Kaj je zračni odklopnik: Delo in njegove aplikacije

Odklopnik je ena vrsta električne naprave, ki se v običajnih okoliščinah ročno prekine katero koli vezje, sicer na daljavo. Glavna naloga odklopnika ali CB je prekiniti tokokrog v nekaterih okvarnih razmerah, kot so kratek stik, prekomerni tok itd. Na splošno odklopnik sistem vklopi ali zaščiti. Nekatere naprave so povezane z odklopniki, kot so relejska stikala, varovalke itd. Aplikacije odklopnikov v glavnem vključujejo elektroenergetske sisteme in industrijo za zaščito in nadzor različnih delov v vezju, in sicer transformatorjev, stikalnih zobnikov, motorjev, alternatorjev, generatorjev itd. Obstajajo različne vrste odklopnikov, ki se uporabljajo v panogah, kjer zračni tokokrog odklopnik je ena vrsta. Ta članek obravnava pregled zračnega odklopnika.

Kaj je zračni odklopnik?

Odklopnik zračnega tokokroga (ACB) je električna naprava, ki se uporablja za zaščito pred prenapetostjo in kratkim stikom za električne tokokroge nad 800 do 10K amperov. Običajno se uporabljajo v nizkonapetostnih aplikacijah pod 450V. Te sisteme lahko najdemo v razdelilnih ploščah (pod 450 V). Tu v tem članku bomo razpravljali o delovanju Air-a Varovalka .

Odklopnik zraka

Zračni odklopnik je odklopnik, ki deluje v zraku kot sredstvo za gašenje obloka pri določenem atmosferskem tlaku. Obstaja več vrst zračnih odklopnikov in preklapljanje prestave danes na voljo na trgu, ki so trajne, zmogljive, enostavne za namestitev in vzdrževanje. Zračni odklopniki so v celoti zamenjali oljne odklopnike.

Gradnja zračnega odklopnika

Zračni odklopnik je mogoče izdelati z uporabo različnih notranjih in zunanjih delov, kot je spodaj.

Zunanji deli ACB v glavnem vključujejo gumb ON & OFF, indikator položaja glavnega kontakta, indikator mehanizma shranjevanja energije, LED indikatorji, gumb RST, krmilnik, nazivna tablica, ročaj za shranjevanje energije, zasloni, tresenje, gumb za odklop napake, odlagališče rockerjev itd.

Gradnja ACB

Notranji deli ACB v glavnem vključujejo nosilno konstrukcijo z jekleno pločevino, tokovni transformator, ki se uporablja za zaščito odklopne enote, izolacijsko omarico s polnimi skupinami, vodoravne sponke, obločno komoro, odklopno enoto za zaščito, priključno omarico, zapiralne vzmeti, nadzor odpiranja in zapiranja , plošče za premikanje obločnih in glavnih kontaktov, plošče za pritrjene glavne in obločne kontakte.

Načelo dela

• The Načelo delovanja zračnega odklopnika je drugačen v primerjavi z drugimi vrstami CB. Vemo, da je osnovna naloga CB ustaviti obnovo obloka, kjer koli se bo razmik med stiki upiral obnovitveni napetosti sistema.
• Tudi zračni odklopnik deluje enako, vendar na drugačen način. Medtem ko prekine lok, namesto napajalne napetosti naredi obločno napetost. To napetost lahko definiramo kot najmanjšo napetost, ki je potrebna za vzdrževanje loka. Napajanje z napetostjo lahko odklopnik poveča na tri različne načine.
• Napetost loka lahko povečamo s hlajenjem plazme loka.
• Ko se temperatura plazme in gibanja delcev zmanjša, bo potreben dodaten gradient napetosti, da obdržite oblok. Napetost loka lahko povečate tako, da lok razdelite na več serij
• Ko se pot loka poveča, se lahko tudi napetost loka poveča. Takoj ko se dolžina poti loka poveča, potem bo pot upora povečala tudi napetost loka, ki se uporablja na poti loka, s čimer se lahko napetost loka poveča.
• Območje delovne napetosti je do 1KV. Vključuje dva sklopa stikov, pri katerih glavni par uporablja tok, pa tudi kontakt z bakrom. Še en par stikov lahko vzpostavimo z ogljikom. Ko se odklopnik odpre, se prvi večji kontakt odklene.
• Med odpiranjem glavnega kontakta ostane obločni kontakt povezan. Kadar so kontakti obloka razdeljeni, se začne lokanje. Odklopnik je zastarel za povprečno napetost.

