Автоматический выключатель - это один из видов электрических устройств, используемых для ручного отключения любой цепи, а в обычных условиях - удаленно. Основная функция автоматического выключателя или автоматического выключателя заключается в размыкании цепи при возникновении некоторых неисправностей, таких как короткое замыкание, перегрузка по току и т. Д. Обычно автоматический выключатель переключает или защищает систему. Некоторые устройства, связанные с автоматическими выключателями, такие как реле, переключатели, предохранители и т. Д., Также используются для той же цели. Применения автоматических выключателей в основном включают в себя энергетические системы и отрасли промышленности для защиты, а также управления различными частями цепи, а именно трансформаторами, коммутационными устройствами, двигателями, генераторами переменного тока, генераторами и т. Д. В отраслях, где воздушная цепь используется, используются различные типы автоматических выключателей. выключатель бывает одного типа. В этой статье обсуждается обзор воздушного выключателя.

Что такое воздушный выключатель?

Воздушный автоматический выключатель (ACB) - это электрическое устройство, используемое для обеспечения защиты от перегрузки по току и короткого замыкания в электрических цепях от 800 до 10 кОм. Обычно они используются в системах с низким напряжением ниже 450 В. Мы можем найти эти системы в распределительных панелях (ниже 450 В). Здесь, в этой статье, мы обсудим работу Air Автоматический выключатель .

Воздушный автоматический выключатель

Воздушный автоматический выключатель - это автоматический выключатель, который работает в воздухе как средство гашения дуги при заданном атмосферном давлении. Есть несколько типов воздушных выключателей и переключение передач доступные сегодня на рынке, которые являются прочными, высокопроизводительными, простыми в установке и обслуживании. Воздушные выключатели полностью заменили масляные выключатели.

Конструкция воздушного выключателя

Конструкция воздушного выключателя может быть выполнена с использованием различных внутренних и внешних частей, как показано ниже.

Внешние части ACB в основном включают кнопку включения и выключения, индикатор положения главного контакта, индикатор механизма накопления энергии, светодиодные индикаторы, кнопку RST, контроллер, паспортную табличку с номинальными данными, ручку для накопления энергии, дисплеи, встряхивание, кнопка отключения аварийного отключения, репозиторий рокеров и т. д.

Строительство ACB

Внутренние части ACB в основном включают несущую конструкцию из стального листа, трансформатор тока, используемый для защиты расцепителя, изолирующую коробку группы полюсов, горизонтальные клеммы, дугогасительную камеру, расцепитель для защиты, клеммную коробку, замыкающие пружины, управление размыканием и замыканием выключателя. , пластины для перемещения дуговых и главных контактов, пластины для неподвижных главных и дуговых контактов.

Принцип работы

В принцип работы воздушного выключателя отличается от других видов CB. Мы знаем, что основная функция CB - остановить восстановление дуги там, где зазор между контактами будет сопротивляться восстанавливающемуся напряжению системы.
Воздушный выключатель работает так же, но по-другому. При прерывании дуги он создает напряжение дуги вместо источника напряжения. Это напряжение можно определить как наименьшее напряжение, необходимое для поддержания дуги. Подача напряжения может быть увеличена тремя способами с помощью автоматического выключателя.
Напряжение дуги можно повысить за счет охлаждения дуговой плазмы.
Как только температура дуговой плазмы и движения частиц уменьшатся, потребуется дополнительный градиент напряжения для сохранения дуги. Напряжение дуги можно увеличить, разделив дугу на несколько серий.
Как только длина дуги увеличивается, напряжение дуги также может быть увеличено. Как только длина пути дуги увеличится, путь сопротивления также увеличит напряжение дуги, которое используется на пути дуги, таким образом, напряжение дуги может быть увеличено.
Диапазон рабочего напряжения до 1кВ. Он включает в себя два набора контактов, где основная пара использует ток, а также контакт с медью. Еще одна пара контактов может быть сделана с помощью углерода. Как только выключатель размыкается, размыкается первый главный контакт.
При размыкании основного контакта контакт дуги остается включенным. Когда дуговые контакты разделяются, возникает дуга. Выключатель устаревший на среднее напряжение.

