Õhukaitselülitid (ACB) on olulised elektrilised ohutusseadmed, mida kasutatakse kõrgepinge jaotussüsteemides, et kaitsta vooluahelaid kahjustuste eest. Erinevalt oma väiksematest vastastest, mida leidub elamutes, on need vastupidavad seadmed mõeldud tööstuslikeks rakendusteks ja suurteks ärihooneteks, kus on vaja suuremaid voolutugevusi. Selles põhjalikus juhendis selgitatakse, mis on õhukaitselülitid, kuidas nad toimivad, nende põhikomponendid ja miks nad on elektrilise ohutuse tagamiseks suure võimsusega keskkondades üliolulised.
Mis on õhukaitselüliti?
Õhukaitselüliti on elektriline kaitseseade, mis on mõeldud elektrivoolu katkestamiseks ülekoormuse või lühise korral. Nagu nimigi ütleb, kasutavad need kaitselülitid isoleeriva vahendina õhurõhku, et kustutada elektriliste kontaktide eraldumisel tekkiv kaar.
ACB-d kasutatakse tavaliselt madal- ja keskpinge rakendustes (tavaliselt kuni 15kV) ja nad suudavad töödelda voolutugevusi alates 630A kuni 6300A. Seetõttu on need ideaalsed tööstusrajatiste, ärihoonete ja elektrijaamade peajaotuskilpide jaoks.
Õhukaitselülitite põhiomadused
- Kõrge voolukatkestuse võimsus: Võib ohutult katkestada kuni 150kA veavoolusid.
- Nähtav kontaktpositsioon: Võimaldab hoolduspersonalil visuaalselt kontrollida avatud või suletud olekut
- Reguleeritavad reisi seaded: Saab kalibreerida konkreetsete kaitsevajaduste jaoks
- Modulaarne disain: Lisaseadmeid ja täiendavaid kaitsefunktsioone saab lisada
- Pikk mehaaniline ja elektriline kasutusiga: Mõeldud tuhandeteks hooldustöödeks ilma hooldusteta
Õhukaitselüliti peamised komponendid
ACB komponentide mõistmine aitab selgitada, kuidas need keerukad seadmed toimivad:
1. Peamised kontaktid
Peakontaktid kannavad tavalist voolu suletud olekus. Need on tavaliselt valmistatud vasest, mis on hõbetatud:
- Vähendada kontakttakistust
- Minimeerida kuumutamist
- Vältida oksüdeerumist
- Pikendada kasutusiga
2. Kaarikontaktid
Kui kaitselüliti avaneb, eralduvad kaarekontaktid pärast põhikontakte, võttes vastu elektrikaare peamise osa. Selline konstruktsioon kaitseb põhikontakte kahjustuste eest ja pikendab kaitselüliti kasutusiga.
3. Kaarikraanid
Kaarekraanid sisaldavad mitut paralleelselt paigutatud metallplaati, mis:
- Jagage elektrikaar väiksemateks segmentideks
- Suurendada kaare vastupanu
- Kiirendada kaare jahtumist ja kustutamist
- Vältida kaare jõudmist kaitselüliti teistesse osadesse
4. Toimimismehhanism
Käitusmehhanism annab mehaanilise jõu, mis on vajalik:
- Sulge kaitselüliti vastu kontaktvedru survet
- Energiasalvestus käivitamise operatsiooniks
- Vabastab salvestatud energia kiiresti, kui seda on vaja trippimiseks
- Tagada vajalik kontaktsurve, kui see on suletud
5. Reisiüksus
Kaasaegsed vahelduvvoolukaitsmed kasutavad elektroonilisi lülitusseadmeid, mis jälgivad vooluvoolu ja suudavad tuvastada:
- Ülekoormuse tingimused
- Lühisvoolurikked
- Maandamisvead
- Faasi tasakaalustamatus
Neid intelligentseid seadmeid saab programmeerida erinevate aeg-voolukõverate abil, et kooskõlastada neid süsteemi teiste kaitseseadmetega.
Kuidas õhukaitselülitid töötavad
Õhukaitselüliti töö võib jagada mitmesse põhifaasi:
Tavapärane töö
Tavapärase töö ajal jäävad peakontaktid suletud, võimaldades voolu voolu vooluahelas. Elektrooniline lülitusseade jälgib pidevalt voolutugevust.
Rikke tuvastamine
Rikke (näiteks ülekoormuse või lühise) korral tuvastab päästiküksus ebanormaalse voolu ja saadab signaali väljalülitusmehhanismile.
