Pneumatiniai automatiniai jungikliai (ACB) yra svarbūs elektros saugos įtaisai, naudojami aukštos įtampos elektros energijos paskirstymo sistemose, kad apsaugotų elektros grandines nuo pažeidimų. Skirtingai nuo mažesnių analogų, naudojamų gyvenamuosiuose namuose, šie tvirti prietaisai skirti pramoninėms reikmėms ir dideliems komerciniams pastatams, kur reikalinga didesnė srovė. Šiame išsamiame vadove paaiškinama, kas yra oro grandinės pertraukikliai, kaip jie veikia, kokios yra jų pagrindinės sudedamosios dalys ir kodėl jie labai svarbūs elektros saugai aukštos įtampos aplinkoje.
Kas yra oro grandinės pertraukiklis?
Pneumatinis jungiklis yra elektros apsaugos įtaisas, skirtas elektros srovės srautui nutraukti esant perkrovai arba trumpajam jungimui. Kaip matyti iš pavadinimo, šiuose jungtuvuose kaip izoliacinė terpė naudojamas atmosferos slėgio oras, kuris gesina elektros kontaktų išsiskyrimo metu susidariusį elektros lanką.
ACB paprastai naudojami žemos ir vidutinės įtampos įrenginiuose (paprastai iki 15 kV), o jų vardinė srovė gali būti nuo 630 A iki 6300 A. Todėl jie idealiai tinka pagrindiniams skirstomiesiems skydams pramonės įmonėse, komerciniuose pastatuose ir elektros energijos gamybos įmonėse.
Pagrindinės oro grandinių pertraukiklių savybės
- Didelis srovės nutraukimo pajėgumas: Gali saugiai nutraukti iki 150 kA gedimo srovę
- Matoma kontakto padėtis: Techninės priežiūros personalas gali vizualiai patikrinti atidarytą arba uždarytą būseną.
- Reguliuojami kelionės nustatymai: Gali būti kalibruojamas pagal konkrečius apsaugos reikalavimus
- Modulinė konstrukcija: Galima pridėti priedų ir papildomų apsaugos funkcijų
- Ilgas mechaninis ir elektrinis tarnavimo laikas: Sukurtas tūkstančiams operacijų be techninės priežiūros
Pagrindiniai oro grandinės pertraukiklio komponentai
Supratimas apie ACB sudedamąsias dalis padeda paaiškinti, kaip veikia šie sudėtingi prietaisai:
1. Pagrindiniai kontaktai
Pagrindiniais kontaktais teka įprastinė srovė, kai jie yra uždaryti. Paprastai jie gaminami iš vario, padengto sidabru:
- Sumažinkite kontaktinę varžą
- Sumažinti šildymą
- Apsaugokite nuo oksidacijos
- Prailginti eksploatavimo trukmę
2. Lanko kontaktai
Atsidarius grandinės pertraukikliui, lanko kontaktai atsiskiria po pagrindinių kontaktų ir perima pagrindinę elektros lanko jėgą. Tokia konstrukcija apsaugo pagrindinius kontaktus nuo pažeidimų ir prailgina pertraukiklio tarnavimo laiką.
3. Lanko latakai
Lanko latakuose yra kelios lygiagrečiai išdėstytos metalinės plokštelės, kurios:
- Padalykite elektros lanką į mažesnius segmentus
- Padidinti atsparumą lankui
- Spartesnis lanko aušinimas ir užgesimas
- Neleiskite lankui pasiekti kitų pertraukiklio dalių.
4. Veikimo mechanizmas
Valdymo mechanizmas suteikia mechaninę jėgą, reikalingą:
- Uždarykite pertraukiklį veikiant kontaktinės spyruoklės spaudimui
- Energijos kaupimas išjungimo operacijai
- greitai išlaisvinkite sukauptą energiją, kai jos reikia suveikimui
- Uždaromi užtikrina reikiamą kontaktinį slėgį
5. Kelionės įrenginys
Šiuolaikiniuose ACB naudojami elektroniniai išjungimo įtaisai, kurie stebi srovės srautą ir gali aptikti:
- Perkrovos sąlygos
- Trumpojo jungimo gedimai
- Įžeminimo gedimai
- Fazių disbalansas
Šiuose išmaniuosiuose įrenginiuose galima užprogramuoti skirtingas laiko ir srovės kreives, kad jie būtų suderinti su kitais sistemos apsaugos įtaisais.
Kaip veikia oro grandinės pertraukikliai
Oro jungiklio veikimą galima suskirstyti į kelis pagrindinius etapus:
Įprastas veikimas
Įprasto veikimo metu pagrindiniai kontaktai lieka uždaryti, todėl grandine teka srovė. Elektroninis išjungimo įtaisas nuolat stebi srovės lygį.
