SVB 25/15 kV; 60/50/16,7 Hz; 400-1250 A; 40 kA ultraszybkie próżniowe wyłączniki synchronizowane dla trakcji kolejowej prądu przemiennego

• Autorzy: Bartosik M. , Lasota R. , Wójcik F.

Warianty tytułu

EN

SVB 25/15 kV; 60/50/16,7 Hz; 400-1250 A; 40 kA ultra-high-speed synchronized vacuum circuit-breakers for railway traction systems powered with alternating current high voltages

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ultraszybkie, synchronizowane wyłączniki próżniowe SVB są nowością w skali światowej. Nie mają dotychczas odpowiedników konstrukcyjnych na rynkach światowych. Ich zasady działania i budowy są odmienne od wykorzystywanych w wyłącznikach tradycyjnych, dotychczas stosowanych w systemach trakcji kolejowej prądu przemiennego. W artykule opisane zostały podstawy teoretyczne i możliwości praktycznej realizacji wyłączników SVB, zwłaszcza problemy związane z synchronizowanym załączaniem i ultraszybkim synchronicznym wyłączaniem przemiennych prądów zwarciowych. Zaprezentowano podstawowe wymagania dla nowoczesnych komór próżniowych stosowanych w wyłącznikach synchronizowanych dla systemów kolei dużych prędkości o napięciach 25 kV/50 Hz albo 15 kV/16.7 Hz. Opisano podstawowe metody synchronizacji napędu w warunkach zwarciowych. Przeanalizowano korzyści wynikające z synchronizowanego załączania i wyłączania prądów przemiennych w porównaniu z klasycznymi wyłącznikami próżniowymi. Podano również najważniejsze parametry znamionowe wyłączników SVB.

EN

The SVB synchronized ultra-high-speed vacuum circuit-breakers are a world-scale novelty. The SVBs have no constructional equivalents on world markets so far. Their principles of operation and design are different from those of traditional circuit breakers used till now in AC railway traction systems. Theoretical principles and the practical realization of SVBs, particularly essential problems connected with the synchronized switching - on and ultra-high-speed synchronized breaking of short-circuit currents by SVB are described in this paper. Basic requirements stated for modern vacuum chambers applied in synchronized circuit-breakers for the high-speed rail traction systems of 25 kV/50 Hz or 15 kV/16.7 Hz voltages are presented. Basic methods of SVB operating mechanism synchronization under short - circuit conditions are described. Advantages of synchronized switching-on and -off of alternating currents and the operational performance of SVB are compared with those of classical vacuum circuit-breakers. Ratings of SVB are given. Profits yielded by introducing the circuit breakers into service in traction vehicles and supply systems will be accumulated mainly at users.

Słowa kluczowe

PL

trakcja elektryczna; wyłączanie synchronizowane; wyłączniki ultraszybkie; wyłącznik próżniowy; kolej dużych prędkości

EN

electric traction; synchronized switching-off; ultra-high-speed circuit-breakers; vacuum circuit breaker; high-speed railway

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 106, z. 1-E
• Strony: 3--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., wykr., wz.

Twórcy

autor

Bartosik M.

• Katedra Aparatów Elektrycznych, Politechnika Łódzka

autor

Lasota R.

• Katedra Aparatów Elektrycznych, Politechnika Łódzka

autor

Wójcik F.

• Katedra Aparatów Elektrycznych, Politechnika Łódzka

Bibliografia

• [1] Bartosik M., Wyłączanie synchroniczne obwodów NN, praca habilitacyjna. ZNPŁ nr 37, Rozprawy Naukowe, 1981.
• [2] Bartosik M., Wójcik F., Napędy impulsowe próżniowych wyłączników trakcyjnych. Materiały Konferencji Naukowej "Rozwój systemów i środków w transporcie" TRANSSYSTEM-89, Warszawa 1989.
• [3] Bartosik M., Lasota R., Wójcik F., Warystory tlenkowe jako wysokoenergetyczne ograniczniki przepięć; łączeniowych w trakcji kolejowej, Materiały Konferencji Naukowej TRANSSYSTEM-89, Warszawa 1989.
• [4] Frontczak F., Podstacje trakcyjne i ich zasilanie, KOW, Warszawa 1994.
• [5] Shioiri T., Homma M., Kaneko E., Miyagawa M. and Ohshima l., Insulation characteristics of vacuum interrupter for a new 72/84 kV C-GIS, XVIIIth ISDEIV, Eindhoven 1998.
• [6] Decyzja Komisji Europejskiej z dn. 30.05.2002 dot. specyfikacji techn. dla interoperacyjności podsystemu tabor transeuropejskiego systemu kolei dużych prędkości określ. w art. 6 ust. I dyrektywy 96/48/WE.
• [7] Decyzja Komisji Europejskiej z dn. 30.05.2002 dot. specyfikacji techn. dla interoperacyjności podsystemu energia transeuropejskiego systemu kolei dużych prędkości określ. w art. 6 ust. I dyrektywy 96/48/WE.
• [8] TSI (2002/733/EG) z 30 maja 2002.
• [9] Rostkowski W., Sieci trakcyjne prądu przemiennego i przejścia między systemami, Materiały na kurs "Nowoczesna trakcja elektryczna", Politechnika Warszawska, Centrum Doskonałości EESEMC, 2005.
• [10] Wstępne studium wykonalności budowy linii dużych prędkości. praca zbiorowa pod kier. A. Massel, CNTK, Warszawa 2005.
• [11] Janiszewski J., Purczyński A., High current vacuum arc in axial magnetic field, Proceedings of the Xth International Conference on Switching Arc Phenomena SAP'2005, Łódź 2005.
• [12] Bartosik M., Lasota R., Wójcik F., Modern DC circuit breakers, tts nr 9/2006.
• [13] Bartosik M., Lasota R., Wójcik F., Nowoczesne wyłączniki prądu stałego, Konferencja Naukowo-Techniczna ŁĄCZNIKI '06, Pieczyska 2006.
• [14] Bartosik M., Lasota R., Wójcik F., Synchronizowany wyłącznik próżniowy SWT dla kolei dużych szybkości, XII Ogólnopolska Konferencja Naukowa Trakcji Elektrycznej i IV Szkoła Kompatybilności Elektromagnetycznej w Transporcie SEMTRAK '2006, Zakopane 2006.
• [15] Bartosik M., Borsiak J., Lasota R., Polak P., Szubko A., Wójcik F., Synchronizowany wyłącznik próżniowy prądu przemiennego, projekt wynalazczy nr P-383462 z dnia 1.10.2007.
• [16] Bartosik M., Lasota R., Wójcik F., Nowa rodzina synchronizowanych wyłączników próżniowych SWT do systemów trakcji kolejowej zasilanych wysokimi napięciami przemiennymi, tts, nr 10/2007.
• [17] Bartosik M., Lasota R., Wójcik F., Ultraszybki próżniowy wyłącznik synchronizowany SVB dla wysokonapięciowych systemów trakcji kolejowej prądu przemiennego, Konferencja Naukowo-Techniczna ŁĄCZNIKI '06, Pieczyska 2008.
• [18] PN-EN 62271-100 - Wysokonapięciowa aparatura rozdzielcza i sterownicza. Część 100: Wyłączniki wysokiego napięcia prądu przemiennego, 2006.
• [19] PN-EN 50152-1 - Zastosowania kolejowe - Urządzenia stacjonarne - Wymagania szczególne dla aparatury łączeniowej prądu przemiennego, Część I: Wyłączniki jednofazowe na napięcia Um powyżej 1 kV, 2002.