Milyen típusú és típusú megszakítók vannak az elektromos hálózatokban

A fő különbség ezen kapcsolóeszközök és az összes többi hasonló eszköz között a képességek összetett kombinációja:

1. hosszú ideig fenntartani a névleges terhelést a rendszerben az erős elektromos áramok megbízható átvitele miatt az érintkezőkön keresztül;

2. megóvja a működő berendezéseket az elektromos áramkör véletlenszerű károsodásától a tápellátás gyors leválasztásával.

A berendezés normál működési körülményei között a kezelő manuálisan kapcsolhatja át a terhelést a megszakítókkal, feltéve, hogy:

• különböző energiaellátó rendszerek;

• módosítsa a hálózati konfigurációt;

• a berendezés kivonása a működésből.

Az elektromos rendszerekben a vészhelyzetek azonnal és spontán módon jelentkeznek. Egy személy nem tud gyorsan reagálni megjelenésére, és intézkedéseket tenni azok megszüntetésére. Ez a funkció a megszakítóba épített automatikus eszközökhöz van hozzárendelve.

A villamos energiában az elektromos rendszerek áramtípus szerinti felosztása elfogadott:

• állandó;

• váltakozó szinuszos.

Ezenkívül a berendezéseket a feszültség nagysága szerint osztályozzák:

• alacsony feszültség - kevesebb, mint ezer volt;

• nagyfeszültség – minden más.

Ezen rendszerek minden típusához saját megszakítókat készítettek, amelyeket ismételt működésre terveztek.

AC áramkörök

Ez a kulcskategória a modern gyártók által gyártott modellek hatalmas választékával rendelkezik. Besorolása hálózati feszültség és áramterhelés szerint történik.

Elektromos berendezések 1000 V-ig

Az átvitt villamos energia teljesítménye szerint a váltakozó áramú áramkörök automatikus kapcsolóit hagyományosan a következőkre osztják:

1. moduláris;

2. öntött tokban;

3. erőlevegő.

Moduláris kialakítások

A 17,5 mm-es szélesség többszörösével rendelkező kis szabványos modulok specifikus kialakítása határozza meg a nevüket és a kialakításukat, Din-sínre való felszerelés lehetőségével.

Az egyik ilyen megszakító belső felépítése a képen látható. Teste teljes egészében tartós dielektromos anyagból készült, amely kiküszöböli személyt érő áramütés.

A táp- és kimeneti vezetékek a felső és az alsó sorkapcsokhoz csatlakoznak. A kapcsoló állapotának kézi vezérléséhez két fix helyzetű kar van felszerelve:

• a felső úgy van kialakítva, hogy áramot biztosítson egy zárt tápcsatlakozón keresztül;

• alább — megszakítást biztosít az áramkörben.

Ezen gépek mindegyike egy bizonyos érték melletti folyamatos működésre készült névleges áram (Yin). Ha a terhelés megnövekszik, a tápérintkező megszakad. Ebből a célból kétféle védelem van elhelyezve a dobozban:

1. hőleadás;

2. árammegszakítás.

Működésük elve lehetővé teszi az időáram-jellemző magyarázatát, amely a védelmi működési időnek a rajta áthaladó terheléstől vagy hibaáramtól való függését fejezi ki.

A képen látható grafikon egy adott megszakítóra vonatkozik, ha a határérték üzemi zóna a névleges áram 5 ÷ 10-szerese mellett van kiválasztva.

Kezdeti túlterhelés esetén hőkioldás a bimetál lemez, amely megnövekedett áramerősséggel fokozatosan felmelegszik, meghajlik és nem azonnal, hanem némi késleltetéssel hat a leállító mechanizmusra.

Így lehetővé teszi a felhasználók rövid távú kapcsolataihoz kapcsolódó kis túlterhelések öneltávolítását és a szükségtelen leállások kiküszöbölését. Ha a terhelés kritikusan melegíti a vezetékeket és a szigetelést, akkor a tápérintkező megszakad.

Amikor a védett áramkörben vészáram lép fel, amely képes energiájával elégetni a berendezést, akkor egy elektromágneses tekercs lép működésbe. Egy impulzussal, a bekövetkezett terhelésnövekedés miatt, rádobja a magot a kioldó mechanizmusra, hogy azonnal leállítsa a határon kívüli üzemmódot.

A grafikonon látható, hogy minél nagyobbak a rövidzárlati áramok, annál gyorsabban oldja meg azokat az elektromágneses kioldás.

A háztartási automata gőzvédő ugyanezen az elven működik.

Nagy áramok megszakadásakor elektromos ív keletkezik, melynek energiája égetheti az érintkezőket. Hatásának kiküszöbölésére a megszakítókban ívoltó kamrát alkalmaznak, amely az ívkisülést kis folyamokra osztja és a lehűlés hatására eloltja.