Воздушный автоматический выключатель работает

Воздушные выключатели срабатывают своими контактами на открытом воздухе. Их метод управления гашением дуги полностью отличается от метода масляных выключателей. Они всегда используются для прерывания низкого напряжения и теперь имеют тенденцию заменять высоковольтные масляные выключатели. На рисунке ниже показан принцип работы цепи воздушного выключателя.

Воздушные автоматические выключатели обычно имеют две пары контактов. Основная пара контактов (1) пропускает ток при нормальной нагрузке, и эти контакты выполнены из металлической меди. Вторая пара - это дугогасительный контакт (2), он выполнен из углерода. При размыкании автоматического выключателя первыми размыкаются главные контакты. Когда главные контакты размыкаются, дугогасительные контакты все еще находятся в контакте друг с другом.

Поскольку ток проходит параллельный путь с низким сопротивлением через дугогасительный контакт. Во время размыкания главных контактов в главном контакте не будет дуги. Дуга возникает только тогда, когда, наконец, разъединяются дугогасительные контакты. Каждый из дугогасительных контактов оснащен дугогасителем, который помогает.

“как делать двоичное вычитание ”

Дуговый разряд движется вверх из-за теплового и электромагнитного воздействия, как показано на рисунке. Когда дуга движется вверх, она попадает в дугогасительную камеру, состоящую из брызг. Дуга в желобе станет холоднее, удлинится и разделится, следовательно, напряжение дуги станет намного больше, чем напряжение системы во время срабатывания воздушного выключателя, и, следовательно, дуга окончательно гаснет во время нулевого тока.

Коробка пневматического тормозного контура изготовлена из изоляционного и огнестойкого материала и разделена на разные секции перегородками из того же материала. Внизу каждого барьера находится небольшой металлический проводящий элемент между одной стороной барьера и другой. Когда дуга, движущаяся вверх под действием электромагнитных сил, входит в нижнюю часть желоба, она разделяется на множество секций перегородками, но каждая металлическая деталь обеспечивает электрическую непрерывность между дугами в каждой секции, следовательно, несколько дуг входят в серию .

Электромагнитные силы внутри каждой секции желоба заставляют дугу в этой секции начинать форму спирали, как показано выше, рисунок (b). Все эти спирали соединены последовательно, так что общая длина дуги значительно увеличилась, а ее сопротивление значительно увеличилось. Это повлияет на снижение тока в цепи.

На рисунке (а) показано развитие дуги с момента выхода из главных контактов до попадания в дугогасительную камеру. Когда ток затем прекращается при нулевом токе, ионизированный воздух на пути, где дуга была параллельна разомкнутым контактам, действует как шунтирующее сопротивление между контактами и собственной емкостью C, как показано ниже. фигура с красным как высокое сопротивление R.

Когда колебание начинается между C и L, как описано для идеализированный автоматический выключатель Как показано на рисунке ниже, это сопротивление сильно гасит колебания. Конечно, обычно оно настолько велико, что демпфирование является критическим, колебания не могут иметь место вообще, и напряжение повторного запуска, вместо того, чтобы проявляться как высокочастотные колебания, поднимается мертвым ударом до своего конечного значения пикового напряжения генератора. Это показано под нижней осциллограммой.

Идеализированный CB с формами волны

Типы автоматических выключателей с воздушным разрывом

Воздушный контур выключатели в основном бывают четырех типов и широко используются для поддержания среднего напряжения в помещении и переключателей в доме.

Обычный прерыватель типа ACB или Cross-Blast ACB
Магнитный обдув типа ACB
Автоматический выключатель с воздушным желобом
Автоматический выключатель воздушной струи

Автоматический выключатель простого прерывания

Воздушные автоматические выключатели с обычным тормозом - это простейшая форма воздушных выключателей. Основные точки соприкосновения выполнены в виде двух рожков. Дуга этих автоматических выключателей простирается от одного наконечника до другого. Этот вид автоматического выключателя также известен как ACB перекрестного действия. Это можно сделать через камеру (дугогасительную камеру), окруженную контактом.

