Wyłączanie prądów zwarciowych przez wyłączniki szybkie w podstacjach trakcyjnych

Transkrypt

1 Poblemy Kolejnictwa Zeszyt 177 (gudzień 2017) 51 Wyłączanie pądów zwaciowych pzez wyłączniki szybkie w podstacjach takcyjnych Atu ROJEK 1 Steszczenie Wyłączniki szybkie stosowane w podstacjach takcyjnych muszą spełniać wiele wymagań, od czego zależy ich pawidłowa paca, co pzekłada się na bezpieczeństwo i uch pociągów. Z tego względu pzed dopuszczeniem do eksploatacji wyłączników szybkich, pzechodzą one liczne badana laboatoyjne, w tym na zgodność z wymaganiami nom PN-EN i PN-EN Z uwagi na to, że zapisy nom są ogólne, a czasem mało pecyzyjne, wyniki badań laboatoyjnych nie zawsze pzekładają się na paamety wyłączników podczas eksploatacji w waunkach zeczywistych. W niniejszym atykule pzedstawiono zagadnienie dotyczące wyłączania pądu stałego oaz wpływu paametów obwodu na czas wyłączania. Podano pzykład, w któym ten sam typ wyłącznika badany w układzie spełniającym wymagania nomy, lecz o óżnych paametach, może spełniać lub nie wymagania dotyczące całkowitego czasu wyłączania. W atykule odniesiono się ównież do innego paametu wyłącznika szybkiego, jakim jest watość pzepięcia łączeniowego. Pzedstawiono wyniki badań, na podstawie któych okeślono watość maksymalną pzepięcia łączeniowego dopuszczalną dla wyłączników pacujących w podstacjach takcyjnych w Polsce. W ten sposób odniesiono się do zapisów nom banżowych okeślających, że watość pzepięć łączeniowych może być okeślona pzez użytkownika wyłączników szybkich pądu stałego. Słowa kluczowe: czas wyłączania, napięcie łuku, badania wyłączników szybkich 1. Wpowadzenie Wyłącznikom szybkim stosowanym w podstacjach takcyjnych stawia się wiele wymagań dotyczących ich paametów elektycznych i mechanicznych oaz wytzymałości i niezawodności. Niepawidłowe działanie wyłączników szybkich może być pzyczyną powstania uszkodzeń i zniszczeń infastuktuy kolejowej, petubacji w uchu pociągów, a w skajnych pzypadkach może zagażać zdowiu i życiu ludzi. Pzed dopuszczeniem wyłączników szybkich do eksploatacji, poddaje się je wielu badaniom i testom laboatoyjnym. Podstawowymi dokumentami odniesienia dotyczącymi badań wyłączników szybkich, pzeznaczonych do pacy w podstacjach takcyjnych i kabinach sekcyjnych, są nomy [8, 9]. Nomy te w wielu zapisach są ogólne i dopuszczają szeoki zakes paametów. Powoduje to, że w niektóych pzypadkach intepetacja zapisów nom oaz wyników badań nie jest jednoznaczna. O tym, czy dany typ wyłącznika szybkiego można zastosować w okeślonej aplikacji decyduje jego docelowy eksploatato, lecz wyniki badań laboatoyjnych nie zawsze pzekładają się wpost na paamety wyłączników podczas eksploatacji. Zakes badań i związane z nim zagadnienia opisano między innymi w [10]. W waunkach zeczywistej eksploatacji, paamety obwodów, w któych pacują wyłączniki szybkie óżnią się od układów laboatoyjnych. Powoduje to, że pzebieg wyłączania pądów zwaciowych oaz towazyszące im pzepięcia łączeniowe mają inny chaakte i watości. 2. Wyłączanie pądu stałego Wymuszone wyłączanie pądu stałego polega na zgaszeniu łuku elektycznego zapalającego się między stykami wyłącznika. Paamety gaszonego łuku elektycznego wpływają na watość pądu oganiczając ją, a w konsekwencji zgaszenie łuku powoduje pzewanie pzepływu pądu. Zjawisko to opisano w licznych publikacjach, w tym w [2 4, 6, 17 18]. System zasilania takcji elektycznej pądu stałego, z punktu widzenia wyłączania pądu, w uposzczeniu można okeślić jako obwód o szeegowym połączeniu 1 D inż.; Instytut Kolejnictwa, Zakład Elektoenegetyki; aojek@ikolej.pl.

