مدار شکن هوا چگونه کار می کند؟

اولین باری را به یاد می‌آورم که سال‌ها پیش در یک تور گیاهی در مقابل یک قطع‌کننده بزرگ هوا ایستادم. اندازه یک یخچال کوچک بود، و برقکار که اطراف را به من نشان داد گفت: "این چیز می تواند جریان کافی را قطع کند تا یک شهر کوچک را روشن کند. اما در داخل، واقعاً فقط یک سوئیچ شیک است که می داند چه زمانی باید تسلیم شود."

او اشتباه نمی کرد. در دل آن،یک قطع کننده مدار هوا- یا همانطور که اکثر ما آن را ACB می نامیم - کاری را انجام می دهد که هر کلید مدار انجام می دهد: جریان را در زمانی که اوضاع عادی است منتقل می کند، و هنگامی که همه چیز اشتباه می شود جریان را قطع می کند. اما اینکه چگونه این کار را انجام می دهد، به خصوص با نوع جریان هایی که در تنظیمات صنعتی در مورد آن صحبت می کنیم، ارزش درک دارد.

کار اساسی

یک ACB برای کارهای با ولتاژ پایین، معمولاً کمتر از 600 ولت طراحی شده است، اگرچه آنها را در همه انواع برنامه ها مشاهده خواهید کرد. آنها پسران بزرگ در دنیای تابلو برق هستند که در برخی موارد جریان هایی از چند صد آمپر تا 6300 آمپر را مدیریت می کنند. آنها را خواهید دید که از ترانسفورماتورها، ژنراتورها، تابلوهای توزیع اصلی محافظت می کنند - مکان هایی که اگر چیزی خراب شود، می خواهید با خیال راحت از کار بیفتد.

قسمت "هوا" نام به شما می گوید که هنگام باز شدن مخاطبین، شکن از چه وسیله ای برای خاموش کردن قوس استفاده می کند. برخلاف بریکرهای روغن یا SF6 که از مواد دیگر استفاده می کنند، ACBها کار خود را درست در هوای ساده و با فشار اتمسفر انجام می دهند.

آنچه در درون است

قبل از اینکه وارد کار شویم، بیایید در مورد آنچه در واقع درون یکی از این چیزها وجود دارد صحبت کنیم.

کنتاکت های اصلی آن چیزی است که جریان را در حین کار عادی حمل می کند. آنها از نقره{1}}تنگستن یا آلیاژهای مشابه ساخته شده اند که در برابر جوش و فرسایش مقاومت می کنند. هنگامی که بریکر بسته می شود، این کنتاکت ها با فشار فنر به هم فشرده می شوند و جریان از آن عبور می کند.

در بالای یا اطراف این مخاطبین اصلی، مخاطبین قوس دار را خواهید یافت. اینها به گونه ای طراحی شده اند که هنگام باز شدن شکن، بیشترین آسیب را متحمل شوند. آنها قبل از بسته شدن شبکه اصلی تماس برقرار می کنند و پس از باز شدن شبکه اصلی جدا می شوند، بنابراین به جای سطوح انتقال جریان اصلی-قوس روی آنها تشکیل می شود. طراحی هوشمند.

سپس کانال قوس دار وجود دارد - دسته ای از صفحات فلزی که طوری چیده شده اند که قوس کشیده شده به داخل آن به بخش های کوچکتر تقسیم می شود و تا زمانی که نتواند خود را حفظ کند خنک می شود. به آن مانند یک پیچ و خم فکر کنید که قوس باید از آن عبور کند و زمانی که به پایان می رسد، انرژی آن تمام می شود.

مکانیسم عملیاتی چیزی است که همه چیز را به حرکت در می آورد. در ACB های بزرگتر، این اغلب یک مکانیسم انرژی ذخیره شده است - فنرهایی که به صورت دستی یا توسط یک موتور کوچک شارژ می شوند و آماده هستند تا کنتاکت ها را با سرعت ثابت بسته یا باز کنند بدون توجه به نحوه حرکت اپراتور دسته.

عملکرد عادی - فقط عبور جریان

وقتی همه چیز خوب پیش می رود، ACB می نشیند و کار خود را انجام می دهد. جریان از یک ترمینال وارد می شود، از کنتاکت ها می گذرد و از طرف دیگر خارج می شود. واحد سفر - خواه حرارتی، مغناطیسی یا الکترونیکی باشد - جریان را به طور مداوم نظارت می کند.

