Un întrerupător de circuit este un fel de dispozitiv electric, folosit pentru a rupe manual orice circuit, altfel, de la distanță, în circumstanțe normale. Funcția principală a unui întrerupător de circuit sau CB este de a întrerupe un circuit în anumite condiții de defecțiune, cum ar fi un scurtcircuit, supracurent etc. În general, un întrerupător comută sau protejează sistemul. Unele dispozitive sunt asociate cu întrerupătoarele de circuit, cum ar fi întrerupătoarele de relee, siguranțele etc. sunt, de asemenea, utilizate în același scop. Aplicațiile întrerupătoarelor includ în principal sisteme de alimentare și industrii pentru protejarea și controlul diferitelor părți din circuit și anume transformatoare, roți dințate, motoare, alternatoare, generatoare etc. Există diferite tipuri de întreruptoare utilizate în industriile în care circuitul de aer întrerupătorul este un singur tip. Acest articol discută o prezentare generală a întrerupătorului de aer.

Ce este întrerupătorul de aer?

Dispozitivul de întrerupere a aerului (ACB) este un dispozitiv electric utilizat pentru a oferi protecție la supracurent și la scurtcircuit pentru circuitele electrice de peste 800 Amperi la 10 K Amperi. Acestea sunt utilizate de obicei în aplicații de joasă tensiune sub 450V. Aceste sisteme le putem găsi în panourile de distribuție (sub 450V). Aici, în acest articol, vom discuta despre funcționarea Air Întrerupător de circuit .

Întrerupător de aer

Un întrerupător de aer este un întrerupător de funcționare care funcționează în aer ca mediu de stingere a arcului, la o presiune atmosferică dată. Există mai multe tipuri de întrerupătoare de circuit de aer și comutarea vitezelor disponibile pe piață astăzi, care sunt durabile, performante, ușor de instalat și de întreținut. Întrerupătoarele de aer au înlocuit complet întrerupătoarele de ulei.

Construcția întrerupătorului de aer

Construcția unui întrerupător de aer poate fi realizată folosind diferite părți interne și externe, cum ar fi următoarele.

Părțile externe ale ACB includ în principal butonul ON & OFF, un indicator pentru poziția contactului principal, un indicator pentru mecanismul de stocare a energiei, indicatoare LED, buton RST, controler, plăcuță nominală, mâner pentru stocarea energiei, afișaje, agitare, buton de repaus de declanșare a defecțiunii, depozit rocker etc.

Construcția ACB

Părțile interne ale ACB includ în principal structura de susținere cu tablă de oțel, transformatorul de curent utilizat pentru a proteja unitatea de declanșare, cutia de izolare a grupului de stâlpi, bornele orizontale, camera de arcare, unitatea de declanșare pentru protecție, cutia de borne, arcurile de închidere, deschiderea și închiderea CB , plăci pentru deplasarea contactelor de arc și principal, plăci pentru contacte principale și de arc.

Principiul de funcționare

principiul de funcționare a întrerupătorului de aer este diferit în comparație cu alte tipuri de CB. Știm că funcția de bază a CB este de a opri restaurarea arcurilor oriunde golul dintre contacte va rezista la tensiunea de recuperare a sistemului.
Întrerupătorul de aer funcționează la fel, dar într-un mod diferit. În timp ce întrerupe un arc, acesta face o tensiune a arcului în locul sursei de tensiune. Această tensiune poate fi definită ca cea mai mică tensiune necesară pentru menținerea arcului. Alimentarea cu tensiune poate fi mărită în trei moduri diferite de un întrerupător.
Tensiunea arcului poate fi îmbunătățită prin răcirea plasmei arcului.
Odată ce temperatura arcului cu plasmă și mișcarea particulelor este redusă, atunci va fi necesar un gradient de tensiune suplimentar pentru a păstra arcul. Tensiunea arcului poate fi mărită prin împărțirea arcului în mai multe serii
Odată ce calea arcului este mărită, atunci tensiunea arcului poate fi, de asemenea, mărită. De îndată ce lungimea căii arcului este îmbunătățită, atunci calea rezistenței va crește și tensiunea arcului care este utilizată pe calea arcului, astfel tensiunea arcului poate fi crescută.
Gama de tensiune de funcționare este de până la 1KV. Include două seturi de contacte în care perechea majoră folosește curentul, precum și contactul realizat cu cupru. O altă pereche de contact poate fi făcută cu carbon. Odată ce întrerupătorul este deschis, primul contact major se deblochează.
În timp ce deschideți contactul principal, contactul arc rămâne conectat. Ori de câte ori contactele arc sunt împărțite, atunci începe arcuirea. Întrerupătorul este depășit pentru tensiunea medie.

