Воздушные выключатели принцип действия: Воздушные выключатели: принцип работы, классификация

Воздушные выключатели: принцип работы, классификация

Воздушный выключатель — это особый коммутационный аппарат, который применяется только в высоковольтных цепях. Гашение дуги, перемещение контактной силовой группы выполняется сильным потоком сжатого воздуха, нагнетаемого отдельным механизмом. Так как этот аппарат должен выполнять операции с высоким напряжением, то его надёжность и изоляционные свойства должны быть всегда на высоком уровне. Конструкция его выполняется согласно ГОСТа Р52565–2006. В мировой практике они используются в основном в постсоветском пространстве в цепях от 35 кВ и выше. После того как были изобретены элегазовые и вакуумные выключатели высокого напряжения, презентация и внедрение которых, состоялись ещё в 60-е годы прошлого века, этот тип выключателей начал исчезать постепенно с распределительных устройств самых развитых стран.

В современной электротехнике применяется на данный момент только воздушный автоматический выключатель способный производить действия по коммутации, а также надёжно защищать электроприёмники от аварийных режимов короткого замыкания или же перегрузок. В принципе это тот же обычный автомат, только очень редко выпускается он на напряжение выше 1000 Вольт.

Принцип действия

Принцип действия воздушных выключателей основан на гашении электрической дуги, появляющейся при разрыве нагрузки. Этот процесс может происходить двумя типа движения воздуха:

  1. Продольный;
  2. Поперечный.

Воздушный выключатель может иметь несколько контактных разрывов, и это зависит от номинального напряжения, на которое он рассчитан. Для облегчения гашения особо больших типов дуги к дугогасящим контактам подключается шунтирующее сопротивление. Автоматические воздушные выключатели, работающие по принципу гашения дуги в обычных камерах, без наличия сжатого воздуха не имеют таких элементов. Камера гашения дуги у них состоит из перегородок, которые разбивают дугу на мелкие части, и она поэтому не разгорается и быстро тухнет. В этой статье речь пойдёт больше о работе высоковольтных (выше 1000 Вольт) выключателей, не оснащённых встроенной, а имеют управление в схему которой заведены релейные защиты.

Принцип работы высоковольтного выключателя со сжатым воздухом отличается друг от друга конструктивными особенностями, а в частности, с отделителем и без него.

В выключателях, которые оснащены отделителями силовые контакты соединены с специальными поршнями и составляют один контактно-поршневой механизм. Отделитель же включен последовательно к контактам дугогашения. То есть отделитель с дугогасящими контактами образует один полюс выключателя. При замкнутом положении и дугогасящие контакты и отделитель находятся в одном замкнутом состоянии. Во время подачи отключающего сигнала, срабатывает механический пневмоклапан, который в свою очередь открывает пневмопривод, при этом воздух с расширителя воздействует на контакты дугогашения. Расширитель, кстати, также специалисты называют ресивером. При этом силовые контакты размыкаются, а возникшая вследствие этого дуга гасится потоком сжатого воздуха. После чего отключается и сам разделитель, разрывая ток, который остался. Подача воздуха должна быть чётко отрегулирована, чтобы её хватило на уверенное гашение дуги. После прекращения подачи воздуха дугогасительные контакты принимают включенное положение, а разрыв цепи обеспечивается только разомкнутым выключателем. Поэтому при работе на электроустановках, которые питаются от таких выключателей обязательно необходимо выполнять размыкание разъединителей для безопасного проведения работ. Одного отключения пневмовыключателя мало! Чаще всего в цепях до 35 кВ применяется конструкция с открытыми отделителями, а если напряжение, при котором, работает выключатель выше то отделители уже изготавливаются в виде специальных воздухонаполненных камер. Выключатели с отделителем, например, выпускались в советском союзе под маркой ВВГ-20.

Если выключатель воздушный высоковольтный не имеет отделителя, то дугогосящие контакты его выполняют также роль и разрывания цепи и гашения возникшей дуги. Привод в них отделён от среды, в которой происходит гашение, а контакты могут иметь одну или даже две ступени работы.

Классификация устройств

Все воздушные высоковольтные выключатели, кроме как, по конструкции (с отделителем и без) отличаются, также и по назначению:

  • Сетевые. Они рассчитаны на напряжение 6000 вольт и выше и используются в цепях переменного тока для включения и выключения потребителей в нормальных неаварийных режимах работы, а также отключение при возникших коротких замыканиях;
  • Генераторные. Применяются в сетях с рабочим напряжением от 6 до 24 тысяч Вольт, для подключения в эти цепи генераторов. Выдерживают пусковые токи, а также режимы К.З.;
  • Для электротермических установок. Рабочее напряжение, при котором возможна нормальная коммутация, составляет 6–220 кВ. Может работать также и в аварийных режимах.
  • Специального назначения. Они выпускаются не серийно, а под заказ и изготавливаются с учётом местных условий эксплуатации.

И также выключатели, имеющие пневмоустановку для работы, разделяются по виду и расположению этого механизма, нагнетающего воздух аппарата:

  1. Опорные;
  2. Подвесные. Имеют подвешивающую к порталу, установленному на ОРУ, конструкцию;
  3. Выкатные. Оснащены механизмом для выкатывания из распредустройства;
  4. Встраиваемые в КРУ (комплектные распределительные устройства).

Преимущества и недостатки

Преимуществ таких устаревших устройств немного вот основные из них:

  1. В связи с давним применением имеется большой опыт как эксплуатации, так и ремонта;
  2. В отличие от других более современных собратьев (особенно элегазовых) данные выключатели поддаются ремонту.

Из недостатков хотелось бы выделить следующие:

  1. Наличие для работы дополнительной пневмоаппаратуры или же компрессоров;
  2. Повышенный шум при отключении, особенно при аварийных режимах короткого замыкания;
  3. Крупные несовременные габариты, что вызывает увеличение территории выделяемой для ОРУ;
  4. Боятся влажного воздуха и запылённости. Поэтому для воздушных систем применяются дополнительные меры, устанавливается направленное на уменьшение этих вредных факторов оборудование.

Дополнительные элементы для воздушных выключателей

Сам выключатель не может создавать поток сжатого воздуха, на котором основана его работа, поэтому для его эксплуатации необходимы следующие основные компоненты:

  1. Компрессор для создания сжатого воздуха;
  2. Герметичную систему пневматических приводов;
  3. Ресивер для хранения уже готового сжатого воздуха.

В связи с применением этих компонентов также согласно ГОСТа необходимы:

  • Манометры. Они показывают реальное давление в резервуаре выключателя;
  • Реле минимального давления контакты которого обеспечат подачу сигнала в случае снижения определённого давления которое нормируется. Эту же роль может играть и манометр, содержащий электроконтактную часть;
  • Запорный общий клапан, который устанавливается на воздухопроводе;
  • Обратный клапан, обеспечивающий надёжное перекрывание выхода сжатого воздуха с резервуара при понижении давления в подводящем воздухопроводе;
  • Фильтр очищающий воздух от различной, токопроводящей и не только, пыли;
  • Устройство для спускания воздуха или воды из самой нижней точки резервуара.

Подготовка воздуха

Если распределительная подстанция оборудован этим типом выключатели то к воздуху, подаваемому в них тоже предъявляться ряд требований, направленных на подготовку воздуха его очистку и удаление влаги. Пыль, имеющаяся в воздухе, даже очень мелкая снижает разрядное напряжение, а также засоряет клапаны. Особую опасность вызывает влажность, которая при изменениях в окружающей среде может конденсироваться в воздуховоде. Из-за этого зимой, возможно, обледенение клапанов и труб, и нарушение проходимости воздуха под давлением. Стальные же элементы быстро ржавеют и изнашиваются. Появление конденсата на внутренней поверхности изоляторов, приводит к ухудшению электрической прочности и даже к пробоям.

Для очистки воздуха используются масляные фильтры, которые установлены на всасывающих патрубках. Чистка их должна быть регулярной, и чем выше запыленность тем меньше период между ними. Уменьшение влаги в воздухе производится путём подвергания его сжатию выше номинального давления в два раза. Влага, улавливаемая в змеевике, спускается, а сжатый воздух проходит через редуктор, который и снижает его давление. Дополнительная осушка выполнятся может с помощью абсорбентов, улавливающих воду из воздуха. Эти две беспрецедентные меры позволяют добиться значительного снижения влаги почти до нулевого значения.

Типы выпускаемых высоковольтных воздушных выключателей

Выключатели серии ВВБ

Они выпускаются ПО «Электроаппарат», рассчитаны на работы с U от 110 до 750 кВ. Их ключевые элементы устанавливаются на колонны, сделанные из фарфоровых надёжных изоляторов. Рабочее давление, которое должен создать компрессор от 2 до 2, 6 МПа этот фактор зависит от того на какое напряжение будет эксплуатироваться аппарат.

Выключатели серии ВВБК

Они предназначены для работы в сетях с напряжением 110–500 Кв. В их системах давление сжатого воздуха не должно быть меньше 4 МПа. Для улучшения гашения дуги при таких напряжениях применяется двухсторонняя подача очищенного воздуха. Простая пневматическая система, была заменена более усовершенствованной пневмомеханической, именно это позволило значительно уменьшить время срабатывания при отключениях, что важно в таких цепях.

Выключатели серии ВВГ-20

Они исключительно используются для генераторов. Они разработаны для работы с номинальным напряжением 20 кВ и номинальный ток 20 кА, а ток отключения составляет 160 кА. Давление воздуха в районе 2 МПа. При включении коммутатора сначала происходит срабатывание отделителя, а затем уже и сам дугогасящий механизм. Они предназначены только для внутренней установки.

При работе со сжатым воздухом и опасным высоким напряжением стоит быть особо осторожным, так как эти два вида энергии могут привести не только к травмам, но и к лишению жизни.

Видео об устройстве и назначении частей выключателя

Воздушный выключатель: принцип работы, преимущества, недостатки

Этот тип выключателей — это такой автоматических выключателей, который работает на воздухе при атмосферном давлении. После  разработки масляного выключателя автоматический автоматический выключатель среднего напряжения (ACB) полностью заменяется масляным выключателем  в разных странах.

Принцип работы воздушного выключателя (ACB)

Принцип работы этого выключателя сильно отличается от принципа работы любого другого типа выключателей. Основная цель автоматического выключателя  всех типов — предотвратить восстановление дуги после нулевого тока, создав ситуацию, когда контактный зазор будет выдерживать напряжение  восстановления системы. Воздушный выключатель работает одинаково, но по-разному. Для прерывания дуги он создает напряжение дуги,  превышающее напряжение питания. Дуговое напряжение определяется как минимальное напряжение, требуемое для поддержания дуги.  Этот автоматический выключатель увеличивает напряжение дуги главным образом тремя различными способами:

1. Он может увеличить напряжение дуги за счет охлаждения дуговой плазмы. По мере уменьшения температуры дуговой плазмы подвижность частицы в  дуговой плазме уменьшается, поэтому для поддержания дуги требуется более высокий градиент напряжения.

2. Он может увеличить напряжение дуги за счет удлинения дуги. По мере увеличения длины пути дуги сопротивление пути увеличивается и,  следовательно, для поддержания того же дугового тока требуется дополнительное напряжение для прохождения по дуговому пути. Это означает,  что напряжение дуги увеличивается.

3. Разделение дуги на ряд последовательных дуг также увеличивает напряжение дуги.

Первая цель обычно достигается за счет превода дугу в контакт с большей площадью из изоляционного материала.  Каждый воздушный выключатель оснащен камерой, окружающей контакт. Эта камера называется «дуговым лотком». Дуга приводится в нее. Если внутренняя  часть дугового желоба имеет соответствующую форму, и если дуга может соответствовать форме, стена дугового желоба поможет добиться охлаждения.  Этот тип дугогасительных должен быть сделан из огнеупорного материала.

Вторая цель, которая удлиняет путь дуги достигается одновременно с первой целью. Если внутренние стенки дугового желоба сформированы таким  образом, что дуга не только принудительно приближается к ней, но также приводится в змеевидный канал, проецируемый на стенку дугового желоба.  Удлинение дуговой дорожки увеличивает сопротивление дуги.

Третья цель достигается за счет использования металла дуговой резки внутри дугогасительной камеры. Главный дуговый желоб разделяется на числа  небольших отсеков с использованием металлических разделительных пластин. Эти металлические разделительные пластины на самом деле являются  дуговыми разветвителями, и каждый из небольших отсеков ведет себя как отдельный мини-дуговый желоб. В этой системе начальная дуга  разбивается на ряд последовательных дуг, каждый из которых будет иметь свой собственный мини-дуговый желоб.

 

1. Основные контакты

2. Запирающие контакты

3. Нарезка дуги в направлении стрелки

4. Дуговые щиты

5. Токопроводящие клеммы

В воздушном резервуаре находится воздух под высоким давлением от 20 до 30 кг / см2. И этот воздух взят из системы сжатого воздуха.  На резервуаре имеются три полые изоляционные колонны, установленные с клапанами у основания. На верхней части пустотелых изоляционных  камер установлены две дугогасящие камеры. Токоподводящие части соединяют три камеры выгорания дуги друг с другом последовательно, а  полюс — к соседнему оборудованию, так как между проводником и воздушным резервуаром существует очень высокое напряжение, весь узел камеры  гашения дуги установлен на изоляторах. Поскольку в серии есть три столба с двойной дугой, у них шесть размыкателей на полюс. Каждая камера  выгорания дуги состоит из одного двойного фиксированного контакта. Есть два движущихся контакта. Движущиеся контакты могут перемещаться в  осевом направлении, чтобы открываться или закрываться.

