Высоковольтные выключатели назначение основные характеристики: Прибор «Полюс-1» — проверка всех характеристик и электромеханических параметров, диагностики и выявление неисправностей высоковольтных выключателей

Содержание

Высоковольтные выключатели — презентация онлайн

1. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Владивосток 2012 г.

2. Выключатели

Выключателем  называется  коммутационный 
аппарат, предназначенный для включения и 
отключения электроустановок под нагрузкой 
вплоть до токов короткого замыкания. 
При совместном действии с релейной защитой 
выключатели являются защитными 
аппаратами, на которые возлагается защита 
электроприемников и электроустановок от КЗ, 
которые могут привести к аварийным режимам 
и выходу из строя электрооборудования.

3. Выключатели

Выключатели, используемые в подстанциях, 
называются «LOAD BREAK FAULT МАКЕ». Они 
обеспечивают передачу и разрыв не только 
номинального тока, но и анормального тока в 
течение заданного времени, такого как ток КЗ, 
который они неспособны ограничить.
В распределительных сетях выключатели могут 
быть объединены с заземляющими 
выключателями отходящих цепей.
 Обычно, в 
таком же корпусе заземляющие выключатели 
способны проводить и выдерживать определенный 
период времени токи КЗ, однако они редко 
предназначаются для разрыва тока.

4. Выключатели

Выключатели характеризуются номинальным током и 
номинальным напряжением, током включения и 
током отключения, термической и 
электродинамической стойкостью, временем 
включения и отключения.
Номинальным током включения является ток КЗ, 
который выключатель может включить без 
приваривания контактов и других повреждений при 
номинальном напряжении и заданном цикле. 
Номинальный ток включения определяется 
действующим значением I вкл.ном и его амплитудным 
значением.

5. Выключатели

Номинальным током отключения 
является наибольшее действующее 
значение тока КЗ, который выключатель 
способен отключить при номинальном 
напряжении без приваривания 
контактов. 
Номинальный ток отключения 
определяется действующим значением 
периодической составляющей в момент 
размыкания контактов.

6. Выключатели

Для выключателей устанавливается коммутационный 
цикл – последовательность коммутационных 
операций с определенными интервалами между ними. 
Обычно задаются циклы:
О – 180 – ВО – 180 – ВО 
О – tбт – ВО – 180 – ВО,
где 
О – операция отключения; 
ВО – операция включения и немедленного отключения; 
180 – промежуток времени в с; 
tбт – бестоковая пауза при автоматическом повторном 
включении (АПВ), обычно 0,3 – 1,2 с.

7. Выключатели

Выключатели имеют ручные, пружинные, грузовые, 
электромагнитные, пневматические приводы.
Ручные приводы применяются для маломощных 
выключателей, когда мускульная сила обеспечивает 
включение и отключение выключателя. 
Отключение выключателя может выполняться с 
помощью электромагнитов отключения. Если 
дистанционное отключение не предусматривается, то 
привод применяется без электромагнитов отключения.
Пружинные приводы. Включение выключателя 
производится благодаря запасенной энергии в мощной 
пружине.  Пружинный привод является приводом 
косвенного действия. Завод пружины осуществляется 
электродвигателем.

8. Выключатели

Термическая стойкость выключателя характеризуется наибольшим 
действующим значением тока (I тер.)
Электродинамическая стойкость характеризуется наибольшим 
амплитудным значением тока КЗ, (I дин.)
По конструктивным особенностям и 
способу гашения электрической дуги 
выключатели делят на 
воздушные, 
масляные, 
элегазовые, 
вакуумные, 
электромагнитные.

9. Выключатели нагрузки

В отдельную группу выделяются:
Выключатели нагрузки (ВН), предназначенные для отключения токов
нормального режима.
Выключатели 6-10 кВ выполняются стационарными и на выкатных тележках.
ВН– это коммутационный аппарат, предназначенный для включения и
отключения рабочих токов в нормальном режиме вплоть до номинального
значения.
В эксплуатации находятся выключатели нагрузки с номинальным током до
630 А, на напряжение 6 – 10 кВ.
ВН  снабжаются автогазовой дугогасительной камерой.
ВН созданы на базе разъединителя врубного типа.
а – общий вид
в – выключатель нагрузки с 
предохранителями:
1– рама; 
2 – изолятор; 
3 – контактная стойка; 
4 – главный подвижный контакт; 
5 – дугогасительная камера; 
6 – главный неподвижный контакт; 
7 – изоляционная тяга; 
8, 12 – рычаг; 
9 – гибкая связь;  
10 – заземляющий нож; 
11, 15 – вал; 
13 – пружина; 
14 – амортизирующая шайба; 
16 – неподвижный дугогасительный контакт; 
17 – подвижный дугогасительный контакт; 
б – дугогасительная камера
18 – газогенерирующая вставка;
19, 22 – приводы заземляющих ножей и выключателя нагрузки; 
20, 21 – тяги приводов заземляющих ножей и выключателя 
нагрузки; 
23 – предохранители