Disjunctorul de aer funcționează

Întreruptoarele de aer funcționează cu contactele lor în aer liber. Metoda lor de control al stingerii arcului este complet diferită de cea a întrerupătoarelor de ulei. Sunt întotdeauna utilizate pentru întreruperea de joasă tensiune și acum tinde să înlocuiască întrerupătoarele de ulei de înaltă tensiune. Figura de mai jos ilustrează principiul funcționării circuitului întrerupătorului de aer.

Întrerupătoarele de aer au în general două perechi de contacte. Perechea principală de contacte (1) transportă curentul la sarcină normală și aceste contacte sunt realizate din cupru metalic. A doua pereche este contactul arc (2) și este realizată din carbon. Când se deschide întrerupătorul, contactele principale se deschid mai întâi. Când contactele principale au fost deschise, contactele de arc sunt încă în contact unul cu celălalt.

Pe măsură ce curentul obține o cale paralelă rezistivă scăzută prin contactul de arc. În timpul deschiderii contactelor principale, nu vor exista arcuri în contactul principal. Arcul este inițiat numai atunci când contactele de arcare sunt separate în cele din urmă. Fiecare dintre contactele de arc este prevăzut cu un arc de rulare care ajută.

“cum funcționează un monitor CRT ”

Descărcarea arcului se deplasează în sus datorită efectelor termice și electromagnetice, așa cum se arată în figură. Pe măsură ce arcul este condus în sus, acesta intră în jgheabul arcului, constând din stropi. Arcul din jgheab va deveni mai rece, se va prelungi și se va împărți, prin urmare, tensiunea arcului va deveni mult mai mare decât tensiunea sistemului în momentul funcționării unui întrerupător de aer și, prin urmare, arcul se stinge în cele din urmă în timpul curentului zero.

Cutia circuitului de frână cu aer este fabricată din material izolant și ignifug și este împărțită în diferite secțiuni prin barierele aceluiași material. În partea de jos a fiecărei bariere se află un mic element conductor metalic între o parte a barierei și cealaltă. Când arcul, condus în sus de forțele electromagnetice, intră în fundul jgheabului, acesta este împărțit în mai multe secțiuni de bariere, dar fiecare piesă metalică asigură continuitatea electrică între arcurile din fiecare secțiune, cele mai multe arcuri sunt în consecință în serie .

Forțele electromagnetice din fiecare secțiune a jgheabului determină ca arcul din acea secțiune să înceapă forma unei spirale, așa cum se arată mai sus, figura (b). Toate aceste spirale sunt în serie, astfel încât lungimea totală a arcului a fost mult extinsă, iar rezistența sa este crescută din abundență. Acest lucru va afecta reducerea curentului din circuit.

Figura (a) arată evoluția arcului din momentul în care părăsește contactele principale până când se află în jgheabul arcului. Când curentul următor încetează la un curent zero, aerul ionizat în calea în care se afla arcul în paralel cu contactele deschise și acționează ca o rezistență la șunt atât în contact cât și în autocapacitatea C, prezentat mai jos figura cu roșu ca o rezistență ridicată R.

Când oscilația începe între C și L așa cum este descris pentru întreruptorul idealizat prezentată în figura de mai jos, această rezistență amortizează puternic oscilația. Cu siguranță, este de obicei atât de greu încât amortizarea este critică, oscilația nu mai poate avea loc deloc, iar tensiunea de repunere, în loc să apară ca o oscilație de înaltă frecvență, crește în ritm mort până la valoarea sa finală a tensiunii de vârf a generatorului. Aceasta este prezentată sub forma de undă inferioară.

CB idealizat cu forme de undă

Tipuri de întrerupătoare de circuit

Circuitul de aer întrerupătoarele sunt în mare parte de patru tipuri și sunt utilizate pe scară largă pentru menținerea tensiunii medii interioare și a comutatorului de viteze ale casei.

Plain Break Type ACB sau Cross-Blast ACB
Blowout magnetic tip ACB
Air Chute Air Break Circuit Breaker
Întrerupător de aer cu explozie

Întrerupător de aer tip break simplu

Întrerupătoarele de aer cu frână simplă sunt cea mai simplă formă de întrerupătoare de aer. Principalele puncte de contact sunt realizate sub forma a două coarne. Arcul acestor întreruptoare se extinde de la un vârf la altul. Acest tip de întrerupător este, de asemenea, cunoscut sub numele de cross blast ACB. Aranjarea acestui lucru se poate face printr-o cameră (jgheab arc) care este înconjurată de contact.