Механизм работы управляет стержнями, когда он получает пневматический или электрический сигнал. Клапаны открываются так, чтобы посылать  воздух высокого давления в полость изолятора. Воздух высокого давления быстро поступает в камеру с двойной дугой. Когда воздух поступает в  камеру гашения экструзии, давление на движущиеся контакты становится больше, чем пружинное давление, и это приводит к открытию контактов.

Контакты перемещаются на короткое расстояние против давления пружины. В конце контактов перемещение части для выходящего воздуха  закрывается движущимися контактами, и вся камера гашения дуги заполнена воздухом высокого давления, так как воздух не пропускается.  Однако в течение периода дуги воздух выходит через отверстия и отводит ионизированный воздух. Закрывая клапан, он поворачивается так,  чтобы закрыть соединение между полостью изолятора и резервуаром.

Клапан подает воздух из полого изолятора в атмосферу. В результате давление воздуха в камере затухания дуги снижается до атмосферного давления,  а движущиеся контакты закрываются по неподвижным контактам благодаря пружинному давлению, открытие происходит быстро, потому что воздух занимает  незначительное время для перемещения из резервуара к движущемуся контакту. Дуга гаснет в течение цикла. Таким образом, воздушный выключатель очень  быстро разрушает ток. Закрытие также происходит быстро, потому что давление в камере погашения дуги сразу падает, а контакты закрываются в силу давления пружины.

 

Преимущества:

· Рост диэлектрической прочности настолько быстр, что конечный контактный зазор, необходимый для выгорания дуги,
очень мал, что уменьшает размер устройства.

· Риск пожара устраняется.

· Из-за меньшей энергии дуги, воздушные воздушные выключатели очень подходят для условий, требующих частых операций.

· Дугогасительные изделия полностью удаляются при взрыве, в то время как масло ухудшается при последовательных операциях;  исключается замена обычного масла.

· Энергия, подаваемая для выгорания дуги, получается из воздуха высокого давления и не зависит от тока, который должен быть  прерван.

· Время дуги очень мало из-за быстрого нарастания диэлектрической прочности между контактами. Поэтому энергия дуги  является лишь малой величиной, что в масляных выключателях приводит к меньшему сжиганию контактов.

 

Недостатки:

· Для компрессорной установки, которая обеспечивает воздушный взрыв, требуется значительное техническое обслуживание.

· Воздушные выключатели очень чувствительны к изменениям скорости перенапряжения.

· Воздушные выключатели широко применяются в установках высокого напряжения. Большинство выключателей для напряжений  свыше 110 кВ относятся к этому типу.

назначение, принцип действия, преимущества и недостатки

Высоковольтные воздушные выключатели (ВВВ) – вид высоковольтных выключателей, в которых в качестве изолирующей и дугогасящей среды используется атмосферный воздух. При размыкании контактов возникает электрическая дуга, представляющая собой электрический разряд в воздушном зазоре. Условием для существования электрического разряда является наличие ионизированного газа – плазмы, особой физической формы вещества состоящей из положительно и отрицательно заряженных частиц в примерно равных пропорциях. Для гашения дуги необходимо уменьшить ее электрическую проводимость и понизить температуру столба дуги, тем самым вызвав деионизацию – уменьшение плотности заряженных частиц.

В высоковольтных воздушных выключателях для деионизации используется поток воздуха, подаваемый под большим давлением в область горения дуги, что приводит к интенсивному отводу тепла (снижению температуры дуги) и растягиванию дуги (уменьшению проводимости). В зависимости от способа (направления) протекания воздушного потока различают продольное, поперечное и несимметричное дутье. При продольном дутье воздушный поток движется параллельно основной оси дуги, при этом дуга не растягивается, а деионизация идет за счет интенсивного охлаждения и отчасти разряжения ионизированного газа в области дуги. Поперечное дутье основано на движении потока воздуха перпендикулярно дуговому разряду – происходит и удлинение и отвод тепла от дугового столба. Для несимметричного дутья используются полые контакты с неодинаковыми внутренними диаметрами.

К преимуществам высоковольтных воздушных выключателей (ВВВ) можно отнести ремонтопригодность, пожаробезопасность и большую скорость отключения. Недостатки высоковольтных воздушных выключателей (ВВВ) вытекают из их конструкции: необходимость в резервуаре со сжатым воздухом и устройстве для его наполнения приводят к росту габаритов выключателей, его стоимости и шумности при работе.

Воздушный выключатель: принцип работы

А Вы знаете про воздушный выключатель: принцип работы?

Принцип работы этого выключателя сильно отличается от принципа работы любого другого типа выключателей.

Автоматический выключатель пневматического типа


Этот тип выключателей — это такой автоматический выключатель, который работает на воздухе при атмосферном давлении. После разработки масляного выключателя автоматический выключатель среднего напряжения (ACB) полностью заменяется масляным выключателем в разных странах. Но в таких странах, как Франция и Италия, ACB по-прежнему предпочтительнее выбирать напряжение до 15 кВ. Это также хороший выбор, чтобы избежать риска нефтяного пожара, в случае масляного выключателя. В Америке ACB использовались исключительно для системы до 15 кВ до разработки новых вакуумных и элегазовых выключателей.

Принцип работы воздушного выключателя


Принцип работы этого выключателя сильно отличается от принципа работы любого другого типа выключателей. Основная цель автоматического выключателя всех типов — предотвратить восстановление дуги после нулевого тока, создав ситуацию, когда контактный зазор будет выдерживать напряжение восстановления системы. Воздушный выключатель работает одинаково, но по-разному. Для прерывания дуги он создает напряжение дуги, превышающее напряжение питания. Дуговое напряжение определяется как минимальное напряжение, требуемое для поддержания дуги.
Этот автоматический выключатель увеличивает напряжение дуги главным образом тремя различными способами:
  1.     Это может увеличить напряжение дуги за счет охлаждения дуговой плазмы. По мере уменьшения температуры дуговой плазмы подвижность частицы в дуговой плазме снижается; поэтому для поддержания дуги требуется больше градиента напряжения.
  2.     Это может увеличить напряжение дуги за счет удлинения дуги. По мере увеличения длины пути дуги сопротивление пути увеличивается и, следовательно, для поддержания того же дугового тока требуется дополнительное напряжение для прохождения по дуговому пути. Это означает, что напряжение дуги увеличивается.
    Разделение дуги на ряд последовательных дуг также увеличивает напряжение дуги.

Типы ACB


Существует, в основном, два типа ACB:
  •    Обычный воздушный выключатель.
  •     Автоматический выключатель воздушного взрыва.

Работа ACB


Первая цель обычно достигается за счет того, что дуга контактирует с максимально возможной площадью изоляционного материала. Каждый воздушный выключатель оснащен камерой, окружающей контакт. Эта камера называется «дуговым желобом». Дуга приводится в нее. Если внутренняя часть дугового желоба имеет подходящую форму, и если дуга может быть выполнена в соответствии с формой, стена дугового желоба поможет добиться охлаждения. Этот тип дугогасительных должен быть сделан из какого-то из огнеупорного материала. Высокотемпературные пластмассы, армированные стекловолокном и керамикой, являются предпочтительными материалами для изготовления дугового желоба.

Вторая цель, которая удлиняет путь дуги, достигается одновременно с прицелом. Если внутренние стенки дугового желоба сформированы таким образом, что дуга не только принудительно приближается к ней, но также приводится в змеевидный канал, проецируемый на стенку дугового желоба. Удлинение дуговой дорожки увеличивает сопротивление дуги.
Третий способ достигается за счет использования металлического дугового разреза внутри дугового желоба. Главный дуговый желоб разделяется на числа небольших отсеков с использованием металлических разделительных пластин. Эти металлические разделительные пластины на самом деле являются дуговыми разветвителями, и каждый из небольших отсеков ведет себя как отдельный мини-дуговый желоб. В этой системе начальная дуга разбивается на ряд последовательных дуг, каждый из которых будет иметь свой собственный мини-дуговый желоб. Таким образом, каждая из расщепленных дуг имеет свой собственный эффект охлаждения и удлинения из-за своего собственного мини-дугового желоба, и, следовательно, индивидуальное напряжение на раздельной дуге становится высоким. В совокупности они создают общее напряжение дуги, намного превышающее напряжение в системе.

Это был принцип работы воздушного выключателя, теперь мы подробно обсудим работу ACB на практике.
Воздушный автоматический выключатель, работающий на уровне напряжения 1 кВ, не требует никакого устройства управления дугой. В основном для тяжелых токов короткого замыкания при низком напряжении (уровень низкого напряжения выше 1 кВ) ABC с соответствующим устройством управления дугой являются хорошим выбором. Обычно эти выключатели имеют две пары контактов. Основная пара контактов переносит ток при нормальной нагрузке, и эти контакты выполнены из меди. Дополнительная пара представляет собой дугогасительный контакт и выполнена из углерода. Когда выключатель разомкнут, основные контакты открываются первым, а при открытии основных контактов дугогасительные контакты все еще находятся в контакте друг с другом. По мере прохождения тока параллельный низкий резистивный путь через дугогасящий контакт при открытии основных контактов в главном контакте не будет никакой дуги. Акустика начинается только тогда, когда, наконец, разъединены дуговые контакты. Каждый из дуговых контактов оснащен дугогасителем, который помогает, дуговый разряд двигаться вверх из-за как тепловых, так и электромагнитных эффектов, как показано на рисунке. По мере того, как дуга движется вверх, она входит в дуговый желоб, состоящий из разветвителей. Дуга в лотке станет холоднее, удлиниться и разбить, поэтому напряжение дуги становится намного больше, чем напряжение системы во время работы воздушного выключателя, и поэтому дуга окончательно гаснет во время нулевого тока.

Хотя эти типы автоматических выключателей стали устаревшими для применения со средним напряжением, но они по-прежнему предпочтительны для высокой номинальной мощности при низком напряжении.

Автоматический выключатель воздушной струи


Эти типы воздушных выключателей использовались для системного напряжения 245 кВ, 420 кВ и даже больше, особенно там, где требовалась более быстрая работа выключателя. Воздушный воздушный выключатель имеет определенные преимущества перед масляным выключателем, которые перечислены ниже:
  1.     Нет опасности возникновения пожара, вызванного маслом.
  2.     Скорость размыкания автоматического выключателя значительно выше во время работы автоматического выключателя воздушной струи.
  3.     Дуговое тушение намного быстрее во время работы автоматического выключателя воздушной струи.
  4.     Продолжительность дуги одинакова для всех значений малых и больших перебоев токов.
  5.     Поскольку продолжительность дуги меньше, поэтому меньшее количество тепла реализуется от дуги к токоведущим контактам, следовательно, срок службы контактов увеличивается.
  6.     Устойчивость системы может быть хорошо поддержана, так как она зависит от скорости работы автоматического выключателя.
  7.     Требуется гораздо меньше обслуживания по сравнению с масляным выключателем.

Существуют также некоторые недостатки пневматических прерывателей
  •     Чтобы иметь частые операции, необходимо иметь достаточно большой воздушный компрессор.
  •     Также требуется постоянное техническое обслуживание компрессора, связанных воздушных труб и оборудования автоматического управления.
  •     Из-за высокоскоростного прерывания тока всегда существует вероятность высокой скорости нарастания напряжения повторного удара и текущего измельчения.
  •     Там также есть вероятность утечки воздуха из воздуховодов.

Как мы уже говорили ранее, в основном есть два типа ACB, простой воздушный выключатель и автоматический выключатель воздушной струи.

Но, более поздняя часть может быть разделена на три категории.

  1.     Axial Blast ACB.
  2.     Осевой взрыв ACB с боковым подвижным контактом.
  3.     Cross Blast ACB.

Осевой воздушный автоматический выключатель


В осевом взрыве ACB подвижный контакт находится в контакте с неподвижным контактом с помощью давления пружины, как показано на рисунке. В фиксированном контакте имеется отверстие сопла, которое заблокировано кончиком подвижного контакта при нормальном закрытом состоянии выключателя. При возникновении неисправности воздух высокого давления вводится в камеру дуги. Давление воздуха будет противостоять пружинному давлению и деформирует пружину, поэтому движущийся контакт снимается с неподвижного контакта, а отверстие сопла становится открытым. В то же время воздух высокого давления начинает течь по дуге через отверстие сопла фиксированного контакта. Этот осевой поток воздуха по дуге через отверстие сопла заставит дугу удлиняться и холоднее, поэтому напряжение дуги становится намного выше, чем напряжение в системе, что означает, что системное напряжение недостаточно для поддержания дуги, поэтому дуга гасится.

Осевой взрыв ACB с боковым перемещающимся контактом


В этом типе осевого пневматического выключателя движущийся контакт установлен на поршень, поддерживаемый пружиной. Чтобы открыть автоматический выключатель, воздух поступает в камеру дуги, когда давление достигает заданного значения, оно нажимает на движущийся контакт; между неподвижным и движущимся контактами проводится дуга. Воздушный взрыв немедленно передает дугу на дугогасительный электрод и, следовательно, гасится осевым потоком воздуха.

