Vazdušni prekidač je nisko ili visokonaponski zaštitni uređaj koji koristi vazduh kao medij za gašenje i izolaciju luka. Njegova osnovna funkcija je zaštita opreme i ljudi kroz brzi prekid strujnog kola. Princip rada se može podijeliti u tri faze: normalno uključivanje, prekid kvara i gašenje luka. Kombinira mehaničke i električne mehanizme za pouzdanu zaštitu. Evo detaljnijeg pogleda:
I. Osnovna struktura i osnovne komponente
Vazdušni prekidač se sastoji od sljedećih ključnih komponenti, koje rade zajedno kako bi pružile zaštitu:
Sistem veze
Pokret i statički kontakt: vodeći krug kada je zatvoren, luk kada je isključen.
Materijal kontakta: Napravljen od legura otpornih na visoke temperature i luk, kao što je srebrni volfram za smanjenje habanja i oksidacije.
Arc Fire
Lučna rešetka: Napravljena od metalnih ploča, luk je podijeljen na kratke dijelove, povećavajući površinu rasipanje topline.
Osa luka: usmjerite luk u mrežu kako biste spriječili da pobjegne.
Odjeljenje za usluge vozila (zaštitni uređaj)
Thermal Trip Unit: Okidač koji pokreće i pruža zaštitu od preopterećenja od termičkog savijanja bimetalne trake.
Elektromagnetski uređaj za okidanje: magnetski efekat struje koristi se za stvaranje privlačenja i brzo prekidanje struje kratkog{0}}kola.
Elektronski uređaj za okidanje (opciono): Integrisani mikroprocesor za preciznu zaštitu od preopterećenja, kratkog spoja i zemljospoja.
Operativni mehanizmi
Opruga za skladištenje energije: aktiviranje za skladištenje energije kako bi se osiguralo brzo aktiviranje.
Mehanizam povezivanja: prenosi radnu silu na kontakte koji su zatvoreni ili otvoreni.
Komponente rukava i izolacije
Izolaciono kućište (kao prekidači u kalupu): Izoluje delove pod naponom kako bi se sprečio strujni udar.
Uokvirena struktura (kao što je kutija): Podržava komponente velikog kapaciteta radi povećanja mehaničke čvrstoće.
ii. Kako radi: Od zatvorenog do otvorenog.
1. Normalno zatvaranje
Zatvoreni kontakt: Radni mehanizam oslobađa energiju kroz oprugu za skladištenje energije, a pokretni kontakt je u bliskom kontaktu sa statičkim kontaktom, dovršavajući krug.
Protok struje: Struja teče do opterećenja kroz spoj i sabirnicu kako bi se osigurao normalan rad 2. Detekcija kvara i aktiviranje
Starter aktivira prekidač kvarova u strujnom krugu kada:
Preopterećenje: Kada struja premaši nazivni nivo, ali ne dostigne nivo kratkog-spoja, dva-metalna traka toplotnog trija se savijaju pod toplinom, pokrećući polugu za isključenje i isključujući prekidač.
Kratki spoj: Kada se struja brzo povećava (npr. nekoliko puta od nazivne struje), elektromagnetski okidač proizvodi jako magnetsko polje koje privlači armaturu i direktno povlači radni mehanizam, uzrokujući da se prekidač isključi.
Podnapon/gubitak napona: Kada je napon niži od nominalnog, niskonaponsko okidanje se oslobađa i automatski se otvara prekidač.
3. Proces okidanja i gašenje luka
Razdvajanje kontakata: Radni mehanizam brzo odvaja pokretni kontakt od stacionarnog kontakta, stvarajući električni luk između njih.
Vodič luka: Kupola vodi luk u rešetke za gašenje luka koje dijeli dugi luk na kraće lukove.
Luk ugašen:
Produženje luka: povećava se dužina luka, povećava se površina disipacije toplote.
Efekat hlađenja: Konvekcija vazduha uklanja toplotu i smanjuje temperaturu luka ispod kritične vrednosti potrebne za održavanje sagorevanja. Deionizacija: rekombinacija jona i elektrona u luku radi obnavljanja izolacionih svojstava.
4. Završeno isključenje
Potpuno odvojeni kontakti: luk je potpuno ugašen i strujni krug je pouzdano isključen.
Priprema za resetovanje: ručno ili automatski resetujte radni mehanizam u pripremi za sledeće gašenje.