Gedimų aptikimas
Įvykus gedimui (pvz., perkrovai ar trumpajam jungimui), išjungimo blokas aptinka neįprastą srovę ir siunčia signalą į išjungimo mechanizmą.
Kontaktų atskyrimas
Suveikimo mechanizmas išlaisvina sukauptą energiją, todėl:
- Pagrindiniai kontaktai, kuriuos reikia atskirti pirmiausia
- Lanko kontaktai atsiskiria šiek tiek vėliau
- tarp skiriamųjų kontaktų susidaro elektros lankas
Lanko išnykimas
Kontaktų atskyrimo metu susidaręs lankas užgesinamas keliais mechanizmais:
- Elektromagnetinės jėgos traukia lanką aukštyn į lanko latakus.
- Metalo plokštės lanko latakuose dalija lanką į mažesnius segmentus.
- Dėl didesnio lanko ilgio ir padalijimo į segmentus padidėja lanko varža
- Lanką aušina aplinkinis oras ir metalinės plokštelės.
- Kai lanko įtampa viršija sistemos įtampą, lankas užgesinamas.
Mechaninis blokavimas
Po suveikimo grandinės pertraukiklis lieka atidarytoje padėtyje, kol rankiniu arba elektriniu būdu nėra iš naujo nustatomas, todėl automatinis pakartotinis išjungimas nevyksta, nors gedimas vis dar gali būti įvykęs.
Oro grandinių pertraukiklių tipai
ACB klasifikuojami pagal lanko gesinimo metodus:
1. Paprastas pertraukos ACB
Jie tinkami naudoti mažos srovės įrenginiuose, o norint nutraukti elektros lanką, naudojamas natūralus oro aušinimas ir kontaktų atskyrimas. Dėl paprastumo ir ekonomiškumo jie idealiai tinka nedidelėms sistemoms.
2. Magnetinis išmušimas ACB
Elektromagnetiniai laukai, kuriuos sukuria ritės, ištempia lanką į lanko latakus ir taip pagerina aušinimą. Jie paplitę vidutinės įtampos sistemose.
3. Oro latakas ACB
Įrengti keli lanko latakėliai, kuriais lankas padalijamas į lygiagrečius kelius, todėl gerokai padidėja didelės srovės gedimų nutraukimo pajėgumas.
Pagal veikimo metodą
- Valdoma rankiniu būdu: Reikalinga fizinė jėga, naudojama per rankeną arba svirtį.
- Valdoma varikliu: Spyruokliniam mechanizmui įkrauti naudokite elektros variklį
- Valdoma elektromagnetu: Naudokite elektromagnetinę jėgą kontaktams tiesiogiai valdyti
Oro grandinės pertraukiklių privalumai
Pneumatiniai automatiniai jungikliai turi keletą privalumų, palyginti su kitų tipų automatiniais jungikliais:
- Matomumas: Veikimą ir kontaktų padėtį galima lengvai patikrinti
- Techninė priežiūra: Palyginti su alyviniais automatiniais jungikliais, juos palyginti paprasta prižiūrėti.
- Poveikis aplinkai: Nenaudojama alyva ir SF6 dujos, todėl jie yra ekologiškesni.
- Patikimumas: Patikrinta technologija ir dešimtmečius kaupta patirtis
- Prisitaikymas: Galima įrengti įvairius priedus ir apsaugos funkcijas
- Ekonominis efektyvumas: Mažesnės techninės priežiūros išlaidos per visą prietaiso eksploatavimo laikotarpį
Oro grandinių pertraukiklių taikymas
Oro jungikliai dažniausiai naudojami:
- Pramonės objektai: Pagrindinių elektros energijos paskirstymo sistemų apsauga
- Komerciniai pastatai: Kaip pagrindiniai žemos įtampos skirstomųjų įrenginių jungikliai
- Elektros energijos gamybos įrenginiai: Generatorių apsaugai ir pagalbinėms maitinimo sistemoms
- Jūrų transporto priemonės: Laivuose, kuriuose alyvos grandinės pertraukikliai keltų gaisro pavojų
- Kasybos operacijos: Kai svarbiausia saugumas ir patikimumas
Pneumatinių grandinių pertraukiklių techninė priežiūra ir testavimas
Norint užtikrinti patikimą oro jungiklių veikimą, būtina reguliari priežiūra:
Vizuali apžiūra
- Patikrinkite, ar nėra perkaitimo arba pažeidimo požymių
- Patikrinkite, ar lanko latakai nėra pažeisti arba užteršti.