Автоматический выключатель перекрестного взрыва


Принцип работы автоматического выключателя с перекрестным воздушным потоком довольно прост. В этой системе воздушно-струйного выключателя струйная труба закреплена перпендикулярно движению подвижного контакта в дуговой комнате, а на противоположной стороне дугогасительной камеры одна выхлопная камера также установлена с одинаковым выравниванием струйной трубы, так что воздух, поступающий из струйной трубы, может прямо поступать в выхлопную камеру через контактный зазор выключателя. Выхлопная камера сплющена дуговыми разветвителями. Когда движущийся контакт снимается с неподвижного контакта, между контактом устанавливается дуга, и в то же время воздух высокого давления, поступающий из доменной трубы, будет проходить через контактный зазор и будет принудительно дуть в выхлопную камеру, где дуга разделена с помощью дуговых разветвителей и, в конечном счете, дуга закаливается.

Воздушный выключатель: принцип действия и преимущества

Воздушный выключатель представляет собой коммутационное механическое устройство, обеспечивающее гашение дуги с помощью сжатого воздуха, и отключение, проведение, включение токов при установленном состоянии цепи. Он используется для предупреждения коротких замыканий и перегрузок на электрических установках, а также в управлении электрическими цепями. Некоторые агрегаты оснащаются дополнительной функцией защиты от критического падения напряжения и других ситуаций.

Описание

К устройствам подобного вида предъявляются определенные требования, среди них обеспечение безопасного продолжительного использования и надежная защита от перегрузок и замыканий в сети. Качество исполнения прибора имеет особую роль, так как эксплуатация воздушных выключателей может происходить в различных температурных и влажностных условиях, при наличии вибронагрузок и частого переключения. Электроприемники находятся под электродинамическим и тепловым воздействием от выключателей, благодаря этому минимизируются технологические потери и увеличивается срок эксплуатации.

Автоматические воздушные выключатели одновременно управляют сетью и защищают ее. Они классифицируются на несколько видов по времени реагирования, которое отводится на размыкание контактов с момента сигнала:

  • селективные;
  • стандартные;
  • быстродействующие (имеют токоограничивающую функцию).

Масляные устройства

Такие изделия выполняются в виде резервуара прямоугольной, овальной или круглой формы. Масляные воздушные выключатели были изобретены в конце прошлого столетия и выступали в качестве выключателя в цепях, характеризующихся высоким напряжением. Через их крышку пропускаются изоляторы с неподвижными контактами, фиксируемые на обоих концах. При помощи изоляционной тяги приводное устройство соединяется с подвижным контактом, который, в свою очередь, находится между двумя однополюсными неподвижными контактами. Они полностью покрыты трансформаторным маслом, которое заполняет резервуар до определенного уровня. Воздушная подушка занимает пространство между крышкой и масляной поверхностью.

Крепление

Конструкция аппарата заключается в диэлектрическом корпусе. Автоматические воздушные выключатели, используемые для небольшого напряжения, фиксируются на установочном месте при помощи DIN-рейки. К винтовым элементам подключается проводка, а при помощи рычага производится отключение и включение прибора. Корпус держится на рейке за счет специальной защелки — так устройство можно быстро снять, предварительно отодвинув ее. Неподвижный и подвижный контакты необходимы для процесса коммутации цепи. В подвижном элементе используется пружина для обеспечения возможности разъединения контактов. Данное действие может выполняться магнитным или тепловым расщепителем.

Тепловой расщепитель

Биметаллическая пластина, из которой состоит расщепитель теплового вида, нагревается протекающим напряжением. Механизм расщепления происходит после изгибания пластины, вызванного прохождением тока с напряжением, выше установленного значения. Свойства тока напрямую влияют на период реагирования, который может находиться в пределах часа. Элемент срабатывает на напряжение, установленное в ходе производства. Воздушный выключатель ВНВ может использоваться сразу после того, как пластина достигнет нормальной температуры, что нехарактерно для поплавкового предохранителя.

Магнитный расщепитель

Механизм действия магнитного устройства приводится в действие подвижным сердечником. Расщепитель данного вида является соленоидом, через обмотку которого проходит ток, идущий через выключатель, при превышении номинального значения сердечник начинает втягиваться. Магнитный вид обладает свойством моментального срабатывания, чем не может похвастаться тепловой, но реакция происходит только в случае существенного превышения установленного порога. Используется несколько разновидностей, которые обладают различной степенью чувствительности.

В процессе расщепления возникает вероятность появления электрической дуги. Для предотвращения этого рядом с контактами размещается дугогасительная решетка, а сами элементы выполняются в особой форме.

Виды

Воздушный выключатель может иметь различные характеристики и особенности, по которым производится разделение на определенные типы:

  • с возможностью токоограничения и без нее;
  • полюсность прибора зависит от количества имеющихся полюсов;
  • с нулевым, независимым или максимальным расщепителем напряжения;
  • без контактов и с имеющимися свободными контактами для вторичных сетей;
  • свойства выдержки периода расщепителя тока могут быть различными: так, устройства могут иметь выдержку, имеющую обратную зависимость от напряжения, независимую от напряжения либо она может отсутствовать; также возможен вариант, соединяющий в себе все свойства;
  • воздушные выключатели, устройство которых имеет универсальное, сочетанное (нижние зажимы с задним подсоединением, а верхние с передним) и переднее подсоединение;
  • с пружинным приводом, двигательным или ручным.

Дугогашение

Конструкция может иметь от одного до четырех полюсов, при этом в любом варианте присутствуют вспомогательные контакты, расщепитель, устройство для расщепления, система гашения электрической дуги и основная система контактов. Она может быть одноступенчатой (в случае применения металлокерамических элементов), двухступенчатой (дугогасительные и основные контакты) и трехступенчатой (помимо дугогасительных и основных, добавляются промежуточные контакты).

Система для гашения дуги может выполняться со специальными дугогасительными решетками в камерах или иметь камеры с небольшими просветами. Для эксплуатации при высоком напряжении используются комбинированные виды, объединяющие в себе два варианта гашения дуги.

Особенности

Любой воздушный выключатель ВВБ имеет установленное предельное значение напряжения короткого замыкания, при наличии тока выше имеющегося параметра присутствует вероятность сваривания или подгорания контактов, и как следствие, поломки устройства. Оно может выполняться в выдвижном или стационарном варианте, и иметь привод двигательного либо ручного вида. Привод может обладать пневматическим, дистанционным, электромагнитным и другим действием и предназначается для отключения и включения устройства.

В качестве расщепителя выступает реле с прямым механизмом действия. Термобиметаллические или электромагнитные детали в этом случае обеспечивают отключение, если первичная сеть характеризуется отсутствием тока, а также при перегрузке и коротком замыкании. В конструкцию расщепления входят отключающие пружины, коромысла, защелки и рычаги. Помимо отключения выключателя он используется для предотвращения возможности включения на замыкание.

Выдержка

Процесс отключения может характеризоваться наличием выдержки или ее отсутствием. Разновидность выключателя, в частности скорость его реагирования, зависит от временного интервала, в течение которого происходит превышение существующего значения и расхождение контактов. Так, приобрели распространение быстродействующие, селективные и стандартные выключатели. У двух последних вариантов отсутствует возможность токоограничения. В селективных устройствах защита сетей производится при помощи установленных выключателей, имеющих различную скорость срабатывания: минимальное значение имеет потребитель, постепенно к источнику питания данный параметр увеличивается.

Выключатель и предохранитель

Перегрузки в сети способны привести к возгоранию или как минимум к порче установленного электрооборудования. Для предотвращения таких ситуаций используется воздушный выключатель для STP 100 и предохранитель, механизм действия которых заключается в прерывании тока, но при этом каждый из них имеет свои особенности. Основная часть предохранителя представлена металлическим элементом, расплавляемым при чрезмерном нагреве. Воздушный выключатель использует специальный механизм, который срабатывает на критическое напряжение, также устройство после реагирования достаточно привести в действие, в то время как предохранители зачастую приходится заменять на новые, но их главным преимуществом является быстрая скорость срабатывания.

Также стоит отметить, что в зависимости от условий эксплуатации каждый из вариантов является более предпочтительным. Предохранители реализуются во всех магазинах сопутствующих товаров и отличаются невысокой стоимостью. Быстрое реагирование на превышение напряжения позволяет обеспечить надежную защиту для устройств, отличающихся высокой чувствительностью.

Помимо возможности сброса, воздушный выключатель 110 кВ обладает множеством других положительных сторон. К примеру, можно сразу определить среагировавшее устройство и быстро привести его в работу.

Отрицательные стороны

Главным недостатком является дорогостоящий монтаж и последующий ремонт воздушных выключателей. Также они отличаются меньшей скоростью срабатывания на превышение номинального тока, из-за этого есть вероятность повреждения электронных устройств. Помимо этого, они отличаются чувствительностью к механическим воздействиям и вибрациям.

С учетом того, что воздушный выключатель и предохранитель предназначаются для различных функций, они не могут заменять друг друга. Для того чтобы определиться с тем, какое устройство необходимо, стоит обратиться к профессионалам, они помогут подобрать оптимальный вариант для имеющейся электрической сети.

Дополнительная защита

Для предотвращения повреждения устройств, вызванного скачками напряжения, используется сетевая защита от пиков напряжения. Возможно два варианта монтажа таких аппаратов: на специальную рейку в электрическом шкафу при использовании для группы энергопотребителей или локально у определенного прибора.

Такие приспособления позволяют производить фильтрацию аварийных скачков напряжения во внешней сети и блокировать высокомощные потоки. Несмотря на то что до энергопотребителей пики напряжения не доходят, течение тока остается на прежнем уровне. Новейшие электронные схемы обеспечивают продолжительный период работы и быструю скорость срабатывания. Защита сети за счет электронных процессоров реагирует на превышение параметров в тысячные доли секунды.

Эффективность

Сегодня различные типы воздушных выключателей стали более совершенными и функциональными, это было достигнуто внесением следующих дополнений:

  • В генераторных устройствах используется принудительная схема охлаждения.
  • Качественные материалы и тщательное выполнение конструктивных элементов обеспечили большую надежность и длительный срок использования до возникновения необходимости в ремонте.
  • Коммутационные перенапряжения приобрели ограничение, наличие которого играет особую роль для устройств высокого напряжения.
  • Модульная схема размещения серий обеспечивает возможность создавать из идентичных модулей нескольких серий, характеризующихся широким диапазоном напряжения, производить испытания и реализовать устройства, которые отличаются простым изготовлением, установкой и последующей эксплуатацией.
  • Использование схем управления с быстрым реагированием и минимальным временным разбросом. Их главной задачей является обеспечение срабатывания устройств на существенное превышение напряжения и отключения в течение полупериода. Также за счет них функционируют приборы с синхронным включением и отключением.
  • Элементы для гашения дуги помещаются в сжатый воздух. Так достигаются высокие пропускные характеристики по номинальному напряжению, надежность изоляции промежутков между контактами, быстрое реагирование и коммутационные свойства. Чаще всего давление воздуха находится в пределах 6-8 МПа.

Воздушные выключатели | Электрические аппараты

Страница 14 из 18

ВЫКЛЮЧАТЕЛИ ВОЗДУШНЫЕ

Воздушные выключатели, в которых гашение дуги осуществляется потоком сжатого воздуха, получили весьма широкое распространение и во многих случаях вытеснили масляные. Они позволили перейти к классам напряжения 750 и 1150 кВ и в основном применяются:
как сетевые на напряжение 6—1150 кВ с номинальными токами до 4000 А и токами отключения до 63 кА;
как генераторные на напряжение 6—20 кВ с номинальными токами до 20 кА и токами отключения до 160 кА;
как выключатели нагрузки на 6—220 кВ и 110—500 кВ и выключатели комплектных распределительных устройств на напряжение до 35 кВ.
Ожидается, что в ближайшее время появятся сетевые выключатели на напряже- ние 1500—2000 кВ с номинальными токами 10—15 кА и токами отключения: 100—120 кА и генераторные выключатели на номинальные токи до 50 кА с токами отключения до 300 кА.
Выключатели выпускаются различного климатического исполнения, для различных категорий размещения и различного вида установки (опорные, подвесные, настенные, выкатные и др.).
Независимо от типа и конструкции воздушный выключатель состоит из трех основных частей: дугогасительного устройства с отделителем или без него, системы снабжения сжатым воздухом и системы управления. Система управлен выполняется с одним пневматическим приводом с механической передачей, с индивидуальной пневматической передачей, с пневмомеханической передачей, с пневмогидравлической передачей и пневмосветовой передачей.
Гашение дуги в выключателях осуществляется сжатым воздухом номинальным давлением 0.6—5 МПа в различных камерах продольного и поперечного, одностороннего и двустороннего дутья с соответствующим напряжению числом последовательно включенных разрывов.
В выключателях с отделителем размыкание дугогасительных контактов и га- шение дуги осуществляются одним и тем же потоком сжатого воздуха, поступающего из отдельного резервуара. Контакты (один или оба) выполнены в виде контактно- поршневых механизмов. Во включенном положении выключателя в дугогогасительном устройстве и в отделителе все контакты замкнуты. При подаче команды на отключение сжатый воздух из резервуара подается в дугогасительную камеру, размыкает контакты и гасит дугу. Обычно параллельно контактам включается шунтирующий резистор, облегчающий гашение дуги. После погасания дуги на основных дугогасительных контактах размыкается отделитель, который отключает оставшийся ток. Отделитель может выполняться открытым (до 35 кВ) или в виде воздухонаполняемых камер. После погасания дуги на отделителе подача воздуха в дугогасительные камеры прекращается и контакты под действием пружин замыкаются. Контакты же отделителя остаются разомкнутыми, обеспечив необходимое изоляционное расстояние для разомкнутой цепи.
В выключателях без отделителя широко применяются воздухонаполненные металлические камеры (резервуары), в которых размещены дугогасительные устройства. Привод контактов отделен от гасящей среды. При размыкании контактов открываются выхлопные клапаны камер и сжатый воздух, вытекая из камер через соответствующие сопла контактов, гасит дугу. Контакты могут выполняться одно- и двухступенчатыми. Число последовательно включенных дугогасительных устройств определяется номинальным напряжением выключателя. Изоляционный промежуток в отключенном положении обеспечивается расхождением этих же контактов на соответствующее расстояние. Ниже приведены примеры исполнения выключателей.


