TEHNIČKO VELEUČILIŠTE U ZAGREBU ELEKTROTEHNIČKI ODJEL KREŠIMIR MEŠTROVIĆ, prof.v.šk. PREKIDANJE STRUJE

Transcript

1 TEHNIČKO VELEUČILIŠTE U ZAGREBU ELEKTROTEHNIČKI ODJEL KREŠIMIR MEŠTROVIĆ, prof.v.šk. PREKIDANJE STRUJE

2 OSNOVE TEORIJE PREKIDANJA STRUJE Većina sklopnih aparata koji se danas rabe za prekidanje struje spadaju u skupinu mehaničkih sklopnih aparata, odnosno do prekidanja strujnog kruga dolazi mehaničkim razdvajanjem kontakata. Prilikom razdvajanja kontakata između njih se uvijek pali električni luk. Način gašenja električnog luka istosmjerne i izmjenične struje bitno se razlikuje. Ukoliko se radi o izmjeničnom strujnom krugu, upravo električni luk osigurava da se struja ne prekine trenutno (što bi izazvalo velike prenapone u krugu), nego da prirodno, po sinusoidi dođe u nulu. U trenutku kada struja prolazi kroz nulu, luk se sam gasi i potrebno je osigurati da se ponovo ne upali. Nasuprot tome istosmjerna struja nikada sama ne dolazi u nulu, pa je za uspješno gašenje luka potrebno stalno povećavati otpor luka kako bi se struja u krugu smanjila ispod nekog minimalnog iznosa potrebnog za održavanje stabilnog luka.

3 POJMOVI I DEFINICIJE Prekidna struja je efektivna vrijednost simetrične komponente struje u trenutku galvanskog razdvajanja kontakata. I p Ism = 2 [ka] Prekidna moć sklopnog aparata je najveća vrijednost prekidne struje I p koju on može prekinuti uz određeni napon i pod danim pogonskim uvjetima, a izražava se također u ka. Prekidna moć predstavlja osnovnu karakteristiku prekidača. Prekidač mora biti sposoban da isklopi bilo koju struju kratkog spoja sa simetričnom komponentom manjom od prekidne moći prekidača, i istosmjernom komponentom manjom od vrijednosti određene na osnovu slijedeće slike.

4 Određivanje istosmjerne komponente struje prema IEC-u τ = 45 ms Za postrojenja neposredno uz elektrane s velikom instaliranom snagom vremenska konstanta iznosi približno τ =100 ms, za postrojenja uz elektrane s prosječnom instaliranom snagom τ =45 ms, a za postrojenja udaljena od generatora τ =25 ms.

5 Prekidna snaga je produkt prekidne struje I p [ka] i linijskog povratnog napona U p [kv]. S p = k I p U p [MVA] k = 1 k = 3 - za jednofazni sustav - za trofazni sustav Izbor prekidača obično se vrši s obzirom na prekidnu snagu. Izračuna se struja kratkog spoja (odnosno prekidna snaga) na mjestu ugradnje prekidača, te se iz kataloga proizvođača odabere odgovarajući prekidač. Prekidači konstruirani za određeni nazivni napon (U n1 ) mogu se upotrijebiti i za niže nazivne napone (U n2 ), ali sa manjom prekidnom snagom (S P2 ). S = S P2 P1 Za viši nazivni napon prekidač se ne smije upotrijebiti bez obzira na prekidnu snagu. U U n2 n1

6 Uklopna struja je tjemena vrijednost struje u trenutku galvanskog dodira kontakata. Uklopna moć sklopnog aparata je najveća tjemena vrijednost struje koju on može uklopiti uz određeni napon i pod danim pogonskim uvjetima. Povratni napon (PN) je napon koji se javlja na stezaljkama sklopnog aparata neposredno nakon gašenja električnog luka. Prijelazni povratni napon (PPN) je povratni napon u vremenskom intervalu (od nekoliko milisekundi nakon gašenja el. luka) u kojem ima izrazito prijelazni karakter. Početni prijelazni povratni napon (PPPN) je povratni napon u vremenskom intervalu od nekoliko mikrosekundi nakon gašenja el. luka.

7 POVRATNI NAPON 1 () t ua() t = it () dt= Em itr () + Ldi C dt t τ ua() t = Em 1 e cosωo t u A 1 () t () t = it () dt= Em itr () + Ldi C dt t τ ua() t = Em 1 e cosωo t τ = 2L/R - vremenska konstanta strujnog kruga [s] 1 ω o = - kružna frekvencija povratnog napona [Hz] E m LC - tjemena vrijednost napona izvora [V]

8 ISPITNI POVRATNI NAPON Oblik povratnog napona ovisi o strujnom krugu. U nekim slučajevima, praktički u sistemima s nazivnim naponom 100 kv, povratni napon je karakteriziran početnom velikom strminom porasta, a kasnije malom. U takvom slučaju ispitni povratni napon se definira četveroparametarskom krivuljom (b). U ostalim slučajevima, praktički u sistemima s nazivnim naponom < 100 kv, ispitni povratni napon se definira dvoparametarskom krivuljom (a). a) b)

9 POČETNI PRIJELAZNI POVRATNI NAPON Uzrokovan je početnom oscilacijom male amplitude zbog refleksije od prvog većeg diskontinuiteta na sabirnicama. Da bi se uzelo u obzir i usporavanje početne strmine prijelaznog povratnog napona, uzrokovano lokalnim kapacitetima na strani izvora, uvodi se i linija kašnjenja.

10 Faktor prvog pola Kod prekidanja struje u trofaznom strujnom krugu električni luk se nikada ne gasi istovremeno u sve tri faze. Da bi se uzelo u obzir veće naprezanje koje se zbog toga javlja na polu prekidača koji prvi prekida struju, uvodi se pojam faktor prvog pola. Faktor prvog pola za prekidače nazivnog napona < 245 kv iznosi 1.5, a za prekidače nazivnog napona 245 kv iznosi 1.3. Faktor snage svakog pola jednak je kosinusu kuta ϕ, koji predstavlja fazni pomak između struje i napona u trenutku razdvajanja kontakata. cosϕ= arctg X R X R - reaktancija strujnog kruga [Ω] - djelatni otpor strujnog kruga [Ω]