2 52 Rojek A. elementów ezystancyjnych i indukcyjnych o paametach R (wypadkowa ezystancja elementów ezystancyjnych) i L (wypadkowa indukcyjność elementów indukcyjnych). Układ ten jest zasilany ze źódła napięciowego o watości U d. Uposzczony schemat zastępczy układu pokazano na ysunku 1. Rys. 1. Schemat zastępczy układu pądu stałego [13]: U d napięcie zasilające, i pąd wyłączany, R ezystancja wypadkowa układu, L indukcyjność wypadkowa układu, u a napięcie łuku na wyłączniku W W momencie wyłączania pądu o watości i powstaje łuk o napięciu u a. Równanie takiego bilansu napięć ma postać: di U. d RiL ua (1) dt Zgodnie z [2-4, 6, 17-18], aby nastąpiło wyłączenie pądu stałego i zgaśnięcie łuku, chaakteystyka statyczna łuku w całym zakesie pądów musi mieć watości napięcia większe niż chaakteystyka obwodu. Można tego dokonać zmieniając chaakteystykę obwodu pzez zwiększenie jego ezystancji lub podnieść chaakteystykę statyczną łuku. Chaakteystykę łuku można podnieść pzez zwiększenie napięcia potzebnego do palenia się łuku. Osiąga się to pzez zwiększenie jego ezystancji. Ponieważ w stanie ównowagi enegia pobieana pzez łuk musi ównać się enegii oddawanej, oznacza to, że można tego dokonać jedynie pzez zwiększenie jego chłodzenia. Podsumowując, aby wyłączyć pąd stały, należy zapewnić taki wzost watości ezystancji łuku, żeby napięcie łuku (jego chaakteystyka) w czasie wyłączenia pzekaczało napięcie wynikające z chaakteystyki układu [2-4, 6, 17-18]. Oznacza to, że napięcie łuku musi mieć watość: u a = U d Ri + Du a. (2) Poównując powyższe ównanie z zależnością (1), uzyskuje się: di ua L. (3) dt Oznacza to, że wyłączeniu pądu stałego w obwodzie, w któym występuje indukcyjność, towazyszą pzepięcia Δu a. Watość tych pzepięć jest popocjonalna do watości indukcyjności i szybkości zmian (malenia) pądu w obwodzie. Z ównania (2) wynika, że watość napięcia łuku w chwili wyłączenia pądu (i = 0) jest większa od napięcia źódła zasilającego układ. Czas potzebny na wyłączenie pądu całkowity czas wyłączania t b, to czas liczony od chwili pzekoczenia pzez pąd watości nastawy wyzwalacza do chwili spowadzenia pądu do zea. Czas wyłączania t b jest sumą czasu własnego wyłącznika t i i czasu łukowego t a. Pzy założeniu stałej długości łuku czas łukowy można wyznaczyć pzekształcając wzó (3) do postaci: L dt di. (4) u Po scałkowaniu wzou (4) w ganicach od i = i max do i = 0 oaz uwzględniając zależność (2) otzymuje się: i0 iimax a i 0 imax di imax U d i ua U d i ua imax 1 imax ta L d L U R u i 1 d i d 0 a max t t c an (5) gdzie: t c = L/R stała czasowa obwodu, t an stała gaszenia łuku zależna od konstukcji wyłącznika. Z tych zależności wynika, że okeślony wyłącznik będzie miał óżne watości czasu łukowego t a, zależne od paametów obwodu, w któym pacuje. Również czas własny t i zależy od paametów obwodu, co potwiedziły badania [11]. 3. Czas wyłączania pądu zwaciowego W podstacjach takcyjnych i kabinach takcyjnych stosowane są wyłączniki szybkie oganiczające pąd zwaciowy. Oznacza to, że wyłączenie pądu powinno nastąpić wcześniej, niż osiągnie on watość maksymalną, któa w zależności od chaakteu pzebiegu pądu zwaciowego jest watością ustaloną lub szczytową. Na ysunkach 2 i 3 pzedstawiono pzebiegi pądu zwaciowego o óżnych chaakteach, lecz zbliżonej watości pądu ustalonego I SS oaz pzebiegi pądu wyłączanego pzez wyłącznik szybki. Wyznaczenie stałej czasowej obwodu zwaciowego t c w sposób opisywany pzez nomę [8] jest możliwe tylko wówczas, gdy pąd zwaciowy osiąga swoją watość ustaloną I SS wykładniczo, jak na ysunku 2. W pzypadku, gdy