Рисунок 2 — Конструктивная схема воздушного выключателя ВВП-35

Конструктивная схема воздушного выключателя (ВВП-35) с контактно-поршневым механизмом и открытым отделителем приведена на рис. 2. Выключатель состоит из трех механически связанных полюсов (на рисунке приведен разрез одного полюса), смонтированных на общем основании (резервуаре 1), и распределительного шкафа (на рисунке не показан). На резервуаре установлены: дугогасительные устройства 5 на опорных изоляторах 2, неподвижные контакты 12 отделителя 10 на изоляторах 16, электропневматическое устройство 17 (одно на три полюса) для управления встроенным в резервуар дифференциальным клапаном 18и привод (на рисунке не показан), управляющий отделителем через вал 15 и изоляционные штанги 14. Полюсы выключателя (отделителя) разделены между собой изоляционными перегородками 11 и имеют выводы 7 и 13.
При открытии дифференциального клапана сжатый воздух из резервуара через полость опорного изолятора поступает в дугогасительную камеру, давит на контактно-поршневой механизм 8, размыкает контакты (неподвижный 3, подвижный 6) и через сопло подвижного контакта выдувает и гасит дугу. Пламя дуги охлаждается в пламегасительной решетке 9. Для облегчения гашения дуги контакты шунтированы резистором 4. После погасания дуги отделитель 10 размыкается и отключает оставшийся ток.
Длительность времени подачи дутья в дугогасительную камеру регулируется механизмом пневматической отсечки электропневматического устройства. После того как дифференциальный клапан закроется, подача воздуха в камеру прекратится, давление в ней упадет и подвижный контакт под действием пружины контактно-поршневого механизма возвратится на место, контакты замкнутся. Однако цепь останется разомкнутой отделителем.
Генераторные выключатели. Функциональная электрическая схема полюса и общий вид выключателя ВВГ-20 (Uном = 20 кВ, Iном = 20 кА, Iоном = 160 кА, сквозной ток 410 кА) с воздухонаполненным отделителем приведены на рис. 3. Полюс выключателя состоит из основного токоведущего контура — выводов 1 и 4 и разъединителя (основного контакта) 2, основных дугогасительных контактов 7 и 10, которые шунтированы резисторами 8и 11 соответственно, вспомогательных дугогасительных контактов 6, отделителя 9 и разрядника 3с нелинейным резистором 5.


Рисунок 3 — Функциональная электрическая схема полюса (а) и общий вид (б) генераторного воздушного выключателя ВВГ с воздухонаполненным отделителем

Все устройства монтируются на баке и снабжаются соответствующими электро- пневматическими приводами. Выключатель состоит из трех одинаковых полюсов, связанных между собой воздуховодами, и распределительного шкафа.
Во включенном положении большая часть тока протекает через основной токо- ведущий контур. При отключении сначала размыкается основной контакт 2 и в ток переходит в дугогасительный контур. Затем размыкаются основные дугогасительные контакты 7 и 10; ограниченный резисторами 8 и 11 ток протекает через вспомогательные дугогасительные контакты 6. После их размыкания и погасания дуги ток в цепи прекращается и размыкается отделитель 9, обеспечивая необходимый изоляционный промежуток. Разрядник служит для ограничения перенапряжений при отключении (в случае их возникновения). После прекращения подачи сжатого воздуха контакты 6, 7 и 10 под действием пружин возвращаются во включенное положение.
Выключатели серии ВВБ. Общий вид и функциональная схема дугогасительного устройства без отделителя приведены на рис. 4. В металлическом резервуаре (камере) 6, заполненном воздухом под высоким давлением (1.6—2.4 МПа) размещается дугогасительное устройство с двумя разрывами (контакты — подвижные 8, неподвижные 9) одностороннего дутья (сопло 4). Резервуар находится под высоким потенциалом. Напряжение подводится через выводы 13 с эпоксидной изоляцией 14, защищенные снаружи фарфоровыми рубашками 12. Основные разрывы (контакты 8 и 9) шунтированы линейными резисторами 10, что облегчает гашение дуги на них. Оставшийся ток отключается вспомогательными дугогасительными разрывами (контакты — неподвижный 15, подвижный, полый, он же сопло 17 — закрыты кожухом 1). Камеры могут выполняться и без вспомогательных контактов, а следовательно, и без шунтирующих резисторов. Полное гашение осуществляется на основных разрывах. Конденсаторы (делительные) 11 служат для выравнивания напряжения по разрывам в отключенном положении выключателя.

Рисунок 4 – Общий вид (а) и функциональная схема (б) дугогасительного устройства без отделителя выключателей серии ВВБ


Рисунок 5 — Полюс выключателя серии ВВБ на 220 кВ

(К рис. 4) Контакты камеры управляются пневмоэлектрическими механизмами 18. При подаче воздуха в цилиндр 2 поршень 3, связанный с траверсой 7, размыкает основные контакты. Одновременно открываются клапаны 19 выхлопных каналов сопел. Сжатый воздух устремляется наружу (показано стрелками), гасит дугу в соплах. Аналогично гасится дуга на вспомогательном разрыве. После погасания дуги выхлопные клапаны сопел закрываются. Давление внутри резервуара несколько снижается. Объем резервуара и давление в нем рассчитаны так, что камера способна выполнить несколько отключений. При этом давление в резервуаре не упадет ниже допустимого для надежного гашения дуги.
В отключенном положении контакты удерживаются давлением в цилиндре 2. Для включения выключателя воздух из цилиндра выпускается через клапан 16. Возвратный механизм 5 замыкает контакты. Соответственно управляются и вспомогательные разрывы.
Камера устанавливается на изоляционную опору 20, через которую проходят воздуховоды — основной 22 (высокого давления) и управления 21.
Приведенное дугогасительное устройство принято как модуль на 110—150 кВ для выключателей до 750 кВ без отделителей. Каждый выключатель состоит из трех полюсов, не имеющих между собой механической связи, и одного (35, 110, 220 кВ) или четырех (330, 500 и 750 кВ) распределительных шкафов. Отсутствие механической связи между полюсами позволяет выполнять трехфазное или пополюсное отключение.
Полюсы выключателей на 35, 110 кВ состоят из одной дугогасительной камеры-модуля (одного резервуара 6 — рис. 4), расположенной на изоляционной опоре. Полюс выключателей на 220 кВ (рис. 5) состоит из двух металлических дугогасительных камер 1, разделенных промежуточным изолятором 2 и расположенных на соответствующей изоляционной опоре 3. Полюсы выключателей на 330, 500 и 750 кВ состоят соответственно из двух, трех и четырех однотипных элементов (четырех, шести и восьми модулей), каждый из которых представляет собой полюс выключателя на 220 кВ на соответствующей изоляционной опоре,— показано штрихпунктирными линиями).
.        Выключатели воздушные серии ВВБК выпускаются на напряжение 110-1150 кВ, номинальный ток 3200 и 4000 А, номинальный ток отключения 5-40 кА, номинальное давление сжатого воздуха 4 МПа, время отключения 0.04 с.
Эти выключатели являются дальнейшим шагом в развитии конструктивных принципов, заложенных в серии ВВБ. Отличительными их особенностями являются повышенное рабочее давление воздуха и усовершенствованное дугогасительное устройство с несимметричным дутьем, что позволило повысить напряжение модуля (220 и 330 кВ — два модуля, 500 и 750 кВ — четыре модуля, 1150 кВ — шесть модулей). Выключатели снабжены новой быстродействующей системой управления.

Тенденции в развитии современных воздушных выключателей

1. Модульный принцип построения серий. Этот принцип позволяет строить серии в весьма большом диапазоне напряжений (35-1150 кВ) из одинаковых модулей, производить помодульные испытания и иметь максимально выгодные условия производства, эксплуатации и монтажа. Наметилась тенденция существенного увеличения напряжения, приходящегося на один модуль (250 кВ и выше).
2. Размещение дугогасительных устройств непосредственно в сжатом воздухе. При этом обеспечиваются максимальная коммутационная способность, быстродействие, изоляционная прочность межконтактных промежутков и пропускная способность по номинальному току. Наибольшее применяемое сейчас давление достигает 6-8.5 МПа.
3. Применение быстродействующих систем управления с малым разбросом времени оперирования. Основным назначением таких систем является обеспечение работы выключателей на очень высокие напряжения с временем отключений до одного полупериода, а также выключателей с синхронным отключением или включением.
4. Ограничение коммутационных перенапряжений, что особенно важно для выключателей высших классов напряжения.
5. Повышение надежности и увеличение межремонтных сроков до 15—20 лет.
6. Введение принудительного охлаждения для генераторных выключателей.

Автоматический воздушный выключатель, устройство, назначение, принцип действия

Автоматический воздушный выключатель получил свое названия из за того, что электрическая дуга, возникающая при размыкании контактов гасится непосредственно в воздухе.

Отсутствие специальной среды, например масла, для гашения дуги упрощает конструкцию автомата, а значит – удешевляет изделие.

Для эффективного гашения дугового разряда в автоматических выключателях данного типа применяются различные технические решения, например:

  • использование нескольких пар контактов на каждое направление;
  • применение дугогасительных камер.

В первом случае выключатель имеет основные контакты, выполненные из материала с низким сопротивлением для обеспечения минимальных электрических потерь. Дополнительные контакты имеют высокотемпературные напайки, которые принимают на себя дуговую нагрузку.

Дугогасительные камеры имеют различные рассекатели (решетки) за счет чего рассеивают энергию дуги внутри себя и не допускают выхода высокотемпературной плазмы за пределы корпуса.

Конструкция автоматического воздушного выключателя должна соответствовать критериям, учитывающим оптимальные условия размещения и эксплуатации.

Для обеспечения компактности электрических распределительных щитов выключатель, естественно, сам должен иметь небольшие габариты. В условиях их плотного размещения определяющим фактором является низкое тепловыделение.

Если говорить про электрические характеристики, то, в зависимости от назначения автомата, учитываются, в первую очередь, времятоковые характеристики, а также рабочие токи и напряжения.

По большому счету (как это не тривиально звучит) автоматический выключатель должен обеспечивать надежность и безопасность эксплуатации.

Кстати, в квартирах и частных домах используются именно воздушные выключатели.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Помимо контактной группы и дугогасительной камеры обязательным компонентом автомата являются расцепители – устройства приводящие в действие подвижную группу контактов и обеспечивающие, тем самым, размыкание электрической цепи при определенных условиях.

Обязательными для автоматического выключателя являются два типа расцепителей:

  • электромагнитный;
  • тепловой.

Электромагнитный расцепитель автоматического выключателя.

Предназначен для защиты от токов короткого замыкания (КЗ) или сверхтоков. Конструктивно представляет собой катушку, через которую протекает ток, коммутируемый автоматом.

При превышении его значения в несколько раз от номинала магнитное поле, создаваемое катушкой, увеличивается и вызывает перемещение сердечника, связанного с механическим приводом, размыкающим контакты.

Кстати, расцепители для защиты от токов КЗ могут быть электронными.

Тепловой расцепитель автомата.

Предназначен для отключения цепи при длительном превышении значения тока (перегрузки) не достигающем значения, вызывающего сработку электромагнитного расцепителя.

Представляет собой биметаллическую пластину, изгибающуюся при нагреве (за счет превышения номинального тока) и приводящую в действие механизм размыкающий контактную группу.

Принцип действия его является инерционным, то есть моментального отключения он не обеспечивает.

Любой такой выключатель имеет возможность ручного отключения, однако, использовать его для постоянного включения выключения цепи не рекомендуется, все- таки назначение его – защитное.

Рекомендуемые материалы:

  *  *  *


© 2014-2022 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.

Воздушный автоматический выключатель

(или воздушный прерыватель): что это такое?

Что такое воздушный автоматический выключатель?

Воздушный автоматический выключатель (также известный как воздушный прерыватель цепи или ACB ) представляет собой электрический выключатель с автоматическим управлением, который использует воздух для защиты электрической цепи от повреждений, вызванных избыточным током в результате перегрузки или короткого замыкания. . Его основная функция заключается в прерывании протекания тока после обнаружения неисправности. Когда это произойдет, между контактами, разорвавшими цепь, возникнет дуга.В воздушных автоматических выключателях для гашения дуги используется сжатый воздух, или, в качестве альтернативы, контакты быстро поворачиваются в небольшую герметичную камеру, высвобождая вытесненный воздух, таким образом гася дугу.