در{0}}شکن‌های مغناطیسی حرارتی، یک نوار دو فلزی وجود دارد که بر اساس جریان عبوری گرم می‌شود. جریان معمولی آن را گرم نگه می دارد اما به اندازه ای نیست که خم شود. همچنین یک سیم پیچ مغناطیسی وجود دارد که یک میدان مغناطیسی متناسب با جریان تولید می کند.

در واحدهای مدرن سفر الکترونیکی، ترانسفورماتورهای جریان در هر فاز سیگنال‌هایی را به ریزپردازنده ارسال می‌کنند که مشکل را بررسی می‌کند. اینها بسیار دقیق تر هستند و می توانند برای منحنی ها و عملکردهای مختلف سفر تنظیم شوند.

وقتی همه چیز اشتباه می شود - دنباله سفر

اینجاست که جالب می شود. می گویند یک اتصال کوتاه در پایین دست اتفاق می افتد. جریان تا هزاران آمپر در میلی ثانیه شلیک می کند.

در یک{0}}شکن مغناطیسی حرارتی، آن جریان بالا فوراً یک میدان مغناطیسی قوی در اطراف سیم پیچ ایجاد می کند. میدان آرمیچری را می‌کشد که مکانیسم را خاموش می‌کند و کنتاکت‌ها را باز می‌کند. این در حدود 10 میلی ثانیه - کمتر از نیم چرخه اتفاق می افتد.

در یک بریکر قطع شده الکترونیکی، ریزپردازنده جریان اضافه را می بیند و سیگنالی را به یک شنت می فرستد یا یک قفل مغناطیسی را آزاد می کند. در هر صورت، مکانیسم عملیاتی آزاد می شود.

قوس – و نحوه کشتن آن

هنگامی که کنتاکت ها شروع به جدا شدن می کنند، ولتاژ سعی می کند جریان را در طول شکاف حفظ کند. هوا یونیزه می شود، رسانا می شود و یک قوس تشکیل می شود. این قوس می تواند به دمای چند هزار درجه برسد. تنها بماند، تماس ها را از بین می برد و تا زمانی که چیزی ذوب شود به هدایت خود ادامه می دهد.

این جایی است که کانال قوس نگهدارنده خود را به دست می آورد. همانطور که تماس متحرک از بین می‌رود، قوس به سمت بالا کشیده می‌شود - یا به صورت مغناطیسی توسط میدان خود جریان دمیده می‌شود یا به صورت مکانیکی هدایت می‌شود - به داخل پشته صفحات فلزی. هر صفحه قوس را به صورت متوالی به قوس های کوچکتر تقسیم می کند. هر تقسیم افت ولتاژ اضافه می کند و صفحات قوس را خنک می کنند. در نهایت، ولتاژ مورد نیاز برای حفظ تمام آن قوس‌های کوچک از آنچه که سیستم می‌تواند فراهم کند بیشتر می‌شود و قوس خاموش می‌شود.

کل فرآیند برای یک ACB معمولی 25 تا 40 میلی ثانیه طول می کشد. فوری نیست، اما به اندازه کافی سریع است که آسیب را محدود کند.

انرژی ذخیره شده - چرا شکن های بزرگ به عضلات متکی نیستند

اگر تا به حال یک ACB بزرگ را به صورت دستی کار کرده اید، می دانید که فقط یک دسته را نمی چرخانید. شما ابتدا فنرها را با پمپ کردن یک اهرم یا اجازه دادن به یک موتور شارژ می کنید. این انرژی ذخیره شده همان چیزی است که تماس ها را می بندد - سریع و با نیرو، صرف نظر از اینکه چقدر آهسته حرکت می کنید.

این مهم است زیرا سرعت تماس بر خاموش کردن قوس تأثیر می گذارد. اگر به آرامی ببندید، ممکن است مخاطبین قبل از اینکه به طور کامل ساخته شوند، پرش کنند یا قوس شوند. اگر به آرامی باز می‌شوید، قوس بیش از حد به اطراف آویزان می‌شود. مکانیسم‌های انرژی ذخیره‌شده هر بار سرعت ثابتی را تضمین می‌کنند.

