Rövidzárlat esetén ez a gyors működésű kapcsolókészülék egy kis robbanótöltetet indít el a fősín bontása céljából, amelynek normál üzemállapotban az üzemi áramok vezetése a feladata. A rövidzárlati áram így egy nagy megszakító-képességű, a fősínnel párhuzamosan kapcsolt biztosítón keresztül kényszerül folyni, amely rendkívül rövid időtartamon belül korlátozza a rövidzárlati áramot annak első felfutása során.Az Is-Limitereket 70 ország több, mint 2500 állomásában alkalmazzák sikeresen.
Egy ilyen gyors kapcsolókészülék olyan különféle alkalmazásokat szolgál ki, amelyek nem teljesíthetők hagyományos kapcsolókkal. Ezek közül a legfontosabbakat az alábbiakban mutatjuk be. Lásd az 1. ábrát.
Párhuzamos csatolás – két rendszer párhuzamos együttműködése
Az Is-Limitereket gyakran használják két olyan rendszer összekapcsolási pontjában, amelyeknek a rövidzárlat-biztossága nem lenne elegendő megszakítóval esetében.
A két rendszernek a rövidzárlati áramerősség kétszeresére való tervezése helyett a csatolásba egy Is-Limitert építenek. Zárlat esetén ez a készülék lecsökkenti a rövidzárlati csúcsáramot az áramerősség legelső felfutásakor. A rendszereket villamosan két különálló részre bontja, még mielőtt a rövidzárlati áram veszélyeztethetné a rendszer alkotóelemeit. A szétválasztás után a rendszernek csak a hibás része fogja továbbra is táplálni a rövidzárlatot, amelyet a megfelelő megszakító szelektíven lekapcsol. A rövidzárlati csúcsáram így nem lesz nagyobb, mint az egy transzformátorból származó rövidzárlati áram a kapcsolóberendezés bármely pontján. Amikor az Is-Limiter kiold, a rendszer rövidzárlat által nem befolyásolt részében fennálló feszültség maximálisan csupán az ezredmásodperc törtrészéig fog lecsökkenni.
Ily módon még az érzékeny terhelések is védve vannak a feszültségletörésektől. Az Is-Limiter ezért kiválóan alkalmas egy „védetlen” és egy „védett” rendszer közötti csatolásba való beépítésre is. Lásd az alábbiakban a 2. ábrát.
Háziüzemi ellátás és közcélú hálózat
Az ipari és szolgáltatási tevékenységek során egyre gyakrabban találkozhatunk olyan háziüzemű energiaellátó rendszerekkel, amelyeket a közcélú hálózattal párhuzamosan működtetnek. Amennyiben a közcélú hálózatban zárlat lép fel, a háziüzem is rátáplál a zárlatra, ezáltal a közcélú hálózaton elviselhetetlenül nagy zárlati áramot létrehozva .
A fenti 2. ábra bemutatja a műszakilag leginkább megfelelő, és gyakran az egyetlen lehetséges megoldást: egy Is-Limiternek a közcélú hálózathoz való csatlakozási pontjában történő használatát. Szükség esetén az Is-Limiter képes reagálni irányított kioldási feltételre. Ehhez három további áramváltóra van szükség a generátor fő csillagponti vezetőin. Az irányított kioldási feltételnél az Is-Limiter csak a közcélú hálózatban fellépő rövidzárlatokra old ki. Lásd az alábbiakban a 3. ábrát.
IS-Limiter a generátor betáplálási pontjában a nagyfeszültségű rendszer védelme céljából
A piac liberalizálása számos kisebb generátor hálózatra kapcsolását vonja maga után. Emiatt nagyfeszültségen a zárlati áramok egyre nagyobbak lesznek. Az Is-Limiter használatával a korlátozható az egyes generátorok által betáplált zárlati áram nagysága. Lásd az alábbiakban a 4. ábrát.
Fojtótekerccsel párhuzamosan kapcsolt IS-Limiter
Folyamatos ellátás biztosítható rövidzárlatok esetén is, ha fojtótekerccsel párhuzamosan Is-Limitert alkalmazunk. A fojtótekercset normál üzem esetén az Is-Limiter hidalja át a rézveszteségek és feszültségingadozások elkerülése érdekében, amelyek egyébként az egyes fojtótekercsek által okozott terhelésváltozások és elektromágneses hatások során előfordulnának. Zárlat esetén az Is-Limiter kiold, az áram így a fojtótekercsen kezd el folyni, amely azonnal korlátozza a zárlati áram nagyságát. A 4. ábra a mind a bejövő, mind a kimenő tápvezetékben párhuzamosan kapcsolt Is-korlátozót és fojtótekercseket mutatja.
Lásd az alábbi 5. ábrát.
Szelektivitás több Is-Limiter használatával
Amikor egy rendszerben több Is-Limiter van beépítve, további kioldási feltételek gondoskodhatnak a szelektív működésről. Ilyen esetekben csak a zárlat helyéhez legközelebb lévő Is-Limiter old ki. Az alábbiakban az 5. ábra mutatja be ezt az alkalmazást.
HIVATKOZÁSOK
[1] Dreimann, E.; Grafe, V.; Hartung, K.-H.: “Protective device for limiting short-circuit currents" etz 1 15 (1994) 9, 492-494
[2] Is-Limiter, ABB AG Calor Emag Mittelspannungsprodukte, 2000