Камеры или дугогасительная камера помогает в достижении охлаждения и это сделано с огнеупорным материалом. Дугогасительная камера имеет внутри стенки и разделена на небольшие отсеки с помощью металлических разделительных пластин. Эти пластины представляют собой дугоделители, в которых каждый отсек будет работать как мини-дугогасительная камера.

Первая дуга разделится на последовательность дуг, так что все напряжения дуги станут выше по сравнению с напряжением системы. Они используются в приложениях низкого напряжения.

Автоматический выключатель с магнитным выбросом

Автоматические выключатели с магнитным обдувом применяются на напряжение до 11 кВ. Расширение дуги может быть достигнуто за счет магнитного поля, создаваемого током в продувочных катушках.

Этот вид автоматического выключателя обеспечивает магнитное управление моментом дуги для гашения дуги в устройствах. Таким образом, этим гашением можно управлять с помощью магнитного поля, которое создается током внутри продувочных катушек. Подключение продувочных катушек может производиться последовательно через прерываемую цепь.

Как следует из названия, эти катушки называются «продувкой катушки». Магнитное поле не управляет дугой, возникающей в автоматическом выключателе, однако оно смещает дугу в дугогасительные камеры, где дуга охлаждается и соответственно расширяется. Эти типы выключателей используются до 11 кВ.

Автоматический выключатель с воздушным желобом

В автоматическом выключателе с воздушным желобом главные контакты обычно состоят из меди и проводят ток в замкнутом положении. Автоматические выключатели с воздушным желобом имеют низкое контактное сопротивление и покрыты серебром. Дугогасительные контакты прочные, жаростойкие и изготовлены из медного сплава.

Этот автоматический выключатель включает в себя два типа контактов: главный и дуговой или вспомогательный. Конструкция главных контактов может быть выполнена с использованием медных или серебряных пластин, которые имеют меньшее сопротивление и проводят ток в закрытом месте. Другие типы, такие как дуговые или вспомогательные, разработаны из медного сплава, поскольку они жаропрочные.

Они используются, чтобы не повредить главные контакты из-за дугового разряда, и при необходимости их можно просто заменить. При работе с этим автоматическим выключателем оба контакта размыкаются после и до замыкания основных контактов автоматического выключателя.

Автоматический выключатель воздушной струи

Эти типы автоматических выключателей используются для системного напряжения 245 кВ и 420 кВ и даже выше, особенно там, где требуется быстрое срабатывание выключателя. Преимущества этого автоматического выключателя по сравнению с масляным типом перечислены ниже.

Опасность возгорания не может быть вызвана
Скорость отключения высока на всем протяжении работы этого автоматического выключателя.
Гашение дуги происходит быстрее на протяжении всей эксплуатации этого выключателя.
Длительность дуги одинакова для всех значений токов срывов.
Чем меньше продолжительность дуги, тем меньше тепла может выделяться от дуги к контактам, что увеличивает срок службы контакта.
Поддержание стабильности системы поддерживается, потому что это зависит от скорости срабатывания выключателя.
Он требует меньшего обслуживания по сравнению с автоматическим выключателем масляного типа.
Существует три типа автоматических выключателей с воздушным ударом: осевой взрыв и осевой взрыв со скользящим движущимся контактом и поперечный удар.

Техническое обслуживание воздушного выключателя

Автоматические выключатели работают как устройства защиты цепей для широкого диапазона низковольтных приложений до 600 В переменного тока, таких как ИБП, генераторы, мини-электростанции, распределительные щиты MCCB и т. Д., А их размеры варьируются от 400 до 6300 А.

В этом автоматическом выключателе почти 20% отказов в системе распределения электроэнергии происходит из-за меньшего количества технического обслуживания, жесткой смазки, пыли, коррозии и замерзания деталей. Таким образом, техническое обслуживание автоматического выключателя - идеальный выбор для обеспечения стабильной работы, а также увеличения срока службы.