Zračni odklopnik deluje

Zračni odklopniki delujejo s svojimi kontakti v prostem zraku. Njihov način krmiljenja obloka je popolnoma drugačen kot pri oljnih odklopnikih. Vedno se uporabljajo za nizkonapetostne prekinitve in zdaj ponavadi nadomeščajo visokonapetostne odklopnike olja. Spodnja slika prikazuje princip delovanja krogotoka zračnega odklopnika.

Odklopniki imajo običajno dva para stikov. Glavni par kontaktov (1) prenaša tok pri normalni obremenitvi in ​​ti kontakti so izdelani iz bakrene kovine. Drugi par je obločni kontakt (2) in je izdelan iz ogljika. Ko se odklopnik odpre, se najprej odprejo glavni kontakti. Ko so se glavni stiki odprli, so obločni kontakti še vedno v stiku.

Ko tok dobi vzporedno nizko uporovno pot skozi obločni kontakt. Med odpiranjem glavnih kontaktov na glavnem kontaktu ne bo nobenega obloka. Obločenje se začne šele, ko so končni ločni kontakti ločeni. Vsak obločni kontakt je opremljen z oblokom, ki pomaga.

Obločni izpust se premika navzgor zaradi toplotnih in elektromagnetnih učinkov, kot je prikazano na sliki. Ko lok potiskamo navzgor, vstopi v lok, sestavljen iz brizgalk. Oblok v žlebu se bo ohladil, podaljšal in razdelil, zato bo napetost loka postala veliko večja od sistemske napetosti v času delovanja zračnega odklopnika, zato se oblok dokončno ugasne med trenutno ničlo.

Škatla za zračno zavoro je izdelana iz izolacijskega in ognjevarnega materiala in je z različnimi pregradami iz istega materiala razdeljena na različne odseke. Na dnu vsake pregrade je majhen kovinski prevodni element med eno in drugo stranjo pregrade. Ko oblok, ki ga poganjajo elektromagnetne sile navzgor, vstopi na dno žleba, ga pregrade razdelijo na številne odseke, vendar vsak kovinski kos zagotavlja električno kontinuiteto med obloki v vsakem odseku, zato je več lokov v seriji .

Elektromagnetne sile znotraj vsakega odseka žleba povzročijo, da lok v tem odseku začne oblikovati vijačnico, kot je prikazano zgoraj, slika (b). Vse te vijačnice so zaporedoma, tako da se je celotna dolžina loka močno razširila in njegova odpornost močno povečala. To bo vplivalo na trenutno zmanjšanje tokokroga.

Slika (a) prikazuje razvoj loka od trenutka, ko zapusti glavne stike, dokler ni znotraj žleba loka. Ko se tok naslednjič ustavi pri trenutni ničli, ionizirani zrak na poti, kjer je bil oblok vzporedno z odprtimi kontakti, deluje kot ranžirna upornost tako na kontaktih kot na lastni kapacitivnosti C, prikazano spodaj figura z rdečo kot visoko odpornostjo R.

Ko se nihanje začne med C in L, kot je opisano za idealiziran odklopnik prikazano na sliki spodaj, ta upor močno duši nihanje. Seveda je ponavadi tako težko, da je dušenje kritično, nihanje potem sploh ne more potekati, in pomirjujoča napetost, namesto da bi se prikazala kot visokofrekvenčno nihanje, se dvigne do končne vrednosti najvišje napetosti generatorja. To je prikazano pod spodnjo valovno obliko.

Idealiziran CB z valovnimi oblikami

Vrste odklopnikov

Zračni krog odklopniki so večinoma štirih vrst in se pogosto uporabljajo za vzdrževanje srednje napetosti v zaprtih prostorih in preklapljanje prestav doma.

• Navaden ACB ali Cross-Blast ACB
• Tip magnetnega izpuha ACB
• Odklopnik zračnega kabla
• Odklopnik Air Blast

Odklopnik zračnega odklopa tipa Plain Break

Navadni odklopniki z navadno zavoro so najpreprostejša oblika odklopnikov. Glavne točke stikov so izdelane v obliki dveh rogov. Lok teh odklopnikov se razteza od ene konice do druge. Ta vrsta odklopnika je znana tudi kot ACB z navzkrižnim peskanjem. Razporeditev tega je mogoče skozi komoro (obločni žleb), ki je obdana s stikom.