Camera sau jgheabul de arc ajută la obținerea răcirii și este realizată din material refractar. Canalul de arc conține pereți în interior și este separat în compartimente mici folosind plăci metalice de separare. Aceste plăci sunt despărțitoare de arc în care fiecare compartiment va funcționa ca o jgheab mini-arc.

Primul arc se va împărți într-o succesiune de arcuri, astfel încât toate tensiunile arcului vor deveni mai mari în comparație cu tensiunea sistemului. Acestea sunt utilizate în aplicații de joasă tensiune.

Întrerupător magnetic de tip aer de explozie magnetică

Întreruptoarele magnetice de aer cu explozie sunt utilizate la o tensiune de până la 11KV. Extinderea arcului se poate obține prin câmpul magnetic furnizat de curent în bobine de explozie.

Acest tip de întrerupător asigură control magnetic asupra momentului arcului pentru a crea dispariția arcului în dispozitive. Deci, această dispariție poate fi controlată printr-un câmp magnetic care este alimentat de fluxul de curent din bobinele de explozie. Conexiunea bobinelor de suflare se poate face în serie prin circuitul întrerupt.

După cum sugerează și numele, aceste bobine sunt numite „suflați bobina”. Câmpul magnetic nu gestionează arcul care se realizează în întrerupător, însă schimbă arcul în jgheaburi de arc oriunde arcul este răcit și extins în consecință. Aceste tipuri de CB-uri sunt utilizate până la 11kV.

Air Chute Air Break Circuit Breaker

În întreruptorul de rupere a aerului din jgheabul de aer, contactele principale sunt de obicei formate din cupru și conduc curentul în poziții închise. Întrerupătoarele de circuit de aer cu jgheab de aer au rezistență scăzută la contact și sunt placate cu argint. Contactele de arc sunt solide, rezistente la căldură și sunt formate din aliaj de cupru.

Acest întrerupător de circuit include două tipuri de contacte, cum ar fi main & arc sau auxiliar. Proiectarea contactelor principale se poate face cu plăci de cupru și argint, care au o rezistență mai mică și conduc curentul în locația închisă. Alte tipuri, cum ar fi arcurile sau auxiliare, sunt proiectate cu aliaj de cupru, deoarece sunt rezistente la căldură.

Acestea sunt utilizate pentru a evita deteriorarea contactelor principale din cauza arcului și pot fi pur și simplu schimbate odată ce este necesar. În timpul acționării acestui întrerupător, ambele contacte sunt deschise după și înainte de a închide contactele principale din întrerupător.

Întrerupător de aer cu explozie

Aceste tipuri de întrerupătoare de circuit sunt utilizate pentru tensiuni de sistem de 245 KV și 420 KV și chiar mai mult, în special acolo unde este necesară o operare rapidă a întrerupătorului. Avantajele acestui întrerupător în comparație cu tipul de ulei sunt enumerate mai jos.

Pericolul de incendiu nu poate fi cauzat
Viteza de rupere este mare pe toată durata funcționării acestui întrerupător.
Stingerea arcului este mai rapidă pe toată durata funcționării acestui întrerupător.
Durata arcului este similară pentru toate valorile perturbărilor curenților.
Odată ce durata arcului este mai mică, deci poate fi realizată o cantitate mai mică de căldură de la arc la contacte, prin urmare durata de viață a contactului devine mai lungă.
Menținerea stabilității sistemului este bine întreținută, deoarece depinde de viteza de funcționare a întrerupătorului.
Are nevoie de mai puțină întreținere în comparație cu întrerupătorul de tip ulei.
Tipurile de întreruptoare automate cu explozie de aer sunt trei tipuri, cum ar fi o explozie axială și o explozie axială cu un contact în mișcare glisant și o explozie transversală.

Întreținerea întrerupătorului de aer

ACB-urile funcționează ca dispozitive de protecție a circuitelor pentru o gamă largă de aplicații de joasă tensiune de până la 600V AC, cum ar fi UPS-uri, generatoare, mini centrale electrice, plăci de distribuție MCCB etc., iar dimensiunile lor variază de la 400A la 6300A, altfel mai mari.

În acest întrerupător, aproape 20% din defecțiunile sistemului de distribuție a energiei electrice apar din cauza unei mai puține întrețineri, grăsimi dure, praf, coroziune și piese înghețate. Deci, întreținerea întrerupătorului este alegerea ideală pentru a asigura o funcționare consecventă, precum și pentru a extinde durata de viață.