11. Масляные выключатели

12. Масляные выключатели

Гашение дуги в масляных выключателях
осуществляется путем интенсивного ее охлаждения в
потоке газопаровой смеси, которая образуется в
результате разложения и испарения масла под
действием электрической дуги.
В составе газопаровой смеси, возникающей в
результате разложения масла под действием дуги,
находится до 70% водорода (h3), обладающего по
сравнению с воздухом в 8 раз более высокой 
теплопроводностью, но меньшей предельной
электрической прочностью. Поток газопаровой
смеси в зоне горения дуги обладает высокой
температурой от 800 до 2500 К. При этом давление
может достигать до 10 МПа
В зависимости от назначения масла можно
выделить две основные группы масляных
выключателей:
баковые (многообъёмные) масляные выключатели,
в которых масло используется для гашения и
изоляции токоведущих частей от заземленного бака;
маломасляные (малообъемные) масляные
выключатели, в которых масло используется только
для гашения дуги и изоляции между разомкнутыми
контактами одного полюса.
Дугогасительные камеры в масляных 
выключателях по принципу действия можно 
разделить на три группы:
с автодутьем, когда высокое давление и большая
скорость движения газа в зоне дуги создаются за
счет выделяющейся в дуге энергии;
с принудительным масляным дутьем, когда
масло в зону гашения дуги подается с помощью
специальных устройств;
с магнитным гашением в масле, когда дуга под
действием магнитного поля перемещается в узкие
щели и каналы.
масляный баковый выключатель
1 – бак выключателя;
2 – трансформаторное масло;
3 – крышка;
4 – изолятор;
5 – отключающая пружина;
6 – вал;
7 – неподвижный главный
контакт;
8 – подвижный контакт;
9 – внутрибаковая изоляция
Гашение дуги в масле позволяет создавать серии 
выключателей на разные напряжения с 
использованием унифицированных узлов.

16. Элегазовые выключатели

Элегазовые выключатели
Гашение дуги в элегазовых выключателях 
осуществляется в среде элегаза – шестифтористой 
серы SF6. 
Элегаз обладает высокими дугогасящими 
свойствами – низкой теплоемкостью в канале 
столба дуги и повышенной теплопроводностью 
горячих газов, окружающих столб дуги (2000 К). 
Это характеризует элегаз как среду с высокими 
теплопроводящими свойствами. 
К недостаткам элегаза следует отнести его низкую 
температуру сжижения (– 64°С) при 0,1 МПа, 
которая с повышением давления тоже 
повышается.
 
Элегазовые выключатели
Чистый элегаз не горюч, инертен, устойчив к 
нагреву до 800°С.
Под влиянием электрической дуги происходит 
разложение элегаза с образованием химически 
активных соединений, которые могут вызвать 
разрушение изоляционных и конструкционных 
материалов. 
Кроме активных газов во время горения дуги в 
результате реакции с парами материалов 
дугогасительных контактов образуются 
металлические фториды в виде тонкого слоя 
порошка. Этот порошок обладает низкой 
электропроводностью, поэтому не снижает 
электрическую прочность изоляции аппарата.
По способу гашения дуги в элегазе различают
следующие дугогасительные камеры:
камера продольного дутья, в которую поступает
предварительно сжатый газ из резервуара с
относительно высоким давлением элегаза;
камера с автокомпрессионным дутьем в элегазе,
создаваемом посредством встроенного
компрессионного устройства;
камера с электромагнитным дутьем, в которой гашение
дуги обеспечивается в результате ее перемещения под
воздействием радиального магнитного поля,
создаваемого отключаемым током;
Элегазовый выключатель
Элегазовый автокомпрессионный выключатель:
1, 2 – рычаги;
3 – корпус;
4 – поршень;
5 – подвижный контакт;
6 – неподвижный контакт;
7 – дугогасительная камера;
8, 9 – дугогасительные контакты
Элегазовые выключатели обеспечивают пожаро- и 
взрывобезопасность, быстродействие.  Они обладают 
высокой отключающей способностью и высокой  
износостойкостью. Они  допускают  установку  для  
наружной  (КРУН)  и внутренней (КРУ) эксплуатации.
В зарубежных сетях доля элегазовых выключателей составляет 
56% от общего количества установленных выключателей. 
При этом, среди выключателей, установленных за последние 10 
лет, доля элегазовых выключателей составляет – 100%. 
Доля элегазовых и воздушных выключателей от общего количества
 установленных за последние 30 лет.
%
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
93
65,5
18,9
воздушные
элегазовые
25,7
5,5
1990-2000 гг
2000-2010 гг
0
2010-2020 гг
В зарубежных сетях доля элегазовых выключателей 
составляет 56% от общего количества установленных 
выключателей. 
воздушные
7,2 тыс. шт.
 Выборка из 42240 выключателей
(рабочая группа 13.08  СИГРЕ)
17%
масляные  
баковые
5,06 тыс.  шт.
элегазовые
12%
23,654 тыс. шт.
маломасляные
56%
6,33тыс. шт.
15%
Среди выключателей, установленных за последние 10 
лет, доля элегазовых выключателей составляет – 100%.