Этот тип автоматического выключателя работает на воздухе при атмосферном давлении. После разработки масляного выключателя во всем мире воздушные выключатели среднего напряжения были в значительной степени заменены масляными выключателями.

Хотя в таких странах, как Франция и Италия, автоматические выключатели по-прежнему являются предпочтительным выбором до напряжения 15 кВ.Автоматические выключатели также являются хорошим выбором, чтобы избежать риска возгорания масла в случае масляного выключателя. В Америке автоматические выключатели использовались исключительно для систем до 15 кВ до разработки новых вакуумных автоматических выключателей и автоматических выключателей SF 6 .

В отличие от предохранителя, который срабатывает один раз и затем подлежит замене, автоматический выключатель можно сбросить (вручную или автоматически) для возобновления нормальной работы. У вас также может быть автоматический выключатель с дистанционным управлением, которым можно управлять на расстоянии, в то время как это не относится к предохранителю.

Принцип работы воздушного автоматического выключателя

Принцип работы этого автоматического выключателя существенно отличается от всех других типов автоматических выключателей. Основной целью всех видов автоматических выключателей является предотвращение повторного возникновения дуги после нулевого тока путем создания ситуации, при которой в контактном промежутке будет выдерживаться восстанавливающееся напряжение системы.

Воздушный автоматический выключатель работает так же, но по-другому. Для отключения дуги он создает напряжение дуги, превышающее напряжение питания.Напряжение дуги определяется как минимальное напряжение, необходимое для поддержания дуги. Этот автоматический выключатель увеличивает напряжение дуги в основном тремя различными способами:

  1. Он может повышать напряжение дуги за счет охлаждения плазмы дуги. По мере снижения температуры дуговой плазмы подвижность частицы в дуговой плазме снижается; следовательно, для поддержания дуги требуется больший градиент напряжения.
  2. Может увеличить напряжение дуги за счет удлинения пути дуги. По мере увеличения длины пути дуги сопротивление пути увеличивается, и, следовательно, для поддержания того же тока дуги требуется прикладывать большее напряжение к пути дуги.Это означает, что напряжение дуги увеличивается.
  3. Разделение дуги на несколько последовательных дуг также увеличивает напряжение дуги.

Типы автоматических выключателей

Доступны в основном два типа автоматических выключателей.

  1. Пневматический выключатель.
  2. Воздушный автоматический выключатель.

Работа автоматического выключателя

Работа автоматического выключателя может быть разбита на три этапа:

  1. Первая цель обычно достигается за счет приведения дуги в контакт с максимально возможной площадью изоляционного материала.Каждый воздушный автоматический выключатель оснащен камерой, окружающей контакт. Эта камера называется дугогасительной камерой. В него загоняется дуга. Если внутренняя часть дугогасительной камеры имеет подходящую форму и если дуга может соответствовать форме, стенка дугогасительной камеры поможет добиться охлаждения. Этот тип дугогасительной камеры должен быть изготовлен из огнеупорного материала. Жаропрочные пластмассы, армированные стекловолокном и керамикой, являются предпочтительными материалами для изготовления дугогасительной камеры.
  2. Вторая цель — удлинение пути дуги — достигается одновременно с первой задачей.Если внутренние стенки дугогасительной камеры имеют такую ​​форму, что дуга не только вынуждена сближаться с ней, но и загоняется в змеевидный канал, проецируемый на стенку дугогасительной камеры. Удлинение пути дуги увеличивает сопротивление дуги.
  3. Третий метод достигается за счет использования металлической дуговой резки внутри дугогасительной камеры. Основная дугогасительная камера разделена на несколько небольших отсеков с помощью металлических разделительных пластин. Эти металлические разделительные пластины на самом деле являются разделителями дуги, и каждый из небольших отсеков ведет себя как отдельная мини-дугогасительная камера.В этой системе исходная дуга разбивается на ряд последовательных дуг, каждая из которых будет иметь свою мини-дугогасительную камеру. Таким образом, каждая из разделенных дуг имеет собственный охлаждающий и удлиняющий эффект благодаря собственной мини-дуговой камере, и, следовательно, отдельное напряжение разделенной дуги становится высоким. В совокупности они делают общее напряжение дуги намного выше, чем напряжение системы.

Это был принцип работы воздушного выключателя теперь мы подробно обсудим работу автоматического выключателя на практике.

Воздушный выключатель, работающий на уровне напряжения 1 кВ, не требует устройства контроля дуги. В основном для больших токов короткого замыкания при низком напряжении (уровень низкого напряжения выше 1 кВ) ABC с соответствующим устройством контроля дуги являются хорошим выбором. Эти выключатели обычно имеют две пары контактов.

Основная пара контактов проводит ток при нормальной нагрузке, эти контакты выполнены из меди. Дополнительная пара является дугогасительным контактом и выполнена из углерода. При размыкании выключателя первыми размыкаются главные контакты, а во время размыкания главных контактов дугогасительные контакты все еще соприкасаются друг с другом.

При протекании тока через дугогасительный контакт во время размыкания главных контактов ток с низким сопротивлением не будет образовывать дугу в главном контакте. Дугообразование начинается только тогда, когда дугогасительные контакты разъединяются. Каждый дугогасительный контакт оснащен направляющей дуги, которая помогает дуговому разряду двигаться вверх за счет как теплового, так и электромагнитного воздействия, как показано на рисунке.

Когда дуга движется вверх, она входит в дугогасительную камеру, состоящую из разветвителей.Дуга в желобе станет более холодной, удлинится и разделится, поэтому напряжение дуги станет намного больше, чем напряжение системы во время срабатывания воздушного выключателя , и поэтому дуга окончательно гасится во время нулевого тока.

Хотя эти типы автоматических выключателей устарели для приложений среднего напряжения, они по-прежнему являются предпочтительным выбором для высокого номинального тока в приложениях низкого напряжения.

Воздушный автоматический выключатель

Эти типы воздушных автоматических выключателей использовались для сетей с напряжением 245 кВ, 420 кВ и выше, особенно там, где требовалось более быстрое срабатывание выключателя. Воздушный автоматический выключатель имеет некоторые особые преимущества по сравнению с масляным автоматическим выключателем, которые перечислены ниже:

  1. Масла не вызывают пожара.
  2. Скорость отключения автоматического выключателя намного выше во время работы автоматического выключателя с воздушной струей .
  3. Гашение дуги происходит намного быстрее во время срабатывания воздушно-духового выключателя .
  4. Продолжительность дуги одинакова для всех значений малых и больших прерываний тока.
  5. Чем меньше продолжительность дуги, тем меньше тепла передается от дуги к токоведущим контактам, следовательно, срок службы контактов увеличивается.
  6. Стабильность системы можно поддерживать в хорошем состоянии, поскольку она зависит от скорости срабатывания автоматического выключателя.
  7. Требует гораздо меньше обслуживания по сравнению с масляным автоматическим выключателем.

Воздушные выключатели также имеют некоторые недостатки:

  1. Для частого срабатывания необходим воздушный компрессор достаточно высокой мощности.
  2. Также требуется частое техническое обслуживание компрессора, связанных с ним воздуховодов и оборудования автоматического управления.
  3. Из-за быстрого прерывания тока всегда существует вероятность быстрого нарастания напряжения повторного включения и прерывания тока.
  4. Также возможна утечка давления воздуха из мест соединения воздуховодов.

Как мы уже говорили ранее, существует два основных типа автоматических выключателей: простой воздушный автоматический выключатель и воздушный автоматический выключатель. Но последнее можно разделить на три разные категории.

  1. Осевой выдувной автоматический выключатель.
  2. Осевой автоматический выключатель с боковым подвижным контактом.
  3. Выключатель поперечной струи.

Осевой воздушный выключатель


В осевом воздушном выключателе подвижный контакт находится в контакте с неподвижным контактом с помощью давления пружины, как показано на рисунке. В неподвижном контакте имеется сопловое отверстие, которое при нормально замкнутом состоянии прерывателя перекрывается наконечником подвижного контакта. При возникновении неисправности в дугогасительную камеру подается воздух под высоким давлением.

Давление воздуха противодействует давлению пружины и деформирует пружину, поэтому подвижный контакт отсоединяется от неподвижного контакта, и отверстие сопла открывается. При этом воздух высокого давления начинает поступать по дуге через неподвижное отверстие контактного сопла. Этот осевой поток воздуха вдоль дуги через отверстие сопла сделает дугу удлиненной и более холодной, поэтому напряжение дуги станет намного выше, чем напряжение системы, что означает, что напряжения системы недостаточно для поддержания дуги, в результате чего дуга гаснет.

Осевой автоматический выключатель с боковым подвижным контактом

В этом типе осевого воздушного автоматического выключателя подвижный контакт устанавливается на поршень, опирающийся на пружину. Для размыкания выключателя в дугогасительную камеру подается воздух, когда давление достигает заданного значения, он давит на подвижный контакт; между неподвижным и подвижным контактами рисуется дуга. Воздушный поток немедленно переносит дугу на дугогасительный электрод и, следовательно, гасит осевой поток воздуха.

Воздушный автоматический выключатель с перекрестным потоком

Принцип работы воздушного автоматического выключателя с перекрестным потоком довольно прост. В этой системе воздушного выключателя нагнетательная труба закреплена перпендикулярно движению подвижного контакта в дугогасительной камере, а на противоположной стороне дугогасительной камеры также установлена ​​одна выпускная камера на том же выравнивании нагнетательной трубы, так что воздух, поступающий из дутьевой трубы, может напрямую поступать в выхлопную камеру через контактный зазор прерывателя.

Выхлопная камера вертел с дугогасителями. Когда подвижный контакт выводится из неподвижного контакта, между контактами возникает дуга, и в то же время воздух под высоким давлением, поступающий из дутьевой трубы, проходит через контактный зазор и с силой уносит дугу в выхлопную камеру, где дуга разделяется. с помощью дугогасителей и в конечном итоге дуга гасится.

Конструкция, типы, работа и ее применение

Автоматический выключатель — это один из видов электрических устройств, используемый для разрыва любой цепи вручную или дистанционно при нормальных обстоятельствах.Основная функция автоматического выключателя или выключателя заключается в разрыве цепи в некоторых условиях неисправности, таких как короткое замыкание, перегрузка по току и т. д. Как правило, автоматический выключатель переключает или защищает систему. Некоторые устройства связаны с автоматическими выключателями, такими как реле; выключатели, предохранители и т. д. также используются для той же цели. Применение автоматических выключателей в основном включает в себя энергетические системы и отрасли для защиты, а также управления различными частями цепи, а именно трансформаторами, переключателями, двигателями, генераторами переменного тока, генераторами и т. д.Существуют различные типы автоматических выключателей, используемых в отраслях, где воздушный автоматический выключатель относится к одному типу. В этой статье рассматривается обзор воздушного автоматического выключателя.


Что такое воздушный автоматический 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 10 000 Ампер. Они обычно используются в низковольтных приложениях ниже 450 В. Мы можем найти эти системы в распределительных панелях (ниже 450 В).Здесь, в этой статье, мы обсудим работу воздушного автоматического выключателя.

Воздушный автоматический выключатель

Воздушный автоматический выключатель — это автоматический выключатель, работающий в воздухе в качестве дугогасящей среды при заданном атмосферном давлении. Сегодня на рынке доступно несколько типов воздушных автоматических выключателей и коммутационных устройств, которые отличаются долговечностью, высокой производительностью, простотой установки и обслуживания. Воздушные выключатели полностью заменили масляные выключатели.

Конструкция воздушного автоматического выключателя

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

Внешние части автоматического выключателя в основном включают кнопку ON & OFF, индикатор положения главного контакта, индикатор механизма накопления энергии, светодиодные индикаторы, кнопку RST, контроллер, паспортную табличку, рукоятку для накопления энергии, дисплеи. , встряхивание, кнопка отдыха при отказе, качающийся репозиторий и т. д.

Конструкция автоматического выключателя

Внутренние части автоматического выключателя в основном включают в себя опорную конструкцию со стальным листом, трансформатор тока, используемый для защиты расцепителя, изоляционную коробку группы полюсов, горизонтальные клеммы, дугогасительную камеру, расцепитель для защиты, клеммную коробку, замыкающие пружины, выключатель. управление размыканием и замыканием, пластины для перемещения дугогасительных и главных контактов, пластины для фиксированных основных и дугогасительных контактов.

Принцип работы

  • Принцип работы воздушного автоматического выключателя отличается от других типов автоматических выключателей. Мы знаем, что основная функция автоматического выключателя состоит в том, чтобы остановить восстановление дуги там, где зазор между контактами будет сопротивляться восстанавливающемуся напряжению системы.
  • Воздушный автоматический выключатель работает так же, но по-другому. Разрывая дугу, он создает дуговое напряжение вместо источника напряжения. Это напряжение можно определить как наименьшее напряжение, необходимое для поддержания дуги.Подача напряжения может быть увеличена тремя различными способами с помощью автоматического выключателя.
  • Напряжение дуги можно увеличить за счет охлаждающей плазмы дуги.
  • Как только температура плазмы дуги и движение частиц снизятся, для поддержания дуги потребуется дополнительный градиент напряжения. Напряжение дуги можно увеличить, разделив дугу на несколько серий
  • После увеличения пути дуги можно также увеличить напряжение дуги. Как только длина пути дуги увеличивается, путь сопротивления также увеличивает напряжение дуги, которое используется на пути дуги, поэтому напряжение дуги может быть увеличено.
  • Диапазон рабочего напряжения до 1 кВ. Он включает в себя два набора контактов, где основная пара использует ток, а также контакт, выполненный из меди. Другая пара контактов может быть сделана с углеродом. После размыкания автоматического выключателя размыкается первый главный контакт.
  • При размыкании основного контакта дуговой контакт остается подключенным. Всякий раз, когда контакты дуги разделены, начинается дуговой разряд. Автоматический выключатель устарел для среднего напряжения.