III. Ključna tehnologija: optimizacija mehanizama za gašenje luka
Performanse vazdušnog prekidača imaju direktan uticaj na performanse njegovog prekidačkog prekidača. Moderan dizajn poboljšava efikasnost gašenja luka:
Više-stepene rešetke za gašenje luka
Povećanje broja rešetki dovodi do finijeg segmentiranja luka, omogućavajući brže odvođenje topline.
Optimizirajte razmak između mreže, uravnotežite distribuciju električnog polja i smanjite rizik od ponovnog paljenja luka.
Primjene Materijali za proizvodnju plina-
Unutrašnji zid nape je obložen materijalom koji proizvodi gas (kao što je organski izolacioni materijal). Luk se raspada na visokoj temperaturi da bi proizveo gas, formirajući protok vazduha pod visokim pritiskom, izduvavajući luk, ubrzavajući izlaz.
Magnetski luk je ugašen
Trajno magnetno polje ili elektromagnetni kalem se postavlja u komoru za gašenje luka, a luk se magnetnim poljem uvlači u kapiju za gašenje luka, što poboljšava brzinu gašenja luka. Current Limiting Technology
Brzi kontaktni ili strujni{0}}ograničavajući otpornici se koriste za ograničavanje vršne vrijednosti struje kratkog-struja u strujnom krugu i smanjenje poteškoća pri gašenju luka.
IV. UVOD Tipični scenariji primjene
Vazdušni prekidači se široko koriste u sljedećim situacijama. Odaberite različite vrste na osnovu volumena i funkcionalnosti:
Nizak napon (manji ili jednak 1250A)
Prekidači u kalupu: koriste se u industrijskoj kontroli motora, komercijalnoj distribuciji, stambenoj rasvjeti i drugim poljima.
Minijaturni prekidači: Štiti kućna kola, kao što su utičnice i rasvjetna kola.
Srednji i visoki napon (630A i više)
Okvir-Mounted Circuit Breakers (ACB): glavni prekidači za veliku industrijsku opremu, zaštita elektrana od nestanka, sistemi napajanja za data centre.
Posebna okruženja
Vazdušni prekidači{0}}otporni na eksploziju: koriste se u hemijskim postrojenjima, rudnicima uglja i drugim zapaljivim i eksplozivnim sredinama.
DC zračni prekidač: štiti DC stranu proizvodnje obnovljive energije (npr. fotonaponska energija, energija vjetra).
V. Ključne tačke za odabir i održavanje
Parametri odabira
Nazivni: Odgovarajući napon kola (npr. AC 400V, DC 1000V). Nazivna struja: Maksimalna radna struja veća ili jednaka kolu sa zaostalom količinom.
Kapacitet prekidanja: Očekivana struja kratkog-spoja Veća ili jednaka 50kA, 100kA.
Karakteristike okidanja: Tip B, C ili D se biraju prema vrsti opterećenja (tip B je za elektronsku opremu, a tip D je za pokretanje motora).
Preporuke za održavanje
Periodični pregled: Pripazite na habanje kontakta i integritet rešetke za gašenje luka, uklanjanje prašine i stranih tijela.
Funkcionalno testiranje: Testovi ručnog isključivanja i automatskog isključenja provode se jednom godišnje kako bi se osigurao pouzdan rad.
Kontrola okoline: izbjegavajte vlagu i korozivne plinove, spriječite pad performansi izolacije. VI. UVOD Vazdušni prekidači u odnosu na druge prekidače
Uporedne dimenzije: zračni prekidač (ACB) vakuumski prekidač (VCB) SF6 prekidač
Sredstvo za gašenje luka: vazduh, vakuum, SF6 Gas
Kapacitet drobljenja: srednji (srednji do nizak pritisak) visok (srednji do visoki pritisak) veoma visok (srednji i ultra{0}}visok pritisak)
Troškovi održavanja: visoki u niskim (bez rizika od curenja plina) (potrebne su redovne provjere nivoa vakuuma) (visoki (potrebna je detekcija curenja SF6)
Utjecaj na okoliš: Ne-zagađujući Ne-zagađujući SF6 je snažan staklenički plin
Namjena: industrijske, komercijalne i stambene niskonaponske distribucijske mreže; srednjenaponski-sistemi za elektrane i trafostanice; visokonaponski-vodi za prijenos
