Îmi amintesc prima dată când am stat în fața unui întrerupător de aer mare în timpul unui tur al fabricii cu ani în urmă. Era de dimensiunea unui frigider mic, iar electricianul care mi-a arătat în jur a spus: „Chestia asta poate întrerupe suficient curent pentru a lumina un oraș mic. Dar în interior, este într-adevăr doar un întrerupător elegant care știe când să renunțe”.
Nu a greșit. În inima ei,un întrerupător de circuit de aer– sau ACB, așa cum îl numesc cei mai mulți dintre noi – face ceea ce face orice întrerupător: transportă curent atunci când lucrurile sunt normale și oprește curentul când lucrurile merg prost. Dar cum face asta, mai ales cu genul de curenti despre care vorbim în medii industriale, merită înțeles.
Slujba de bază
Un ACB este proiectat pentru lucru la -joasă tensiune, de obicei sub 600 de volți, deși le veți vedea în tot felul de aplicații . Ei sunt băieții mari din lumea aparatelor de comutare, gestionând curenți de la câteva sute de amperi până la 6300 de amperi în unele cazuri. Îi veți găsi protejând transformatoare, generatoare, panouri principale de distribuție – locurile în care dacă ceva se defectează, doriți să eșueze în siguranță.
Partea „aer” a numelui vă spune ce mediu folosește întrerupătorul pentru a stinge arcul atunci când contactele se deschid. Spre deosebire de ruptoarele de ulei sau SF6 care folosesc alte materiale, ACB-urile își fac treaba chiar în aer simplu, la presiunea atmosferică.
Ce este în interior contează
Înainte de a începe lucrul, să vorbim despre ce se află de fapt în unul dintre aceste lucruri.
Contactele principale sunt cele care transportă curent în timpul funcționării normale. Sunt fabricate din argint-tungsten sau aliaje similare care rezistă la sudare și eroziune. Când întrerupătorul este închis, aceste contacte sunt presate împreună prin presiunea arcului, iar curentul trece prin ele.
Deasupra sau în jurul acestor contacte principale, veți găsi contactele arc. Acestea sunt concepute pentru a suporta greul daunelor atunci când întrerupătorul se deschide. Acestea fac contact înainte ca rețeaua să se închidă și se separă după deschiderea rețelei, astfel încât arcul se formează pe ele în locul suprafețelor principale-care transportă curentul principal. Design inteligent.
Apoi mai este jgheabul cu arc – un teanc de plăci metalice aranjate astfel încât un arc tras în ea să fie împărțit în segmente mai mici și răcit până când nu se poate susține singur. Gândește-te la el ca la un labirint prin care arcul trebuie să treacă și, când ajunge la sfârșit, nu mai are energie.
Mecanismul de acționare este cel care mișcă totul. La ACB-urile mai mari, acesta este adesea un mecanism de energie stocată - arcuri care sunt încărcate fie manual, fie cu un motor mic, gata să trântească contactele închise sau deschise cu o viteză constantă, indiferent de modul în care operatorul mișcă mânerul.
Funcționare normală – Doar trecerea curentului
Când totul merge bine, ACB-ul stă acolo și își face treaba. Curentul intră printr-un terminal, trece prin contacte și iese pe cealaltă parte. Unitatea de declanșare – fie că este termică, magnetică sau electronică – monitorizează continuu curentul.
În întrerupătoarele-magnetice termice, există o bandă bimetală care se încălzește pe baza curentului care trece prin . Curentul normal îl menține cald, dar nu suficient pentru a se îndoi. Există și o bobină magnetică care produce un câmp magnetic proporțional cu curentul.
În declanșatoarele electronice moderne, transformatoarele de curent de pe fiecare fază transmit semnale către un microprocesor care urmărește problemele. Acestea sunt mult mai precise și pot fi ajustate pentru diferite curbe și funcții de deplasare.
Când lucrurile merg prost – Secvența călătoriei
Aici devine interesant. Să presupunem că are loc un scurtcircuit în aval. Curentul crește până la mii de amperi în milisecunde.
Într-un întrerupător termic-magnetic, acel curent mare creează instantaneu un câmp magnetic puternic în jurul bobinei. Câmpul trage de o armătură care declanșează mecanismul, deschizând contactele. Acest lucru se întâmplă în aproximativ 10 milisecunde - mai puțin de jumătate de ciclu.
Într-un întrerupător declanșat electronic, microprocesorul vede supracurent și trimite un semnal către o declanșare în șunt sau eliberează un blocaj magnetic. În orice caz, mecanismul de acționare este eliberat.
Arcul – și cum să-l ucizi
Când contactele încep să se separe, tensiunea încearcă să mențină curentul care curge prin decalaj. Aerul ionizează, devenind conductiv și se formează un arc. Acest arc poate atinge temperaturi de câteva mii de grade. Lăsat singur, ar distruge contactele și va continua să conducă până când ceva se va topi.