3 Wyłączanie pądów zwaciowych pzez wyłączniki szybkie w podstacjach takcyjnych 53 pzebieg pądu zwaciowego ma chaakte jak na ysunku 3, wyznaczenie stałej czasowej obwodu nie jest możliwe. Rys. 2. Pzykładowy pzebieg pądu zwaciowego do osiągnięcia watości ustalonej (czewony) i wyłączonego pzez wyłącznik szybki (czany) [badania wykonane pzez IK] Czas własny t i obecnie eksploatowanych wyłączników szybkich oaz poziom pądu oganiczonego I cut off są zależne od stomości naastania pądu zwaciowego oaz jego watości maksymalnej, bez względu na to, czy ma on pzebieg wykładniczy, czy jak pokazany na ysunku 3. Wyłączniki szybkie pzeznaczone do pacy w podstacjach takcyjnych i kabinach sekcyjnych dzieli się między innymi pod względem szybkości ich działania oaz zdolności oganiczania pądu zwaciowego. Noma [8] okeśla tzy typy wyłączników: H, V i S. Obecnie w kolejowych uządzeniach zasilania stosowane są wyłączniki typu H. Zgodnie z zapisami nomy, wyłącznik szybki typu H powinien zapobiegać osiągnięciu pzez pąd zwaciowy watości szczytowej, mieć czas własny t i nie większy niż 5 ms, a całkowity czas wyłączania t b nie powinien pzekaczać 20 ms, gdy watość spodziewanego pądu ustalonego jest co najmniej 7 azy większa niż poziom nastawy wyzwalacza i początkowa stomość naastania pądu ma watość minimum 5 ka/ms. Chaakteystykę wyłączników szybkich okeśla się podczas badań zdolności łączeniowej maksymalnych pądów zwaciowych. W punkcie , tablica 2 w nomie [9] okeślono, że póby należy wykonać dla stałej czasowej wynikającej z paametów obwodu, natomiast w punkcie w tablicy 5, że stała czasowa t c = 0. Spełnienie tego waunku nie jest możliwe, gdyż w zeczywistych układach zawsze występuje indukcyjność, czyli t c > 0. Bioąc pod uwagę zapisy dotyczące paametów póby dla wyłączników szybkich typu H zawate w nomach [8, 9], póbę zdolności łączeniowej maksymalnych pądów można wykonać w układach o óżnych paametach, np. pzy di/dt = 9,5 ka/ms lub di/dt = 5,1 ka/ms. Obie watości stomości naastania pądu spełniają zapisy nom są większe od 5 ka/ms, lecz wyniki pób są óżne, co ilustują ysunki 4 i 5. Pzebiegi pzedstawione na tych ysunkach zostały zaejestowane podczas pób zwaciowych tego samego typu wyłącznika, pzy zbliżonej watości spodziewanego pądu ustalonego I SS, wykonanych w óżnych obwodach w laboatoium zwaciowym w układzie bez dławika wygładzającego oaz w podstacji takcyjnej pzy wypadkowej watości indukcyjności dławików 0,8 mh. Rys. 3. Pzykładowy pzebieg pądu zwaciowego o watości szczytowej większej niż watość ustalona (czewony) i wyłączonego pzez wyłącznik szybki (czany) [badania wykonane pzez IK] Rys. 4. Pzebiegi pądu zwaciowego i napięcia na wyłączniku szybkim