HVDC prekidač

HVDC prekidač je sklopni uređajkoji prekida protok abnormalne istosmjerne struje u krugu. Kada dođe do kvara u sustavu, mehanički kontakti prekidača se razdvajaju i tako se njihov krug otvara. U HVDC prekidaču, prekid strujnog kruga je težak jer je struja kroz nju jednosmjerna i nema nulte struje.

Glavna primjena HVDC prekidačaje prekinuti struje istosmjerne struje visokog napona u mreži. AC prekidač lako prekida luk pri prirodnoj struji nula u AC valu. Pri nultoj struji, energija koju treba prekinuti je također nula. Kontaktni jaz mora povratiti dielektričnu čvrstoću kako bi izdržao prirodni prelazni povratni napon.

S DC prekidačima, problem je većisložen kao DC valni oblik nema prirodnih trenutačnih nula. Prisilni prekid lučnog luka bi proizveo visoki prolazni povratni napon i ponovno pokrenuo bez prekida luka i konačnog uništenja kontakata prekidača. U dizajniranju HVDC prekidača postoje tri glavna problema. Ti problemi su

• Stvaranje umjetne nule.
• Sprječavanje restrikcijskog luka.
• Rasipanje pohranjene energije.

Koriste se umjetni principi nulte strujeu HVDC prekidačima za gašenje luka. Uvođenjem paralelnog L-C kruga, struja luka je izložena oscilacijama. Ove oscilacije su teške i imaju nekoliko umjetnih trenutačnih nula. Prekidač gasi luk na jednoj od umjetnih trenutačnih nula. Vršna struja oscilacije mora biti veća od istosmjerne struje koja se prekida.

Serijski rezonantni krug s L i C spojen je preko glavnog kontakta M konvencionalnog DC prekidača preko pomoćnog kontakta S₁, a otpornik R je spojen preko kontakta S₂, Pod normalnim radnim uvjetima glavni kontakt M i kontakt za punjenje S₂ ostaju zatvoreni, a kondenzator C se puni u mrežni napon preko visokog otpora R. Kontakt S₁ je otvoren i ima napon preko njega.

Za prekid struje glavnog kruga I_d, pogonski mehanizam otvara kontakt S₂ i zatvara kontakt S₁, To ukazuje na pražnjenje kondenzatora C kroz induktivnost L, glavni kontakt M i pomoćni kontakt S₁ postavljanje oscilatorne struje prikazane na slici ispod. Tako se stvaraju umjetne struje nule i glavni kontakt M prekidača otvara se na nuli struje. Nakon toga kontaktirajte S₁ je otvoren i kontaktirajte S₂ je zatvoreno.

Drugi način prekida glavnog izravnogstruja je svojim preusmjeravanjem na kondenzator tako da se veličina struje koju prekidaju prekidači smanjuje. To je prikazano na donjoj slici. Kondenzator C je početno prazan.

Kada se glavni kontakt M otvori, glavni krugstruja se preusmjerava na kondenzator C. Dakle, struja koju prekidaju glavni kontakti M postaje manja. Nelinearni otpornik R apsorbira energiju bez značajnog povećanja napona na glavnom kontaktu M.

Brzina porasta napona oporavka na M izražava se kao

Problem prevencije restrikata je vrlo velikintenzivni u strujnim prekidačima s oscilirajućom strujom u kojima je vrijeme u kojem je struja usitnjeno vrlo malo. Na taj način se proizvodi nagli porast napona ponovnog pokretanja preko stezaljki prekidača, a prekidač mora biti sposoban izdržati taj napon.