11 STRUJA KRATKOG SPOJA i a i d -izmjenična komponenta struje KS [ka] - istosmjerna komponenta struje KS [ka]

12 t t " ' " ' τd ' τd ik() t = 2 ( IK IK) e + ( IK IK) e + IK sin( ωt+ ψ ϕ) + ( ψ ϕ) " + 2 I sin K e Rωt " X + X d n ( ψ ϕ) i = 2 I " sin e d K " ' ( K K) ' ( ) 2I I e 2I I e K K R ωt " X + X τ = X K /(ωr K ) d t τ " d t τ ' 2I K " ' X, X, X d d d d " ' τ, τ, τ I K '' d d d Z = R + X 2 2 K K K - istosmjerna komponenta struje kratkog spoja -početna komponenta struje kratkog spoja - prijelazna komponenta struje kratkog spoja - stacionarna komponenta struje kratkog spoja -početna,prijelazna i stacionarna reaktancija sinkronog generatora [Ω] -početna, prijelazna i stacionarna vremenska konstanta kruga - vremenska konstanta strujnog kruga [s] = U/Z K - efekt. vrijednost početne simetrične struje kratkog spoja [A] U n - impedancija kratkog spoja [Ω] - linijski napon generatora [V] ϕ = arctg(x K /R K ) - fazni kut između napona i struje [rad] ψ -električni kut napona u trenutku nastanka kratkog spoja [rad] ω = 2πf - kružna frekvencija [rad s -1 ]

13 Početne komponente struje kratkog spoja traje vrlo kratko, pa se ona, po isteku vlastitog vremena otvaranja prekidača, dakle u trenutku paljenja električnog luka, može zanemariti. Prijelazna komponenta struje kratkog spoja u intervalu gorenja luka (koji iznosi nekoliko poluperioda) relativno se malo promjeni zbog velike vrijednosti pripadne vremenske konstante, pa ju u tom intervalu možemo smatrati periodičnom funkcijom iste amplitude. Istosmjerna komponenta struje kratkog spoja također se smanji, pa ju u tom intervalu možemo svesti na funkciju prijelazne komponente struje kratkog spoja.

14 ( ) ( ) ( ) i t = i t + i t K a d ik t Io t e ( ) τ = sin( ω + ψ ϕ) sin( ψ ϕ) t I o = 2 I '' K -početna vrijednost istosmjerne komponente struje kratkog spoja [A] Maksimalna vrijednost asimetrične struje kratkog spoja dobije se uz ψ = 0 (odnosno ako u trenutku nastanka kratkog spoja napon prolazi kroz nulu), t i ( t) I ( t ) τ Kmax. = o sin ω ϕ + e sinϕ Maksimalna vrijednost istosmjerne komponente javlja se uz ψ = ϕ - π/2, a ukoliko je ψ = ϕ tada uopće nema istosmjerne komponente struje kratkog spoja. Ako se uvrsti ϕ = π/2 - δ i ψ = 0 dobija se izraz za struju kratkog spoja koja se najčešće javlja u praksi, t i ( t) I e ( t ) Kmax. = τ o cosδ cos ω + δ Još jednostavniji izraz za računanje struje kratkog spoja dobije se ako se uvrsti ϕ = π/2 - δ i ψ = -δ, t i ( t) Kmax. = Io e τ cosωt Ako se zanemari prigušenje, R = 0, izraz se još više pojednostavljuje, ( ) [ ] i t = I 1 cosωt Kmax. o

15 STRUJA KS U BLIZINI GENERATORA

16 U slučaju kratkog spoja u blizini prethodno kapacitivno opterećenog generatora izmjenična komponenta struje kratkog spoja prigušuje se mnogo sporije nego u slučaju neopterećenog ili čisto induktivno opterećenog generatora, pa se može desiti da asimetrična struja kratkog spoja u blizini generatora, tokom nekoliko perioda, ne prolazi kroz prirodnu nulu. Kod velikih generatora ovi uvjeti postoje također i za kratki spoj na sabirnicama iza blok spoja generator-trafo snage > 400 MVA. Izraz za struju kratkog spoja, ukoliko je generator prethodno opterećen kapacitivnom strujom I C glasi: t i ( t) τ K = Io ( 1+ IC) e cosωt

17 ODREĐIVANJE PREKIDNE STRUJE prema IEC-u Prekidna struja Udarna struja Termička struja AA' BB' Početna snaga kratkog spoja I I I p u t =μ I '' K =κ 2 I '' =λi n K S = 3 U I '' '' K n K AA' BB' BX CC' DD' EE' I MC I AC I AC 2 I DC I DC I x100 AC - anvelopa strujnog vala - nulta linija - pomak nulte linije strujnog vala u bilo kojem trenutku - efektivna vrijednost izmjenične komponente struje - trenutak razdvajanja kontakata (trenutak paljenja električnog luka) - uklopna struja - vršna vrijednost izmjenične komponente struje u trenutku EE' - efektivna vrijednost izmjenične komponente struje u trenutku EE' - istosmjerna komponenta struje u trenutku EE' - postotak istosmjerne komponente Prekidna snaga S = 3 U I p n p

18 PREKIDANJE STRUJE IDEALNI PREKIDAČ U trenutku prolaza struje kroz nulu kontakti se trenutno otvaraju na potreban razmak. Otpor između kontakata se u trenutku prekidanja struje trenutno mijenja od vrijednosti R A = 0 na vrijednost R A =. Probojni napon između kontakata se u trenutku prekidanja struje trenutno mijenja od vrijednosti u d = 0 na vrijednost u d = U d. U tom slučaju električni luk se uopće nebi upalio.

19 IDELNI i REALNI PREKIDAČ

20 SLEPIANOVA TEORIJA UTRKE Za uspješno prekidanje struje potreban je tako brz porast probojnog napona da krivulja probojnog napona u d bude neprestano iznad krivulje povratnog napona p A. Ako krivulja u d dostigne krivulju p A, električni luk se ponovo pali. IDEALNI PREKIDAČ REALNI PREKIDAČ uspješno prekidanje neuspješno prekidanje

21 NAPON PODRUČJE MAKSIMALNOG DIELEKTRIČNOG NAPREZANJA PODRUČJE TERMIČKOG NAPREZANJA VRIJEME

22 USPJEŠNO PREKIDANJE i TERMIČKI PROBOJ

23 USPJEŠNO PREKIDANJE i DIELEKTRIČNI PROBOJ

24 PREKIDANJE STRUJE U ČISTO OMSKOM STRUJNOM KRUGU Električni luk se gasi u prvoj nul točki struje nakon otvaranja kontakata. U tom trenutku i napon izvora također dolazi u nulu, pa se na prekidaču javlja povratni napon industrijske frekvencije.

25 PREKIDANJE STRUJE U ČISTO INDUKTIVNOM STRUJNOM KRUGU U trenutku gašenja električnog luka, npr. t = 3π/2, napon izvora iznosi E, pa povratni napon na prekidaču praktički trenutno mora poprimiti tu vrijednost, dakle povratni napon ima praktički beskonačno veliku strminu porasta.