Moduláris szerkezetek többszörös kivágása

A mágneses kioldásokat úgy hangolják és illesztik, hogy meghatározott terhelésekkel működjenek, mivel induláskor különböző tranzienseket hoznak létre. Például különféle világítótestek bekapcsolásakor az izzószál változó ellenállása miatti rövid távú bekapcsolási áram megközelítheti a névleges érték háromszorosát.

Ezért a lakások és a világítási áramkörök aljzatainak csoportjához szokásos "B" típusú áram-idő karakterisztikával rendelkező automata kapcsolókat választani. Ez 3 ÷ 5 hüvelyk.

Az indukciós motorok a hajtott rotor forgatásakor nagyobb túlterhelési áramot okoznak. Számukra válassza a „C” vagy - 5 ÷ 10 hüvelykes karakterisztikájú gépeket. A létrehozott idő- és áramtartaléknak köszönhetően lehetővé teszik a motor forgását, és garantáltan működési módba lépnek szükségtelen leállások nélkül.

Az ipari termelésben a fémforgácsoló gépeken és mechanizmusokon motorokhoz kapcsolt terhelt hajtások vannak, amelyek fokozott túlterhelést okoznak. Ilyen célokra 10 ÷ 20 In névleges „D” karakterisztikájú automata kapcsolókat használnak. Jól beváltak, amikor aktív-induktív terhelésű áramkörökben dolgoznak.

Ezen túlmenően a gépek három további szabványos időáram-jellemzővel rendelkeznek, amelyeket speciális célokra használnak:

1. "A" – hosszú huzalozáshoz aktív terheléssel vagy félvezető eszközök védelmével 2 ÷ 3 In értékkel;

2. "K" – kifejezett induktív terhelésekre;

3. «Z» — elektronikus eszközökhöz.

A különböző gyártók műszaki dokumentációjában az utolsó két típus határértéke kissé eltérhet.

Öntött dobozos megszakítók

Az ilyen típusú eszközök nagyobb áramerősséget tudnak kapcsolni, mint a moduláris felépítések. Terhelhetőségük akár 3,2 kiloampert is elérhet.

Ugyanolyan elvek szerint gyártják, mint a moduláris szerkezeteket, de figyelembe véve a megnövekedett terhelés átvitelének megnövekedett követelményeit, igyekeznek viszonylag kis méreteket és magas műszaki minőséget biztosítani.

Ezeket a gépeket ipari létesítményekben való biztonságos üzemeltetésre tervezték. A névleges áram értéke szerint feltételesen három csoportra oszthatók, amelyek képesek 250, 1000 és 3200 amperig terjedő terhelést váltani.

Testük szerkezeti kialakítása: három- vagy négypólusú modellek.

Erőteljes levegő kapcsolók

Ipari létesítményekben dolgoznak, és nagyon erős, akár 6,3 kiloamperes áramot is ellenállnak.

Ezek a legbonyolultabb kisfeszültségű készülékek kapcsolására szolgáló eszközök, elektromos rendszerek működtetésére és védelmére, nagy teljesítményű elosztórendszerek bemeneti és kimeneti eszközeként, valamint generátorok, transzformátorok, kondenzátorok vagy nagy teljesítményű villanymotorok csatlakoztatására szolgálnak.

Belső szerkezetük sematikus ábrázolása a képen látható.

Itt most a tápérintkező kettős leválasztását alkalmazzák, és a leválasztás mindkét oldalán ívoltó kamrák vannak felszerelve ráccsal.

A működési algoritmus tartalmazza a zárótekercset, a zárórugót, a rugótöltet motoros meghajtását és az automatizálási elemeket. Egy áramváltó védő- és mérőtekerccsel van beépítve az áramterhelések figyelésére.

1000 V feletti elektromos berendezések

A nagyfeszültségű berendezések megszakítói nagyon összetett műszaki eszközök, és minden feszültségosztályhoz szigorúan egyedileg készülnek. Általában használatosak transzformátor alállomások.

A következő követelmények vonatkoznak rájuk:

• magas megbízhatóság;

• Biztonság;

• termelékenység;

• egyszerű használat;

• relatív csend működés közben;

• optimális ár.

A terhelések, amelyek megszakadnak nagyfeszültségű megszakítók nagyon erős ív kíséretében bekövetkező vészleállás esetén. Különféle módszereket alkalmaznak az oltásra, beleértve az áramkör megszakítását speciális környezetben.

Ez a kapcsoló a következőket tartalmazza:

• érintkezési rendszer;

• ívoltó készülék;

• feszültség alatt álló alkatrészek;

• szigetelt ház;

• meghajtó mechanizmus.

Az egyik ilyen kapcsolókészülék a képen látható.

Az ilyen szerkezetekben az áramkör jó minőségű működéséhez az üzemi feszültség mellett vegye figyelembe:

• a terhelőáram névleges értéke annak megbízható átviteléhez bekapcsolt állapotban;

• maximális rövidzárlati áram az eff-nél. érték, amelyet a leállító mechanizmus ellenáll;

• az időszakos áram megengedett összetevője az áramkör meghibásodása idején;

• automatikus újrazárási képességek és két AR ciklus.