23. Вакуумные выключатели

Вакуумные выключатели
В вакуумных выключателях гашение 
электрической дуги осуществляется в вакууме.
 Выключатели снабжаются камерами с глубоким (– 
Па) вакуумом. 
Использование вакуума в дугогасительных 
устройствах обусловлено тем, что электрическая 
прочность вакуумного межконтактного 
промежутка во много раз больше, чем воздушного 
промежутка при атмосферном давлении. Это 
позволяет иметь расстояние между контактами 
при напряжениях до 35 кВ не более 10 мм.
Вакуумные выключатели находят применение при 
напряжениях 10–110 кВ.
Выкуумный выключатель
Вакуумная дугогасительная камера ВДК-10-31:
1, 2 – составные части корпуса;
3, 9, 10, 14 – экран;
4, 15 – фланец;
5 – сильфон;
6 – уплотнение;
7 – медный стержень;
8 – крышка;
11 – подвижный контакт;
12 – неподвижный контакт;
13 – токоввод
Применение вакуумных выключателей постоянно 
расширяется.  Этому способствует  простота  
конструкции,  высокая  надежность  и 
коммутационная
износостойкость, пожаро- и взрывобезопасность.
Электромагнитные выключатели
Гашение электрической дуги в электромагнитных 
выключателях 
осуществляется в узкощелевых камерах при 
воздействии на нее электромагнитного поля. 
Принцип действия электромагнитного 
выключателя заключается в том, что при 
воздействии магнитного поля на дугу она 
удлиняется и загоняется в дугогасительную камеру 
с узкой щелью, где она соприкасается со стенками 
камеры и интенсивно охлаждается.
Полюс электромагнитного выключателя ВЭМ-6 с узкоще- левой 
дугогасительной камерой: 
1 – опорный изолятор;
2 – подвижный контакт;
3 – неподвижный контакт;
4 – трубка автопневматического устройства;
5, 6 – дугогасительные контакты;
7 – изоляционный промежуток;
8, 16 – токоведущая связь;
9, 15 – дугогасительный рог;
10 – катушка магнитного дутья;
11 – магнитный полюс;
12 – изолятор;
13 – рама;
14 – дугогасительная камера;
17 – автопневматическое устройство;
18 – изоляционная тяга
Электромагнитные выключатели обеспечивают
взрыво- и пожаробезопасность. Обладают
высокой износостойкостью, высокой
отключающей способностью. Выключатели
допускают частые включения и отключения, что
позволяет применять их в качестве
высоковольтных контакторов.
К недостаткам электромагнитных выключателей
можно отнести ограниченный предел
номинального напряжения (до 20кВ) и
ограниченную пригодность для наружной
установки.
Основные причины повреждаемости 
отечественных выключателей:
¨недостатки конструкции, несоответствие климатическим
условиям эксплуатации;
¨ дефекты, обусловленные низким 
качеством материалов;
¨ дефекты изготовления;
¨ нарушения нормативных и директивных документов
 по ремонту и эксплуатации;
¨ установка в цепях шунтирующих реакторов и конденсаторных  батарей,  для коммутации которых выключатели 
не предназначены;
¨ установка в цепях, где токи КЗ и восстанавливающиеся
напряжения  превышают нормированные параметры 
выключателя.  
Проблемы снижения надежности выключателей
1. Блокировка цепей управления элегазовых
баковых выключателей при отрицательных
температурах окружающего воздуха по причинам:
— несовершенства конструкции, недостаточной
мощности и низкой надежности обогревающих
устройств баков,
— недостатки системы контроля давления
(плотности) элегаза.
2. Утечки сжатого воздуха из воздушных
выключателей с исключением возможности
нормального оперирования.
Слайд 6
Мероприятия по предотвращению отказов
выключателей
Элегазовых:
— учет влияния ветра при низких температурах,
— увеличение мощности подогревателей,
— установка дополнительной теплоизоляции баков,
— дополнительный обогрев импульсных газовых
трубок.
Воздушных:
— применение высококачественных уплотняющих
резино-технических изделий,
— внесение необходимых изменений в конструкцию
оперативных клапанов для снижения утечек при
низкой температуре.
Слайд 7

Страницы / 196796 / 525460

Высоковольтный трехполюсный маломасляный выключатель серии ВМПП-10 со встроенным пружинным приводом и блоком релейной защиты предназначен для работы в закрытых установках переменного тока высокого напряжения частотой 50 гц.
Управление выключателем происходит за счет встроенного пружинного привода.

 НАЗНАЧЕНИЕ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ВМПП-10

Выключатели ВМПП-10, в отличие от выключателей ВМП-10П, имеют немного иную конструкцию встроенного пружинного привода  и полюса; более того, их можно устанавливать с отклонением по вертикали до 5 ° в любую сторону. Выключатели, которые имеют номинальный ток отключения 20 кА, подходят для использования в экскаваторных комплектных распределительных устройствах или иных схожих устройствах с частотой вибрации до 10 Гц. Высоковольтные выключатели ВМПП-10, производятся для тока отключения как 20 кА так и 31,5 кА. Выключатели всех токов этого типа также максимально унифицированы. По номинальному току выключатели отличаются структурой токопроводов, а так же размерами контактных выводов. По номинальному току выключения — конструкцией дугогасительных камер, распорных цилиндров и мощностью энергоносителя привода.

ТИПОИСПОЛНЕНИЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ ВМПП-10

В зависимости от номинального тока и номинального тока отключения масляные выключатели ВМПП-10 имеют следующие типоисполнения:

·  ВМПП-10-630-20; 
·  ВМПП-10-1000-20; 
·  ВМПП-10-1600-20; 
·  ВМПП-10-630-31,5; 
·  ВМПП-10-1000-31,5; 
·  ВМПП-10-1600-31,5; 
·  ВМПП-10-630- 20Т; 
·  ВМПП-10-1250-20Т; 
·  ВМПП-10-630-31,5Т; 
·  ВМПП-10-1250-31,5Т.