26 PREKIDANJE STRUJE U ČISTO KAPACITIVNOM STRUJNOM KRUGU

27 U trenutku gašenja električnog luka, npr. t = 3π/2, napon izvora iznosi -E, pa kondenzator ostaje nabijen na taj napon, uc( t)= E Za napon izvora sada možemo napisati da se mijenja po slijedećem izrazu, et () = Ecosωt Povratni napon na stezaljkama aparata jednak je razlici napona izvora i napona na kapacitetu, u () t = e() t u () t = E( 1 cos ωt) A Povratni napon pomaknuta je kosinus funkcija. U trenutku nule struje, povratni napon na prekidaču jetakođer nula. Nakon pola periode, povratni napon poprima vrijednost 2E, i ako još uvijek nije postignuta puna dielektrična čvrstoća međukontaktnog razmaka može doći do proboja, odnosno do ponovnog paljenja električnog luka. c

28 PREKIDANJE STRUJE U MJEŠOVITIM STRUJNIM KRUGOVIMA Povratni napon, a time i težina prekidanja, za dani faktor snage ovise o udjelu serijskih i paralelnih elemenata. Ako je serijska komponenta impedancije veća u odnosu na paralelnu komponentu, povratni napon će imativeću strminu i prekidanje struje će biti teže. Nasuprot tome, ako je veći udio paralelne grane u ukupnoj impedanciji tada će povratni napon imati približno oblik kao na ovoj slici i prekidanje će biti lakše.

29 PREKIDANJE STRUJE KOD OPOZICIJE FAZA

30 PREKIDANJE STRUJE U TROFAZNOM STRUJNOM KRUGU Povratni napon na prvom polu koji prekida struju: Povratni napon na drugom polu koji prekida struju: U AR U AS 3 Zo = E 2 Z + Z o = 3 E d 2 2 ( Z + Z Z + Z ) d d o o 2 Z d + Z o

31 Za tropolni kratki spoj s istovremenim spojem sa zemljom u mrežama sa direktno uzemljenom nul-točkom vrijedi Z d = Z o, pa je povratni napon na polu koji prvi prekida struju jednak E. Odnosno povratni napon na polu koji drugi prekida struju iznosi također E. Za tropolni kratki spoj bez spoja sa zemljom, ili za mreže sa izoliranom nul-točkom vrijedi Z o >> Z d, pa je povratni napon na polu koji prvi prekida struju jednak 1.5E. U ovom slučaju struja u preostala dva pola prekida se istovremeno, a povratni napon po polu iznosi 0.866E. Za kratki spoj u kojem je uključena i zemlja, povratni napon na trećem polu, ukoliko on ne prekine struju istovremeno s drugim polom, iznosi E, pošto je to jedini napon izvora koji još djeluje u krugu. Iz ovih razmatranja očitojedase najveći povratni napon javlja na polu prekidača koji prvi prekida struju, pa se to povećeno naprezanje obično uzima u obzir s faktorom prvog pola (K I ).

32 Faktor prvog pola ovisi o vrsti kratkog spoja, i za najčešće tipove kratkog spoja u elektroenergetskom sustavu (ako sa Z d,z i i Z o označimo direktnu, inverznu i nultu impedanciju strane izvora, a sa Z d,z i iz o označimo direktnu, inverznu i nultu impedanciju strane voda) računa se iz slijedećih izraza: Tropolni kratki spoj bez spoja sa zemljom (u ispitnoj stanici) Pošto ne postoji vod iza prekidača, vrijedi da je direktna impedancija strane tereta jednake nuli Z d = 0, a nulta impedancija je beskonačana Z o =. U AI Z d I K3 K I UAI = " = ZI d K povratni napon na polu koji prvi prekida struju - direktna impedancija strane izvora - struja tropolnog kratkog spoja

33 Tropolni kratki spoj bez spoja sa zemljom (u realnoj mreži) I ovdje vrijedi Z d = 0, ali nulta impedancija nije beskonačna. Naime pošto su tri faze međusobno spojene, Z o je jednako impedanciji voda iza mjesta kvara. K I UAI = " = ZI d K3 3 2 ( ' Z ) o + Zo ( ' + ) + Z Z Z o o d Z o Z o - nulta impedancija strane izvora - nulta impedancija strane tereta (voda) Tropolni kratki spoj sa spojem sa zemljom U ovom slučaju vrijedi Z o = Z d = 0. K I UAI = " = ZI d K3 3 Z o ( 2 Z + Z ) o d

34 Jednopolni kratki spoj sa zemljom (treći pol koji prekida struju) U ovom slučaju vrijedi Z o = Z d = 0. K I UAIII = " = ZI d K1 Z o + 2 Z 3Z d d I K1 - početna struja jednopolnog kratkog spoja

35 PREKIDANJE STRUJE KRATKOG SPOJA - SABIRNIČKI KS (kratki spoj na stezaljkama prekidača) - BLISKI KS (kilometrički kvar)

36 SABIRNIČKI KRATKI SPOJ Kratki spoj u neposrednoj blizini prekidača, odnosno u neposrednoj blizini sinkronog generatora (npr. na sabirnicama rasklopnog postrojenja u elektrani). Zbog male udaljenosti od sinkronog generatora do mjesta kvara, odnosno male impedancije u strujnom krugu javlja se vrlo velika struja kratkog spoja. Upravo zbog velike struje koju prekidač mora prekinuti, ali i zbog velike amplitude povratnog napona, ova vrsta kvara predstavlja jedno od najtežih pogonskih stanja za prekidač.

37 Nadomjesna shema 0 ) ( 1 ) ( 1 ) ( 2 2 = t i rlc R LC dt t di rc L R dt t i d c c c Rješenje ( ) sin cos ) ( = + = + = rc L R LC rc L R t K t K e t i o o o t c ω κ ω ω κ tdt e C K tdt e C K t u o t o t A ω ω κ κ sin cos ) ( =

38 Povratni napon ( ) t o o o Ao m m A e t t U E E t u κ ω ω ω κ + + = cos sin ) ( ( ) m t g m m m e U E E U κ + + = Maksimalna vrijednost povratnog napona Ao m m U E U + = 2 Teoretski najveća moguća vrijednost povratnog napona o o m f t 2 1 = = ω π 1 ; 1 ; 2 = = o t o e e LC L R m κ ω κ Ukoliko prekidač nije opremljen paralelnim otpornikom, r =

39 BLISKI KRATKI SPOJ (KILOMETRIČKI KVAR) Kratki spoj nastao na određenoj udaljenosti (obično nekoliko kilometara) od prekidača. Iako se radi o manjem iznosu struje, u odnosu na struju koju prekidač prekida u slučaju sabirničkog kratkog spoja, može se desiti da prekidač ne uspije prekinuti tu struju. Razlog tome leži prvenstveno u velikoj strmini povratnog napona.

