Бездуговий вимикач постійного струму надшвидкої дії AFB

AFB^® — бездуговий вимикач постійного струму надшвидкої дії, який втілив досвід та передові технології компанії «Плутон». Вимикачі AFB^® призначені для застосування у системах розподілення електроенергії на тягових підстанціях трамваю, тролейбусу, легкорейкового транспорту, метрополітену.

Використання бездугового принципу вимкнення у вимикачі постійного струму надає наступні беззаперечні переваги у порівнянні з вимикачами із традиційною комутацією та гасінням дуги:

безпека та екологічність. Відсутність руйнівної дії дуги та забруднюючих продуктів горіння;
AFB^® використовує інноваційний принцип відключення постійного струму, завдяки чому вдається досягти високої зносостійкості. Це дозволяє мінімізувати витрати на компоненти, не потрібне обслуговування тривалий час;
вимикач AFB^® розроблений та виготовлений відповідно до вимог стандартів EN 50123‐2/IEC 61992‐2, EN 50123‐3, IEC 60947‐3;
на відміну від традиційного контактного вимикача, якому при роботі для викиду плазми потрібен додатковий робочий простір, у вимикачі AFB^® застосовується принцип розривання силового кола у вакуумі. Завдяки цьому досягається зменшення робочого об'єму вимикача AFB^®, робочий простір займає у 2 рази менше місця у порівнянні з традиційним вимикачем, а також немає потреби у дотриманні спеціальних вимог по ізоляційним відстаням;
гарантоване відключення малих струмів. Запобігання руйнування контактів вимикача.

мінімальне технічне обслуговування

поєднання надійності та швидкої дії в одному компактному пристрої

висока зносостійкість та тривалий життєвий цикл

експлуатаційна та екологічна безпека

50 000 спрацювань до обслуговування (включаючи відключення струму короткого замикання);
короткий час розмикання контактів (1 ms). Високошвидкісне розмикання силових контактів та можливість відключення вимикача до досягнення струму КЗ по швидкості наростання струму;
обмеження струму короткого замикання < 25 kA при піковому розрахунковому значенні 100 kA.

ПЕРЕВАГИ
ПРИНЦИП ДІЇ
ОСНОВНІ КОМПОНЕНТИ
СТРУМОВІ ЗАХИСТИ
СИСТЕМА УПРАВЛІННЯ ТА ВНУТРІШНЬОГО МОНІТОРИНГУ

Переваги бездугового вимикача AFB^® у порівнянні з вимикачами із традиційною комутацією та гасінням дуги:

можливість точної установки уставки спрацювання струму відключення;
відсутність необхідності калібрування уставки спрацювання вимикача;
постійний час відключення, що не залежить від величини струму короткого замикання;
ресурс відключень аварійних струмів значно більший, ніж у вимикача із традиційною комутацією та гасінням дуги;
відсутність дугогасильних контактів і, як наслідок, необхідності періодичної їх заміни;
відсутність зносу головних контактів;
відсутність необхідності заміни головних контактів до закінчення механічного ресурсу вакуумної камери;
відсутність необхідності огляду контактів після відключення аварійних струмів при необмеженій кількості відключень;
відсутність викиду плазми при відключенні;
відсутність продуктів горіння;
відсутність відкладень продуктів горіння на елементах вимикача та на конструктивах розподільчих пристроїв;
відсутність надлишкового тиску плазми у розподільчому пристрої під час комутації;
відсутність вірогідності перекриття плазми під час комутації;
зниження небезпеки виникнення пожежі;
можливість дистанційної зміни уставки.

Принцип дії
Перед включенням вимикача система управління проводить ряд перевірок, серед яких: контроль напруги власних потреб, контроль напруг високовольтних конденсаторів відключення та гасіння, контроль справності тиристорів гасіння та шунтуючих діодів. Включення можна здійснювати з попередньою перевіркою лінії на коротке замикання та без неї.

Включення. Батарея попередньо заряджених низьковольтних конденсаторів забезпечує включення вимикача за допомогою дії на котушку, що включає, за допомогою тиристора включення.

Оперативне відключення. За командою відключення система управління вимикачем впливає на тиристор відключення. При відкриванні тиристора енергія, накопичена у високовольтному конденсаторі відключення, комутується на вимикаючу котушку. Магнітне поле вимикаючої котушки впливає на механізм відключення, який приводить у дію рухомий контакт вакуумної камери, внаслідок чого силові контакти вакуумної камери розмикаються.

У момент початку розмикання контактів між ними починає загорятися дуга, яка гаситься енергією, накопиченою у попередньо зарядженому високовольтному конденсаторі. Струм розряду конденсатора комутується у протифазі до основного струму силового кола. У момент, коли алгебраїчна сума струмів дорівнює нулю — дуга гасне, після чого контакти розходяться, відключаючи силове коло.

Аварійне відключення. Аварійне відключення відбувається за таким же принципом, що і оперативне. У даному разі сигналом для відключення слугують вимірювання, отримані від датчика струму, встановленого у головному силовому колі вимикача, оброблені за певними алгоритмами мікроконтролером системи управління AFB^®.

Вакуумна камера:

висока комутаційна зносостійкість;
відсутність відкритої дуги;
зменшення робочого об'єму вимикача.

Електродинамічний привод відключення:

шдвидодіюча система розмикання контактів;
швидкість відключення не залежить від величини струму короткого замикання.

Роз'єднувач:

висока динамічна стійкість;
великий механічний ресурс;
відсутність необхідності обслуговування.

Система управління має вбудовані захисні функції, що налаштовуються:

струмове відсічення (І₀₎;
максимальний струмовий захист (Imax);
захист по швидкості наростання струму (di/dt).

СТРУМОВЕ ВІДСІЧЕННЯ І₀— захист, який спрацьовує при перевищенні значення виміряного струму заданого значення (уставки) без витримки часу.

ЗАХИСТ Imax
Максимальний струмовий захист — захист, який спрацьовує при перевищенні значення виміряного струму заданого значення (уставки) протягом певного інтервалу часу (витримка часу).

ЗАХИСТ di/dt
У разі перевищення заданої швидкості наростання струму відключення відбувається до досягнення уставки спрацювання струмового відсічення або максимального струмового захисту, тим самим зменшується час аварійного процесу та обмежується максимальний струм короткого замикання. Це сприяє значному збільшенню ресурсу вимикача, зменшенню кількості відмов обладнання підстанції, виключенню відгорання кабелів контактної мережі та ін.

Система управління та внутрішнього моніторингу здійснює повноцінне самодостатнє управління вимикачем та його частинами, та виконує всі необхідні функції, у тому числі і захисні, а також функції телеуправління та телевимірювання та ін.:

управління роботою всіх агрегатів та частин вимикача;
безперервна діагностика вузлів вимикача;
приймання сигналів управління від верхнього рівня (за допомогою дискретних сигналів та ізольованого інтерфейсу RS-485, протокол Modbus RTU);
вбудована система вимірювання силових струмів та напруги;
видача інформації про свій стан та вимірювань для верхнього рівня;
вбудований людино-машинний інтерфейс у вигляді LCD екрану з клавіатурою, що дозволяє налаштувати основні параметри системи;
управління системою захисту від комутаційних перенапруг.