pzy di/dt = 9,5 ka/ms, t b = 15,6 ms [16] W zeczywistych waunkach, podczas nomalnej eksploatacji, wyłącznik szybki spoadycznie wyłącza tak duże watości pądów jak pzedstawione na ysunkach 4 i 5. W pzypadku zdecydowanej większości podstacji takcyjnych, wyłączniki szybkie nie wyłączają pądów powyżej 20 ka. Pzykładowe pzebiegi wyłączania pądu zwaciowego na typowej podstacji takcyjnej pzedstawiono na ysunku 6. Zwacie zostało wyłączone pzez ten sam typ wyłącznika, co zwacia pokazane na ysunkach 4 i 5. Na ysunku 6 widoczne jest wydłużenie czasu wyłączania w stosunku do wcześniejszych pzebiegów. Jest to spowodowane większą watością stałej czasowej obwodu zwacia oaz niższą watością stomości naastania pądu. Zjawisko to jest zgodne z analizami teoetycznymi pzedstawionymi wcześniej w atykule. Z tych pzykładów wynika, że podanie w dokumentacji tylko infomacji, że dany wyłącznik jest typu H,

4 54 Rojek A. Rys. 5. Pzebiegi pądu zwaciowego i napięcia na wyłączniku szybkim pzy di/dt = 5,1 ka/ms, t b = 25,3 ms [badania wykonane pzez IK] Rys. 6. Pzebiegi pądu zwaciowego i napięcia na wyłączniku szybkim pacującym w typowej podstacji takcyjnej (di/dt = 1,55 ka/ms, t b = 37,2 ms) [badania wykonane pzez IK] nie okeśla jego paametów w zakesie czasu wyłączania w waunkach zeczywistej eksploatacji. Rozwiązaniem tego poblemu byłoby umieszczanie pzez poducentów infomacji o czasach wyłączania w zależności od stomości naastania pądu na pzykład w fomie wykesu, jak to obi fima Sécheon odnośnie czasów własnych wyłączników Pzepięcia łączeniowe Jak wspomniano, wyłączeniu pądu stałego w obwodzie, w któym występuje indukcyjność, towazyszą pzepięcia Δu a o watości popocjonalnej do watości indukcyjności i szybkości zmian (malenia) pądu w obwodzie, ównanie (3). W takcie badań laboatoyjnych najwyższe watości pzepięć łączeniowych zazwyczaj są ejestowane w takcie pób w obwodzie zwaciowym o najwyższej enegii łuku. Paamety obwodu podczas tych pób są zależne od watości znamionowej stałej czasowej badanego wyłącznika (T Nc ). Wyłączany pąd ustalony oaz stała czasowa obwodu pzyjmują watości od 0,5 do 0,8 watości znamionowych wyłącznika. W waunkach zeczywistej eksploatacji wyłączników szybkich, watości pzepięć łączeniowych mogą się óżnić od tych zaejestowanych podczas badań laboatoyjnych. Pzyczyną tego jest to, że paamety obwodów zeczywistych, wynikające z miejsca zwacia, paametów sieci takcyjnej, podstacji takcyjnej i układu jej zasilania, mogą znacznie odbiegać od watości podanych w nomie. Zgodnie z punktem 5.7 nomy [9], maksymalne pzepięcie łączeniowe może mieć watość do czteokotności napięcia znamionowego lub ustaloną pzez użytkownika wyłącznika. Zmniejszenie watości pzepięć łączeniowych w okeślonym obwodzie zwaciowym pzy stałej watości indukcyjności, zgodnie z ównaniem (3), powoduje zmniejszenie szybkości malenia pądu, a zatem wydłużenie czasu wyłączania. Zjawisko to ilustują pzebiegi pzedstawione na ysunkach 7 i 8. Pzebiegi te zaejestowano podczas pób zwaciowych w podstacji takcyjnej