“logica de bază porți tabelul adevărului ”

Întreținerea întrerupătorului de aer este foarte importantă. Pentru aceasta, trebuie oprit mai întâi și apoi separat de ambele fețe prin deschiderea izolatorului electric necesar. Întrerupătorul de circuit ar trebui să funcționeze în această condiție fără izolare pentru zone restricționate și îndepărtate în fiecare an. Întrerupătorul de circuit trebuie lucrat electric de la restricționat și izolat după aceea mecanic de la restricționat. Acest tip de proces va face întrerupătorul mai consistent prin detașarea oricărui strat exterior dezvoltat printre fețele glisante.

Procedura de testare a întrerupătorului de aer

Testarea întrerupătorului este folosită în principal pentru a verifica funcționarea fiecărui sistem de comutare, precum și pentru programarea construcției complete de declanșare. Deci, testarea este foarte esențială pentru orice tip de întrerupător pentru a asigura performanțe sigure și consistente. Comparativ cu alte dispozitive, efectuarea testelor este mai dificilă.

Când apare o defecțiune într-un întrerupător, acesta poate duce la un scurtcircuit în bobine, comportament incorect, deteriorarea conexiunilor mecanice etc. Astfel, întrerupătoarele trebuie să testeze în mod regulat pentru a depăși toate aceste defecțiuni.

Diferitele tipuri de teste efectuate în întrerupător includ în principal mecanic, termic, dielectric, scurtcircuit etc. Testele de rutină ale unui întrerupător sunt testul de declanșare, rezistența izolației, conexiunea, rezistența la contact, declanșarea la suprasarcină, declanșarea magnetică instantanee etc.

Cum se poate efectua testarea?

Pentru testarea unui întrerupător, se utilizează diferite tipuri de echipamente de testare pentru a verifica starea întrerupătorului în orice sistem de alimentare. Această testare poate fi efectuată prin diferite metode de testare, precum și prin tipuri de echipamente de testare. Dispozitivele de testare sunt analizor, microohmmetru, tester de injecție primară cu curent mare etc. Există unele avantaje ale testării întrerupătorului, cum ar fi următoarele.

Performanța întrerupătorului poate fi îmbunătățită.
Circuitul poate fi verificat la încărcare sau descărcare.
Recunoaște cerința de întreținere
Problemele pot fi evitate
Pot fi identificate indicațiile timpurii ale defecțiunilor

Avantaje

avantajele unui întrerupător de aer include următoarele.

Facilitate de reînchidere de mare viteză
Folosit pentru operarea frecventă
Aveți nevoie de mai puțină întreținere
Funcționare de mare viteză
Riscul de incendiu poate fi eliminat nu ca la întrerupătoarele de ulei
Timp de arcaj constant și scurt, astfel încât arderea contactelor este mai mică

Dezavantaje

Dezavantajele întrerupătorului de aer includ următoarele.

Un dezavantaj al principiului jgheabului de arc este ineficiența sa la curenți mici în care câmpurile electromagnetice sunt slabe.
Jgheabul în sine nu este neapărat mai puțin eficient în acțiunea sa de prelungire și dezionizare decât la curenți mari, dar mișcarea arcului în jgheab tinde să devină mai lentă, iar întreruperea de mare viteză nu este neapărat obținută.

Aplicații ale întrerupătoarelor de aer

Întrerupătoarele de aer sunt utilizate pentru controlul auxiliarii centralei și a centralelor industriale. Ele oferă protecție instalațiilor industriale, mașini electrice precum transformatoarele , condensatoare și generatoare.

Sunt utilizate în principal pentru protecția plantelor, unde există posibilități de pericol de incendiu sau explozie.
Principiul frânei de aer a arcului circuitului întrerupătorului de aer este utilizat în Circuite de curent continuu și circuite de curent alternativ până la 12KV.
Aerul întrerupătoare de circuit au o putere de rezistență ridicată care ajută la creșterea rezistenței arcului prin despicare, răcire și prelungire.
Un disjunctor de aer este, de asemenea, utilizat în sistemul de partajare a energiei electrice și NGD aproximativ 15kV

Astfel, totul este legat de întrerupătorul de aer (ACB), funcționarea acestuia și aplicațiile sale. Sperăm că ați înțeles mai bine acest concept. Mai mult, orice îndoieli cu privire la acest concept sau să implementeze orice proiecte electrice și electronice , vă rugăm să ne dați feedback comentând în secțiunea de comentarii de mai jos. Iată o întrebare pentru dvs., care este funcția ACB?