 


         СТРУКТУРА УСЛОВНОГО ОБОЗНАЧЕНИЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ВМПП-10

пример: выключатель ВМПП-10-630-20, ВМПП-10-1000-20, ВМПП-10-1600-31,5

В – выключатель
М – масляный.
П – подвесное исполнение полюсов
П – встроенный пружинный привод
10 – номинальное напряжение, кВ.
630; 1000, 1600 – номинальный ток, А.
20, 31,5 — номинальный ток отключения, кА.

        ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ВМПП-10

Техническая характеристика

Значение

1. Номинальное напряжение, кВ

10

2. Наибольшее рабочее напряжение, кВ

12

3. Номинальный ток, А

630, 1000, 1600

4. Номинальный ток отключения, кА

20 (31,5)

5. Предельный сквозной ток, кА:

 

   а)  начальное эффективное значение периодической

    составляющей


20 (31,5)

  б)  амплитудное значение

52 (80)

6. Предельный ток термической устойчивости для промежутка времени, кА


20 (31,5)

7. Собственное время отключения выключателя с приводом, не более, с

0,1

8.  Время отключения выключателя, не более, с

0,12

9. Собственное время включения выключателя, не более, с

0,2

10. Минимальная бестоковая пауза при автоматическом повторном включении (АПВ), с


0,5

11. Номинальное напряжение электромагнитов включения и отключения постоянного тока, В

24, 48, 110, 220

12. Номинальное напряжение электромагнитов включения и отключения переменного тока, В

100, 127,  220, 380

13. Пределы оперативной работы привода по напряжению  на зажимах его обмоток в % от номинального напряжения:

          включающего электромагнита

          отключающего электромагнита

 

 


80…110

65…120

14. Номинальное напряжение электродвигателя для заводки рабочих пружин привода, В

переменного тока

постоянного тока

 

 


127 (220)

110 (220)

15. Пределы оперативной работы электродвигателя для заводки рабочих пружин привода, % U


80-110

16. Время заводки рабочих пружин привода на три операции при минимальном напряжении не более, с


30

17. Наибольшее количество операций (отключения и включения), которое способен совершить привод при полностью заведенных рабочих пружинах без их подзавода

3

18. Масса выключателя без масла, кг

225

19. Масса масла, кг

5,5

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ  ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ ВМПП-10

           1 — рама со встроенным пружинным приводом и блоком релейной защиты:
           2 — полюс; 
           3 — изолятор опорный; 
           4 — изоляционная тяга; 
           5 — междуполюсная перегородка; 
           6 — болт заземления; 
           7 — крышка. 

        Привод масляного выключателя состоит из следующих основных узлов: вала привода, вала выключателя, рамы, заводного устройства рабочих пружин, двух идентичных запорных устройств, блок-контактов положения привода (БКП), блок-контактов аварийной сигнализации (БКА), блок-контактов положения выключателя (БКВ), электромагнитов дистанционного отключения ЭО и дистанционного включения ЭВ, релейного вала, пульта ручного управления выключателем, монтажа проводки, ряда зажимов. В выключателях с электрической блокировкой против «прыгания» цепь питания электромагнита включения дополнительно заведена через блок-контакты БКА, для чего выводные концы проводов соединены перемычкой, а цепь питания электромагнита включения подключается к зажимам. После каждого отключения от защитных элементов при наличии блокировки против «прыгания» цепь питания электромагнита включения остается разомкнутой блок-контактами БКА, поэтому для подготовки выключателя к повторному включению необходимо переключить блок-контакты БКА нажатием на кнопку отключения на выключателе. Выключатели с электрической блокировкой против «прыгания» не предназначены для работы в режиме АПВ. При работе без АПВ наличие указанной блокировки обязательно.
      Выключатели ВМПП-10 устанавливаются на тележку, которые имеют конструктивные отличия в зависимости от типа КРУ.



Защитные реле и электромагниты прямого действия типов РТМ, РТВ, ЭО нп, ЭО тт и РНВ выключателя ВМПП-10 имеют конструкцию и принцип действия, в основном аналогичные конструкции и принципу действия соответствующих реле и электромагнитов, встроенных в выключатель ВМП-10П.

  Реле РТВ по характеристикам выдержки времени имеет два   варианта исполнения с переходом на независимую от тока часть   характеристики: в пределах 250—350% — PTB-IV, PTB-V PTB-VI   (как и у выключателя ВМП-10П) или 120—170% — PTB-I, PTB-II,   PTB-III от тока уставки.

 



Высоковольтные масляные выключатели: назначение и виды

Высоковольтные масляные выключатели (ВМВ) – вид высоковольтных выключателей, в которых в качестве изолирующей и дугогасящей среды используется специальное трансформаторное масло. По принципу работы масляный выключатель имеет существенное отличие от воздушного и элегазового, однако процесс гашения дуги несколько схож с процессами, происходящими в газовой среде. Основное отличие заключается в том, что гашение дуги происходит не самой средой выключателя, а продуктами распада, выделяющимися при нагреве масла до высокой температуры от столба дуги. Процесс образования газа, состоящего до 60% из водорода, и приводит к повышению давления в области горения дуги и расхождения контактов. У масляных выключателей в дугогасительных камерах предусмотрены специальные отверстия для выхода таких газов – дугогасительные щели. В зависимости от их расположения поток газов может проходить параллельно продольной оси столба дуги – продольное дутье, поперечно или под углом в одном направлении — поперечное дутье, либо перпендикулярно продольной оси дуги симметрично во встречных направлениях – встречное дутье.