40 Napon na strani voda, u v (t) ima pilasti oblik, a posljedica je refleksije naponskih putnih valova na vodu. Što se tiće naprezanja prekidača kod prekidanja bliskog kratkog spoja presudnu ulogu ima upravo strmina napona na strani voda.

41 Nadomjesna shema ) ( ) ( ) ( t u t u t u v g A = Povratni napon ( ) t g g g vo Ao m m g e t t U U E E t u κ ω ω ω κ + + = cos sin ) ( t I L dt t di L t u t I t i K v K v v K K ω ω ω cos 2 ) ( ) ( sin 2 ) ( = =

42 Prva amplituda povratnog napona U 2 U = 2 l X 2 I A vo 1 K Strmina početnog dijela povratnog napona s A UA = vx1 2 T A I Odnosno ako ju izrazimo preko konstanti voda sa Zv ω 2 IK K 1 v =, Zv = LC 1 1 L C 1 1 Kritična udaljenost l krit E. = X I v P I P I I K K E - efektivna vrijednost faznog napona X V - reaktancija voda I P - prekidna struja - struja kratkog spoja I K

43 SKLAPANJE MALIH KAPACITIVNIH STRUJA Sklapanje kapacitivnih struja je normalni pogonski zadatak za mnoge srednjenaponske i visokonaponske prekidače i sklopke. Tipični primjeri su sklapanje kondenzatorskih baterija te neopterećenih vodova ili kabela. U mnogim slučajevima radi se o velikom broju sklopnih ciklusa, npr. ukoliko se kondenzatorska baterija koristi za dinamičku kompenzaciju jalove snage. Kod prekidanju kapacitivnih struja vrijede praktički sva razmatranja o čisto kapacitivnom strujnom krugu. Povratni napon na otvorenom prekidaču ima u principu 1-cos oblik (na koji se superponira i početni naponski skok) i napreže sklopni aparat sa maksimalnim naponom E+U C, što je otprilike 2 p.u. (1p.u. = E).

44 Nadomjesna shema Napon između stezaljke prekidača i zemlje V 1 je zbog rezonantnog efekta viši od napona izvora V 0 V 1 = V 2 = V ω = 2πf ν 2 = 1/(L S C) C S << C C = V 0 ω 1 ν 2 - kružna frekvencija (f=50 Hz) - kružna frekvencija potezne struje Kapacitivna struja koja teće kroz prekidač i C = V C ωc

45 1 početni skok napona na strani izvora 2 napon na kondenzatoru 3 povratni napon na sklopnom aparatu

46 Velika naponska naprezanja pri prekidanju kapacitivnih struja (kondenzatorske baterije ili voda u praznom hodu) vrlo lako uzrokuju ponovni dielektrički preskok između kontakata.

47 Za ograničenje povratnih napona pri prekidanju kapacitivnih struja najčešće se koriste isklopni otpornici. U trenutku t = 1 otvaraju glavni kontakti, čime se isklopni otpornik R uključuje u seriju sa kapacitetom C. Pomoćni kontakti otvaraju se u trenutku t = 2 i na taj način se prekida RC strujni krug. Na slici (b) prikazan je napon izvora i struju koja se prekida. Sve do t = 1 struja je jednaka normalnoj kapacitivnoj struji. U trenutku t = 1 uključuje se u krug omski otpor koji se normalno odabire tako da je njegov iznos jednak 0.4 XC, pa se iznos i fazni kut struje vrlo malo mijenja njegovim uključenjem. U trenutku t = 2 otvaraju se pomoćni kontakti i struja normalno dolazi u nulu. Slika (c) pokazuje napon na kapacitetu. Ponovo se vidi da je promjena napona u trenutku uključenja otpora u krug vrlo mala upravo zbog male vrijednosti otpora.u trenutku t = 2 krug se prekida i na kapacitetu ostaje napon -1 p.u. U međuvremenu, povratni napon, slika (c) je vrlo je mali nakon t = 1, pošto se radi samo o padu napona na otporu R. U trenutku t = 2 javlja se povratni napon oblika (1 - cos). Ukoliko se desi preskok, recimo u trenutku t = 3, dolazi do velikog prigušenja kroz otpornik R. Očito je da se u ovakvom krugu može javiti prenapon iznosa manjeg od 2.0 p.u.

48 U Z Z s A ( E ϕ U ) I m = E m + m cos ZI + ru a) 0 Z l r u r U Z X 1 + E = 0 u I m U 0 napon voda A I Z s A II r u Z l b) Ograničavanje prenapona prilikom uklapanja neopterećenih dugih vodova moguće je izvesti višestepenim uklapanjem pomoću uklopnih otpornika. Najprije se pomoćnim kontaktom A I uklopi vod preko serijskog otpora r u. Pri tome na vodu nastaje prenapon (krivulja I) kojemu visina ovisi o veličini otpora r u. Glavni kontakt prekidača A II zatvara se malo poslije i na njemu se javlja drugi prenapon (krivulja II). Da bi faktor sklopnih prenapona k = U m /U f bio ispod dopuštene vrijednosti izolacije k, uklopni otpor r u može imati bilo koju vrijednost između r u1 i r u2.

49 SKLAPANJE MALIH INDUKTIVNIH STRUJA U trenutku prekidanja struja ima vrijednost I r, pa se magnetska energija akumulirana u induktivitetu transformatora, W LI 2 r L = 2 i trenutna elektrostatska energija, pretvaraju u elektrostatsku energiju koja se mora akumulirati u kapacitetu C na stezaljkama transformatora, Maksimalni povratni napon iznosi: 2 2 ( + ) W CU U m C = 2 W= W W CU L + C = 2 U r 2 m L = C I + U 2 2 m r r

50 Ukoliko je povratni napon veći od podnosivog napona, dolazi do ponovnog paljenja električkog luka. Razlika napona izvora i napona tereta protjera visokofrekventnu struju. Neki tipovi sklopnih aparata (npr. vakuumski) imaju sposobnost prekidanja struja čija je frekvencija daleko veća od industrijske. Dakle, prilikom prolaza ove visokofrekventne struje kroz nulu, sklopni aparat prekida tu struju, i strujni krug se ponovo raspada na dva dijela i ponovo dolazi do titranja svake strane za sebe. Ako pri tome na kapacitetu tereta ostane velika razlika napona u odnosu na stranu izvora, može se javiti visoki prijelazni povratni napon koji može izazvati ponovna paljenja, pri čemu se napon postepeno povećava pri svakom ponovnom paljenju zbog povećanja akumulirane energije na strani tereta. Ova pojava naziva se eskalacija napona.