Acesta este locul în care jgheabul arcului își câștigă păstrarea. Pe măsură ce contactul în mișcare se îndepărtează, arcul este tras în sus – fie suflat magnetic de câmpul de curent în sine, fie ghidat mecanic – în stiva de plăci metalice. Fiecare placă împarte arcul în arce mai mici în serie. Fiecare divizare adaugă cădere de tensiune, iar plăcile răcesc arcul. În cele din urmă, tensiunea necesară pentru a menține toate acele arcuri mici depășește ceea ce poate furniza sistemul și arcul se stinge.
Întregul proces durează poate 25 până la 40 de milisecunde pentru un ACB tipic. Nu instant, dar suficient de rapid pentru a limita daunele.
Energia stocată – De ce Big Breakers nu se bazează pe mușchi
Dacă ați acționat vreodată un ACB mare manual, știți că nu răsturnați doar un mâner. Încărcați mai întâi arcurile pompând o pârghie sau lăsând un motor să funcționeze. Acea energie stocată este cea care închide contactele – rapid și cu forță, indiferent de cât de lent te miști.
Acest lucru contează deoarece viteza de contact afectează stingerea arcului. Dacă închideți încet, contactele pot sări sau arc înainte de a fi complet realizate. Dacă deschideți încet, arcul atârnă prea mult. Mecanismele de energie stocată asigură o viteză constantă de fiecare dată.
Diferența dintre ACB și Breakers mai mici
Oamenii confundă uneori ACB-urile cuîntrerupătoare de carcase turnatesau MCCB-uri. Ambele sunt întrerupătoare de aer într-un anumit sens, dar ACB-urile sunt în general mai mari, au valori nominale de curent continuu mai ridicate și includ adesea protecție și monitorizare mai sofisticate .
ACB-urile sunt, de asemenea, proiectate pentru a fi deservite. Puteți să le deschideți, să inspectați contactele, să înlocuiți jgheaburile de arc și să reglați setările. Un întrerupător de carcasă turnat este de obicei sigilat – când este gata, înlocuiți întreaga unitate.
O altă diferență este modul în care gestionează curentul de defect. MCCB-urile sunt proiectate pentru a limita curentul - se întrerup atât de repede încât curentul de defect nu atinge niciodată vârful maxim. ACB-urile sunt construite pentru a rezista defecțiunii pentru o perioadă scurtă de timp, în timp ce dispozitivele din aval rezolvă problema. Această selectivitate este crucială în sistemele mari în care nu doriți să declanșeze întrerupătorul principal pentru fiecare defecțiune mică a unui circuit de ramură.
Concepții greșite comune
Am auzit oameni spunând că ACB-urile sunt învechite, înlocuite cu vid sau SF6. Nu este valabil pentru tensiune joasă. Aerul este liber, nu curge și nu necesită o manipulare specială. Pentru tensiuni sub 1000V, ruptoarele de aer sunt încă calai de lucru.
Altul: că toate ACB-urile sunt la fel. Nu sunt. Unele folosesc declanșări termice simple, altele au control complet al microprocesorului cu comunicare cu sistemele de management al clădirii. Principiul de bază este același, dar sofisticarea variază foarte mult.
Și cel care mă înnebunește: „Dacă s-a împiedicat, doar reseta-l și repornește-l”. Nu. Afli mai întâi de ce s-a împiedicat. Breakers nu se împiedică fără motiv.
Încheierea
Deci, cum funcționează un întrerupător de circuit de aer? Transportă curent atunci când ar trebui, detectează când curentul depășește nivelurile de siguranță, deschide contacte pentru a întrerupe acel curent și folosește proprietățile aerului și un design mecanic inteligent pentru a stinge arcul rezultat. Face acest lucru în mod fiabil, în mod repetat și fără gaze sau uleiuri speciale.
Data viitoare când treci pe lângă una într-o substație sau o fabrică, vei ști ce se întâmplă în interiorul acelei cutii de metal. Și veți aprecia ingineria care îi permite să stea acolo în liniște ani de zile, așteptând acea fracțiune de secundă când trebuie să-și facă treaba.
Dacă lucrezi cuîntreruptoare de circuit de aerși vă aflați vreodată nesigur cu privire la care model se potrivește configurației dvs., cum să apelați setările de protecție sau doar doriți să treceți printr-o situație dificilă cu cineva care a fost acolo, sunt bucuros să vă ajut. Fără supraîncărcare de jargon tehnic, fără discuții de vânzări insistente - doar sfaturi sincere și practice de la ani de experiență practică-.
Indiferent dacă dimensionați un echipament pentru un proiect nou, urmăriți o călătorie neplăcută sau vă gândiți la modernizarea unei instalații existente, nu ezitați să contactați. Să ne asigurăm că întrerupătoarele dvs. fac exact ceea ce ar trebui să facă atunci când contează cel mai mult.
E-mail: luna@yawei-electric.com
WhatsApp: +86 15206275931
