12 kV vienfāzu atkārtotais slēdzis, DNP3.0 komunikācijas atkārtotais slēdzis, 11 kV stabā uzstādītais augstsprieguma atkārtotais slēdzis

Vienfāzu atkārtota ieslēgšana ir automātiskās atkārtotas ieslēgšanas veids, ko izmanto elektroenerģētikas inženierijā pārvades līniju aizsardzībai. Tās darbības princips ir šāds: vienfāzes bojājuma gadījumā tiek atvienota tikai bojātā fāze un veikta atkārtota ieslēgšana; starpfāžu bojājuma gadījumā tiek atvienotas visas trīs fāzes un atkarībā no situācijas tiek lemts, vai veikt trīsfāzu atkārtotu ieslēgšanu; ja atkārtota ieslēgšana notiek uz pastāvīgu bojājumu, tiek atvienotas visas trīs fāzes. Šo metodi galvenokārt izmanto lielas zemējuma strāvas sistēmās ar spriegumu 220 kV un augstāk, lai uzlabotu barošanas uzticamību un sistēmas pārejas stabilitāti. Tā kā nepietiekamās fāzes, izmantojot kapacitāti un savstarpējo induktīvo savienojumu, rada slēpto barošanas strāvu, kas ietekmē bojājuma punkta loka nodzišanu, ir jāizmanto pasākumi, piemēram, augstsprieguma reaktora neitrāla punkta zemēšana vai īslaicīgas zemēšanas slēdža ieslēgšana, lai nodzēstu loku. Tās fāžu atlases elementi ietver attāluma fāžu atlasi, fāžu strāvas starpības ārējā signāla fāžu atlasi un fāžu strāvas ātrās aizsardzības veidus. Starptautiski īpaši augstsprieguma līnijās ar spriegumu virs 1000 kV bieži izmanto vienfāzu atkārtotu ieslēgšanu, bet dubultās līnijās uz viena staba izmanto fāžu atbilstošu atkārtotas ieslēgšanas veidu.

Elektroenerģētikas sistēmas darbības pierādījumi liecina, ka gaisvadu līniju bojājumi galvenokārt ir īslaicīgi, piemēram: izolatoru virsmas zibens pārrāvums zibens pārsprieguma dēļ, īslaicīga vadu pieskaršanās stipra vēja dēļ, izlāde caur putna ķermeni un īssavienojums, ko izraisa zaru un citu objektu nokrišana uz vadiem. Kad bojātā līnija tiek ātri atvienota, loks nodziest un bojājuma punkta izolācijas izturība atjaunojas. Tāpēc, ja pēc līnijas atvienošanas veic vienu atkārtotu ieslēgšanu, tas var ievērojami uzlabot barošanas uzticamību. Līnijās ar spriegumu 110 kV un zemāk bieži izmanto trīsfāzu vienreizēju atkārtotu ieslēgšanu. Saskaņā ar darbības pierādījumiem lielas zemējuma strāvas sistēmu augstsprieguma gaisvadu līnijās ar spriegumu virs 110 kV vairāk nekā 70% no īssavienojuma bojājumiem ir vienfāzes zemējuma īssavienojumi, īpaši gaisvadu līnijās ar spriegumu virs 220 kV, kur vienfāzes zemējuma bojājumi sasniedz pat aptuveni 90% lielā attāluma starp fāžu dēļ. Šādā gadījumā, ja tiek atvienota tikai bojātā fāze un pēc tam veikta vienfāzu atkārtota ieslēgšana, bet nebojātās divas fāzes turpina darboties atkārtotas ieslēgšanas periodā, tas var ievērojami uzlabot barošanas uzticamību un sistēmas paralēlās darbības stabilitāti. Tāpēc lielas zemējuma strāvas sistēmās ar spriegumu virs 220 kV plaši izmanto vienfāzu atkārtotu ieslēgšanu. Kad līnijas īslaicīga vienfāzes zemējuma aizsardzība atvieno vienu fāzi, nepietiekamās fāzes, izmantojot starpfāžu un fāžu-zeme kapacitāti, piegādā kapacitātes strāvu bojājuma punktam, vienlaikus nepietiekamo fāžu slodzes strāva, izmantojot starpfāžu transformatoru induktīvo savienojumu, rada indukcijas spriegumu bojājuma fāzē un piegādā induktīvo strāvu bojājuma punktam, izmantojot starpfāžu un fāžu-zeme kapacitāti. Šīs divas strāvas daļas kopā veido slēpto barošanas strāvu. Slēptās barošanas strāvas lielums ir atkarīgs no līnijas parametriem. Parasti, jo augstāks līnijas spriegums un jo lielāka slodzes strāva, jo lielāka ir slēptā barošanas strāva. Slēptās barošanas strāvas dēļ bojājuma punkta loks ir grūti nodzist, kas aizkavē vienfāzu atkārtotu ieslēgšanu. Izmantojot ātru vienfāzu atkārtotu ieslēgšanu, var rasties vienfāzu atkārtotas ieslēgšanas neveiksme un tikt atvienotas visas trīs fāzes.