Рабочий воздушный выключатель

Воздушные автоматические выключатели срабатывают, когда их контакты находятся на открытом воздухе.Их метод управления гашением дуги полностью отличается от метода масляных выключателей. Они всегда использовались для прерывания низкого напряжения и в настоящее время стремятся заменить высоковольтные масляные выключатели. На приведенном ниже рисунке показан принцип работы цепи воздушного выключателя.

Воздушные автоматические выключатели

обычно имеют две пары контактов. Основная пара контактов (1) проводит ток при нормальной нагрузке, и эти контакты выполнены из металлической меди. Вторая пара – дугогасительный контакт (2) – изготовлена ​​из углерода.При размыкании автоматического выключателя первыми размыкаются главные контакты. Когда главные контакты разомкнуты, дугогасительные контакты все еще соприкасаются друг с другом.

Поскольку ток проходит по параллельному низкоомному пути через дугогасительный контакт. Во время размыкания главных контактов в главном контакте не будет искрения. Дугообразование начинается только тогда, когда дугогасительные контакты разъединяются. Каждый из дугогасительных контактов снабжен дугогасительными направляющими, которые помогают.

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

Коробка цепи пневматического тормоза изготовлена ​​из изоляционного и огнеупорного 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, движимая электромагнитными силами вверх, входит в дно желоба, она разделяется перегородками на множество секций, но каждая металлическая деталь обеспечивает электрическую непрерывность между дугами в каждой секции, следовательно, несколько дуг располагаются последовательно. .

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 момента ее попадания в дугогасительную камеру. Когда ток в следующий раз прекращается при нулевом токе, ионизированный воздух на пути, где была дуга, проходит параллельно разомкнутым контактам и действует как шунтирующее сопротивление как на контактах, так и на собственной емкости C, как показано на рисунке ниже. цифра с красным как высокое сопротивление R.

Когда колебания начинаются между C и L, как описано для идеализированного автоматического выключателя, показанного на рисунке ниже, это сопротивление сильно гасит колебания.Конечно, обычно оно настолько сильное, что демпфирование становится критическим, колебание вообще не может иметь место, а напряжение повторного зажигания вместо того, чтобы проявляться как высокочастотное колебание, апериодически возрастает до своего конечного значения пикового напряжения генератора. Это показано ниже нижней кривой.

Идеализированный автоматический выключатель с формами сигналов

Типы автоматических выключателей

Воздушные выключатели в основном четырех типов и широко используются для поддержания внутреннего среднего напряжения и распределительных устройств дома.

  • Автоматический выключатель простого типа или автоматический выключатель с поперечной струей
  • Магнитный предохранительный клапан ACB
  • Автоматический выключатель воздушного выключателя воздуховода
  • Воздушный автоматический выключатель
Плоский автоматический выключатель с воздушным размыкателем

Плоские воздушные выключатели для тормозов представляют собой простейшую форму воздушных прерывателей. Основные точки контактов выполнены в виде двух рожков. Дуга этих автоматических выключателей простирается от одного наконечника до другого. Этот тип автоматического выключателя также известен как ACB с перекрестным взрывом.Устроить это можно через камеру (дугогасительную камеру), окруженную контактом.

Камера или дугогасительная камера помогают добиться охлаждения и изготовлены из огнеупорного материала. Дугогасительная камера содержит стенки внутри и разделена на небольшие отсеки с помощью металлических разделительных пластин. Эти пластины представляют собой дугогасительные дугогасители, в которых каждое отделение будет работать как мини-дугогасительная камера.

Первая дуга будет разделена на последовательность дуг, так что напряжения всех дуг станут выше по сравнению с напряжением системы.Они используются в приложениях с низким напряжением.

Магнитный автоматический выключатель с автоматическим выключателем
Магнитные обдувочные воздушные выключатели

применяются на напряжение до 11кВ. Расширение дуги может быть получено за счет магнитного поля, создаваемого током в дутьевых катушках.

Этот тип автоматического выключателя обеспечивает магнитное управление моментом дуги для обеспечения гашения дуги в устройствах. Таким образом, это затухание можно контролировать с помощью магнитного поля, которое создается потоком тока внутри катушек.Соединение обдувочных катушек может быть выполнено последовательно через разрыв цепи.

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

Автоматический выключатель воздушного выключателя воздуховода

В выключателе воздушного лотка главные контакты обычно выполнены из меди и проводят ток в замкнутых положениях.Автоматические выключатели с воздушным разрывом желоба имеют низкое контактное сопротивление и покрыты серебром. Дугогасительные контакты прочные, термостойкие и изготовлены из медного сплава.

Этот автоматический выключатель имеет два типа контактов: основной и дугогасительный или вспомогательный. Конструкция основных контактов может быть выполнена из медных или серебряных пластин, которые имеют меньшее сопротивление и проводят ток в замкнутом пространстве. Другие типы, такие как дугогасительные или вспомогательные, изготовлены из медного сплава, поскольку они жаропрочные.

Они используются, чтобы не повредить главные контакты из-за искрения, и их можно просто заменить при необходимости. При работе этого автоматического выключателя оба контакта размыкаются после и до замыкания главных контактов в автоматическом выключателе.

Воздушный автоматический выключатель

Эти типы автоматических выключателей используются для систем с напряжением 245 кВ и 420 кВ и даже больше, особенно там, где необходимо быстрое срабатывание выключателя. Ниже перечислены преимущества этого автоматического выключателя по сравнению с масляным выключателем.

  • Опасность возгорания не может быть вызвана
  • Высокая скорость отключения во время работы этого автоматического выключателя.
  • Гашение дуги происходит быстрее во время работы этого выключателя.
  • Длительность дуги одинакова для всех значений токов сбоев.
  • Чем меньше продолжительность дуги, тем меньше тепла может передаваться от дуги к контактам, поэтому срок службы контакта увеличивается.
  • Стабильность системы поддерживается хорошо, поскольку она зависит от скорости работы автоматического выключателя.
  • Требуется меньше обслуживания по сравнению с автоматическим выключателем масляного типа.
  • Воздушные выключатели бывают трех типов: осевые и осевые со скользящим подвижным контактом и перекрестные.

Техническое обслуживание воздушного автоматического выключателя

Выключатели

работают как устройства защиты цепей для широкого спектра приложений с низким напряжением 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 противном случае они больше.

В этом автоматическом выключателе почти 20% отказов в системе распределения электроэнергии происходят из-за меньшего количества обслуживания, вязкой смазки, пыли, коррозии и замерзших деталей. Таким образом, техническое обслуживание автоматического выключателя является идеальным выбором для обеспечения стабильной работы, а также увеличения срока службы.

Техническое обслуживание воздушного автоматического выключателя очень важно. Для этого его следует сначала отключить, а затем отделить с обеих сторон, открыв необходимый электрический изолятор. Автоматический выключатель должен работать в этом неизолированном состоянии для ограниченных и удаленных зон каждый год.Автоматический выключатель должен работать электрически от ограниченного, а затем механически изолирован от ограниченного. Такой процесс сделает гидромолот более стабильным за счет отделения любого внешнего слоя, образовавшегося между поверхностями скольжения.

Процедура проверки воздушного автоматического выключателя

Тестирование автоматических выключателей в основном используется для проверки работы каждой системы коммутации, а также для программирования всей конструкции отключения. Таким образом, тестирование очень важно для любого автоматического выключателя, чтобы обеспечить надежную и стабильную работу.По сравнению с другими устройствами выполнение тестирования является более сложной задачей.

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, чтобы устранить все эти неисправности.

Различные типы испытаний, проводимых в автоматических выключателях, в основном включают в себя механические, тепловые, диэлектрические испытания, испытания на короткое замыкание и т. д. Обычные испытания автоматического выключателя включают испытание на срабатывание, 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 использованием различных методов тестирования, а также видов испытательного оборудования. Устройствами для тестирования являются анализатор, микроомметр, тестер первичной инжекции с высоким током и т. д. Существуют некоторые преимущества тестирования автоматических выключателей, например следующие.

  • Производительность автоматического выключателя может быть улучшена.
  • Цепь можно проверить под нагрузкой или без нагрузки.
  • Признает необходимость технического обслуживания
  • Проблемы можно избежать
  • Ранние признаки неисправности могут быть идентифицированы

Преимущества

К преимуществам воздушного автоматического выключателя относятся следующие.

  • Оборудование для высокоскоростного повторного закрытия
  • Используется для частой эксплуатации
  • Требуется меньше обслуживания
  • Работа на высокой скорости
  • Риск возгорания может быть устранен не так, как в масляных выключателях
  • Стабильное и короткое время горения дуги, что снижает обгорание контактов
Недостатки

К недостаткам воздушного выключателя можно отнести следующее.

  • Недостатком принципа дугогасительной камеры является его неэффективность при малых токах, когда электромагнитные поля слабы.
  • Сам желоб не обязательно менее эффективен в своем удлиняющем и деионизирующем действии, чем при высоких токах, но движение дуги в желобе имеет тенденцию становиться медленнее, и не обязательно достигается высокоскоростное прерывание.

Применение воздушных автоматических выключателей

Воздушные автоматические выключатели

используются для управления вспомогательным оборудованием электростанций и промышленных предприятий.Они обеспечивают защиту промышленных предприятий, электрических машин, таких как трансформаторы, конденсаторы и генераторы.

  • Они в основном используются для защиты растений, где существует опасность пожара или взрыва.
  • Принцип пневматического тормоза дуги цепи воздушного выключателя используется в цепях постоянного и переменного тока до 12 кВ.
  • Воздушные автоматические выключатели имеют высокую мощность сопротивления, что помогает увеличить сопротивление дуги за счет разделения, охлаждения и удлинения.
  • Воздушный выключатель также используется в системе разделения электроэнергии и NGD около 15 кВ

Таким образом, это все о воздушном автоматическом выключателе (ACB), его работе и применении. Мы надеемся, что вы лучше поняли эту концепцию. Кроме того, если у вас есть сомнения относительно этой концепции или реализации каких-либо электрических и электронных проектов, пожалуйста, оставьте свой отзыв, оставив комментарий в разделе комментариев ниже. Вот вопрос к вам, какова функция ACB?

Воздушный автоматический выключатель — типы автоматических выключателей, работа и применение

Конструкция воздушного автоматического выключателя, работа, типы, преимущества и применение

Что такое автоматический выключатель?

Автоматический выключатель представляет собой устройство, которое может

  • Замкните или разомкните цепь вручную или с помощью дистанционного управления в нормальных условиях.
  • Автоматический разрыв цепи в случае отказа (например, перегрузка по току, короткое замыкание и т. д.).
  • Замкните цепь вручную или с помощью дистанционного управления в условиях неисправности.

Автоматический выключатель используется для коммутационного механизма и защиты системы. Для этой цели также используются другие сопутствующие устройства и компоненты, связанные с автоматическими выключателями, такими как предохранители, реле, переключатели и т. д. Автоматические выключатели широко используются в промышленности, а также в энергосистемах для управления и защиты различных частей цепи, таких как переключатели, трансформаторы. , двигатели, генераторы/альтернатор и т. д., что делает систему стабильной и надежной.

На рынке доступны различные типы воздушных автоматических выключателей , и мы подробно обсудим их один за другим.

Воздушный автоматический выключатель (ACB)

Воздушный автоматический выключатель (ACB) представляет собой электрическое защитное устройство, используемое для защиты от короткого замыкания и перегрузки по току до 15 кВ с номинальным током от 800 до 10 кА. Он работает на воздухе (где дутьевая продувка используется как дугогасящая среда) при атмосферном давлении для защиты подключенных электрических цепей.Автоматический выключатель полностью заменен масляным автоматическим выключателем, потому что по-прежнему предпочтительнее использовать автоматический выключатель, потому что нет возможности возгорания масла, как в масляном автоматическом выключателе.

Конструкция воздушного выключателя

На следующем рисунке показаны основные и внешние части автоматического выключателя . (Низковольтный, токоограничивающий и селективный (без токоограничивающий) воздушный автоматический выключатель ABB EMax).

