Wyłączanie prądów zwarciowych przez wyłączniki szybkie w podstacjach trakcyjnych

• Autorzy: Rojek A.

Warianty tytułu

EN

Short Circuit Current Breaking by High Speed Circuit Breakers in Traction Substation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wyłączniki szybkie stosowane w podstacjach trakcyjnych muszą spełniać wiele wymagań, od czego zależy ich prawidłowa praca, co przekłada się na bezpieczeństwo i ruch pociągów. Z tego względu przed dopuszczeniem do eksploatacji wyłączników szybkich, przechodzą one liczne badana laboratoryjne, w tym na zgodność z wymaganiami norm PN-EN 50123-1 i PN-EN 50123-2. Z uwagi na to, że zapisy norm są ogólne, a czasem mało precyzyjne, wyniki badań laboratoryjnych nie zawsze przekładają się na parametry wyłączników podczas eksploatacji w warunkach rzeczywistych. W  niniejszym artykule przedstawiono zagadnienie dotyczące wyłączania prądu stałego oraz wpływu parametrów obwodu na czas wyłączania. Podano przykład, w którym ten sam typ wyłącznika badany w układzie spełniającym wymagania normy, lecz o różnych parametrach, może spełniać lub nie wymagania dotyczące całkowitego czasu wyłączania. W artykule odniesiono się również do innego parametru wyłącznika szybkiego, jakim jest wartość przepięcia łączeniowego. Przedstawiono wyniki badań, na podstawie których określono wartość maksymalną przepięcia łączeniowego dopuszczalną dla wyłączników pracujących w podstacjach trakcyjnych w Polsce. W ten sposób odniesiono się do zapisów norm branżowych określających, że wartość przepięć łączeniowych może być określona przez użytkownika wyłączników szybkich prądu stałego.

EN

High speed circuit breakers (HSCB) applied in traction substations must meet several requirements conditioning their proper performance, which enhances train safety and traffic. Due to this fact, prior to high speed circuit breakers placing into operation, they are subject to several laboratory tests, including tests checking compliance with PN-EN 50123-1 and PN-EN 50123-2 standards requirements. As many provisions of standards are general and sometimes not very precise, laboratory tests results do not always translate into HSCB parameters in operational use under realistic conditions. The article features the issue concerning DC breaking and the impact of the circuit parameters on the breaking time. An example was given when the same HSCB type was tested in a circuit which meets the standard requirements but bears diff erent parameters and that type can or not fulfi ll the requirements relating to the total breaking time. The article also refers to another HSCB parameter, i.e. the value of switching overvoltage. The test results were presented which were the basis to determine the maximum limit value of switching overvoltage for breakers installed in traction substations in Poland. In this way the reference was made to provisions of industry standards which state that the value of switching overvoltage may be determined by a HSCB user.

Słowa kluczowe

PL

czas wyłączania; napięcie łuku; badania wyłączników szybkich

EN

breaking time; arc voltage; high speed circuit breakers tests

• Wydawca: Instytut Kolejnictwa
• Czasopismo: Problemy Kolejnictwa
• Rocznik: 2017
• Tom: Z. 177
• Strony: 51--59
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Rojek A.

• Instytut Kolejnictwa, Zakład Elektroenergetyki

Bibliografia

• 1. Bolkowski S.: Teoria obwodów elektrycznych. WNT, Warszawa 2008.
• 2. Dzierzbicki S.: Aparaty elektryczne, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1970.
• 3. Dzierzbicki S.: Wysokonapięciowe aparaty łączeniowe, Zasady działania, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1962.
• 4. Dzikowski J., Kruciński K.: Zasilanie trakcji elektrycznej, Nakładem Politechniki Łódzkiej – Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Łódź, 1960.
• 5. High-speed DC circuit-breakers for fi xed installations (EN/IEC standards) – Type UR, Katalog Sécheron SA, Genewa 2014.
• 6. Klajn A.: Właściwości dyfuzyjnego wyładowania łukowego w próżni w warunkach wymuszonego wyłączania prądu, Prace Naukowe Instytutu Energoelektroniki Politechniki Wrocławskiej, Seria: Monografie, Wrocław 2006.
• 7. Kryński J.: Elektryczne aparaty rozdzielcze, Wydawnictwo Naukowe PWN, Łódź – Warszawa 1964.
• 8. PN-EN 50123-1:2003: Zastosowania kolejowe –Urządzenia stacjonarne – Aparatura łączeniowa prądu stałego – Wymagania ogólne.
• 9. PN-EN 50123-2:2003: Zastosowania kolejowe – Urządzenia stacjonarne – Aparatura łączeniowa prądu stałego – Wyłączniki prądu stałego.
• 10. Rojek A., Sidorowicz M.: Rese arches and tests of high-speed circuit breakers for rolling stock and substations in 3 kV DC traction power system, Problemy Kolejnictwa, Zeszyt 15 9, Warszawa 2013, s. 7–26.
• 11. Rojek A.: Badania łączalności prądów przez wyłączniki szybkie prądu stałego stosowane w Polsce przy różnych parametrach obwodu prądowego, Praca IK nr 8801/12, Warszawa 2015.
• 12. Rojek A.: Określenie dopuszczalnych wartości przepięć łączeniowych i ich oddziaływanie na elementy urządzenia wygładzającego, Praca IK nr 8367/12, Warszawa 2017.
• 13. Rojek A.: Wyłączniki szybkie w transporcie szynowym, Instytut Kolejnictwa, Warszawa 2016.
• 14. Rojek A.: Zasilanie trakcji elektrycznej w systemie prądu stałego 3 kV, Kolejowa Ofi cyna Wydawnicza, Warszawa 2012.
• 15. Standardy Techniczne – szczegółowe warunki techniczne dla budowy i modernizacji podstacji trakcyjnych i kabin sekcyjnych. Zeszyt VII – Rozdzielnica prądu stałego 3 kV dla podstacji trakcyjnych – Wymagania i parametry, PKP Energetyka S.A., Warszawa 2016.
• 16. Type Test Report No. 04157-16-0324: IPH Berlin, Berlin, 14 June 2016.
• 17. Wójcik F.: Ultraszybkie wyłączanie silnoprądowych obwodów prądu stałego, Zeszyty Naukowe Politechniki Łódzkiej nr 1071, Rozprawy Naukowe, Z.396. Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź 2010.
• 18. Wróblewski L.: Badania i symulacja cyfrowa wybranych właściwości łączników próżniowych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2005.