- Patikrinkite, ar kontaktai tinkamai suderinti
- Patikrinkite jungčių sandarumą
Mechaninis bandymas
- Patikrinkite, ar sklandžiai veikia įkrovimo mechanizmas
- Bandymų vadovas ir elektrinis veikimas
- Patikrinkite kontaktų eigą ir laiką
- Išmatuokite kontaktinę varžą
Elektros bandymai
- Atlikite izoliacijos varžos bandymus
- Patikrinkite išjungimo įrenginio nustatymus ir veikimą
- Atlikite pirminio įpurškimo bandymą, kad patvirtintumėte išjungimo nustatymus
- Elektroninių paleidimo įtaisų antrinio įpurškimo bandymas
Šiuolaikiniai oro grandinės pertraukiklių technologijos pasiekimai
Naujausi technologiniai pasiekimai patobulino oro jungiklius:
- Skaitmeniniai kelionės vienetai: Su ryšio galimybėmis, leidžiančiomis vykdyti nuotolinę stebėseną
- Zoninis selektyvus blokavimas: Geresniam koordinavimui tarp pertraukiklių
- Energijos stebėsena: Energijos suvartojimo ir kokybės analizė
- Numatoma techninė priežiūra: Duomenų analizės naudojimas galimiems gedimams numatyti
- Integracija su pastatų valdymo sistemomis: Visapusiškam objekto valdymui
Tinkamo oro grandinės pertraukiklio pasirinkimas
Rinkdamiesi oro grandinės pertraukiklį, atsižvelkite į:
- Dabartinis įvertinimas: Turi viršyti didžiausią tikėtiną įprastą srovę
- Sulaužymo pajėgumas: Turi viršyti didžiausią galimą gedimo srovę
- Įtampa: Turi būti suderinama su sistemos įtampa
- Stulpų skaičius: Viengubos, dvigubos, trigubos arba keturių polių konfigūracijos
- Kelionių bloko funkcijos: Pagrindinės arba išplėstinės apsaugos funkcijos
- Įrengimo tipas: Fiksuotas arba ištraukiamas montavimas
- Valdymo įtampa: Varikliais valdomiems arba elektra valdomiems pertraukikliams
- Pagalbiniai kontaktai: Būklės indikacijai ir valdymo integracijai
Išvada
Pneumatiniai automatiniai jungikliai atlieka svarbų vaidmenį elektros energijos skirstymo sistemose, užtikrindami patikimą apsaugą nuo perkrovų ir trumpųjų jungimų. Dėl tvirtos konstrukcijos, matomo veikimo ir lankstumo jie idealiai tinka didelės srovės įrenginiams pramoninėje ir komercinėje aplinkoje.
Supratimas, kaip veikia oro jungikliai, padeda elektros inžinieriams ir įrenginių vadovams priimti pagrįstus sprendimus dėl sistemos apsaugos ir techninės priežiūros reikalavimų. Tobulėjant technologijoms, šie svarbūs saugos įtaisai toliau tobulėja, siūlydami geresnę apsaugą, stebėjimo galimybes ir integraciją su išmaniosiomis pastato sistemomis.
Nesvarbu, ar projektuojate naują elektros paskirstymo sistemą, ar prižiūrite esamą, tinkamai nustatyti ir prižiūrimi oro grandinės pertraukikliai yra labai svarbūs užtikrinant saugų ir patikimą veikimą.
DUK apie oro grandinės pertraukiklius
Koks yra pagrindinis skirtumas tarp pneumatinio jungiklio ir jungiklio su liejamuoju korpusu?
Pneumatiniai automatiniai jungikliai paprastai yra didesni, turi didesnes srovės vertes, daugiau reguliuojamų nustatymų ir matomą kontaktų padėtį. Liejinio korpuso automatiniai jungikliai yra uždaryti liejinio korpuse, turi mažesnius vardinius parametrus ir dažniau naudojami mažesnėse paskirstymo sistemose.
Kaip dažnai reikia prižiūrėti oro jungiklius?
Dauguma gamintojų rekomenduoja kasmet atlikti vizualinius patikrinimus ir eksploatacinius bandymus kas 1-2 metus, o išsamią techninę priežiūrą, įskaitant kontaktinės varžos bandymus, atlikti kas 3-5 metus, atsižvelgiant į aplinką ir naudojimo dažnumą.
Ar galima oro jungiklius naudoti lauke?
Taip, tačiau jiems paprastai reikia atitinkamo IP laipsnio korpusų, kad būtų apsaugoti nuo aplinkos veiksnių, pvz., dulkių ir drėgmės.
Dėl ko suveikia oro jungtuvai?
Priklausomai nuo įrengtų apsaugos funkcijų, oro jungikliai išsijungia reaguodami į viršįtampius (perkrovas arba trumpus jungimus), įžeminimo gedimus, fazių disbalansą arba žemą įtampą.
Koks yra tipinis oro grandinės pertraukiklio tarnavimo laikas?
Tinkamai prižiūrint, oro jungtuvai gali patikimai veikti 20-30 metų, nors per šį laikotarpį gali prireikti pakeisti arba atnaujinti elektroninius komponentus, pvz., trigerius.
