6771814810

9

KAPITAŁ LUDZKI

NARODOWA STRATEGIA SPÓJNOŚCI

I

PROGRAM ROZWOJOWY

POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ

UNIA EUROPEJSKA

EUROPEJSKI FUNDUSZ SPOŁECZNY

Projekt współfinansowany pizez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

procesie wyłączania prądów zwarciowych ważną rolę odgrywa czas wyłączania rozumiany jako czas liczony od chwili przekroczenia przez prąd wartości nastawionej na wyzwalaczu wyłącznika szybkiego do chwili osiągnięcia całkowitego przerwania prądu. Zbyt długi przepływ prądu zwarciowego prowadzi do uszkodzeń cieplnych i dynamicznych układu zasilania, np. słabych połączeń w sieci trakcyjnej, kabli zasilaczy, a także do uszkodzeń w pojazdach trakcyjnych, zwłaszcza uzwojeń silników. Prądy zwarciowe mogą być też przyczyną skracania żywotności niektórych elementów', np. diod w prostownikach trakcyjnych.

Wyłączaniu prądów zwarciowych przez wyłączniki szybkie towarzyszy zazwyczaj powstawanie przepięcia łączeniowego, przy czym istotny jest zarówno poziom tego przepięcia, jak i czas jego trwania. Przepięcia te powodują narażenia izolacji układu zasilania (prostowników, wyłączników, kabli itp.) oraz narażenia poszczególnych elementów, np. mogą wystąpić przebicia diod w prostownikach trakcyjnych, uszkodzenia kondensatorów itp. Przepięcia te są ważne z punktu widzenia urządzeń zawierających pojemności (urządzenia wygładzające, obwody RC w prostownikach). Dłuższe utrzymywanie się napięcia łuku, a także zbyt duża jego wartość powoduje naładowanie pojemności i utrzymywanie się podwyższonego napięcia przez pewien czas po przerwaniu prądu. Konsekwencją tego może być w skrajnym przypadku powtórny zapłon łuku elektrycznego.

Czas jego zadziałania, upływający od przekroczenia przez prąd obwodu wartości nastawionej Inast na wyzwalaczu do otwarcia styków, wynosi do około 30 ms, a więc jest to wyłącznik o działaniu znacznie szybszym od stosowanych po stronie prądu zmiennego wyłączników' mocy, dla który ch analogiczne czasy wynoszą około 60vl50 ms. Skrócenie czasu zadziałania jest korzystne ze względu na przerywanie wartości prądu (stała czasowa obwodu zasilania wynosi 1030 ms) mniejszej od wartości ustalone. Największa wartość prądu występująca w obwodzie podczas zwarcia wylączalnego nazywa się prądem ograniczonym Iogr (przez wyłącznik). Na ry sunku pokazany jest schemat obwodu zwarcia w sieci trakcyjnej.

Odcinki sieci zasilane przez jeden zasilacz mają długości do kilkunastu kilometrów (rys. 5). Wpływ na wartość prądu zwarcia aa rezy stancja zastępcze źródła, napięcie źródłow e, liczba czynnych zespołów¹ prostow nikowych, długości kabli zasilających i powrotnych, konfiguracja układu zasilania oraz rezystancja odcinka sieci wchodzącego w obwód zwarcia. Schemat zastępczy i przykładowy przebieg prądu zwarcia pokazane są na rys.6.

Przyjmując, że obwód ten zaw iera elementy' liniowe, równanie przebiegu prądu w stanie nie ustalonym ma postać:

o)

gdzie: E - napięcie źródłowe (przyjmuje się wartość napięcia stanu jałowego, R-rezystancja obwodu,

L - indukcyjność obwodu,

T - stała czasow a obw odu, T=L/R

6