Czasy wyłączania magnetowydmuchowych wyłączników szybkich prądu stałego

• Autorzy: Rojek A.

Warianty tytułu

Switching-off Time of Electromagnetic Blow-out High-speed DC Circuit Breaker

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wyłączniki szybkie są podstawowym zabezpieczeniem przed przepływem nadmiernych wartości prądu w obwodach sieci trakcyjnej oraz zasilanych z niej pojazdów. Prądy zwarciowe muszą być wyłączone w jak najkrótszym czasie, aby zminimalizować ryzyko uszkodzenia chronionych przez wyłączniki elementów systemu zasilania trakcji elektrycznej. Jednym z istotnych parametrów wyłącznika szybkiego jest czas wyłączania prądu, określany od chwili przekroczenia przez prąd nastawy wyzwalacza wyłącznika do chwili wyłączenia prądu. Zakres badań wyłączników szybkich prądu stałego na zgodność z normami obejmuje określenie tego czasu jedynie dla dużych wartości prądu, znacznie przekraczających poziom prądów roboczych, oraz dla prądów o wartości bardzo małej – prądów krytycznych. Podczas eksploatacji wyłączników szybkich najwięcej wyłączeń następuje w wyniku zwarć odległych lub przeciążeń. W celu określenia rzeczywistych czasów wyłączania prądów o wartościach porównywalnych z poziomem nastawy wyzwalacza wyłącznika szybkiego, przeprowadzono badania przy różnych wartościach stałej czasowej obwodu, w wyniku których określono czas łukowy oraz czas własny wyłącznika w zależności od wartości wyłączanego prądu. Badaniom poddano magnetowydmuchowy wyłącznik szybki prądu stałego typu BWS, który jest najczęściej używanym w Polsce wyłącznikiem w podstacjach trakcyjnych i kabinach sekcyjnych.

EN

The high-speed circuit breakers are an essential safeguard against the flow of an excessive current in the circuit overhead line and vehicles being powered by it. The short circuit currents must be switched off as soon as possible to minimize the risk of damage, protected by circuit breakers, elements of an electric traction power supply system. The switching-off time is one of the main parameters of high-speed circuit- breaker. This time is specified from moment of exceeding of the circuit breaker tripping level by the current until cut off the current. The scope of high-speed DC circuit breakers tests for compliance with standards includes determining this time only for large currents, greatly exceeding the operating currents, and the currents of the very small – critical currents. However, during exploitation of high-speed circuit-breakers many faults clearance occurs by distant short-circuits or overloads. In order to determine the actual switching times of currents, which values are comparable with the tripping level researches and tests were performed for different values of the time constant, which were base of specifying value of arcing and opening time, depending on the value of breaking currents. The study involved electromagnetic blow-out high-speed DC circuit breaker BWS type, which is the most common breaker in traction substations and sectioning cabins in Poland.

Słowa kluczowe

PL

wyłącznik szybki; zwarcia; czas własny; czas łukowy

EN

high-speed circuit breaker; short-circuit; opening time; arcing time

• Wydawca: Instytut Kolejnictwa
• Czasopismo: Problemy Kolejnictwa
• Rocznik: 2015
• Tom: Z. 169
• Strony: 53--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys., wykr., wz.

Twórcy

autor

Rojek A.