تفاوت بین ACB و شکن های کوچکتر

مردم گاهی اوقات ACB را باکیس شکن های قالبییا MCCB ها هر دوی آنها به یک معنا قطع کننده هوا هستند، اما ACB ها عموما بزرگتر هستند، دارای درجه بندی جریان پیوسته بالاتری هستند و اغلب شامل حفاظت و نظارت پیچیده تری هستند.

ACB ها نیز به گونه ای طراحی شده اند که قابل سرویس باشند. می‌توانید آن‌ها را باز کنید، مخاطبین را بازرسی کنید، کانال‌های قوسی را جایگزین کنید و تنظیمات را انجام دهید. بریکر کیس قالبی معمولاً آب بندی می شود - وقتی کار تمام شد، کل واحد را تعویض می کنید.

تفاوت دیگر در نحوه مدیریت جریان خطا است. MCCB ها برای محدود کردن جریان طراحی شده اند - آنقدر سریع قطع می شوند که جریان خطا هرگز به اوج کامل خود نمی رسد. ACB ها به گونه ای ساخته شده اند که برای مدت کوتاهی در برابر خطا مقاومت کنند در حالی که دستگاه های پایین دست مشکل را برطرف می کنند. این گزینش پذیری در سیستم های بزرگ که نمی خواهید قطع کننده اصلی برای هر خطای کوچک در مدار انشعاب خاموش شود، بسیار مهم است.

باورهای غلط رایج

من شنیده ام که مردم می گویند ACB منسوخ شده است و با خلاء یا SF6 جایگزین شده است. برای ولتاژ پایین درست نیست. هوا آزاد است، نشتی ندارد و نیازی به جابجایی خاصی ندارد. برای ولتاژهای کمتر از 1000 ولت، قطع کننده های هوا همچنان کارآمد هستند.

یکی دیگر: همه ACB ها یکسان هستند. آنها نیستند. برخی از سفرهای حرارتی ساده استفاده می کنند، برخی دیگر دارای کنترل کامل ریزپردازنده با ارتباط با سیستم های مدیریت ساختمان هستند. اصل اساسی یکسان است، اما پیچیدگی آن بسیار متفاوت است.

و آن چیزی که من را عصبانی می کند: "اگر خاموش شد، فقط آن را ریست کنید و دوباره روشن کنید." نه. شما ابتدا متوجه می شوید که چرا آن را ترک کرده است. بریکرها بی دلیل زمین نمی خورند.

بسته بندی

پس قطع کننده مدار هوا چگونه کار می کند؟ در زمانی که باید جریان را حمل می کند، تشخیص می دهد که چه زمانی جریان از سطح ایمن فراتر رفت، تماس ها را برای قطع جریان باز می کند و از خواص هوا و طراحی مکانیکی هوشمندانه برای خاموش کردن قوس حاصل استفاده می کند. این کار را با اطمینان، مکرر و بدون گاز یا روغن خاص انجام می دهد.

دفعه بعد که از کنار یکی در ایستگاه فرعی یا کارخانه عبور کردید، متوجه خواهید شد که داخل آن جعبه فلزی چه اتفاقی می افتد. و از مهندسی که به آن اجازه می‌دهد سال‌ها بی‌صدا بنشیند و منتظر آن کسری از ثانیه باشد که باید کارش را انجام دهد، قدردانی خواهید کرد.
 

اگر با آن کار می کنیدقطع کننده های مدار هواو هرگز مطمئن نیستید که کدام مدل با تنظیمات شما مطابقت دارد، چگونه در تنظیمات حفاظتی شماره گیری کنید، یا فقط بخواهید با کسی که آنجا بوده است از یک موقعیت دشوار عبور کنید، خوشحالم که به شما کمک می کنم. بدون بار اضافی از اصطلاحات فنی، بدون بحث فروش سختگیرانه - فقط توصیه صادقانه و عملی از سالها تجربه-.

چه اندازه وسایل را برای یک پروژه جدید تعیین کنید، چه در حال تعقیب یک سفر مزاحم هستید یا به ارتقای یک تاسیسات موجود فکر می کنید، با خیال راحت تماس بگیرید. بیایید مطمئن شویم که شکن های شما دقیقاً همان کاری را که قرار است در زمانی که مهم است انجام دهند.

ایمیل: luna@yawei-electric.com
WhatsApp: +86 15206275931