Wyłącznik powietrzny: zasada działania i zalety

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-02-12 11:50

Wyłącznik powietrzny to mechaniczne urządzenie przełączające, które gasi łuk sprężonym powietrzem i wyłącza, przewodzi, włącza prądy, gdy obwód jest zainstalowany. Służy do zapobiegania zwarciom i przeciążeniom w instalacjach elektrycznych, a także w kontroli obwodów elektrycznych. Niektóre jednostki są wyposażone w dodatkową funkcję ochrony przed krytycznymi spadkami napięcia i innymi sytuacjami.

Opis

Istnieją pewne wymagania stawiane tego typu urządzeniom, w tym zapewnienie bezpiecznej ciągłej eksploatacji i niezawodnej ochrony przed przeciążeniami i zwarciami w sieci. Jakość urządzenia odgrywa szczególną rolę, ponieważ działanie wyłączników powietrznych może odbywać się w różnych warunkach temperaturowych i wilgotnościowych, w obecnościobciążenia wibracyjne i częste przełączanie. Odbiorniki elektryczne znajdują się pod wpływem elektrodynamicznym i termicznym wyłączników, dzięki czemu minimalizowane są straty technologiczne i wydłuża się żywotność.

Automatyczne wyłączniki powietrzne jednocześnie kontrolują i chronią sieć. Są one podzielone na kilka typów w zależności od czasu odpowiedzi, który jest przeznaczony na otwarcie styków od momentu sygnału:

• selektywne;
• standard;
• duża prędkość (posiada funkcję ograniczania prądu).

Urządzenia olejowe

Takie produkty wykonywane są w formie zbiornika o kształcie prostokątnym, owalnym lub okrągłym. Wyłączniki powietrzne olejowe zostały wynalezione pod koniec ubiegłego wieku i działały jako wyłączniki w obwodach wysokiego napięcia. Izolatory ze stałymi stykami przechodzą przez ich osłonę, zamocowaną na obu końcach. Za pomocą pręta izolacyjnego urządzenie napędowe jest połączone z ruchomym stykiem, który z kolei znajduje się pomiędzy dwoma jednobiegunowymi stałymi stykami. Są całkowicie pokryte olejem transformatorowym, który wypełnia zbiornik do pewnego poziomu. Poduszka powietrzna zajmuje przestrzeń między pokrywą a powierzchnią oleju.

Moc

Konstrukcja urządzenia znajduje się w obudowie dielektrycznej. Wyłączniki powietrzne stosowane do niskiego napięcia są mocowane na szynie DIN. Do przykręcania elementówokablowanie jest podłączone, a za pomocą dźwigni urządzenie jest wyłączane i włączane. Etui trzymane jest na szynie za pomocą specjalnego zatrzasku - dzięki czemu urządzenie można szybko zdjąć, najpierw je odsuwając. Styki nieruchome i ruchome są niezbędne w procesie przełączania obwodów. Ruchomy element wykorzystuje sprężynę, aby umożliwić zwolnienie styków. Czynność tę można wykonać za pomocą rozdzielacza magnetycznego lub termicznego.

Rozdzielacz ciepła

Płyta bimetaliczna tworząca rozdzielacz termiczny jest podgrzewana przez płynące napięcie. Mechanizm łupania następuje po wygięciu płyty, spowodowanym przepływem prądu o napięciu powyżej ustawionej wartości. Właściwości prądu mają bezpośredni wpływ na okres odpowiedzi, który może wynosić do godziny. Element reaguje na napięcie ustawione podczas produkcji. Wyłącznik powietrzny HBV może być użyty natychmiast po osiągnięciu przez płytkę normalnej temperatury, co nie jest typowe dla bezpiecznika pływakowego.

Rozdzielacz magnetyczny

Mechanizm działania urządzenia magnetycznego jest napędzany przez ruchomy rdzeń. Rozgałęźnik tego typu jest elektrozaworem, przez uzwojenie którego prąd przepływa przez wyłącznik, po przekroczeniu wartości nominalnej rdzeń zaczyna się cofać. Typ magnetyczny ma właściwość natychmiastowej reakcji, czym termiczna nie może się pochwalić, ale reakcja zachodzi tylko w przypadku znacznego przekroczenia zadanego progu. Stosuje się kilka odmian, które mają różne stopnie wrażliwości.