  1. Кнопка ВЫКЛ (O)
  2. Кнопка включения (I)
  3. Индикатор положения главного контакта
  4. Индикатор состояния накопителя энергии
  5. Кнопка сброса
  6. Светодиодные индикаторы
  7. Контроллер
  8. Стопор положения «Соединение», «Испытание» и «Отключено» (трехпозиционный запорно-запорный механизм)
  9. Висячий замок, предоставляемый пользователем
  10. Соединение», «Проверка» и «Разъединение» индикации положения
  11. Соединение (CE) Разделение, (CD) Испытание (CT) Контакты индикации положения
  12. Паспортная табличка
  13. Цифровые дисплеи
  14. Ручка механического накопителя энергии
  15. Встряхивание (вход/выход)
  16. Репозиторий коромысла
  17. Кнопка сброса аварийного отключения

На следующем рисунке показана внутренняя конструкция воздушного автоматического выключателя

  •     1.Несущая конструкция из листовой стали
  •     2.   Трансформатор тока для защитного расцепителя
  •     3.   Изоляционная коробка Pole Group
  •     4.   Горизонтальные редкие клеммы
  •     5а. Пластины для фиксированных главных контактов
  •     5б. Пластины для фиксированных дугогасительных контактов
  •     6а. Пластины для главных подвижных контактов
  •     6б. Пластины для подвижных дугогасительных контактов
  •     7.   Дугогасительная камера
  •     8.  Клеммная коробка для стационарной версии – скользящие контакты для выкатной версии
  •     9.Расцепитель защиты
  •     10. Управление включением и отключением автоматического выключателя
  •     11. Запорные пружины

Похожие сообщения:

Принцип работы воздушного автоматического выключателя

Принцип работы воздушного автоматического выключателя довольно сильно отличается от других типов автоматических выключателей. Основная цель автоматического выключателя — предотвратить повторное возникновение дуги после нулевого тока, когда контактный зазор выдержит восстанавливающееся напряжение системы.Он делает ту же работу, но по-другому. Во время прерывания дуги вместо напряжения питания создается дуговое напряжение. Напряжение дуги определяется как минимальное напряжение, необходимое для поддержания дуги. Автоматический выключатель увеличивает напряжение тремя различными способами:

  • Напряжение дуги можно увеличить за счет охлаждения плазмы дуги. Как только температура движения частицы дуговой плазмы в дуговой плазме снизится, для поддержания дуги потребуется больший градиент напряжения.
  • Разделение дуги на несколько серий увеличивает напряжение дуги.
  • Напряжение дуги можно увеличить, удлинив путь дуги. Как только длина пути дуги увеличивается, путь сопротивления увеличивается, больше напряжения дуги прикладывается к пути дуги, следовательно, напряжение дуги увеличивается.

Эксплуатируется на уровне напряжения до 1 кВ. Он содержит две пары контактов. По главной паре протекает ток, а контакт выполнен из меди. Дополнительная пара контактов выполнена из карбона. При размыкании выключателя первым размыкается главный контакт.Во время размыкания главного контакта дуговые контакты остаются в соприкосновении друг с другом. Дугообразование начинается, когда контакты дуги размыкаются. Автоматический выключатель устарел для среднего напряжения.

Типы воздушных автоматических выключателей

Существует четыре типа автоматических выключателей , используемых в управлении и защите для поддержания и стабильной работы распределительных устройств и среднего напряжения внутри помещений.

  • Автоматический выключатель с воздушным размыкателем или Cross-Blast ACB
  • Магнитный предохранительный автоматический выключатель
  • Воздушный желоб Выключатель Автоматический выключатель
  • Воздушный автоматический выключатель

Связанное сообщение: Как прочитать данные паспортной таблички MCB, напечатанные на нем?

P воздушный автоматический выключатель или воздушный автоматический выключатель Cross Blast:

Автоматический выключатель оснащен камерой вокруг контакта.Камера известна как «дугогасительная камера». Дуга сделана для того, чтобы в нее въезжать. Дугогасительная камера поможет добиться охлаждения. Дугогасительная камера изготовлена ​​из огнеупорного материала. Внутренние стенки дугогасительной камеры выполнены таким образом, что дуга не только сближается, но и загоняется в змеевидный канал, выступающий на стенке дугогасительной камеры.

Дугогасительная камера разделена на несколько небольших отсеков с помощью металлических разделительных пластин. Металлические разделительные пластины являются дугогасителями, и каждый из небольших отсеков ведет себя как мини-дугогасительная камера.Начальная дуга будет разделена на ряд дуг, что сделает все напряжения дуг выше, чем напряжение системы. Они являются предпочтительным выбором для приложений с низким напряжением.

Автоматический выключатель воздушного лотка

В воздушном выключателе есть два типа контактов, а именно «главный контакт» и «вспомогательные или дугогасительные контакты». Основные контакты выполнены из медных и серебряных пластин, имеющих низкое сопротивление и проводящих ток в замкнутом состоянии. Вспомогательные или дугогасительные контакты изготовлены из медного сплава, так как они жаростойкие и используются для предотвращения повреждения основных контактов из-за искрения и могут быть легко заменены при необходимости в случае износа.При работе выключателя дугогасительные или вспомогательные контакты замыкаются до и размыкаются после главных контактов выключателя.

Автоматический выключатель с магнитным обдувом Воздушные автоматические выключатели с магнитным обдувом

обеспечивают магнитное управление моментом дуги для гашения дуги внутри устройств. Гашение дуги контролируется с помощью магнитного поля, создаваемого током в дугогасительных катушках, включенных последовательно с размыкаемой цепью.Эти катушки известны как «выдуть катушку». Магнитное поле не контролирует и не гасит дугу в выключателе, а перемещает дугу в желоба, где дуга соответственно удлиняется, охлаждается и гаснет. Эти типы автоматических выключателей используются до 11 кВ.

Воздушный автоматический выключатель:

Данный тип выключателя применяется для сетей напряжением 245 кВ, 420 кВ и выше.

Воздушный автоматический выключатель подразделяется на три категории:

  • Осевой отбойный молоток
  • Осевая струя со скользящим подвижным контактом.

Похожие сообщения:

 Дробеструйный осевой молот

Подвижный контакт находится в контакте. Сопловое отверстие находится в неподвижном контакте при нормально замкнутом состоянии выключателя. При возникновении неисправности в камеру подается высокое давление. Воздух под высоким давлением будет поступать через отверстие сопла, напряжение достаточное для поддержания.

Осевой обдув со скользящим подвижным контактом

Подвижный контакт надет на поршень, поддерживаемый пружиной.Взрыв переносит дугу на дугогасительный электрод.

Похожие сообщения:

Преимущества и недостатки воздушного выключателя

Преимущества
  • Автоматический выключатель с воздушным дутьем подходит для использования там, где требуется частое срабатывание из-за меньшей энергии дуги
  • Исключается риск возгорания при работе выключателя воздушной струи.
  • Воздушный автоматический выключатель имеет небольшие размеры из-за очень быстрого роста диэлектрической прочности (конечный контактный зазор, необходимый для гашения дуги, очень мал).
  • Скорость автоматического выключателя значительно выше при работе воздушной струи.
  • Гашение дуги намного быстрее
  • Длительность дуги одинакова для всех значений тока.
  • Стабильность работы может поддерживаться и зависит от скорости работы автоматических выключателей.
  • Требуется меньше обслуживания.

Связанный пост: Предохранитель HRC (предохранитель с высокой разрывной способностью) и его типы

Недостатки
  • Установка подачи воздуха требует дополнительного обслуживания.
  • Содержит воздушный компрессор большой мощности.
  • Возможна утечка давления воздуха в месте соединения воздуховодов.
  • Существует вероятность быстрого роста напряжения повторного включения и прерывания тока.
  • Воздух обладает относительно низкими свойствами гашения дуги.

Применение и использование воздушного автоматического выключателя
  • Используется для защиты растений.
  • Используется для общей защиты электрических машин.
  • Используется для защиты трансформаторов, конденсаторов и генераторов.
  • ACB также используется в системе распределения электроэнергии и NGD около 15 кВ.
  • Также используется в приложениях с низким и высоким напряжением и токами.

Связанные статьи:

Работа воздушных автоматических выключателей

Что такое ACB?

Автоматический выключатель, в котором контакты размыкаются и замыкаются в воздухе при атмосферном давлении, определяется как воздушный автоматический выключатель.Работа воздушных автоматических выключателей аналогична миниатюрным автоматическим выключателям.

Воздушный автоматический выключатель

— это распределительное устройство, используемое для обеспечения защиты от перегрузки по току и короткого замыкания в цепях от 800 до 10000 ампер.

Не следует путать воздушный выключатель и воздушный выключатель.

Воздушные автоматические выключатели

обычно используются в устройствах с низким напряжением ниже 450 вольт . Сегодня вы можете найти их в распределительных панелях (ниже 450 вольт).

Воздушные выключатели

— это выключатели большой мощности, которые можно увидеть на старых подстанциях, в основном выше 132 кВ. Принцип работы этих двух автоматических выключателей совершенно разный. Здесь мы обсудим только работу воздушного автоматического выключателя (ACB).

Работа воздушного выключателя

Работу автоматического выключателя мы уже обсуждали в другой статье. В этом разделе мы обсудим работу воздушного автоматического выключателя.

Воздушные автоматические выключатели

обычно имеют две пары контактов.Основная пара контактов проводит ток при нормальной нагрузке и эти контакты выполнены из меди. Дополнительная пара является дугогасительным контактом и выполнена из углерода.

При размыкании автоматического выключателя сначала размыкаются главные контакты, а во время размыкания главных контактов дугогасительные контакты все еще соприкасаются друг с другом.

Как ток попадет. параллельный низкоомный путь через дугогасительный контакт при размыкании главных контактов. на главном контакте не будет искрения.

Дугообразование начинается только тогда, когда дугогасительные контакты разъединяются. Каждый дугогасительный контакт оснащен направляющей дуги, которая помогает дуговому разряду двигаться вверх за счет как теплового, так и электромагнитного воздействия, как показано на рисунке.

Когда дуга движется вверх, она попадает в дугогасительную камеру, состоящую из брызг. Дуга в желобе станет более холодной, удлинится и разделится, поэтому напряжение дуги станет намного больше, чем напряжение системы во время срабатывания воздушного выключателя, и поэтому дуга окончательно гасится во время нулевого тока.

Типы воздушных автоматических выключателей

Воздушные автоматические выключатели (ACB)

могут быть с электрическим или ручным управлением. Это означает, что воздушный автоматический выключатель с электрическим управлением может быть разомкнут (выключен) и замкнут (включен) с помощью внешнего источника питания.

Электродвигатель используется для управления механизмом взведения пружины для включения и выключения автоматического выключателя.

Источник питания может быть однофазным 230 В переменного тока или низковольтным 24–110 В постоянного тока для работы при отсутствии питания.

Воздушные автоматические выключатели (ACB)

также доступны в форматах фиксированного и выдвижного (выдвижного) типов.

Как работает воздушный автоматический 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 10 000 Ампер. Они обычно используются в низковольтных приложениях ниже 450 В. Мы можем найти эти системы в распределительных панелях (ниже 450 В). Здесь, в этой статье, мы обсудим работу воздушного автоматического выключателя.Воздушный автоматический выключатель — это автоматический выключатель, работающий в воздухе в качестве дугогасящей среды при заданном атмосферном давлении. Сегодня на рынке доступно несколько типов воздушных автоматических выключателей и коммутационных устройств, которые являются прочными, высокопроизводительными, простыми в установке и обслуживании. Воздушные выключатели полностью заменили масляные выключатели.

Воздушный автоматический выключатель в рабочем состоянии

Воздушные автоматические выключатели срабатывают, когда их контакты находятся на открытом воздухе. Их метод управления гашением дуги полностью отличается от метода масляных выключателей.Они всегда использовались для прерывания низкого напряжения и в настоящее время стремятся заменить высоковольтные масляные выключатели. На приведенном ниже рисунке показан принцип работы цепи воздушного выключателя.

Прерывание прерывателя цепи воздушного прерывателя

Воздушные автоматические выключатели обычно имеют две пары контактов. Основная пара контактов (1) проводит ток при нормальной нагрузке, и эти контакты выполнены из металлической меди. Вторая пара – дугогасительный контакт (2) – изготовлена ​​из углерода. При размыкании автоматического выключателя первыми размыкаются главные контакты.Когда главные контакты разомкнуты, дугогасительные контакты все еще соприкасаются друг с другом. Поскольку ток проходит по параллельному низкоомному пути через дугогасительный контакт. Во время размыкания главных контактов в главном контакте не будет искрения. Дугообразование начинается только тогда, когда дугогасительные контакты разъединяются. Каждый из дугогасительных контактов оснащен направляющей дуги, которая помогает. Дуговой разряд движется вверх за счет как теплового, так 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, поэтому напряжение дуги станет намного больше, чем напряжение системы во время срабатывания воздушного выключателя, и поэтому дуга окончательно гаснет во время нулевого тока.

Коробка цепи пневматического тормоза изготовлена ​​из изоляционного и огнеупорного материала и разделена на разные секции перегородками из того же материала, как показано выше, рисунок (а).Внизу каждого барьера находится небольшой металлический проводящий элемент между одной стороной барьера и другой. Когда дуга, движимая электромагнитными силами вверх, входит в дно желоба, она разделяется перегородками на множество секций, но каждая металлическая деталь обеспечивает электрическую непрерывность между дугами в каждой секции, поэтому несколько дуг находятся в ряд.

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 момента ее попадания в дугогасительную камеру. Когда ток в следующий раз прекращается при нулевом токе, ионизированный воздух на пути, где была дуга, проходит параллельно разомкнутым контактам и действует как шунтирующее сопротивление как на контактах, так и на собственной емкости C, как показано на рисунке ниже. с красным как высокое сопротивление R.

