Czasy wyłączania magnetowydmuchowych wyłączników szybkich prądu stałego

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.

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.