W procesie łupania istnieje możliwość powstania łuku elektrycznego. Aby temu zapobiec, obok styków umieszczana jest siatka łukowa, a same elementy są wykonane w specjalnej formie.

Wyświetlenia

Wyłącznik powietrzny może mieć różne charakterystyki i funkcje, które są podzielone na niektóre typy:

• z lub bez możliwości ograniczania prądu;
• biegun urządzenia zależy od liczby dostępnych biegunów;
• z zerowym, niezależnym lub maksymalnym rozdzielaczem napięcia;
• bez kontaktów i z istniejącymi bezpłatnymi kontaktami dla sieci drugorzędnych;
• właściwości opóźnienia okresu rozdzielacza prądu mogą być różne: na przykład urządzenia mogą mieć opóźnienie, które jest odwrotnie zależne od napięcia, niezależnie od napięcia, lub może być nieobecne; możliwy jest również wariant, który łączy wszystkie właściwości;
• wyłączniki powietrzne, których urządzenie ma uniwersalne, kombinowane (zaciski dolne z podłączeniem tylnym i zaciski górne z podłączeniem przednim) i przednie;
• Sprężynowy, silnikowy lub ręczny.

Gaszenie łuku

Konstrukcja może mieć od jednego do czterech biegunów, przy czym w każdym przypadku znajdują się styki pomocnicze, rozgałęźnik, urządzenie rozdzielające, system gaszenia łuku elektrycznegooraz główny system kontaktowy. Może być jednostopniowy (w przypadku zastosowania elementów ceramiczno-metalowych), dwustopniowy (łukowe i styki główne) i trójstopniowy (oprócz łuku i styków głównych dodawane są styki pośrednie).

System gaszenia łuku może być wykonany ze specjalnych komór łukowych w komorach lub posiadać komory z małymi szczelinami. W przypadku pracy wysokonapięciowej stosowane są typy kombinowane, łączące dwie opcje gaszenia łuku.

Funkcje

Każdy wyłącznik powietrzny VVB ma ustawiony limit napięcia zwarcia, jeśli występuje prąd wyższy niż istniejący parametr, istnieje możliwość zgrzania lub spalenia styków, w wyniku czego urządzenie pęka. Może być wykonany w wersji wysuwanej lub stacjonarnej i posiadać napęd silnikowy lub ręczny. Napęd może mieć działanie pneumatyczne, zdalne, elektromagnetyczne i inne i jest przeznaczony do wyłączania i włączania urządzenia.

Przekaźnik z bezpośrednim mechanizmem działania działa jak rozgałęźnik. W takim przypadku części termobimetaliczne lub elektromagnetyczne zapewniają wyłączenie, jeśli sieć pierwotna charakteryzuje się brakiem prądu, a także podczas przeciążenia i zwarcia. Konstrukcja rozłupująca obejmuje sprężyny wyzwalające, wahacze, zatrzaski i dźwignie. Oprócz otwierania wyłącznika, służy do zapobiegania możliwości zamknięcia w przypadku zwarcia.

Wyciąg

Proces wyłączania może się charakteryzować obecnością opóźnienialub jego brak. Rodzaj przełącznika, w szczególności szybkość jego odpowiedzi, zależy od przedziału czasu, w którym zastana wartość jest przekroczona i styki rozchodzą się. W ten sposób rozpowszechniły się szybkie, selektywne i standardowe przełączniki. Dwie ostatnie opcje nie mają możliwości ograniczenia prądu. W urządzeniach selektywnych ochrona sieci jest realizowana za pomocą zainstalowanych przełączników o różnych szybkościach odpowiedzi: odbiorca ma wartość minimalną, parametr ten stopniowo wzrasta w kierunku źródła zasilania.