Az ív kioldás közbeni oltásának módja szerint a kapcsolók a következőkre oszthatók:

• vaj;

• vákuum;

• levegő;

• SF6 gáz;

• autógáz;

• elektromágneses;

• autopneumatikus.

A megbízható és kényelmes működés érdekében hajtómechanizmussal vannak felszerelve, amely egy vagy több típusú energiát vagy azok kombinációit képes használni:

• emelt rugó;

• emelt teher;

• sűrített levegő nyomása;

• elektromágneses impulzus a mágnesszeleptől.

A felhasználási feltételektől függően 1 és 750 kilovolt közötti feszültséggel is létrehozhatók. Természetesen eltérő kialakításúak. méretek, automatikus és távirányító képességek, védelmi beállítások a biztonságos működés érdekében.

Az ilyen megszakítók segédrendszerei nagyon összetett elágazó szerkezetűek lehetnek, és speciális műszaki épületekben további paneleken helyezkedhetnek el.

DC áramkörök

Ezekben a hálózatokban rengeteg különböző képességű switch is található.

Elektromos berendezések 1000 V-ig

A modern DIN-sínre szerelhető moduláris eszközöket itt tömegesen mutatják be.

Sikeresen kiegészítik az ilyen típusú régi gépek osztályait AP-50, AE és hasonlók, amelyeket csavaros csatlakozásokkal rögzítettek a panelek falaira.

Az egyenáramú moduláris kialakítások felépítése és működési elve megegyezik a váltakozó áramú társaikkal. Ezeket egy vagy több egység hajthatja végre, és a terhelésnek megfelelően kerülnek kiválasztásra.

1000 V feletti elektromos berendezések

A nagyfeszültségű egyenáramú megszakítókat elektrolizáló üzemekben, kohászati ​​ipari létesítményekben, vasúti és városi villamosított közlekedési és erőművekben használják.

Az ilyen eszközök működésének fő műszaki követelményei megfelelnek a váltakozó áramú megfelelőiknek.

Hibrid megszakító

A svéd-svájci ABB cég tudósainak sikerült kifejleszteniük egy nagyfeszültségű egyenáramú megszakítót, amely két erőszerkezetet egyesít a készülékében:

1.SF6 gáz;

2. vákuum.

Hibridnek (HVDC) hívják, és a szekvenciális ívoltás technológiáját alkalmazza egyszerre két közegben: kén-hexafluoridban és vákuumban. Ebből a célból a következő készüléket szerelik össze.

A hibrid vákuum-megszakító felső buszára feszültséget kapcsolnak, és eltávolítják az SF6 megszakító alsó buszáról.

A két kapcsolókészülék tápellátása sorba van kötve, és külön hajtásaik vezérlik. Egyidejű működésük érdekében egy szinkronizált koordinátaműködést vezérlő berendezést hoztak létre, amely optikai csatornán keresztül továbbítja a parancsokat egy önállóan táplált vezérlő mechanizmusnak.

A nagy pontosságú technológiák alkalmazásának köszönhetően a tervezőknek sikerült elérniük a két hajtás meghajtóinak működésének összehangolását, ami egy mikroszekundumnál rövidebb időintervallumba illeszkedik.

A megszakítót a tápvezetékbe épített relé védelmi egység vezérli átjátszón keresztül.

A hibrid megszakító lehetővé tette a kompozit SF6 és vákuumszerkezetek hatásfokának jelentős növelését kombinált jellemzőik kihasználásával. Ugyanakkor lehetővé vált az előnyök felismerése más analógokkal szemben:

1. a nagyfeszültségű rövidzárlati áramok megbízható kikapcsolásának képessége;

2. az erőelemek átkapcsolásának lehetőségét kis erőfeszítésekre, ami lehetővé tette a méretek és ennek megfelelően a berendezés árának jelentős csökkentését;

3. a különböző szabványoknak való megfelelés elérhetősége a különálló megszakító részeként működő szerkezetek vagy egy alállomás kompakt eszközeinek létrehozásához;

4.a gyorsan növekvő stressz hatásainak kiküszöbölése a gyógyulás során;

5. Képes létrehozni egy alapmodult 145 kilovoltig és még nagyobb feszültséggel való munkavégzéshez.

A kialakítás megkülönböztető jellemzője az, hogy egy elektromos áramkört 5 ezredmásodperc alatt megszakíthat, amit szinte lehetetlen megtenni egy másik kialakítású tápegységekkel.

A hibrid megszakítót az MIT (Massachusetts Institute of Technology) Technology Review az év legjobb tíz fejlesztése közé sorolta.

Más elektromos berendezések gyártói is foglalkoznak hasonló kutatásokkal. El is értek bizonyos eredményeket. Az ABB azonban megelőzi őket ebben a kérdésben. Vezetősége úgy véli, hogy az AC átvitel súlyos veszteségeket okoz. Ezek nagymértékben csökkenthetők egyenfeszültségű nagyfeszültségű áramkörök alkalmazásával.