Спомням си първия път, когато застанах пред голям въздушен прекъсвач по време на обиколка на завода преди години. Беше с размерите на малък хладилник и електротехникът, който ме разведе наоколо, каза: „Това нещо може да прекъсне достатъчно ток, за да освети малък град. Но вътре всъщност е просто луксозен ключ, който знае кога да се откаже.“
Той не сгреши. В сърцето си,въздушен прекъсвач– или ACB, както повечето от нас го наричат – прави това, което прави всеки прекъсвач: пренася ток, когато нещата са нормални, и спира тока, когато нещата се объркат. Но как става това, особено с вида на токове, за които говорим в промишлени условия, си струва да разберем.
Основната работа
ACB е проектиран за работа с ниско-напрежение, обикновено под 600 волта, но ще ги видите във всякакви приложения. Те са големите момчета в света на разпределителните апарати, боравят с токове от няколкостотин ампера до 6300 ампера в някои случаи. Ще ги намерите да предпазват трансформатори, генератори, главни разпределителни табла – местата, където ако нещо се повреди, искате то да се повреди безопасно.
Частта "въздух" от името ви казва каква среда използва прекъсвачът, за да изгаси дъгата, когато контактите се отварят. За разлика от маслените или елегазовите прекъсвачи, които използват други материали, ACB вършат работата си на чист въздух при атмосферно налягане.
Какво има вътре има значение
Преди да навлезем в работата, нека поговорим какво всъщност има вътре в едно от тези неща.
Основните контакти са това, което пренася ток по време на нормална работа. Изработени са от сребърен-волфрам или подобни сплави, които са устойчиви на заваряване и ерозия. Когато прекъсвачът е затворен, тези контакти се притискат един към друг от натиска на пружината и през тях протича ток.
Над или около тези основни контакти ще намерите дъговите контакти. Те са предназначени да поемат тежестта на щетите, когато прекъсвачът се отвори. Те осъществяват контакт преди електрическата мрежа да се затвори и се разделят, след като електрическата мрежа се отвори, така че дъгата се образува върху тях вместо върху главните-проводящи повърхности. Интелигентен дизайн.
След това има дъгов улей – купчина метални пластини, подредени така, че дъгата, изтеглена в него, се разделя на по-малки сегменти и се охлажда, докато не може да се поддържа. Мислете за това като за лабиринт, през който дъгата трябва да премине, и докато стигне до края, тя е без енергия.
Работният механизъм е това, което движи всичко. В по-големите ACB, това често е механизъм за съхраняване на енергия – пружини, които се зареждат ръчно или от малък мотор, готови да затворят или отворят контактите с постоянна скорост, независимо от това как операторът движи дръжката.
Нормална работа – просто преминаване на ток
Когато всичко работи добре, ACB просто си стои и си върши работата. Токът влиза през една клема, минава през контактите и излиза от другата страна. Изключвателят – независимо дали е термичен, магнитен или електронен – непрекъснато следи тока.
В термо{0}}магнитните прекъсвачи има биметална лента, която се нагрява в зависимост от тока, преминаващ през . Нормалният ток го поддържа топъл, но не достатъчно, за да се огъне. Има и магнитна намотка, която създава магнитно поле, пропорционално на тока.
В съвременните електронни изключватели токовите трансформатори на всяка фаза подават сигнали към микропроцесор, който следи за проблеми. Те са много по-прецизни и могат да се регулират за различни криви на пътуване и функции.
Когато нещата се объркат – последователността на пътуването
Ето къде става интересно. Да кажем, че надолу по веригата се случва късо съединение. Токът изстрелва до хиляди ампера за милисекунди.
В термо-магнитен прекъсвач този висок ток мигновено създава силно магнитно поле около намотката. Полето дърпа арматура, която задейства механизма, отваряйки контактите. Това се случва за около 10 милисекунди – по-малко от половин цикъл.
При електронно задействан прекъсвач, микропроцесорът вижда свръхток и изпраща сигнал за шунтово изключване или освобождава магнитна ключалка. Така или иначе, работният механизъм е освободен.
Арката – и как да я убием
Когато контактите започнат да се разделят, напрежението се опитва да поддържа тока, протичащ през празнината. Въздухът се йонизира, става проводящ и се образува дъга. Тази дъга може да достигне температури от няколко хиляди градуса. Оставен сам, той ще унищожи контактите и ще продължи да провежда, докато нещо се стопи.