По конструкции масляные выключатели можно разделить на два типа: баковые и маломасляные, отличающиеся по объему используемого масла и способу изоляции токоведущих частей. В баковых выключателях контактная система находится в резервуаре специальной формы (эллипсоидальной или цилиндрической), заполненном маслом на 70-80%, которое помимо функции гашения дуги является еще и основным изолирующим материалом. Поверх масла находится воздушная подушка, которая посредством газоотводной трубки с подпружиненной крышкой (обратный клапан), предохраняющей от попадания внутрь бака пыли и влаги, соединена с окружающей средой. При гашении дуги выделившийся газ поднимается через толщу масла, охлаждается и скапливается в воздушной подушке. При избыточном давлении (обычно возникает из-за скопления большого количества газа, выделяющегося при повторных отключениях и неуспевающего охладиться) срабатывает обратный клапан и избытки газа выходят в атмосферу.

В маломасляном выключателе основной изоляцией являются твердые диэлектрики (фарфор, керамика, текстолит, эпоксидные смолы). В связи с этим прочность корпуса у маломасляных выключателей меньше, чем у баковых, что приводит к снижению значений отключаемых токов. Выделяющийся при гашении дуги газ выходит через отводной канал, снабженный специальным маслоотделителем, в верхней части выключателя.

К достоинствам баковых выключателей можно отнести высокую надежность, довольно простую конструкцию корпуса и механизма отключения, возможность применения в условиях тяжелой эксплуатации, обусловленную прочностью корпуса. Кроме того в баковых выключателях применяют встроенные измерительные трансформаторы тока и измерители напряжения. К основному недостатку бакового выключателя можно отнести большой объем используемого масла, требующего периодического инструментального контроля за его физическим состоянием и химическим составом, трудоемкость работ по замене, а также повышенная пожароопасность.

У маломасляных выключателей основным преимуществом является малые габариты и вес, а также относительно низкая пожароопасность, обусловленная отсутствием области скопления газов, содержащих водород. Недостатки – невозможность совершения многочисленных повторных коммутаций, невысокая отключающая способность, необходимость частой смены и доливки масла.

ПКВ/М6Н прибор контроля высоковольтных выключателей

Комплект поставки ПКВ/М6Н стандартная комплектация:

1 Измерительный блок ПКВ/М6Н

СКБ015.00.00.000

Прибор и сопроводительная документация: сертификат о калибровке, руководство по эксплуатации, формуляр, инструкция по проведению измерений на различных типах выключателей.
2 Датчик линейного перемещения ДП12

СКБ012.00.000-02

Для измерения линейного перемещения подвижных частей высоковольтного выключателя (в комплекте паспорт и сертификат о калибровке). Диапазон 0 ÷ 900 мм. Разрешение 0,5 мм. Используется совместно с измерительным стержнем.
3 Стержень измерительный

СКБ010.15.00.000-02

Стержень измерительный в футляре. Используется совместно с датчиком линейного перемещения ДП12 (длина 700 мм. // по заказу 550 мм. и 1000 мм.).
4 Датчик углового перемещения ДП21

СКБ009.00.00.000

Для измерения угла поворота вала высоковольтного выключателя (в комплекте паспорт и сертификат о калибровке). Диапазон измерений 0 ÷ 360°. Разрешение 0,09°.
5 Кабель датчика

СКБ015.10.00.000-01

Для подключения датчика линейного (ДП12) или углового перемещения (ДП21) к прибору. Изоляция кабеля силикон (длина 7 м. По заказу 12 м. ).
6 Кабели полюсов А, В, С

СКБ015.11.00.000

Для подключения к полюсу высоковольтного выключателя. Оканчиваются наконечниками типа «крокодил». Изоляция — силикон. Зев Ø 30 мм. (длина 11 м.).
7 Наконечники на кабели

СКБ021.26.00.003

Для подключения к приводу высоковольтного выключателя, если неудобно подключаться «крокодилами» к винтам колодки привода.
8 Кабель сетевой

СКБ018.09.00.000

Для подключения прибора к сети питания. Температурный диапазон -25°С ÷ +45°С. Резиновая изоляция (длина 2 м.).
9 Кабель дистанционного пуска

СКБ015.13.00.000

Для дистанционного запуска прибора на измерения. Подключается к приводам электромагнита высоковольтного выключателя. Резиновая изоляция (длина 5 м.).
10 Комплект крепежных приспособлений Для крепления датчиков ДП12 и ДП21 к различным типам высоковольтных выключателей российского производства (зажимы, площадки, переходники и пр. ).
11 Бумага для касс Термолента (длина 57/40 м.).
12 Предохранители ВП2Б-1В-2А Для защиты источника питания.
13 Сумка

СКБ126.06.02.000

Для крепежных изделий.
14 Сумка

СКБ126.06.00.000

Для прибора и комплектующих.