5 Wyłączanie pądów zwaciowych pzez wyłączniki szybkie w podstacjach takcyjnych 55 Rys. 7. Pzebiegi pądu zwaciowego (czewony) i napięcia na wyłączniku szybkim (zielony) zaejestowane podczas pób zwaciowych w podstacji takcyjnej: I cut off = 10,63 ka, U a = 8,83 kv, di/dt = 0,97 ka/ms, t a = 31,18 ms, enegia łuku = 428 kj [badania wykonane pzez IK] Rys. 8. Pzebiegi pądu zwaciowego (czewony) i napięcia na wyłączniku szybkim (zielony) zaejestowane podczas pób zwaciowych w podstacji takcyjnej: I cut off = 10,54 ka, U a = 7,03 kv, di/dt = 0,97 ka/ms, t a = 44,38 ms, enegia łuku = 545 kj [badania wykonane pzez IK] z wykozystaniem wyłącznika szybkiego wyposażonego w układ umożliwiający oganiczenie napięcia łuku. Wyniki tych pób pokazują, że zmniejszenie pzepięcia łączeniowego o 1,8 kv powoduje wydłużenie czasu łukowego t a o 13,2 ms. Wydłużenie czasu łukowego powoduje ównież zwiększenie enegii łuku wydzielanej w komoze łukowej, co wpływa na żywotność wyłącznika. Kolejowe podstacje takcyjne pacujące w Polsce są wyposażone w uządzenia wygładzające, któych kluczowymi elementami są kondensatoy. Kondensatoy chaakteyzują się paametami napięciowymi, wśód któych, opócz napięcia znamionowego, podawane są maksymalne napięcia powtazalne i niepowtazalne. Elementem uządzenia wygładzającego, teoetycznie najbadziej naażonym na uszkodzenie w wyniku występowania pzepięć łączeniowych, jest kondensato C w gałęzi ezonansowej (ys. 9). Według danych katalogowych maksymalne, niepowtazalne napięcie dla tego kondensatoa wynosi 8 kv. Rys. 9. Uposzczony schemat obwodu zwaciowego z uządzeniem wygładzającym [opacowanie własne] W czasie występowania pzepięcia łączeniowego, napięcie łuku stanowi źódło napięcia, z któego ładowane są kondensatoy uządzenia wygładzającego.

6 56 Rojek A. Z uwagi na połączenie szeegowe kondensatoa C i cewki L w gałęzi ezonansowej oaz watości ezystoa R f mniejszej od watości kytycznej połączenia szeegowego C L R f, kondensato C będzie ładował się oscylacyjnie. W pzypadku skokowego wzostu napięcia łuku (o stomości du a /dt ), wówczas chwilowa watość pądu ładowania kondensatoa C wynosiłaby jak w [1]: Ud t ic () t e sin t, (6) L a napięcie chwilowe na jego zaciskach miałoby watość: U d t u ( t) U e sin( t ), (7) C d L C R f 1 2 gdzie:,, tg. 2L LC W waunkach zeczywistych zmiana wzostu napięcia łuku odbywa się ze skończoną stomością, zależną od paametów wyłącznika i obwodu zwaciowego. Z tego względu, w celu okeślenia dopuszczalnej watości pzepięć łączeniowych, pzepowadzono póby w podstacji takcyjnej [12], w któej jest zainstalowane uządzenie wygładzające, któego układ i budowa okeślona jest pzez standady PKP Enegetyka S.A. [15]. W uposzczeniu, układ tego uządzenia wygładzającego odpowiada schematowi pokazanemu na ysunku 9. Podczas badań wykozystano wyłącznik szybki wyposażony w układ umożliwiający oganiczenie napięcia łuku. Podczas badań pzepowadzono kilka wyłączeń pądu zwaciowego otzymując pąd oganiczony o watościach od 10 do ponad 20 ka. Pzykładowe pzebiegi pądów i napięć zaejestowane w obwodzie pzedstawiono na ysunkach 10, 11 i 12, na któych koloami oznaczono: i kolo czewony, u a kolo zielony, u c kolo niebieski. Pzebiegi pzedstawione na ysunkach 10 i 11 zaejestowano podczas