Kontakt eraldamine
Väljalülitusmehhanism vabastab salvestatud energia, põhjustades:
- Peamised kontaktid, mis tuleb kõigepealt eraldada
- Kaarekontaktid eralduvad veidi hiljem
- Elektrikaar moodustub eralduskontaktide vahele.
Kaare väljasuremine
Kontaktide eraldumisel tekkiva kaare kustutamine toimub mitme mehhanismi abil:
- Kaar tõmmatakse elektromagnetiliste jõudude abil ülespoole kaarekahuritesse.
- Metallplaadid kaarekahuris jagavad kaare väiksemateks segmentideks.
- Suurenenud kaare pikkus ja segmentideks jagamine suurendab kaare vastupanu
- Kaar jahutatakse ümbritseva õhu ja metallplaatide poolt.
- Kui kaarepinge ületab süsteemipinge, kustutatakse kaar.
Mehaaniline lukustus
Pärast välja lülitumist jääb kaitselüliti avatud asendisse, kuni see käsitsi või elektriliselt tagasi lülitatakse, mis takistab automaatse taaslülitumise, kuigi viga võib veel esineda.
Õhukaitselülitite tüübid
ACB-d liigitatakse nende kaarekustutusmeetodite alusel:
1. Tavaline katkestus ACB
Need sobivad väikese voolutugevusega rakendusteks ja tuginevad loomulikule õhujahutusele ja kontakti eraldamisele, et katkestada kaar. Tänu lihtsusele ja kuluefektiivsusele on need ideaalsed väikesemahuliste süsteemide jaoks.
2. Magnetic Blowout ACB
Elektromagnetväljad, mida tekitavad mähised, venitavad kaare kaarekahuritesse, suurendades jahutust. Need on levinud keskpingesüsteemides.
3. Air Chute ACB
Sisaldab mitut kaarekahurit, et jagada kaar paralleelseteks radadeks, mis parandab oluliselt katkestusvõimet suurvooluhäirete korral.
Põhineb operatsioonimeetodil
- Käsitsi juhitav: nõuavad füüsilist jõudu, mida rakendatakse käepideme või hoova kaudu.
- Mootoriga töötav: Kasutage elektrimootorit vedrumehhanismi laadimiseks
- Solenoidiga töötav: Kasutage elektromagnetilist jõudu kontaktide otseseks juhtimiseks
Õhukaitselülitite eelised
Õhukaitselülititel on teiste kaitselülititüüpide ees mitmeid eeliseid:
- Nähtavus: Toimimist ja kontakti asendit saab hõlpsasti kontrollida
- Hooldus: Suhteliselt lihtne hooldada võrreldes õlikaitselülititega
- Keskkonnamõju: Ei sisalda õli ega SF6 gaasi, mis muudab need keskkonnasõbralikumaks.
- Usaldusväärsus: Tõestatud tehnoloogia aastakümnete väliskogemusega
- Kohanemisvõime: Saab varustada erinevate lisaseadmete ja kaitsefunktsioonidega
- Kulutõhusus: Madalamad hoolduskulud seadme eluea jooksul
Õhukaitselülitite rakendused
Õhukaitselüliteid kasutatakse tavaliselt:
- Tööstusrajatised: Peamiste elektrijaotussüsteemide kaitsmine
- Ärihooned: Madalpingelülitusseadmete peakaitselülititena
- Elektrijaamad: Generaatorite ja abijõusüsteemide kaitseks
- Merealased rakendused: Laevadel, kus õlikaitselülitid kujutaksid endast tulekahjuohtu.
- Kaevandamistegevus: Kui ohutus ja usaldusväärsus on esmatähtsad
Õhukaitselülitite hooldus ja katsetamine
Õhukaitselülitite usaldusväärse töö tagamiseks on oluline korrapärane hooldus:
Visuaalne kontroll
- Kontrollida ülekuumenemise või kahjustuse märke
- Kontrollida kaarekahurit kahjustuste või saastumise suhtes.