51 EVOLUTIVNI KVAR Prilikom prekidanja npr. male induktivne struje neopterećenog transformatora može se javiti visoki prenapon koji obično dovodi do proboja zaštitnog iskrišta, ili preskoka na provodnom izolatoru transformatora. U velikom broju slučajeva ovaj preskok se ograničava na jednostavno pražnjenje u kapacitetu transformatora, ali isto tako se može dogoditi da povećani napon na kontaktima prekidača istovremeno izazove ponovni preskok i između kontakata. U tom slučaju ovaj dvostruki preskok dovodi do zemnog spoja pri čemu kroz prekidač može poteći značajna struja, naročito ukoliko se radi o mrežama sa direktno uzemljenim zvjezdištem. Pošto obično u tom trenutku više nema prisilnog strujanja plina za gašenje, prekidač ne može prekinuti tu struju i u najvećem broju slučajeva dolazi do njegove eksplozije.

52 PREKIDANJE ISTOSMJERNE STRUJE u L = L di = ( E ir) u dt Za uspješno prekidanje istosmjerne struje potrebno je osigurati da se struja nakon otvaranja kontakata neprestano smanjuje. To znači da derivacija struje di/dt, a prema tome i pad napona na induktivitetu u L, u cijelom području prekidnih struja mora biti < 0. A Taj uvjet je poznat pod nazivom kriterij nestabilnosti luka. ( ) u > E ir u A L < 0

53 Za uspješno prekidanje potrebno je da pad napona na aparatu u A u čitavom radnom području bude iznad pravca (E-iR), jer jedino ukoliko je taj uvjet ispunjen struja će se smanjivati do nule. Točka 1 se naziva labilna točka gorenja luka, a točka 2 naziva se stabilna točka gorenja luka.

54 Trajanje luka će bitikraće što je brzina opadanja struje veća. Pri tome je važno naglasiti da vremenska konstanta kruga (τ = L/R ) direktno utjeće na vrijeme trajanja luka. Povećanje otpora R Ako povećamo otpor od R 1 na R 2 (R 2 > R 1 ), a induktivitet ostane nepromijenjen, pri nekoj zadanoj vrijednosti struje točka B se spušta u točku C, a time i induktivni pad napona L di/dt rasteodiznosaab na iznos AC. Pošto je L = konst. mora se di/dt povećati. Smanjenje induktiviteta L Ako se uz konstantan otpor R 2 = R 1 = konst. poveća induktivitet od L 1 na L 2 (L 2 < L 1 ), pad napona na induktivitetu se ne mijenja, odnosno L di/dt = AB = konst. Da bi to bilo ispunjeno mora uz manji L biti di/dt veće. Trajanje el. luka će biti kraće što je vremenska konstanta kruga manja.

55 ENERGETSKI PROBLEMI Energija luka W = u () t i() t dt A t A 0 A u A (t) = r A (t) i(t) i(t) r A (t) t A - napon luka - struja luka - otpor luka - vrijeme gorenja luka

56 Energija uklapanja t A W E t [ a v t] Aukl. = A () k i() t dt o E A (t) l A (t) a v k t A = a/v k - gradijent luka - duljina luka - probojni razmak - brzina gibanja kontakata - vrijeme gorenja luka U krugovima izmjenične struje trajanje luka potrebno je ograničiti na manje od četvrtine periode (t A <<1/4f) tako da u slučaju uklapanja na kratki spoj uklapanje završi prije nego što struja naraste na vrijednost udarne struje kratkog spoja. Brzina uklapanja mora biti v k >>4af!

57 Energija prekidanja Prekidanje istosmjerne struje t A t A W = 2 Apr. ra () t i () t dt = ( E R i()) t i() t dt + = L i() t di 0 0 Čak i u slučaju trenutnog prekidanja (t A =0) energija prekidanja je jednaka magnetskoj energiji kruga, LI 2 /2. 0 I Prekidanje izmjenične struje t A t A 2 WApr. = = ra () t i () t dt= ( E R i()) t i() t dt+ L i() t di 0 0 Gašenje izmjeničnog luka u odnosu na gašenje istosmjernog luka je olakšano jer se u njemu ne oslobađa akumulirana magnetska energija (posljednji član u gornjem izrazu jednak je nuli). 0 I

58 TEHNIKE PREKIDANJE STRUJE Prekidna Prekidna Napon energija tehnika zrak ulje komp.zrak 0.1 SF6 vakuum 0.02 poluvodiči

59 PREKIDANJE STRUJE U ZRAKU ATMOSFERSKOG TLAKA Povijesno gledano to je prva tehnika prekidanja struje primjenjena u sklopnim aparatima. Kontakti se jednostavno rastave i luk se izdužuje dok se ne ugasi. Za uspješno prekidanje struje u zraku atmosferskog tlaka potrebno je povećati otpor luka, odnosno napon luka tako da on postane veći od napona izvora. U trenutku kada napon luka premaši napon izvora, toplinska energija koju izvor predaje luku postaje manja od energije hlađenja koja se predaje iz luka u okolinu pa se električni luk vrlo brzo gasi. Otpor luka može se povećati na jedan od slijedećih načina: - povećanjem duljine luka, -hlađenjem luka, i - razbijanjem luka u više serijski spojenih lukova. Većina modernih komora za gašenje luka koristi kombinaciju barem dva od gore navedenih načina.

60 KOMORA S IZOLIRANIM PLOČAMA Električni luk intenzivno se rasteže i hladi u dodiru sa zrakom i sa posebno oblikovanim pločama od vatrostalnog materijala

61 KOMORA S METALNIM PLOČAMA El. luk se razbija na više serijski spojenih lukova koji se onda intenzivno hlade kretanjem kroz zrak i kondukcijom u izravnom dodiru sa hladnim metalnim pločama.

62 KOMORE SA CIK - CAK STAZOM U slučaju visokog napona, produljenje luka mora biti značajno veće, ali pri tome je važno naglasiti kako nije poželjno da se to produljenje pojavi prerano, tj. onda kada je iznos struje još uvijek velik, jer dolazi do bespotrebnog gubitka energije koji može biti čak i štetan. U praksi, komora za gašenje je napravljena tako da se luk, što dulje traje, sve više produljuje i dolazi u sve uže raspore. To se postiže odgovarajućim različitim poprečnim presjecima i posebnim oblikom (cik-cak) staze kojom prolazi luk unutar komore za gašenje,

63 Otpor luka kod zračnog prekidača nije beskonačan nego ostaje relativno mali, povratni napon se sve više i više prigušuje sa porastom vlastite strmine, te se može toliko modificirati da više ne stvara nikave probleme u mreži. Zračni prekidač ima jednostavnu konstrukciju, dugi vijek trajanja, jednostavan je za održavanje, ne stvara sklopne prenapone i vrlo je pouzdan. Na visokim naponima glavni nedostatak ove tehnike je u velikim dimenzijama koje diktiraju dimenzije komore za gašenje luka i izolacijski razmaci u zraku, pa ova tehnika nije nikada naišla na širu primjenu.