Обслуживание воздушного выключателя очень важно. Для этого его следует сначала выключить, а затем отделить от обеих сторон, открыв необходимый электрический изолятор. В этом неизолированном состоянии автоматический выключатель должен работать каждый год для ограниченных и удаленных зон. Автоматический выключатель должен работать электрически от ограничения и изолировать после этого механически от ограничения. Такой процесс сделает прерыватель более стабильным за счет отделения любого внешнего слоя, образовавшегося между скользящими поверхностями.

“генератор прямоугольной волны операционного усилителя ”

Процедура испытания воздушного выключателя

Тестирование выключателя в основном используется для проверки работы каждой системы переключения, а также для программирования всей конструкции отключения. Таким образом, тестирование очень важно для любого автоматического выключателя, чтобы гарантировать надежную и стабильную работу. По сравнению с другими устройствами проводить тестирование сложнее.

Когда в автоматическом выключателе возникает неисправность, это может привести к короткому замыканию внутри катушек, неправильному поведению, повреждению механических соединений и т. Д. Таким образом, автоматические выключатели необходимо регулярно проверять для устранения всех этих неисправностей.

Различные типы испытаний, выполняемых в автоматическом выключателе, в основном включают механические, термические, диэлектрические, испытания на короткое замыкание и т. Д. Стандартные испытания автоматического выключателя включают испытание на отключение, сопротивление изоляции, соединение, контактное сопротивление, отключение при перегрузке, мгновенное магнитное отключение и т. Д.

Как можно проводить тестирование?

Для проверки автоматического выключателя используются различные виды испытательного оборудования для проверки состояния автоматического выключателя в любой энергосистеме. Это тестирование может быть выполнено с помощью различных методов тестирования, а также видов испытательного оборудования. Испытательными устройствами являются анализатор, микроомметр, тестер первичного впрыска с высоким током и т. Д. Испытания выключателей имеют следующие преимущества.

Производительность автоматического выключателя может быть увеличена.
Цепь можно проверить под нагрузкой или без нагрузки.
Признает необходимость технического обслуживания
Проблем можно избежать
Ранние признаки неисправностей могут быть идентифицированы

Преимущества

В преимущества воздушного выключателя включая следующее.

Установка высокоскоростного повторного закрытия
Используется для частой эксплуатации
Требуется меньше обслуживания
Высокая скорость работы
Риск возгорания можно исключить не так, как в масляных выключателях.
Стабильное и короткое время горения дуги, поэтому сгорание контактов меньше

Недостатки

К недостаткам воздушного выключателя можно отнести следующее.

Недостатком принципа дугогасительной камеры является его неэффективность при малых токах и слабых электромагнитных полях.
Сам желоб не обязательно менее эффективен в удлинении и деионизирующем действии, чем при высоких токах, но движение дуги в желоб имеет тенденцию становиться медленнее, и прерывание на высокой скорости не обязательно получается.

Применение воздушных автоматических выключателей

Воздушные автоматические выключатели используются для управления вспомогательным оборудованием электростанций и промышленных предприятий. Они обеспечивают защиту промышленных предприятий, электрические машины, такие как трансформаторы , конденсаторы и генераторы.

В основном они используются для защиты растений, где существует опасность пожара или взрыва.
Принцип воздушного торможения электрической дуги воздушного выключателя используется в Цепи постоянного и переменного тока до 12кВ.
Воздух Автоматические выключатели обладают высокой силой сопротивления, которая помогает увеличить сопротивление дуги за счет разделения, охлаждения и удлинения.
Воздушный выключатель также используется в системе распределения электроэнергии и NGD около 15 кВ.

Таким образом, это все о воздушном автоматическом выключателе (ACB), его работе и применении. Мы надеемся, что вы лучше понимаете эту концепцию. Кроме того, любые сомнения относительно этой концепции или реализовать любые электротехнические и электронные проекты , пожалуйста, оставьте свой отзыв, оставив комментарий в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, в чем функция ACB?