• Instytut Kolejnictwa, Zakład Elektroenergetyki

Bibliografia

• 1. Dusza J.: Dokumentacja Techniczno-Ruchowa. Wyłączniki szybkie prądu stałego BWSe z komorą KBD-3/50b, DTR Nr: APN467946, GE Power Controls Sp. z o.o. Bielsko-Biała 2013.
• 2. Dzierzbicki S.: Aparaty elektryczne, PWN, Warszawa 1970.
• 3. Katalog – Wyłączniki szybkie prądu stałego BWS, GE Power Controls Sp. z o.o. Bielsko-Biała 2013.
• 4. Katalog DC High Speed Circuit Breakers, Microelettrica Scientifica S.p.A., Mediolan 2012.
• 5. Katalog High Speed DC Circuit Breaker Gerapid 2607, 4207, 6007, 8007 with arc chute 1X2, 1X4, 2X2, 2X3, 2X4. GE Consumer & Industrial GmbH, Neumünster 2012.
• 6. Katalog High-speed DC circuit-breakers for fixed installations (EN / IEC standards) – Type UR. Sécheron SA, Genewa 2014.
• 7. Katalog Выключатели автоматические быстродействующие постоянного тока серии ВАБ-206. ДАK-энepгeтикa, Dniepropietrowsk.
• 8. Klajn A.: Właściwości dyfuzyjnego wyładowania łukowego w próżni w warunkach wymuszonego wyłączania prądu, Prace Naukowe Instytutu Energoelektroniki Politechniki Wrocławskiej, Seria: Monografie, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2006.
• 9. Maciołek T., Mierzejewski L., Szeląg A.: Wyłączanie zwarć w systemie trakcji elektrycznej prądu stałego poprzez wyłączniki szybkie i wyłączniki mocy, Technika Transportu Szynowego, nr 3/2001.
• 10. Mierzejewski L., Szeląg A.: Badania zwarć i przepięć w obwodach trakcji elektrycznej prądu stałego z transformacją jednostopniową napięcia 11 0/3 kV, IV Międzynarodowa Konferencja MET’99.
• 11. PN-EN 50123 -2:2003: Zastosowania kolejowe – Urządzenia stacjonarne – Aparatura łączeniowa prądu stałego – Wyłączniki prądu stałego.
• 12. Przybylska M. i inni: Badania wyłącznika BWS, Praca IK nr 3902/12, Warszawa 2012.
• 13. Przybylska M., Rojek A.: Próby zdolności łączeniowej prądów zwarciowych wyłącznika typu DCN, Praca CNTK nr 3251/12, Warszawa 2007.
• 14. Przybylska M.: Badanie wyłącznika szybkiego prądu stałego typu Gerapid 4207 1X2, 4200A, 900V, Praca IK nr 5192/12, Warszawa 2012.
• 15. Railway Applications – High Speed DC Circuit Breakers & Solutions. GE Power Controls Sp. z o.o., Bielsko-Biała 2013.
• 16. Rojek A., Borsiak J.: Wyniki badań łączalności prądów zwarciowych ultraszybkich wyłączników próżniowych typu DCN i DCN-L, XIII Ogólnopolska Konferencja Naukowa Trakcji Elektrycznej SEMTRAK 2008, Zakopane 2008.
• 17. Rojek A., Sidorowicz M.: Researches and tests of high-speed circuit breakers for rolling stock and substations in 3 kV DC traction power system, Problemy Kolejnictwa, zeszyt 159, Warszawa 2013.
• 18. Rojek A., Sochoń A., Wadas Z.: Badania zdolności łączeniowej wyłącznika szybkiego typu BWS-50 w celce rozdzielnicy prądu stałego typu RPS/K, CNTK, Warszawa 1999 .
• 19. Rojek A., Sochoń A., Wadas Z.: Badania zdolności łączeniowej wyłącznika szybkiego typu BWS-50 w kontenerowej rozdzielnicy prądu stałego typu KRWN-3, CNTK, Warszawa 1999.
• 20a. Rojek A.: Badania łączalności prądów przez wyłączniki szybkie prądu stałego stosowane w Polsce przy różnych parametrach obwodu prądowego, Praca IK nr 8801/12, Wars
• 20b.Wójcik F.: Analiza możliwości poprawy skuteczności działania wyłączników magnetowydmuchowych, Przegląd Elektrotechniczny, R. 87, nr 5/2011.
• 21. Wójcik F.: Ultraszybkie wyłączanie silnoprądowych obwodów prądu stałego, Zeszyty Naukowe Politechniki Łódzkiej nr 1071, Rozprawy Naukowe, Z. 396, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź 2010.
• 22. Wróblewski L.: Badania i symulacja cyfrowa wybranych właściwości łączników próżniowych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2005.
• Źródła Internetowe
• 23. www.gepowercontrols.com [dostęp: 01.12.2015 r.].
• 24. www.icpe.ro [dostęp:10.12.2015 r.].
• 25. www.microelettrica.com [dostęp: 01.12.2015 r.].
• 26. www.secheron.com [dostęp: 01.12.2015 r.].
• 27. www.sub.cz/mep-postrelmov/ [dostęp:10.12.2015 r.].
• 28. www.uetm.ru [dostęp:10.12.2015 r.].
• 29. www.woltan.com.pl [dostęp: 01.12.2015 r.].