64 PREKIDANJE STRUJE U ULJU Dio ulja, u neposrednom kontaktu sa električnim lukom, ispari i oko luka se stvara plinski mjehur, tako da luk u stvari gori u plinu (pretežno vodiku). Količina isparenog plina određuje se pomoću Bauerove relacije: V = C W o o A V o - volumen oslobođenog plina i pare reduciran na T o = 20 0 C i p o =10 5 Pa, [m 3 ] W A - energija luka [J] C o - Bauerov koeficijent (za ulje iznosi 60 [cm 3 /kw s])

65 OSNOVNI TIPOVI ULJNIH PREKIDAČA a,b c prekidač s metalnim uzemljenim kučištem (engl. live tank) prekidač sa kučištem izoliranim od zemlje (engl. dead tank)

66 OSNOVNI TIPOVI KOMORA ULJNIH PREKIDAČA a b c komora s uzdužnim strujanjem plina komora s poprečnim strujanjem plina kombinirana komora

67 VISOKONAPONSKI PARALELNI KONDENZATORI»»

68 Raspodjela povratnog napona na serijski spojenim komorama ovisi o impedancijama otvorenih komora, odnosno o njihovim kapacitivnim otporima. Pošto su prekidne komore jednake, vrijedi C 1 = C 2 i C Z»C 1 = C = C, te u 2 slučaju kratkog spoja npr. na stezaljki B vrijedi: 1 U1 ωc = =2 U 1 2 2ωC Dakle na komori koja se nalazi na strani napajanja kratkog spoja javlja se gotovo dvostruko veći povratni napon (67% ukupnog napona) nego na prekidnoj komori na čijoj strani je nastao kratki spoj. Da bi se prilikom prekidanja struje osigurala jednolika raspodjela povratnog napona na obje prekidne komore, potrebno je paralelno sa prekidnim komorama spojiti visokonaponski kondenzator. Na taj način smanjuje se utjecaj dozemnog kapaciteta (C VN >> C 1 ), odnosno poboljšava raspodjela povratnog napona sa 67% na otprilike 53%.

69 PREKIDANJE STRUJE U STLAČENOM ZRAKU Kao i svi stlačeni plinovi i stlačeni zrak ima dielektrička i termička svojstva bolja od zraka pod atmosferskim tlakom. Glavni razlog tome leži u povećanoj molekularnoj gustoći plina. Pošto je toplinska vodljivost zraka relativno mala, glavnu ulogu u procesu uspostavljanja dielektrične čvrstoće međukontaktnog prostora ima mehaničko istiskivanje preostale plazme uz pomoć snažne i brze struje hladnog zraka.

70 OSNOVNI TIPOVI PNEUMATSKIH PREKIDAČA Izvedba (a) predstavlja jednu od najpopularnijih izvedbi na srednjem naponu (metalni zračni spremnik je na potencijalu zemlje i može preuzeti na sebe ulogu potpornog nosača), međutim na visokom naponu velika udaljenost rezervoara od komore za gašenje značajno utjeće na vrijeme kašnjenja pri prekidanju. Izvedbe (b...d) međusobno su vrlo slične, prednost im je u gotovo idealnim uvjetima strujanja te izbjegavanju šupljih potpornih izolatora otpornih na veliki tlak. Glavni nedostatak ovih izvedbi je u visokom težištu i velikoj površini pod naponom. Izvedba (e) predstavlja tehnički gledano najpovoljnije rješenje, međutim sa tehnološkog i ekonomskog stajališta vrlo ju je teško izvesti pošto je zračni spremnik od izolacijskog materijala.

71 OSNOVNI TIPOVI KOMORA PNEUMATSKIH PREKIDAČA Postoje samo dva načina na koji se može stlačeni zrak usmjeriti na luk: poprečnim strujanjem i uzdužnim strujanjem. Danas, svi moderni pneumatski prekidači koriste samo uzdužno strujanje, i to u principu tako da se prisili luk da gori u osi koja se podudara sa osi sapnice. Općenito postoje dvije osnovne izvedbe sapnica: izvedba s jednom izoliranom sapnicom (a) i izvedba s dvije metalne sapnice (b)

72 PREKIDANJE STRUJE U PLINU SF 6 Zahvaljujući odličnim dielektričnim i deionizacijskim svojstvima plin SF 6 je danas praktički istisnuo iz upotrebe sve ostale medije za gašenje luka u prekidačima visokog napona. SF 6 ima čitav niz dobrih svojstava: nije otrovan, nije zapaljiv, nije eksplozivan, nije kemijski agresivan. Međutim osnovna svojstva koja su mu omogućila upotrebu i osigurala vodeće mjesto u prekidačima visokog napona jesu: 1) velika gustoća, 2) elektronegativnost, 3) dobra toplinska vodljivost, i 4) mala vremenska konstanta luka. Svojstva 1) i 2) osiguravaju plinu SF 6 izuzetne dielektrične karakteristike, a svojstva 2), 3) i 4) osiguravaju mu izuzetne deionizacijske karakteristike, tako da se ovaj plin gotovo približio idealnom mediju za gašenje luka.

73

74 OSNOVNI TIPOVI KOMORA SF 6 PREKIDAČA 1. izvedba s dvije metalne sapnice 2. izvedba s jednom izoliranom sapnicom

75 PREKIDANJE STRUJE U VAKUUMU Glavna karakteristika električnog luka u vakuumu su katodne mrlje koje se gibaju vrlo brzo i praktički nasumce po površini katode. Kod vakuumskog luka glavni nositelji struje su elektroni, a ne ioni kao što je to slučaj npr. kod zraka ili plina SF6. Električni luk u vakuumu, ovisno o veličini struje koja se prekida, može poprimiti dva oblika: difuzni luk (struje < 10 ka) i koncentrirani luk (struje > 10 ka). Koncentrirani luk se pod utjecajem elektromagnetskih sila giba samo po rubu elektroda i generira veliku količinu metalnih para, odnosno značajno oštećuje obje elektrode. Smanjeno trošenje kontakata osigurava se difuznim oblikom luka bez obzira na prekidnu struju. U tu svrhu sve današnje vakuumske komore koriste čeoni tip kontakata, te djelovanje magnetskog polja na električni luk između kontakata. Najčešće se koristi radijalno magnetsko polje vlastitih strujnih petlji formiranih posebnom geometrijom kontakata, ali i djelovanje uzdužnog (aksijalnog) magnetskog polja.