Komorni ali obločni žleb pomaga pri doseganju hlajenja in je izdelan iz ognjevzdržnih materialov. Ločni žleb vsebuje notranje stene in je s kovinskimi ločilnimi ploščami ločen na majhne predelke. Te plošče so ločni cepilniki, kjer bo vsak predelek deloval kot mini-ločni žleb.

Prvi lok se bo razdelil v zaporedje lokov, tako da bodo vse napetosti loka postale višje v primerjavi z napetostjo sistema. Uporabljajo se v nizkonapetostnih aplikacijah.

Odklopnik z magnetnim izpuhom

Magnetni odzračevalni odklopniki se uporabljajo v napetosti do 11KV. Podaljšanje loka lahko dobi magnetno polje, ki ga zagotavlja tok v izpušnih tuljavah.

Ta vrsta odklopnika zagotavlja magnetno krmiljenje trenutka obloka, da ustvari izločanje obloka v napravah. Torej je to izumrtje mogoče nadzorovati z magnetnim poljem, ki se napaja s tokom toka znotraj izpušnih tuljav. Priključitev izpušnih tuljav se lahko izvede zaporedno skozi prekinjeno vezje.

Kot že ime pove, se te tuljave imenujejo 'izpuhajte tuljavo'. Magnetno polje ne obvladuje loka, ki je izdelan v odklopniku, vendar lok premakne v žlebove, kjer se lok ohladi in ustrezno podaljša. Te vrste CB se uporabljajo do 11kV.

Odklopnik zračnega kabla

V odklopniku zračnega odvoda so glavni kontakti običajno sestavljeni iz bakra in prevajajo tok v zaprtih položajih. Odklopniki z zračnim odtokom imajo nizko kontaktno upornost in so posrebreni. Obločni kontakti so trdni, odporni na toploto in so sestavljeni iz bakrene zlitine.

Ta odklopnik vključuje dve vrsti kontaktov, kot sta glavni in obločni ali pomožni. Načrtovanje glavnih kontaktov lahko izvedemo tako z bakrenimi kot s srebrnimi ploščami, ki imajo manjši upor in prevajajo tok znotraj zaprtega mesta. Druge vrste, kot so obločne ali pomožne, so zasnovane z bakrovo zlitino, ker so odporne na toploto.

Uporabljajo se za izogibanje poškodbam glavnih kontaktov zaradi obloka in jih po potrebi preprosto spremenite. Med delovanjem tega odklopnika se oba kontakta odpreta po in pred zaprtjem glavnih kontaktov v odklopniku.

Odklopnik Air Blast

Te vrste odklopnikov se uporabljajo za napetosti sistema 245 KV in 420 KV in še več, zlasti kadar je potrebno hitro delovanje odklopnika. Prednosti tega odklopnika v primerjavi z vrsto olja so navedene spodaj.

• Nevarnosti požara ni mogoče povzročiti
• Hitrost prekinitve je velika med delovanjem tega odklopnika.
• Kaljenje loka je hitrejše skozi celotno delovanje tega odklopnika.
• Trajanje loka je podobno za vse vrednosti motenj tokov.
• Ko je dolžina loka manjša, lahko od loka do kontaktov dosežemo manj toplote, zato se življenjska doba kontakta podaljša.
• Vzdrževanje stabilnosti sistema je dobro vzdrževano, saj je odvisno od hitrosti delovanja odklopnika.
• Potrebuje manj vzdrževanja v primerjavi z oljnim odklopnikom.
• Tipi avtomatskih odklopnikov so tri vrste, kot sta osna eksplozija in aksialna eksplozija z drsnim premikajočim se kontaktom in navzkrižna eksplozija.

Vzdrževanje odklopnika zraka

ACB delujejo kot zaščitne naprave za široko paleto nizkonapetostnih aplikacij do 600V AC, kot so UPS, generatorji, mini elektrarne, razdelilne plošče MCCB itd., Njihove velikosti pa so od 400A do 6300A, sicer večje.

V tem odklopniku pride do skoraj 20% napak v distribucijskem sistemu zaradi manj vzdrževanja, žilavih maščob, prahu, korozije in zamrznjenih delov. Vzdrževanje odklopnika je torej idealna izbira za zagotovitev doslednega delovanja in podaljšanje življenjske dobe.