Когда колебание начинается между C и L, как описано для идеализированного автоматического выключателя, показанного на рисунке ниже, это сопротивление сильно гасит колебание. Конечно, обычно оно настолько сильное, что демпфирование становится критическим, колебание вообще не может иметь место, а напряжение повторного зажигания вместо того, чтобы проявляться как высокочастотное колебание, апериодически возрастает до своего конечного значения пикового напряжения генератора. Это показано ниже нижней кривой.

Напряжение перезапуска автоматического выключателя

Типы автоматического выключателя

Воздушные выключатели в основном трех типов  и широко используются для поддержания внутреннего среднего напряжения и распределительных устройств дома.

Плоский автоматический выключатель с воздушным размыкателем

Плоские воздушные выключатели для тормозов представляют собой простейшую форму воздушных прерывателей. Основные точки контактов выполнены в виде двух рожков. Дуга этих автоматических выключателей простирается от одного наконечника до другого.

Магнитный автоматический выключатель с автоматическим выключателем
Магнитные обдувочные воздушные выключатели

применяются на напряжение до 11кВ. Расширение дуги может быть получено магнитным полем, создаваемым током в дутьевых катушках

Магнитный предохранительный автоматический выключатель
Воздушный автоматический выключатель

В автоматических выключателях с воздушными лотками главные контакты обычно выполнены из меди и проводят ток в замкнутых положениях.Автоматические выключатели с воздушным разрывом желоба имеют низкое контактное сопротивление и покрыты серебром. Дугогасительные контакты прочные, термостойкие и изготовлены из медного сплава.

Применение воздушных автоматических выключателей

Воздушные автоматические выключатели

используются для управления вспомогательным оборудованием электростанций и промышленных предприятий. Они обеспечивают защиту промышленных предприятий, электрических машин, таких как трансформаторы, конденсаторы и генераторы.

  • В основном используются для защиты растений, где существует опасность пожара или взрыва.
  • Принцип пневматического тормоза дуги цепи воздушного выключателя используется в цепях постоянного и переменного тока до 12 кВ.
  • Воздушные автоматические выключатели имеют высокую мощность сопротивления, что помогает увеличить сопротивление дуги за счет разделения, охлаждения и удлинения.
  • Воздушный автоматический выключатель также используется в системе распределения электроэнергии и NGD около 15 кВ
Недостаток воздушного прерывателя цепи
  • Недостатком принципа дугогасительной камеры является его неэффективность при малых токах, когда электромагнитные поля слабы.
  • Сам желоб не обязательно менее эффективен в своем удлиняющем и деионизирующем действии, чем при высоких токах, но движение дуги в желобе имеет тенденцию становиться медленнее, и не обязательно достигается высокоскоростное прерывание.

Итак, это все о воздушном автоматическом выключателе (ACB), его работе и применении. Мы надеемся, что вы лучше поняли эту концепцию. Кроме того, если у вас есть какие-либо сомнения относительно этой концепции или реализации каких-либо электрических и электронных проектов, оставьте свой отзыв в разделе комментариев ниже.Вот вопрос к вам, какова функция ACB?

【АКБ 】| Все, что вам нужно знать о воздушном автоматическом выключателе

Принцип работы воздушного автоматического выключателя

Когда в цепи возникает неисправность, первые главные контакты автоматического выключателя разъединяются, и ток цепи переключается на другой контакт, называемый дуговым разрядом. контакт. Дугогасительные контакты размыкаются, и дуга отрывается от контактов. При явлениях электромагнитного эффекта дуга перемещается вверх.Направляющая дуги позволяет концам дуги перемещаться вместе с собой. При движении направляющей дуги дуга может двигаться вверх, и таким образом соединение разделяется.

Ток продолжает течь, когда цепь разомкнута, поэтому необходимо погасить электрическую дугу, чтобы предотвратить ее повторное образование. Используются различные диэлектрические материалы, такие как масло или газы, а для воздушных автоматических выключателей в качестве диэлектрика используется атмосферный воздух.

Воздух действует как сопротивление дуге. Воздух действует как изолятор и заставляет дугу гаснуть быстрее.Это также предотвращает восстановление дуги, когда она достигает нуля, в случае переменного тока, во время его изменения в цикле. Для приложений с высоким напряжением, таких как электрические подстанции, используется сжатый воздух, поэтому в этих приложениях с высоким напряжением можно использовать автоматические выключатели. В высоковольтных устройствах в качестве диэлектрика используется сжатый воздух, так как он имеет более высокое значение диэлектрической проницаемости, чем атмосферный воздух.

Что такое ACB – воздушный автоматический выключатель

Воздушный автоматический выключатель Функция:

Воздушный автоматический выключатель имеет следующие функции:

  • Он размыкает или замыкает цепь автоматически или вручную.
  • Автоматическое размыкание цепи при возникновении неисправности, такой как перегрузка по току, короткое замыкание, замыкание на землю, превышение частоты, обратная мощность и т. д.
  • Гасит искрение при перегрузке

  • Автоматический выключатель с размыкателем.
  • Автоматический выключатель с магнитным обдувом.
  • Воздушный желоб ACB.
  • Воздушный автоматический выключатель
  • Плоский автоматический выключатель:

    Плоский автоматический выключатель — это простейшая форма воздушных автоматических выключателей.Их точка соприкосновения имеет форму 2 рогов. В цепях этого типа дуга прерывателя проходит от одного наконечника к другому наконечнику.

    Магнитный автоматический выключатель:

    Магнитный автоматический выключатель — это выключатели, которые используются там, где допустимое напряжение составляет до 11 кВ. Дуга в этом типе цепи расширяется за счет тока в дугогасительных катушках, которые создают магнитное поле, вызывающее расширение дуги.

    Автоматический выключатель воздушного желоба:

    В этом типе автоматического выключателя главные контакты выполнены из меди.Ток проводится при замкнутых положениях контактов. Их контактное сопротивление очень низкое. Их контакты покрыты серебром. Они прочные и термостойкие.

    Воздушный автоматический выключатель

    Эти типы автоматических выключателей используются для высоких напряжений 245 кВ, 420 кВ и выше. У них есть дополнительные категории:

    • осевой взрывной выключатель
    • осевой взрыв с скользящим движущимся контактом

    Узнайте больше: MCCB в Electrical: типы, рейтинги и принцип работы

    Применение ACB:

    Применение воздушных автоматических выключателей:

    • ACB используется для защиты промышленных предприятий и электрических машин, таких как конденсаторы, генераторы, трансформаторы и т. д.
    • Автоматический выключатель в основном используется на предприятиях, где существует риск возгорания или взрыва.
    • Автоматический выключатель также используется в NGD и системе распределения электроэнергии.
    • Они также используются для управления вспомогательными устройствами электростанций.
    • Также используются в приложениях с низким/сильным током и напряжением.
    • Также используются для обслуживания распределительных устройств и среднего напряжения внутри помещений.

    Недостатки автоматического выключателя

    Некоторые из недостатков автоматического выключателя:

    • Неэффективность при слабом токе при слабом электромагнитном поле.
    • Желоб выключателя не менее эффективен в своем удлиняющем действии при больших токах, зато движение дуги в желоб выключателя имеет тенденцию к замедлению.

    Номинальные параметры автоматического выключателя Номинальные параметры автоматического выключателя

    Воздушные автоматические выключатели имеют разные номинальные параметры, поскольку в разных цепях используются разные номинальные значения тока и напряжения. Однако стандартные номиналы автоматических выключателей находятся в диапазоне от 400 до 1600 А. Точно так же другой класс автоматических выключателей относится к номиналу от 2000 до 5000 А.Стандартные номинальные токи автоматического выключателя таковы, однако напряжение и физические номинальные параметры автоматического выключателя варьируются от производителя к производителю.

    Соответствующая тема(ы):

    ACB TRIP | Top #3 Причины отключения выключателя и его настройки защиты

    ABB – Технический документ по применению Селективность низкого напряжения с автоматическими выключателями ABB

    Что такое автоматический выключатель с воздушным прерыванием? — Конструкция, принцип работы и типы автоматических выключателей

    В воздушном выключателе дуга зажигается и гаснет в практически неподвижном воздухе, в котором движется дуга.Такие выключатели используются для низкого напряжения, как правило, до 15 кВ и отключающей способности 500 МВА. Воздушный выключатель имеет ряд преимуществ перед масляным как дугогасящая среда. Это

    • Устранение рисков и обслуживание, связанные с использованием масла.
    • Отсутствие механического напряжения, создаваемого давлением газа и движением масла.
    • Устранение затрат на регулярную замену масла, возникающих из-за ухудшения качества масла при последующей операции торможения.

    В воздушном выключателе разъединение контактов и гашение дуги происходит в воздухе при атмосферном давлении. В воздушном выключателе используется принцип высокого сопротивления. В этом выключателе дуга расширяется с помощью дугогасительных желобов, дугогасительных камер, а сопротивление дуги увеличивается за счет расщепления, охлаждения и удлинения.

    Сопротивление дуги увеличивается до такой степени, что падение напряжения на дуге становится больше напряжения системы, и дуга гаснет при токе нулевой волны переменного тока.

    Автоматические выключатели с воздушным разрывом

    применяются в цепях постоянного и переменного тока напряжением до 12 000 В. Такие выключатели, как правило, внутрикомнатного типа и устанавливаются на вертикальных панелях или внутривыкатных распределительных устройствах. Автоматические выключатели переменного тока широко используются в распределительных устройствах среднего и низкого напряжения внутри помещений.

    Плоский автоматический выключатель с воздушным размыкателем

    Самый простой, в котором контакты выполнены в виде двух рожков. Сначала воздух ударяет по кратчайшему расстоянию между рупорами и неуклонно движется вверх за счет конвекционных токов, вызванных нагревом воздуха при дуговом разряде и взаимодействием магнитного и электрического полей.Дуга простирается от одного конца к другому, когда рожки полностью разделены, что приводит к удлинению и охлаждению дуги.

    Относительная медлительность процесса и возможность распространения дуги на соседние металлоконструкции ограничивает применение цепей с напряжением около 500 В и слишком малой мощностью.

    Магнитный автоматический выключатель с воздушным выключателем

    Некоторые воздушные выключатели применяются в цепях напряжением до 11 кВ, гашение дуги осуществляется с помощью магнитного поля, создаваемого током в дугогасительных катушках, включенных последовательно с разрываемой цепью.Такие катушки называются выдувными катушками. Само магнитное поле не гасит дугу. Он просто перемещает дугу в желоба, где дуга удлиняется, охлаждается и гаснет. Дуговые экраны предотвращают распространение дуги на соседнюю сеть.

    Важно правильно подключить катушки, соблюдая полярность, чтобы дуга была направлена ​​вверх. Поскольку отключающее действие становится более эффективным при больших токах, этот принцип привел к увеличению отключающей способности таких выключателей до более высоких значений.

    Дугогасительная камера представляет собой эффективное устройство для гашения дуги в воздухе и выполняет следующие три взаимосвязанные функции

    • Ограничивает дугу в ограниченном пространстве.
    • Обеспечивает магнитное управление движением дуги для гашения дуги внутри устройств.
    • Обеспечивает быстрое охлаждение газов дуги для обеспечения гашения дуги за счет деионизации.

    Автоматический выключатель воздушного выключателя воздуховода

    Нормальное расположение автоматического выключателя воздушного желоба, используемого для цепей низкого и среднего напряжения, показано на рисунке ниже.Существует два набора контактов, называемых основными контактами и дугогасительными или вспомогательными контактами. Главные контакты обычно медные и проводят ток при замкнутом положении выключателей. Они имеют низкое контактное сопротивление и покрыты серебром.

    Дугогасительные контакты твердые, термостойкие и обычно из медного сплава. Дугогасительные контакты используются для защиты основных контактов от повреждения из-за искрения. При необходимости дугогасительные контакты легко заменяются. Вспомогательные и дугогасительные контакты во время работы замыкаются раньше и размыкаются после главных контактов.

    Дугогасители здесь состоят из стальной вставки в дугогасительных камерах. Они устроены так, что магнитное поле, индуцируемое в них током в дуге, еще быстрее перемещает ее вверх. Стальные пластины делят дугу на несколько дуг в ряду.

    Распределение напряжения по длине дуги нелинейно, но сопровождается достаточно большими анодными и катодными перепадами. В случае, если общая сумма анодных и падений всех последовательных коротких дуг превышает напряжение сети, автоматически создаются условия для быстрого гашения дуги.

    При контакте с относительно холодными поверхностями сталеплавильных заводов происходит быстрое и эффективное охлаждение. Движение дуги может быть естественным или с помощью магнитного дутья. Таким образом, дуга гасится за счет зажигания и увеличения потерь мощности дуги.

    Принцип работы Воздушный прерыватель цепи

    При возникновении неисправности сначала размыкаются главные контакты, а ток смещается на дугогасительные контакты. Теперь дугогасительные контакты разделены, и дуга рисуется между ними.Эта дуга выталкивается вверх под действием электромагнитных сил и теплового воздействия. Концы дуги перемещаются по направляющей дуги. Дуга движется вверх и разделяется дугогасительными пластинами. Дуга гасится удлинением, охлаждением, расщеплением и т.п.

    Применение воздушного прерывателя цепи

    Автоматический выключатель с воздушным разрывом

    подходит для управления вспомогательным оборудованием электростанций и промышленных предприятий. Они не требуют дополнительного оборудования, такого как компрессоры и т.

    0 comments on “Воздушные выключатели принцип действия: Воздушные выключатели: принцип работы, классификация

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.