pób, w któych wyłącznik szybki był wyposażony w układ oganicz ający poziom napięcia łuku, natomiast na ysunku 12 pzedstawiono pzebieg bez takiego układu. Poównując pzebiegi pądu pzedstawione na ysunkach 10, 11, 12 z pzebiegami z ysunków 7 i 8 widoczny jest gwałtowny wzost pądu w chwili wystąpienia zwacia. Jest to spowodowane ozładowaniem się pojemności wchodzących w skład uządzenia wygładzającego. Watość pądu ozładowania i czas jego występowania są zdeteminowane watością ezystoa R f, służącego oganiczeniu watości tego pądu. Analizując wyniki pomiaów stwiedzono, że w wyniku powstawania oscylacji maksymalne napięcie na kondensatoze C może pzekaczać watość pzepięcia łączeniowego. W czasie badań pzepowadzonych w układzie z uządzeniem wygładzającym, któego układ i budowa okeślona jest pzez standady PKP Enegetyka S.A. [15], zaejestowano: u Cmax = 1,077 U a max. Z uwagi na to, że maksymalne napięcie niepowtazalne kondensatoa C w gałęzi ezonansowej nie może pzekaczać 8 kv oaz pzyjmując 200 V jako magines bezpieczeństwa, maksymalne pzepięcie łą- Rys. 10. Pzebiegi pądu zwaciowego i napięcia na wyłączniku szybkim zaejestowane podczas pób zwaciowych w podstacji takcyjnej z uządzeniem wygładzającym: I cut off = 10,4 ka, U a = 6,62 kv, U c = 7,13 kv [12]

7 Wyłączanie pądów zwaciowych pzez wyłączniki szybkie w podstacjach takcyjnych 57 Rys. 11. Pzebiegi pądu zwaciowego i napięcia na wyłączniku szybkim zaejestowane podczas pób zwaciowych w podstacji takcyjnej z uządzeniem wygładzającym: I cut off = 20,3 ka, U a = 6,89 kv, U c = 6,96 kv [12] Rys. 12. Pzebiegi pądu zwaciowego i napięcia na wyłączniku szybkim zaejestowane podczas pób zwaciowych w podstacji takcyjnej z uządzeniem wygładzającym: I cut off = 10,2 ka, U a = 8,89 kv, U c = 8,24 kv [12] czeniowe dla podstacji takcyjnych z wspomnianym uządzeniem wygładzającym nie powinno pzekaczać watości: U a max = (8 kv/1,077) 200 V» 7,23 kv. Należy zwócić uwagę, że obecność pojemności w układzie powoduje oganiczenie pzepięcia łączeniowego oaz to, że oganiczanie pzepięć łączeniowych pzez układy zewnętzne (kondensatoy, oganiczniki pzepięć) bez oganiczenia watości indukcyjności w obwodzie zwacia powoduje wydłużenie czasu łukowego. Wysokie napięcie, z naładowanych pzepięciem łączeniowym kondensatoów uządzenia wygładzającego, pzenoszone jest na szyny 3 kv ozdzielnicy oaz na inne uządzenia, w tym postownik, któego kondensatoy są ównież ładowane wysokim napięciem. Watość tego napięcia spada na skutek ozładowywania się kondensatoów pzez ezystoy ozładowcze. W pzypadku zamkniętego wyłącznika szybkiego w innym polu zasilacza pzy baku jego obciążenia, napięcie z naładowanych kondensatoów podawane jest ównież na sieć takcyjną. Wysokie napięcie oddziałuje na izolację innych uządzeń. W nomalnym układzie podstacji, gdy choć jeden z zasilaczy jest obciążony nawet niewielkim pądem, poces ozładowania kondensatoów powinien pzebiegać szybciej, niż to zaejestowano podczas pób. Podczas póby, w któej pzepięcie łączeniowe spowodowało naładowanie kondensatoów uządzenia wygładzającego napięciem pzekaczającym 8 kv nastąpiło uszkodzenie tych kondensatoów.