Комплект поставки ПКВ/М6Н облегченная комплектация:

1 Измерительный блок ПКВ/М6Н

СКБ015.00.00.000

Прибор и сопроводительная документация: сертификат о калибровке, руководство по эксплуатации, формуляр, инструкция по проведению измерений на различных типах выключателей.
2 Датчик линейного перемещения ДП12

СКБ012.00.000-02

Для измерения линейного перемещения подвижных частей высоковольтного выключателя (в комплекте паспорт и сертификат о калибровке). Диапазон 0 ÷ 900 мм. Разрешение 0,5 мм. Используется совместно с измерительным стержнем.
3 Стержень измерительный

СКБ010.15.00.000-02

Стержень измерительный в футляре. Используется совместно с датчиком линейного перемещения ДП12 (длина 700 мм. // по заказу 550 мм. и 1000 мм.).
4 Датчик углового перемещения ДП21

СКБ009.00.00.000

Для измерения угла поворота вала высоковольтного выключателя (в комплекте паспорт и сертификат о калибровке). Диапазон измерений 0 ÷ 360°. Разрешение 0,09°.
5 Кабель датчика

СКБ015.10.00.000-01

Для подключения датчика линейного (ДП12) или углового перемещения (ДП21) к прибору. Изоляция кабеля силикон (длина 7 м. По заказу 12 м.).
6 Кабели полюсов А, В, С

СКБ015.11.00.000

Для подключения к полюсу высоковольтного выключателя. Оканчиваются наконечниками типа «крокодил». Изоляция — силикон. Зев Ø 30 мм. (длина 11 м.).
7 Наконечники на кабели

СКБ021.26.00.003

Для подключения к приводу высоковольтного выключателя, если неудобно подключаться «крокодилами» к винтам колодки привода.
8 Кабель сетевой

СКБ018.09.00.000

Для подключения прибора к сети питания. Температурный диапазон -25°С ÷ +45°С. Резиновая изоляция (длина 2 м.).
9 Кабель дистанционного пуска

СКБ015.13.00.000

Для дистанционного запуска прибора на измерения. Подключается к приводам электромагнита высоковольтного выключателя. Резиновая изоляция (длина 5 м.).
10 Комплект крепежных приспособлений Для крепления датчиков ДП12 и ДП21 к различным типам высоковольтных выключателей российского производства (зажимы, площадки, переходники и пр.).
11 Бумага для касс Термолента (длина 57/40 м.).
12 Предохранители ВП2Б-1В-2А Для защиты источника питания.
13 Сумка

СКБ126.06.02.000

Для крепежных изделий.
14 Сумка

СКБ126.06.00.000

Для прибора и комплектующих.

Компания АналитПромПрибор поставляет ПКВ/М6Н по всей России: Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Саратов. Амурск, Ангарск, Архангельск, Астрахань, Байкальск, Балаково, Балтийск, Барнаул, Белгород, Бийск, Брянск, Воронеж, Великий Новгород, Владивосток, Владикавказ, Владимир, Волгоград, Волгодонск, Вологда, Железногорск, Звенигород, Иваново, Ижевск, Йошкар-Ола, Казань, Калининград, Калуга, Кемерово, Киров, Кострома, Краснодар, Красноярск, Курск, Липецк, Магадан, Магнитогорск, Мичуринск, Мурманск, Муром, Набережные Челны, Нальчик, Новокузнецк, Нарьян-Мар, Новороссийск, Новосибирск, Нефтекамск, Нефтеюганск, Новочеркасск, Новый Оскол, Нижнекамск, Норильск, Нижний Новгород, Обнинск, Омск, Орёл, Оренбург, Оха, Пенза, Пермь, Петрозаводск, Петропавловск-Камчатский, Псков, Ржев, Ростов, Рязань, Самара, Саранск, Смоленск, Сочи, Сыктывкар, Таганрог, Тамбов, Тверь, Тобольск, Тольятти, Томск, Тула, Тюмень, Ульяновск, Уфа, Ханты-Мансийск, Чебоксары, Челябинск, Череповец, Элиста, Ярославль и другие города.

Цена ПКВ/М6Н соответствует цене производителя. Для того чтобы купить ПКВ/М6Н, необходимо в произвольной форме прислать заявку на электронную почту [email protected]  или позвонить нам по телефонам, указанных в контактах.

 

Автоматические выключатели — Блог

Автоматический выключатель представляет собой автоматический электрический выключатель, предназначенный для защиты электрической цепи от повреждения, вызванного избыточным током, обычно возникающим в результате перегрузки или короткого замыкания. Его основная функция заключается в прерывании протекания тока после обнаружения неисправности. В отличие от предохранителя, который срабатывает один раз и затем подлежит замене, автоматический выключатель можно сбросить (вручную или автоматически) для возобновления нормальной работы. Автоматические выключатели изготавливаются различных размеров, от небольших устройств, защищающих слаботочные цепи или отдельный бытовой прибор, до крупных распределительных устройств, предназначенных для защиты высоковольтных цепей, питающих целый город.Общая функция автоматического выключателя, УЗО или предохранителей как автоматического средства отключения питания от неисправной системы часто обозначается аббревиатурой ADS (автоматическое отключение питания).