Vienfāzu atkārtotas ieslēgšanas laiks (laiks no bojājuma punkta strāvas atslēgšanas līdz darba sprieguma atjaunošanai) ir jābūt lielākam par laiku, kas nepieciešams bojājuma punkta loka nodzišanai un līnijas izolācijas atjaunošanai. Atšķirībā no trīsfāzu atkārtotas ieslēgšanas, vienfāzu atkārtotas ieslēgšanas procesā, kad ir atvienota tikai bojātā fāze, pirms bojājuma punkta loka nodzišanas bojājuma punkts joprojām saņem strāvu no divām darbojošām fāzēm, izmantojot starpfāžu kapacitāti, lai uzturētu loku. Kad loks ir atvienots, bojājuma punkts galvenokārt iztur sadales spriegumu, ko veido divu darbojošo fāžu spriegums, kas iet caur bojājuma fāzes-zeme kapacitāti. Kad loks, strāvai pārejot caur nulli, izplešas un tiek atvienots, ja bojājuma punkta izolācijas atjaunošanas ātrums ir mazāks par savienotā sprieguma viļņa pieaugšanas ātrumu, tad sprieguma viļņa maksimuma tuvumā bojājuma punkta izolācija atkal tiks pārtraukta. Šajā gadījumā papildus strāvai, ko piegādā nebojātās divas fāzes, bojājuma punktam no bojājuma kapacitātes uzkrātā enerģija arī izdalās, veidojot atkārtotas loka aizdegšanas strāvu, kura maksimums ir daudz lielāks nekā iepriekšējā stabilā loka strāva. Šis parādība atkārtojas katrā puse cikla pusperiodā, kas ietekmē galīgo loka nodzišanas laiku. Jo augstāks līnijas darba spriegums un jo garāka līnija, jo ilgāks ir galīgais loka nodzišanas laiks. Mākslīgo īssavienojuma testu un faktisko darbības ierakstu dati apstiprina šo secinājumu. Lai samazinātu vienfāzu atkārtotas ieslēgšanas laiku līdz saprātīgai vērtībai, piemēram, ne vairāk kā aptuveni 1 s, lai apmierinātu sistēmas stabilitātes (atkārtotas ieslēgšanas laika) un releju aizsardzības saskaņošanas prasības, vienlaikus nesamazinot atkārtotas ieslēgšanas veiksmes iespējamību, vidējās un garās līnijās ar spriegumu 500 kV un augstāk plaši izmanto papildu pasākumus loka dzēšanai, kuru galvenokārt ir divi: ① Augstsprieguma reaktora neitrālā punkta, kas uzstādīts līnijā līnijas kapacitātes kompensācijai, zemēšana ar atbilstošu reaktīvo vērtību, kuras efekts ir līdzīgs rezonanses induktora paralēlai savienojumam, kas ievērojami samazina strāvu, kas iet caur bojājuma punktu, un atjaunošanas spriegumu pāri bojājuma punktam, nodrošinot priekšnoteikumu ātrai un veiksmīgai bojājuma loka nodzišanai. Šī metode ir guvusi veiksmīgu plašu pielietojumu elektroenerģētikas sistēmā. ② Vienfāzu atkārtotas ieslēgšanas procesā īslaicīgi ieslēgt zemēšanas slēdzi abās atvienotās bojātās fāzes līnijas pusēs, lai bojājuma punkts būtu tuvu nulles potenciālam, sasniedzot ātras loka nodzišanas mērķi. Īpaši svarīgām lielas slodzes līnijām (divas līnijas uz viena staba), ja tiek apsvērta iespēja veiksmīgi veikt fāžu atbilstošu atkārtotu ieslēgšanu pretējo fāžu bojājuma gadījumā (piemēram, A fāzes bojājums uz līnijas A un B fāzes bojājums uz līnijas B), zemēšanas slēdzis ir pieņemams risinājums.