In termini semplici, la protezione di interblocco anti-sgancio è un meccanismo di protezione progettato per prevenire pericolose oscillazioni di "scatto-chiusura" negli interruttori automatici di un sistema di alimentazione (che può essere immaginato come un "interruttore della luce" ad alta-potenza controllato a distanza).
Di seguito è riportata una spiegazione dettagliata del suo principio e del suo funzionamento:
Cos'è il fenomeno del "tripping"?
Lo "sgancio" è un ciclo anomalo e pericoloso di sgancio e chiusura ripetuti di un interruttore.
Uno scenario tipico è il seguente: Quando si verifica un guasto sulla linea (come un cortocircuito), il dispositivo di protezione fa scattare automaticamente l'interruttore automatico per disconnettere il guasto. Se però per qualche motivo (ad esempio l'interruttore di comando dell'operatore bloccato, oppure i contatti di chiusura dell'automatismo bloccati) il comando di chiusura persiste, l'interruttore appena intervenuto con successo riceverà immediatamente un comando di chiusura per richiudersi. Ma spesso il punto guasto non è ancora stato eliminato, per cui il dispositivo di protezione interviene di nuovo immediatamente. Questo ciclo si ripete e l'interruttore eseguirà ripetutamente il ciclo "trip-close-trip-close" in un breve periodo di tempo, come un "salto di rana".
Come funziona la protezione di interblocco anti-pompaggio?
Il compito principale della protezione di interblocco anti-pompaggio è garantire che l'interruttore possa completare solo un'operazione di "chiusura" sotto un comando di chiusura. Una volta che si verifica una situazione di "chiusura per guasto", immediatamente "ricorda" questo stato e blocca l'interruttore in posizione di sganciato, impedendogli di richiudersi indipendentemente dal fatto che sia ancora attivo un comando di chiusura.
Anti-pompaggio elettrico: questo è il metodo più comune, ottenuto aggiungendo un relè speciale (chiamato "relè anti-pompaggio") al circuito di controllo secondario. Quando l'interruttore si chiude per guasto e scatta, questo relè si attiva immediatamente e si "auto-mantiene", disconnettendo il circuito di chiusura con uno dei suoi contatti normalmente chiusi, interrompendo di fatto il "percorso del circuito" del comando di chiusura e impedendo la possibilità di richiusura.
Anti-pompaggio meccanico: questo metodo si basa sulla progettazione della struttura meccanica del meccanismo di azionamento stesso dell'interruttore. Dopo che un interruttore ha completato un'operazione di chiusura, il suo meccanismo interno cambia stato. Anche se il comando di chiusura persiste, la struttura meccanica impedisce una seconda manovra di chiusura fino al ripristino del meccanismo.
Questi possono essere intesi come due diversi livelli di meccanismi di protezione: l'anti-pompaggio elettrico agisce come bloccando la fase di "trasmissione del comando", mentre l'anti-pompaggio meccanico blocca la fase di "esecuzione del comando". Per illustrare più chiaramente le loro differenze, ho compilato una tabella comparativa:
confronto diAnti-intervento elettrico e anti-salto meccanico
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Criteri di confronto |
Anti-intervento elettrico (utilizzando un relè anti-intervento) |
Anti-salto meccanico (utilizzando il meccanismo di funzionamento) |
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Attuazione |
Nel circuito di controllo secondario, l'interblocco logico si ottiene aggiungendo uno speciale relè anti-rimbalzo (com.comunemente indicato come TBJ) -2-8. |
All'interno del meccanismo di funzionamento dell'interruttore, l'interblocco 1-3-6 è ottenuto attraverso una sofisticata progettazione meccanica (come collegamenti, arresti e interblocchi dei contatti ausiliari). |
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Logica di attivazione |
Si tratta di un dispositivo "anti-intervento di serie" (-8-10). Viene attivato dal processo di intervento. Quando il dispositivo di protezione emette un comando di sgancio, la corrente scorre attraverso la bobina di corrente del TBJ, provocandone l'attivazione. Se a questo punto è ancora presente un comando di chiusura, la bobina di tensione del TBJ si automanterrà, utilizzando i suoi contatti normalmente chiusi per interrompere il circuito di chiusura (-2-8-10). |
Questo è un tipo di meccanismo di "anti-intervento parallelo" -8-10. Viene attivato dal processo di chiusura. Quando viene dato un comando di chiusura, si aziona il meccanismo di chiusura; tuttavia, se per qualche motivo è necessario un secondo tentativo di chiusura (ad esempio il meccanismo si inceppa e non riesce a chiudersi con successo), si attiverà una serie di interblocchi meccanici all'interno del meccanismo, interrompendo direttamente il circuito della bobina di chiusura per impedire un secondo tentativo di chiusura -8-10. |
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Enti protetti |
Impianti e apparecchiature elettriche. Lo scopo principale è impedire che gli interruttori automatici si chiudano ripetutamente nel punto di guasto quando si verifica un guasto permanente nel sistema, evitando così impatti ripetuti sulla rete elettrica e sulle apparecchiature causati da massicce correnti di cortocircuito-e impedendo un'escalation dell'incidente-8-10.
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Corpo dell'interruttore. La sua funzione principale è quella di impedire che l'interruttore sia soggetto a molteplici impatti di chiusura in un breve periodo di tempo a causa di guasti meccanici (come chiusura incompleta o rimbalzo) o funzionamento improprio, proteggendo così la delicata camera di estinzione dell'arco- (come il bulbo del vuoto) e il meccanismo di funzionamento-8–10.
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Vantaggi |
Funzionamento affidabile, logica chiara e facile da modificare e progettare in base ai circuiti di controllo esistenti. |
Risponde rapidamente e non fa affidamento su complessi circuiti secondari, prevenendo efficacemente i "sbalzi" causati da guasti meccanici alla fonte. |
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Svantaggi |
Non è possibile impedire lo sgancio causato da guasti nel meccanismo stesso dell'interruttore (come una chiusura incompleta)-8–10.
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Alcuni sostengono che i meccanismi anti-salto puramente meccanici siano talvolta inaffidabili-4, poiché implicano progetti più complessi e qualsiasi problema che si presenta è difficile da risolvere in loco.
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Da questa tabella sappiamo che l'anti-intervento elettrico è una "protezione post-evento": si rivolge principalmente a cause elettriche esterne-ovvero, dopo che l'interruttore si è chiuso con successo, viene attivato dal dispositivo di protezione a causa di un guasto di linea, ma il comando di chiusura non scompare a causa dell'incollamento dei contatti o per altri motivi. Il suo compito principale è impedire chiusure ripetute in condizioni di guasto.
L'anti-pompaggio meccanico è una forma di "protezione preventiva": si rivolge principalmente ai problemi causati dall'interruttore stesso-ovvero, durante il processo di chiusura, l'interruttore non riesce a chiudersi correttamente a causa dei propri problemi meccanici e rimane in posizione chiusa, mentre il comando di chiusura è ancora in vigore. Il suo compito principale è prevenire l'impatto continuo sul corpo dell'interruttore in caso di malfunzionamento meccanico.
In sintesi
Poiché i due meccanismi di protezione hanno obiettivi diversi, nei moderni quadri ad alta-tensione, queste due funzioni anti-pompaggio solitamente coesistono, svolgendo un ruolo complementare e nessuna delle due è superflua.
Interruttore automatico sotto vuoto a magnete permanente zND-12X
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