Происхождение

Ранняя форма автоматического выключателя была описана Томасом Эдисоном в патентной заявке 1879 года, хотя в его коммерческой системе распределения электроэнергии использовались предохранители. [1] Предназначен для защиты проводки цепей освещения от случайных коротких замыканий и перегрузок. Современный миниатюрный автоматический выключатель, аналогичный используемым сейчас, был запатентован компанией Brown, Boveri & Cie в 1924 году.Хьюго Стоц, инженер, который продал свою компанию BBC, был указан как изобретатель в DRP ( Deutsches Reichspatent ) 458392. [2] Изобретение Стоца было предшественником современного термомагнитного прерывателя, обычно используемого в бытовой нагрузке центров по сей день. Взаимосвязь нескольких источников генераторов в электрическую сеть потребовала разработки автоматических выключателей с более высокими номиналами напряжения и повышенной способностью безопасно прерывать растущие токи короткого замыкания, создаваемые сетями.Простые ручные выключатели с воздушным разрывом создавали опасные дуги при отключении высокого напряжения; они уступили место контактам с масляным покрытием и различным формам, использующим направленный поток сжатого воздуха или масла под давлением для охлаждения и прерывания дуги. К 1935 году специально сконструированные автоматические выключатели, использовавшиеся в проекте плотины Боулдер, использовали восемь последовательных разрывов и поток масла под давлением для прерывания неисправностей до 2500 МВА за три цикла частоты сети переменного тока. [3]

Операция

Все системы автоматических выключателей имеют общие характеристики в своей работе, но детали существенно различаются в зависимости от класса напряжения, номинального тока и типа автоматического выключателя.

Сначала автоматический выключатель должен обнаружить неисправность. В небольших сетевых и низковольтных автоматических выключателях это обычно делается внутри самого устройства. Обычно используются нагревательные или магнитные эффекты электрического тока. Автоматические выключатели для больших токов или высокого напряжения обычно снабжены контрольными устройствами защитного реле для определения неисправности и управления механизмом размыкания. Для них обычно требуется отдельный источник питания, например батарея, хотя некоторые высоковольтные автоматические выключатели являются автономными с трансформаторами тока, защитными реле и внутренним источником питания управления.

При обнаружении неисправности контакты автоматического выключателя должны разомкнуться, чтобы разорвать цепь; Обычно это делается с использованием механически накопленной энергии, содержащейся в прерывателе, такой как пружина или сжатый воздух для разъединения контактов. Автоматические выключатели также могут использовать более высокий ток, вызванный неисправностью, для разделения контактов, например, теплового расширения или магнитного поля. Небольшие автоматические выключатели обычно имеют рычаг ручного управления для отключения нагрузки или сброса сработавшего выключателя, в то время как в более крупных устройствах используются соленоиды для отключения механизма и электродвигатели для восстановления энергии пружин.

Контакты выключателя должны выдерживать ток нагрузки без чрезмерного нагрева, а также должны выдерживать нагрев дуги, образующейся при разрыве (размыкании) цепи. Контакты изготавливаются из меди или медных сплавов, сплавов серебра и других высокопроводящих материалов. Срок службы контактов ограничен эрозией материала контактов из-за искрения при отключении тока. Миниатюрные автоматические выключатели и автоматические выключатели в литом корпусе обычно выбрасываются при износе контактов, но силовые автоматические выключатели и высоковольтные автоматические выключатели имеют сменные контакты.

При отключении высокого тока или напряжения возникает дуга. Длина дуги обычно пропорциональна напряжению, а интенсивность (или тепло) пропорциональна току. Эта дуга должна удерживаться, охлаждаться и гаситься контролируемым образом, чтобы зазор между контактами снова мог выдерживать напряжение в цепи. В различных автоматических выключателях в качестве среды, в которой образуется дуга, используется вакуум, воздух, изолирующий газ или масло. Для гашения дуги используются различные методы, в том числе:

  • Удлинение или отклонение дуги
  • Интенсивное охлаждение (в струйных камерах)
  • Разделение на частичные дуги
  • Гашение нулевой точки (контакты размыкаются при пересечении сигнала переменного тока во времени с нулевым током, эффективно отключая ток холостого хода в момент размыкания.Переход через нуль происходит с удвоенной частотой сети; т. е. 100 раз в секунду для 50 Гц и 120 раз в секунду для 60 Гц переменного тока.)
  • Соединение конденсаторов параллельно контактам в цепях постоянного тока.

Наконец, когда неисправность устранена, контакты должны быть снова замкнуты, чтобы восстановить питание прерванной цепи.

Разрыв дуги

Миниатюрные автоматические выключатели низкого напряжения (MCB) используют только воздух для гашения дуги. Эти автоматические выключатели содержат так называемые дугогасительные камеры, набор взаимно изолированных параллельных металлических пластин, которые разделяют и охлаждают дугу.При разделении дуги на более мелкие дуги дуга охлаждается, в то время как напряжение дуги увеличивается и служит дополнительным импедансом, который ограничивает ток через автоматический выключатель. Токопроводящие части рядом с контактами обеспечивают легкое отклонение дуги в дугогасительную камеру за счет магнитной силы пути тока, хотя магнитные дугогасительные катушки или постоянные магниты также могут отклонять дугу в дугогасительную камеру (используются в автоматических выключателях для более высоких рейтинги). Таким образом, количество пластин в дугогасительной камере зависит от рейтинга короткого замыкания и номинального напряжения автоматического выключателя.