Vzdrževanje odklopnika je zelo pomembno. Za to ga je treba najprej izklopiti in nato ločiti od obeh strani z odpiranjem zahtevanega električnega izolatorja. Odklopnik je treba vsako leto delati v izoliranih pogojih za omejena in oddaljena območja. Odklopnik mora biti električno od omejenega in po njem mehansko od omejenega. S takšnim postopkom bo odklopnik bolj dosleden, če odstranite zunanjo plast, razvito med drsnimi ploskvami.

Postopek preskušanja zračnega odklopnika

Preizkušanje odklopnikov se v glavnem uporablja za preverjanje delovanja vsakega stikalnega sistema in programiranje celotne konstrukcije odklopa. Torej je preskušanje zelo pomembno za kakršen koli odklopnik, da se zagotovi varno in dosledno delovanje. V primerjavi z drugimi napravami je izvajanje preizkušenj bolj zahtevno.

Če pride do okvare v odklopniku, lahko pride do kratkega stika znotraj tuljav, nepravilnega vedenja, poškodbe mehanskih povezav itd. Tako morajo odklopniki redno testirati, da bi odpravili vse te napake.

Različne vrste preskusov, izvedenih v odklopniku, vključujejo predvsem mehanske, termične, dielektrične, kratke stike itd. Rutinski preskusi odklopnika so preskus odklopa, izolacijska upornost, povezava, kontaktna upornost, sprožitev preobremenitve, takojšnje magnetno sproženje itd.

Kako je mogoče izvesti testiranje?

Za preskušanje odklopnika se uporabljajo različne vrste preskusne opreme za preverjanje stanja odklopnika v katerem koli elektroenergetskem sistemu. To preskušanje je mogoče izvesti z različnimi preskusnimi metodami in vrstami preskusne opreme. Preskusne naprave so analizator, mikro ohmmeter, merilnik primarnega vbrizga z visokim tokom itd. Preskušanje odklopnikov ima nekaj prednosti, kot so naslednje.

• Zmogljivost odklopnika je mogoče izboljšati.
• Vezje je mogoče preveriti pri obremenitvi ali razbremenitvi.
• Se zaveda potrebe po vzdrževanju
• Težavam se je mogoče izogniti
• Zgodnje znake napak je mogoče prepoznati

Prednosti

The prednosti zračnega odklopnika vključujejo naslednje.

• Objekt za hitro zapiranje
• Uporablja se za pogosto delovanje
• Potrebujete manj vzdrževanja
• Hitro delovanje
• Požarno nevarnost je mogoče odpraviti ne tako kot pri oljnih odklopnikih
• Stalen in kratek čas obloka, zato je izgorevanje kontaktov manjše

Pomanjkljivosti

Pomanjkljivosti zračnega odklopnika vključujejo naslednje.

• Pomanjkljivost principa obloka je njegova neučinkovitost pri nizkih tokovih, kjer so elektromagnetna polja šibka.
• Žleb sam po sebi ni nujno manj učinkovit pri podaljšanju in deioniziranju kot pri močnih tokovih, vendar se gibanje loka v žleb ponavadi počasi počasi in ni nujno, da pride do prekinitve pri visoki hitrosti.

Uporaba zračnih odklopnikov

Zračni odklopniki se uporabljajo za nadzor pomožnih elektrarn in industrijskih obratov. Ponujajo zaščito industrijskim obratom, električni stroji, kot so transformatorji , kondenzatorji in generatorji.

• Uporabljajo se predvsem za zaščito rastlin, kjer obstaja nevarnost požara ali eksplozije.
• Uporablja se načelo zračne zavore v loku kroga zračnega odklopnika Enosmerna in izmenična vezja do 12KV.
• Zrak odklopniki imajo visoko odporno moč, ki pomaga pri povečanju odpornosti loka s cepljenjem, hlajenjem in podaljšanjem.
• Zračni odklopnik se uporablja tudi v sistemu za delitev električne energije in NGD približno 15 kV

Gre torej za zračni odklopnik (ACB), njegovo delovanje in aplikacije. Upamo, da ste bolje razumeli ta koncept. Nadalje, kakršni koli dvomi glede tega koncepta oz za izvajanje kakršnih koli električnih in elektronskih projektov , prosim, dajte svoje povratne informacije s komentarjem v spodnjem oddelku za komentarje. Tukaj je vprašanje za vas, kakšna je funkcija ACB?