączającą.

Pole magnetyczne cewki wyłączającej oddziałuje na mechanizm wyłączenia, który aktywuje ruchomy styk komory próżniowej, w wyniku czego styki zasilania komory otwierają się.

W momencie rozpoczęcia otwierania styków między nimi zaczyna palić się łuk, który jest wygaszany przez energię zgromadzoną w uprzednio naładowanym kondensatorze wysokiego napięcia. Prąd rozładowania kondensatora jest komutowany w przeciwfazie do podstawowego prądu obwodu zasilania. W momencie, gdy algebraiczna suma prądów jest równa zeru – łuk gaśnie, po czym styki rozchodzą się, odłączając obwód zasilania.

Awaryjne wyłączenie
Awaryjne wyłączenie odbywa się na tej samej zasadzie, co wyłączenie operacyjne. W danym przypadku sygnałem do wyłączenia są pomiary otrzymane z czujnika prądu, zainstalowanego w głównym obwodzie zasilania wyłącznika, opracowane wg określonych algorytmów przez mikrosterownik systemu sterowania AFB^®.

Komora próżniowa:

• wysoka trwałość komutacyjna;
• brak otwartego łuku;
• zmniejszenie objętości roboczej wyłącznika.
  
  

Elektrodynamiczny napęd wyłączenia:

• szybki system otwierania styków;
• szybkość wyłączenia nie zależy od wielkości prądu zwarciowego.
  
  

Odłącznik:

• wysoka wytrzymałość dynamiczna;
• duża wytrzymałość mechaniczna;
• brak konieczności konserwacji.

System sterowania posiada wbudowane, konfigurowalne funkcje zabezpieczeniowe:

• zabezpieczenie nadprądowe ze zwłoką czasową (Imax);
• zabezpieczenie od szybkości narastania prądu (di/dt).

ZABEZPIECZENIE Imax
Zabezpieczenie nadprądowe ze zwłoką czasową — zabezpieczenie, którego zadziałanie następuje przy przekroczeniu wartości zmierzonego prądu, zadanej wartości (nastawy) w ciągu określonego przedziału czasowego (zwłoka czasowa).

ZABEZPIECZENIE di/dt
W przypadku przekroczenia zadanej szybkości narastania prądu, wyłączenie jest przeprowadzane do momentu osiągnięcia nastawy zadziałania, tym samym zmniejszany jest całkowity czas wyłączenia i ograniczony zostaje maksymalny prąd zwarciowy. Sprzyja to znacznemu zmniejszeniu liczby awarii wyposażenia stacji, wyeliminowaniu przepalania się kabli sieci trakcyjnej, wyeliminowaniu przegrzewania i powstawania pożarów z powodu przeciążenia itp.

System sterowania i monitorowania wewnętrznego realizuje w pełni samowystarczalne sterowanie wyłącznikiem i wykonuje wszystkie niezbędne funkcje, w tym funkcje zabezpieczeniowe, funkcje telesterowania, telepomiarów i inne:

• sterowanie pracą wszystkich zespołów i części wyłącznika;
• ciągła diagnostyka węzłów wyłącznika;
• odbiór sygnałów sterowania z poziomu nadrzędnego (poprzez sygnały dyskretne i izolowany interfejs RS-485, protokół Modbus RTU);
• wbudowany system pomiaru napięć i prądów zasilania;
• wydawanie informacji o stanie systemu i pomiarów do poziomu nadrzędnego;
• wbudowany interfejs HMI w postaci ekranu LCD z klawiaturą, pozwalającą na konfigurowanie podstawowych parametrów systemu;
• sterowanie systemem zabezpieczeń przed przepięciami komutacyjnymi.