- Kontrollida kontaktide õiget joondamist
- Kontrollida ühenduste tihedust
Mehaaniline testimine
- Kontrollida laadimismehhanismi tõrgeteta toimimist
- Testkäsiraamat ja elektriline töö
- Kontrollida kontaktide liikumist ja ajastust
- Mõõtke kontakttakistust
Elektriline testimine
- Teha isolatsioonitakistuse teste
- Kontrollida päästikuseadme seadistusi ja toimimist
- Viige läbi esmane sissepritse testimine, et kinnitada seadistusi
- Elektrooniliste käivitusseadmete sekundaarse sissepritse testimine
Kaasaegsed edusammud õhukaitselülitite tehnoloogias
Hiljutised tehnoloogilised arengud on täiustanud õhukaitselüliteid:
- Digitaalsed sõidumeerikud: Sidevõimalused kaugseireks
- Tsooniselektiivne blokeerimine: Paremaks koordineerimiseks katkestajate vahel
- Energiaseire: Energiatarbimise ja kvaliteedi analüüsimiseks
- Ennetav hooldus: Andmeanalüüsi kasutamine võimalike rikete prognoosimiseks
- Integratsioon hoone juhtimissüsteemidega: Põhjalikuks rajatise kontrolliks
Õige õhukaitselüliti valimine
Õhukaitselüliti valimisel arvestage:
- Praegune hinnang: Peab ületama maksimaalset eeldatavat normaalset voolu
- Mahutavuse purustamine: Peab ületama maksimaalset võimalikku rikkevoolu
- Pingeklass: Peab ühilduma süsteemi pingega
- Pooluste arv: Ühe-, kahe-, kolme- või neljapooluselised konfiguratsioonid
- Reisiüksuse omadused: Põhilised ülevoolu või täiustatud kaitsefunktsioonid
- Paigalduse tüüp: Fikseeritud või väljatõmmatav paigaldus
- Kontrollipinge: Mootoriga või elektriliselt juhitavate kaitselülitite puhul
- Lisakontaktid: Seisundi näitamiseks ja kontrolli integreerimiseks
Kokkuvõte
Õhukaitselülitid mängivad elektrienergia jaotussüsteemides olulist rolli, pakkudes usaldusväärset kaitset ülekoormuse ja lühise eest. Nende tugev konstruktsioon, nähtav töö ja paindlikkus muudavad nad ideaalseks suure voolutugevusega rakendusteks tööstus- ja äritegevuses.
Õhukaitselülitite toimimise mõistmine aitab elektriinseneridel ja objektijuhtidel teha teadlikke otsuseid süsteemi kaitse- ja hooldusnõuete kohta. Tehnoloogia arenedes arenevad need olulised ohutusseadmed edasi, pakkudes paremat kaitset, järelevalvevõimalusi ja integratsiooni arukate ehitussüsteemidega.
Olenemata sellest, kas projekteerite uut elektrijaotussüsteemi või hooldate olemasolevat, on nõuetekohaselt määratletud ja hooldatud õhukaitselülitid võtmetähtsusega ohutu ja usaldusväärse töö tagamiseks.
KKK õhukaitselülitite kohta
Mis on peamine erinevus õhukaitselüliti ja vormitud kaitselüliti vahel?
Õhukaitselülitid on tavaliselt suuremad, suurema nimivoolutugevusega, pakuvad rohkem reguleeritavaid seadistusi ja nähtavad kontaktide asukohad. Vormitud kaitselülitid on suletud vormitud korpusesse, neil on väiksemad nimiväärtused ja neid kasutatakse sagedamini väiksemates jaotussüsteemides.
Kui sageli tuleks õhukaitselüliteid hooldada?
Enamik tootjaid soovitab iga-aastaseid visuaalseid kontrolle ja töökatsetusi iga 1-2 aasta tagant ning põhjalikku hooldust, sealhulgas kontakttakistuse katsetamist, iga 3-5 aasta tagant, sõltuvalt keskkonnast ja kasutussagedusest.
Kas õhukaitselüliteid võib kasutada välitingimustes?
Jah, kuid tavaliselt vajavad nad sobiva IP-klassifikatsiooniga korpuseid, et kaitsta neid keskkonnategurite, näiteks tolmu ja niiskuse eest.
Mis põhjustab õhukaitselülitite väljalülitumist?
Õhukaitselülitid lülituvad välja ülevoolu (ülekoormuse või lühise), maandusvigade, faaside tasakaalustamatuse või alajäämise korral, sõltuvalt varustatud kaitsefunktsioonidest.
Milline on õhukaitselüliti tüüpiline kasutusiga?
Õige hoolduse korral võivad õhukaitselülitid töötada usaldusväärselt 20-30 aastat, kuigi elektroonilised komponendid, nagu päästikud, võivad selle aja jooksul vajada väljavahetamist või uuendamist.