8 58 Rojek A. 4. Podsumowanie Właściwy dobó wyłączników szybkich ma istotne znaczenie dla niezawodności i bezpieczeństwa funkcjonowania systemu zasilania takcji elektycznej. Nomy dotyczące badań wyłączników szybkich pądu stałego zawieają wiele zapisów ogólnych lub stwazających możliwość óżnej intepetacji wyników badań. Bezkytyczne kieowanie się tylko wynikami badań, bez znajomości waunków ich pzepowadzenia, nie daje możliwości pawidłowego dobou wyłącznika szybkiego do konketnego zastosowania. Niezwykle istotne jest to, że badania laboatoyjne nie pozwalają na okeślenie wszystkich paametów wyłączników szybkich, któymi będą się one chaakteyzować w zeczywistych układach zasilania takcji elektycznej. Czas wyłączania pądu pzez wyłącznik szybki w układzie laboatoyjnym o dużej stomości naastania pądu, a więc o małej indukcyjności tego obwodu, jest znacznie kótszy niż w obwodzie o mniejszej stomości naastania pądu, a tym badziej w układach zeczywistych, w któych występują indukcyjności dławików wygładzających, kabli i sieci takcyjnej. Podanie w dokumentacji wyłącznika tylko infomacji, że dany wyłącznik jest typu H, nie okeśla jego paametów w zakesie czasu wyłączania w waunkach zeczywistej eksploatacji. Rozwiązaniem tego poblemu byłoby podawanie pzez poducentów infomacji o czasach wyłączania w zależności od stomości naastania pądu na pzykład w fomie wykesu, jak to obi fima Sécheon odnoście czasów własnych wyłączników [5]. Od paametów obwodu oaz konstukcji wyłącznika zależy watość pzepięć występujących podczas wyłączania pądu stałego. Im szybsze jest spowadzenie wyłączanego pądu do zea (zgaszenie łuku), tym pzepięcia łączeniowe osiągają wyższe watości. W waunkach zeczywistych nie można dopuścić do występowania pzepięć łączeniowych o dowolnych watościach, gdyż mogą one być pzyczyną uszkodzeń innych uządzeń pacujących w podstacjach lub zasilanych z sieci takcyjnej. Z uwagi na to stosowane są óżne ozwiązania systemów oganiczania pzepięć. Pzepięcia te powodują między innymi naładowanie się pojemności występujących w układzie (np. w uządzeniach wygładzających w podstacjach takcyjnych), co powoduje, że wysokie napięcie oddziałuje na uządzenia pzez czas potzebny do ozładowania tych pojemności. Z tego względu maksymalne pzepięcia łączeniowe geneowane pzez wyłączniki szybkie eksploatowane w podstacjach takcyjnych w Polsce, wyposażonych w uządzenia wygładzające, któych układ i budowa jest okeślona pzez standady PKP Enegetyka S.A. [15], nie powinny pzekaczać watości 7,23 kv. W pzypadku innych ozwiązań uządzeń wygładzających należy pzepowadzić dalsze badania. Liteatua 1. Bolkowski S.: Teoia obwodów elektycznych. WNT, Waszawa Dziezbicki S.: Apaaty elektyczne, Wydawnictwo Naukowe PWN, Waszawa Dziezbicki S.: Wysokonapięciowe apa aty łączeniowe, Zasady działania, Wydawnnictwa Naukowo-Techniczne, Waszawa Dzikowski J., Kuciński K.: Zasilanie takcji elektycznej, Nakładem Politechniki Łódzkiej Państwowe Wydawnictwo Na ukowe, Łódź, High-speed DC cicuit-beakes fo fixed installations (EN/IEC standads) Type UR, Katalog Sécheon SA, Genewa Klajn A.: Właściwości dyfuzyjnego wyładowania łukowego w póżni w waunkach wymuszonego wyłączania pądu, Pace Naukowe Instytutu Enegoelektoniki Politechniki Wocławskiej, Seia: Monogafie, Wocław Kyński J.: Elektyczne apaaty ozdzielcze, Wydawnictwo Naukowe PWN, Łódź Waszawa PN-EN :2003: Zastosowania kolejowe Uządz enia stacjonane Apaatua łączeniowa pądu stałego Wymagania ogólne. 9. PN-EN :2003: Zasto sowania kolejowe Uządzenia stacjonane Apaatua łączeniowa pądu stałego Wyłączniki pądu stałego. 10. Rojek A., Sidoowicz M.: Rese aches and tests of high-speed cicuit beakes fo olling stock and substations in 3 kv DC taction powe system, Poblemy Kolejnictwa, Zeszyt 15 9, Waszawa 2013, s Rojek A.: Badania łączalności pądów pzez wyłączniki szybkie pądu stałego stosowane w Polsce pzy óżnych paametach obwodu pądowego, Paca IK n 8801/12, Waszawa Roj ek A.: Okeślenie dopuszczalnych watości pzepięć łączeniowych i ich oddziaływanie na elementy uządzenia wygładzającego, Paca IK n 8367/12, Waszawa Rojek A.: Wyłączniki szybki e w tanspocie szynowym, Instytut Kolejnictwa, Waszawa Rojek A.: Zasilanie takcji elektycznej w systemie pądu stałego 3 kv, Kolejowa Oficyna Wydawnicza, Waszawa Standady Techniczne szczegółowe waunki techniczne dla budowy i modenizacji podstac ji takcyjnych i kabin sekcyjnych. Zeszyt VII Rozdzielnica pądu stałego 3 kv dla podstacji takcyjnych Wymagania i paamety, PKP Enegetyka S.A., Waszawa Type Test Repot No : IPH Belin, Belin, 14 June 2016.