76 OSNOVNI TIPOVI KOMORA VAKUUMSKIH PREKIDAČA A izolacijsko tijelo B čeoni kontakti C, D zasloni E elastični metalni mijeh

77 OSNOVNI TIPOVI KONTAKATA RADIJALNO MAGN. POLJE AKSIJALNO MAGN. POLJE

78 BEZLUČNO PREKIDANJE Prekidanje struje uz pomoć poluvodiča vrlo je slično prekidanju idealnim prekidačem i to zahvaljujući prvenstveno odsustvu vanjskih efekata luka. Na žalost poluvodiči imaju vrlo malu toplinsku konstantu, pa nisu podesni za velike struje tereta (čak ni u slučaju vrlo kratkih vremena). U krugu izmjenične struje otvara se kontakt A u trenutku kada struja ima pozitivan polaritet. Na kontaktu A nema pojave luka pošto opterećenje preuzima na sebe poluvodički ispravljač (diode) u paralelnoj grani. Upotrebom kontakta A, čije otvaranje je pravilno sinkronizirano sa trenutkom neposredno prije prolaska struje kroz nulu, moguće je reducirati vrijeme protjecanja i efektivnu vrijednost struje kroz diode, a time naravno i značajno ograničiti termičko naprezanje dioda, na mali trokutasti oblik (prikazan šrafirano). Kontakt B potrebno je otvoriti prije nego što se promjeni polaritet povratnog napona, odnosno dok se dioda nalazi u zapornom području. I kontakt B se prema tome otvara bez pojave luka.

79 PREKIDANJE ISTOSMJERNE STRUJE Sisteme za gašenje istosmjernog luka dijelimo na prirodne i prisilne. Kod prirodnih sistema električni luka se gasi pomoću mehaničkog ili elektromagnetskog razvlačenja i relativnog kretanja luka kroz zrak. Pri tome se pretpostavlja da se elektromagnetsko razvlačenje ostvaruje vlastitim elektromagnetskim poljem struje luka. Kod prisilnih sistema koristi se obično magnetsko polje, stvoreno prolazom prekidne struje kroz svitak za gašenje, za otpuhivanje luka u posebno oblikovanu komoru za gašenje luka.

80 PREKIDANJE ISTOSMJERNE STRUJE NA NISKOM NAPONU PRIRODNI SISTEMI PRISILNI SISTEMI DEION REŠETKA MAGNETSKO GAŠENJE U USKIM RASPORIMA

81 PREKIDANJE ISTOSMJERNE STRUJE NA VISOKOM NAPONU Struja se prisilno dovodi u nulu uz pomoć injektirane struje suprotnog polariteta. Prekidanje struje pri prvom prolazu kroz nulu praktički je nemoguće zbog ogromne strmine struje, struja se prekida kod slijedećeg prolaza kroz nulu i to prekidačem za izmjeničnu struju. Kondenzator se nabija na onaj polaritet koji će proizvest injektiranu struju suprotnog polariteta od struje koja se prekida. Otpornik služi za ograničenje amplitude injektirane struje na vrijednost malo veću od vrijednosti struje koja se prekida. POLAGANO VRAĆANJE STRUJE NA VRIJEDNOST + I TRENUTAK PREKIDANJA

82 IZVEDBE VISOKONAPONSKIH PREKIDAČA ULJNI PREKIDAČ (40 kv, 300 A) ZRAČNI DEION PREKIDAČ ZRAČNI PREKIDAČ S MAGNETSKIM PUHANJEM HIDROMATSKI PREKIDAČ PNEUMATSKI PREKIDAČ MALOULJNI PREKIDAČ (u Europi) SF6 PREKIDAČ (115 kv, 5 ka) KOMPRESIJSKI SF6 PREKIDAČ SF6 DVOTLAČNI dead tank PREKIDAČ (230 kv, 37.6 ka) 3 komore VAKUUMSKI PREKIDAČ SF6 PREKIDAČ 1 komora 245 kv, 4 komore 800 kv

83 PRVI VISOKONAPONSKI PREKIDAČ - u pogonu od do kv, 300 A - smjesa vode i ulja

84 ULJNI PREKIDAČ 66 kv NEPOMIČNI KONTAKT POMIČNI KONTAKT

85 MALOULJNI PREKIDAČ 132 kv NEPOMIČNI KONTAKT KOMORA S PREGRADAMA POMIČNI KONTAKT

86 ZRAČNI PREKIDAČ 110 kv POMIČNI KONTAKT NEPOMIČNI KONTAKT NOŽ RASTAVLJAČA OPRUGA SPREMNIK ZRAKA

87 PNEUMATSKI PREKIDAČ 123 kv ISKLOPNI OTPORNIK POMOĆNA KOMORA ISPUH POMIČNI KONTAKT ZRAK NEPOMIČNI KONTAKT

88 PNEUMATSKI PREKIDAČ 230 i 420 kv

89 VISOKONAPONSKI SF 6 PREKIDAČI 1. GENERACIJA DVOTLAČNI PREKIDAČI PLIN SF6 NALAZI SE U VISOKOTLAČNOM SPREMNIKU POD TLAKOM 1 do 1.6 MPa (slično kao kod pneumatskih prekidača). ZA VRIJEME GAŠENJA EL. LUKA PLIN SF6 STRUJI IZ VISOKOTLAČNOG SPREMNIKA U PREKIDNU KOMORU U KOJOJ JE NISKI TLAK. NEDOSTATAK: Kod tlaka od 1 do 1.6 MPa potrebnog za uspješno gašenje el. luka plin SF6 se ukapljuje kod temperatura i iznad 0 0 C. Zbog toga ovi prekidači zahtijevaju intenzivno grijanje! 2. GENERACIJA JEDNOTLAČNI, KOMPRESIJSKI PREKIDAČI TLAK PLINA SF6 U PREKIDAČU IZNOSI 0.5 DO 0.8 MPa. VISOKI TLAK POTREBAN ZA GAŠENJE EL. LUKA STVARA SE SAMO ZA VRIJEME PROCESA PREKIDANJA STRUJE NA TAJ NAČIN DA POMIČNI KOMPRESIJSKI CILINDAR TLAČI PLIN U PREKIDNOJ KOMORI. NEDOSTATAK: Pogonski mehanizam mora osigurati energiju i za gibanje kontakta i za stvaranje visokog tlaka potrebnog za gašenje el. luka. Pogonski mehanizmi su izuzetno kompleksni i snažni, a reakcijske sile na postolju iznimno velike. 3. GENERACIJA AUTOKOMPRESIJSKI PREKIDAČI (KORIŠTENJE TOPLINSKE ENERGIJE EL. LUKA) ZA VRIJEME PREKIDANJA STRUJE EL. LUK SAM STVARA ENERGIJU POTREBNU ZA POSTIZANJE VISOKOG TLAKA U PREKIDNOJ KOMORI. POGONSKI MEHANIZAM SLUŽI SAMO ZA OSIGURAVNJE ENERGIJE POTREBNE ZA GIBANJE KONTAKTA. ZBOG DRASTIČNOG SMANJENJA POTREBNE ENERGIJE OMOGUČENA JE UPOTREBA MALIH, POUZDANIH OPRUŽNIH MEHANIZAMA.