Przełącznik i bezpiecznik

Przeciążenia w sieci mogą prowadzić do pożaru lub przynajmniej uszkodzenia zainstalowanego sprzętu elektrycznego. Aby zapobiec takim sytuacjom, stosuje się wyłącznik powietrzny dla STP 100 i bezpiecznik, którego mechanizm ma przerywać prąd, ale każdy z nich ma swoją własną charakterystykę. Główną częścią bezpiecznika jest metalowy element, który topi się przy nadmiernym nagrzaniu. W wyłączniku powietrznym zastosowano specjalny mechanizm wyzwalany napięciem krytycznym, który po zadziałaniu wystarczy uruchomić urządzenie, a bezpieczniki często trzeba wymieniać na nowe, ale ich główną zaletą jest szybka reakcja.

Warto również zauważyć, że w zależności od warunków pracy każda z opcji jest bardziej preferowana. Bezpieczniki są zaimplementowane we wszystkichsklepy powiązanych produktów i wyróżniają się niskimi kosztami. Szybka reakcja na przepięcia zapewnia niezawodną ochronę bardzo wrażliwych urządzeń.

Oprócz możliwości resetowania, wyłącznik powietrzny 110kV ma wiele innych zalet. Na przykład możesz natychmiast zidentyfikować reagujące urządzenie i szybko je uruchomić.

Negatywne strony

Główną wadą jest kosztowna instalacja i późniejsza naprawa wyłączników powietrznych. Charakteryzują się również wolniejszą szybkością reakcji na przekroczenie prądu znamionowego, przez co istnieje możliwość uszkodzenia urządzeń elektronicznych. Ponadto są wrażliwe na naprężenia mechaniczne i wibracje.

Ponieważ wyłącznik powietrzny i bezpiecznik pełnią różne funkcje, nie można ich zamieniać. Aby zdecydować, jakiego urządzenia potrzebujesz, skontaktuj się z profesjonalistami, którzy pomogą Ci wybrać najlepszą opcję dla istniejącej sieci elektrycznej.

Dodatkowa ochrona

Aby zapobiec uszkodzeniom urządzeń spowodowanym przepięciami, stosuje się ochronę przeciwprzepięciową sieci. Istnieją dwie możliwości montażu takich urządzeń: na specjalnej szynie w szafce elektrycznej w przypadku użycia dla grupy odbiorców energii lub lokalnie przy konkretnym urządzeniu.

Takie urządzenia umożliwiają filtrowanie przepięć awaryjnych w sieci zewnętrznej i blokowanie przepływów dużej mocy. Mimofakt, że szczyty napięcia nie docierają do odbiorców energii, przepływ prądu pozostaje na tym samym poziomie. Najnowsze układy elektroniczne zapewniają długi czas pracy i szybkie czasy reakcji. Ochrona sieci dzięki procesorom elektronicznym reaguje na przekroczenie parametrów w tysięcznych częściach sekundy.

Wydajność

Dzisiaj różne typy wyłączników powietrznych stały się bardziej doskonałe i funkcjonalne, co osiągnięto dzięki następującym dodatkom:

• Zestawy prądotwórcze wykorzystują obieg wymuszonego chłodzenia.
• Wysokiej jakości materiały i drobiazgowa konstrukcja zapewniają dużą niezawodność i długą żywotność przed koniecznością naprawy.
• Przepięcia łączeniowe nabrały ograniczenia, którego obecność odgrywa szczególną rolę w przypadku urządzeń wysokiego napięcia.
• Modularny układ serii zapewnia możliwość tworzenia z identycznych modułów kilku serii, charakteryzujących się szerokim zakresem napięć, w celu testowania i realizacji urządzeń, które są łatwe w produkcji, instalacji i obsłudze.
• Używaj schematów sterowania z szybką reakcją i minimalnymi wahaniami czasu. Ich głównym zadaniem jest zapewnienie pracy urządzeń przy znacznym przekroczeniu napięcia i odłączeniu podczas półcyklu. Również dzięki nim urządzenia z funkcją synchronicznego włączania i wyłączania.
• Elementy do gaszenia łukuumieszczony w sprężonym powietrzu. Osiąga to wysoką charakterystykę przepustowości dla napięcia znamionowego, niezawodną izolację przerw między stykami, szybką odpowiedź i właściwości przełączania. Najczęściej ciśnienie powietrza mieści się w zakresie 6-8 MPa.