9 Wyłączanie pądów zwaciowych pzez wyłączniki szybkie w podstacjach takcyjnych Wójcik F.: Ultaszybkie wyłączanie silnopądowych obwodów pądu stałego, Zeszyty Naukowe Politechniki Łódzkiej n 1071, Rozpawy Naukowe, Z.396. Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź Wóblewski L.: Badania i symulacja cyfowa wybanych właściwości łączników póżniowych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wocławskiej, Wocław Shot Cicuit Cuent Beaking by High Speed Cicuit Beakes in Taction Sub station Summay High speed cicuit beakes (HSCB) applied in taction substations must meet seveal equiements conditioning thei pope pefomance, which enhances tain safety and taffic. Due to this fact, pio to high speed cicuit beakes placing into opeation, they ae subject to seveal laboatoy tests, including tests checking compliance with PN-EN and PN-EN standads equiements. As many povisions of standads ae geneal and sometimes not vey pecise, laboatoy tests esults do not always tanslate into HSCB paametes in opeational use unde ealistic conditions. The aticle featues the issue concening DC beaking and the impact of the cicuit paametes on the beaking time. An example was given when the same HSCB type was tested in a cicuit which meets the standad equiements but beas diffeent paametes and that type can o not fulfill the equiements elating to the total beaking time. The aticle also efes to anothe HSCB paamete, i.e. the value of switching ovevoltage. The test esults wee pesented which wee the basis to detemine the maximum limit value of switching ovevoltage fo beakes installed in taction substations in Poland. In this way the efeence was made to povisions of industy standads which state that the value of switching ovevoltage may be detemined by a HSCB use. Keywods: beaking time, ac voltage, high speed cicuit beakes tests Выключение токов короткого замыкания при помощи быстродействующих автоматическийх выключателей в тяговых подстанциях Резюме Быстродействующие автоматическийе выключатели употребляемые в тяговых подстанциях должну выполнять целый ряд требований, от которых зависит их работа, и что влияет на безопасность и движение поездов. Поэтому перед техническим допуском быстродействующие автоматическийе выключатели проходят мгогие лабораторные тесты, в том числе тесты на совместимость с требованиями норм PN-EN и PN-EN Учитывая, что записи норм являются общими, а иногда неточными, результаты лабораторных тестов не всегда соответствуют параметрам выключателей в режиме реального времени. В нынешней статье представлен вопрос по выключении постоянного тока и влияния параметров электрической цепи на время выключания. Приводится пример, в котором тот же тип выключателя тестированный в цепи отыечающей требованиям нормы, но при разных параметрах, может отвечать или не отвечать требованиям по общему времени выключания. В статье автор относится также к другому параметру быстродействующего автоматического выключателя, каким является значение коммутационного перенапряжения. Представляются результаты исследований, на основании которых определяется максимальное значение коммутационного перенапряжения допускаемого для быстродействующих автоматическийх выключателей в тяговых подстанциях в Польше. Этим способом автор относится к записам отраслевых норм определятющих, что значение коммутационных перенапряжений может определятся пользователем быстродействующих автоматическийх выключателей постоянного тока. Ключевые слова: время выключения, пробивное напряжение, исследования быстродействующих автоматическийх выключателей