Това е мястото, където дъговият улей печели своето задържане. Докато движещият се контакт се отдръпва, дъгата се изтегля нагоре – или магнитно издухана от полето на самия ток, или механично насочвана – в купчината метални пластини. Всяка плоча разделя дъгата на по-малки дъги последователно. Всяко разделяне добавя спад на напрежението и плочите охлаждат дъгата. В крайна сметка напрежението, необходимо за поддържане на всички тези малки дъги, надхвърля това, което системата може да осигури, и дъгата изгасва.
Целият процес отнема може би 25 до 40 милисекунди за типичен ACB. Не моментално, но достатъчно бързо, за да ограничи щетите.
Съхранена енергия – защо големите разбивачи не разчитат на мускули
Ако някога сте управлявали голям ACB ръчно, знаете, че не можете просто да завъртите дръжката. Първо зареждате пружините, като натискате лост или пускате мотор да работи. Тази съхранена енергия е това, което затваря контактите – бързо и със сила, независимо колко бавно се движите.
Това има значение, защото скоростта на контакт влияе върху гасенето на дъгата. Ако затворите бавно, контактите може да подскочат или да образуват дъга, преди да са направени напълно. Ако отворите бавно, дъгата остава твърде дълго. Механизмите за съхраняване на енергия осигуряват постоянна скорост всеки път.
Разликата между ACB и по-малките прекъсвачи
Хората понякога бъркат ACB сформовани прекъсвачи на корпусаили MCCB. И двата са въздушни прекъсвачи в известен смисъл, но ACB обикновено са по-големи, имат по-високи номинални стойности на непрекъснат ток и често включват по-сложна защита и наблюдение.
ACB също са проектирани да могат да се използват. Можете да ги отворите, да проверите контактите, да смените дъговите улеи и да регулирате настройките. Прекъсвачът на формован корпус обикновено е запечатан – когато е готов, сменяте целия модул.
Друга разлика е в това как се справят с тока на повреда. MCCB са проектирани да ограничават тока – те прекъсват толкова бързо, че токът на повреда никога не достига пълния си пик. ACB са създадени да издържат на повредата за кратко време, докато устройствата надолу по веригата отстранят проблема. Тази селективност е от решаващо значение в големи системи, където не искате главният прекъсвач да се изключва за всяка малка повреда в разклонена верига.
Често срещани погрешни схващания
Чувал съм хора да казват, че ACB са остарели, заменени с вакуум или SF6. Не е вярно за ниско напрежение. Въздухът е свободен, не изтича и не изисква специална обработка. За напрежения под 1000 V, въздушните прекъсвачи все още са работни коне.
Още един: че всички ACB са еднакви. Те не са. Някои използват прости термични прекъсвачи, други имат пълно микропроцесорно управление с комуникация към системите за управление на сградата. Основният принцип е един и същ, но сложността варира значително.
И този, който ме подлудява: "Ако се е задействал, просто го нулирайте и го включете отново." Не. Първо разберете защо се е задействал. Прекъсвачите не се задействат без причина.
Завършване
И така, как работи въздушният прекъсвач? Той пренася ток, когато трябва, открива кога токът надвишава безопасните нива, отваря контакти, за да прекъсне този ток и използва свойствата на въздуха и интелигентния механичен дизайн, за да изгаси получената дъга. Той прави това надеждно, многократно и без специални газове или масла.
Следващия път, когато минете покрай такъв в подстанция или завод, ще разберете какво се случва в тази метална кутия. И ще оцените инженерството, което му позволява да стои там тихо в продължение на години, чакайки онази част от секундата, когато трябва да свърши работата си.
Ако работите свъздушни прекъсвачии някога се окажете несигурен кой модел отговаря на вашата настройка, как да наберете настройките за защита или просто искате да преминете през трудна ситуация с някой, който е бил там, ще се радвам да помогна. Без претоварване с технически жаргон, без натрапчиви разговори за продажбите – само честен, практичен съвет от години практически-опит.
Независимо дали оразмерявате оборудване за нов проект, преследвате неприятно пътуване или мислите за надграждане на съществуваща инсталация, не се колебайте да се свържете с нас. Нека се уверим, че вашите разбивачи правят точно това, което трябва, когато това е най-важно.
Имейл: luna@yawei-electric.com
WhatsApp: +86 15206275931