90 AUTOKOMPRESIJSKI SF 6 PREKIDAČ 1 FIKSNI LUČNI KONTAKT 2 IZOLACIJSKA SAPNICA 3 GLAVNI KONTAKT 4 POMIČNI LUČNI KONTAKT 5 GLAVNI KONTAKT 6 PREKIDNA KOMORA 7 GLAVNI KONTAKT 8 TLAČNI VENTIL 9 POMOČNA TLAČNA KOMORA 10 KOMPRESIJSKI CILINDAR 11 TLAČNI VENTIL a UKLOPLJEN b PREKIDANJE STRUJE KS c PREKIDANJE MALIH STRUJA d ISKLOPLJEN

91

92 SF 6 PREKIDAČ S DVOSTRUKIM POMIČNIM KONTAKTNIM SISTEMOM 1 FIKSNI GORNJI KONTAKTNI SISTEM 2 POMIČNI GORNJI KONTAKTNI SISTEM 3 TLAČNA KOMORA 4 KOMPRESIJSKI STAP 5 DOLJNJI KONTAKTNI SISTEM VD VOLUMEN TLAČNE KOMORE V H VOLUMEN POMOČNE KOMORE Energija pogonskog mehanizma je proporcionalna kvadratu brzine, E = ½ mv 2. Gibanjem oba kontaktna sistema brzina je reducirana za pola, a da se nisu promjenili ostali tehnički parametri (vrijeme uklopa i isklopa). Zahvaljujući principu dvostrukog pomičnog kontaktnog sistema, energija pogonskog mehanizma reducirana je za 65 %.

93

94 SF 6 PREKIDAČ S DVOSTRUKOM BRZINOM KONTAKATA Prvi dio vodilice je kvadratičan i paralelan i omogučuje konstantnu brzinu oba kontakata u prvoj fazi isklopa (a). KVADRATIČNA VODILICA ZAKRIVLJENA VODILICA Zakrivljeni dio vodilice počinje gibanje 10 ms nakon razdvajanja kontakata zbog čega dolazi do ubrzanja doljnjeg kontakta (b i c), a zatim kvadratični dio vodilice ponovo izjednačava njihove brzine. Ovakvom izvedbom posebno oblikovane vodilice potrebna je ista energija kao i kod izvedbe prekidača s dva pomična kontakta.

95 DIGITALNO KONTROLIRANI SERVO MOTOR DIREKTNO POKREĆE KONTAKTE PREKIDAČA

96

97 SINKRONI PREKIDAČ U početku smatralo se da je moguće principom sinkronog sklapanja čak potpuno eliminirati el. luk tako da se kontakti prekidača otvaraju u prvoj prirodnoj nul-točki struje nakon isklopne komande, i to takvom brzinom da je probojni napon između kontakata neprestano veći od povratnog napona. Ovakav princip prekidanja zahtijeva vrlo veliku mehaničku preciznost i golemu brzinu otvaranja, što u praksi nije moguće realizirati. Danas pod pojmom "sinkronog sklapanja" smatramo svako sklapanje kod kojeg se "gađa" trenutak uklopa ili isklopa u odnosu na sinusoidu struje (ili napona). Glavne prednosti sinkronog sklapanja dolaze do izražaja prilikom sklapanja malih induktivnih i kapacitivnih struja, te uklapanja dugih vodova.tako npr. kod sinkronog uklapanja kondenzatorskih baterija dolazi do značajnog reduciranja potezne (inrush) struje (više od 60%) i prenapona (manji su od 1.7 pu). Kod sinkronog uklapanja transformatora potezna struja se reducira više od 50%, a kod sinkronog uklapanja dugih vodova prenaponi se reduciraju na manje od 1.5 pu.

98

99 Uklapanje 72 kv kondenzatorske baterije a trenutak uklopa se podudara s maksimumom napona izvora b sinkrono uklapanje u trenutku kada je napon izvora = 0

100 ODABIR PREKIDAČA Odabir se vrši na osnovu nazivnih karakteristika propisanih odgovarajućim normama (IEC i IEC ): Osnovne nazivne karakteristike prekidača visokog napona su: - Nazivni napon - Nazivni izolacijski nivo - Nazivna frekvencija - Nazivna trajna struja - Nazivna kratkotrajno podnosiva struja - Nazivna tjemena (vršna) vrijednost kratkotrajne struje - Nazivno trajanje kratkog spoja - Nazivni napon upravljačkih i pomoćnih krugova - Nazivna frekvencija upravljačkih i pomoćnih krugova - Nazivni tlak komprimiranog plina za pogon i prekidanje

101 - Nazivna prekidna moć - Nazivni povratni napon za kratki spoj na stezaljkama aparata - Nazivna uklopna moć - Nazivni sklopni ciklus Prekidači namijenjeni za specijalne pogonske uvjete rada: - Nazivne karakteristike za bliski kratki spoj (samo za tropolne prekidače nazivnog napona većeg od 52 kv i prekidne moći veće od12.5 ka, namijenjene za direktan priključak s nadzemnim vodom) - Nazivna kapacitivna struja nadzemnog voda (samo za tropolne prekidače namijenjene za sklapanje nadzemnih vodova nazivnog napona 72.5 kv i više)

102 Na specijalni zahtijev korisnika prekidač može imati i slijedeće karakteristike: - Nazivna prekidna struja kod opozicije faza - Nazivna kapacitivna struja kabela - Nazivna kapacitivna struja jedinstvene kondenzatorske baterije - Nazivna kapacitivna struja složene kondenzatorske baterije - Nazivna potezna struja kondenzatorske baterije - Nazivna mala induktivna struja Prilikom odabira prekidača potrebno je još uzeti u obzir i slijedeće parametre: - lokalne atmosferske i klimatske uvjete - nadmorska visina - vremena otvaranja -učestalost sklapanja