В масляных выключателях больших номиналов используется испарение некоторого количества масла для подачи струи масла через дугу. [4]

Газовые (обычно гексафторид серы) автоматические выключатели иногда растягивают дугу с помощью магнитного поля, а затем полагаются на диэлектрическую прочность гексафторида серы (SF 6 ) для гашения растянутой дуги.

Вакуумные автоматические выключатели имеют минимальное искрение (поскольку им нечего ионизировать, кроме материала контактов).дуга гаснет при очень небольшом растяжении (менее 2–3 мм (0,079–0,118 дюйма)). Вакуумные выключатели часто используются в современных распределительных устройствах среднего напряжения до 38000 вольт.

Воздушные автоматические выключатели могут использовать сжатый воздух для гашения дуги, или, альтернативно, контакты быстро поворачиваются в небольшую герметичную камеру, высвобождая вытесненный воздух, таким образом гася дугу.

Автоматические выключатели обычно способны отключать весь ток очень быстро: обычно дуга гаснет через 30–150 мс после срабатывания механизма, в зависимости от возраста и конструкции устройства.Максимальное значение тока и пропускаемая энергия определяют качество автоматических выключателей.

Короткое замыкание

Автоматические выключатели оцениваются как по нормальному току, который они должны выдерживать, так и по максимальному току короткого замыкания, который они могут безопасно отключить. Эта последняя цифра представляет собой отключающую способность ампер ( AIC ) выключателя.

В условиях короткого замыкания расчетный максимальный ожидаемый ток короткого замыкания может во много раз превышать нормальный номинальный ток цепи.Когда электрические контакты размыкаются, чтобы прервать большой ток, существует тенденция к образованию дуги между разомкнутыми контактами, что позволяет току продолжаться. Это условие может создать проводящие ионизированные газы и расплавленный или испаренный металл, что может привести к дальнейшему продолжению дуги или созданию дополнительных коротких замыканий, что может привести к взрыву автоматического выключателя и оборудования, в котором он установлен. выключатели должны иметь различные функции для разделения и гашения дуги.

Максимальный ток короткого замыкания, который может отключить выключатель, определяется путем испытаний. Применение выключателя в цепи с ожидаемым током короткого замыкания выше номинальной отключающей способности выключателя может привести к тому, что выключатель не сможет безопасно отключить неисправность. В худшем случае автоматический выключатель может успешно прервать неисправность, но при сбросе взорвется.

Типовые автоматические выключатели бытовой панели рассчитаны на прерывание тока короткого замыкания 10 кА (10 000 А).

Миниатюрные автоматические выключатели, используемые для защиты цепей управления или небольших электроприборов, могут не иметь достаточной отключающей способности для использования на щите управления; эти автоматические выключатели называются «дополнительными устройствами защиты цепи», чтобы отличать их от автоматических выключателей распределительного типа.

Стандартные номинальные токи

Время до отключения в зависимости от тока, кратного номинальному току

Автоматические выключатели

изготавливаются стандартных размеров с использованием системы предпочтительных номеров для охвата диапазона номинальных значений.Миниатюрные автоматические выключатели имеют фиксированную настройку срабатывания; изменение значения рабочего тока требует замены всего автоматического выключателя. Автоматические выключатели большего размера могут иметь регулируемые настройки срабатывания, позволяющие применять стандартные элементы, но с настройками, предназначенными для улучшения защиты. Например, автоматический выключатель с «размером корпуса» на 400 ампер может иметь функцию обнаружения перегрузки по току, настроенную только на 300 ампер, для защиты питающего кабеля.

Международные стандарты

, IEC 60898-1 и европейский стандарт EN 60898-1 определяют номинальный ток I n автоматического выключателя для низковольтных распределительных устройств как максимальный ток, на который выключатель рассчитан в непрерывном режиме ( при температуре окружающего воздуха 30 °С).Общедоступные предпочтительные значения номинального тока: 6 А, 10 А, 13 А, 16 А, 20 А, 25 А, 32 А, 40 А, 50 А, 63 А, 80 А, 100 А, [5]. и 125 А (аналогичны серии R10 Renard, но с использованием 6, 13 и 32 вместо 6,3, 12,5 и 31,5 — включает ограничение по току 13 А для британских розеток BS 1363). На автоматическом выключателе указан номинальный ток в амперах, за исключением символа единицы измерения А. Вместо этого цифре в амперах предшествует буква B , C или D , что указывает на мгновенное отключение . ток — то есть минимальное значение тока, при котором автоматический выключатель отключается без преднамеренной задержки времени (т.е., менее чем за 100 мс), выраженное через I n :

Тип Мгновенный ток отключения
Б Свыше 3 I Нет
С Свыше 5 I n до 10 включительно I n
Д Свыше 10 I n до 20 включительно I n
К Свыше 8 I n до 12 включительно I n Для защиты нагрузок, вызывающих частые кратковременные (примерно от 400 мс до 2 с) пики тока при нормальной работе.
З Выше 2 I n до 3 I n включительно на период порядка десятков секунд. Для защиты нагрузок, таких как полупроводниковые приборы или измерительные цепи с использованием трансформаторов тока.

Автоматические выключатели также классифицируются по максимальному току короткого замыкания, который они могут отключить; это позволяет использовать более экономичные устройства в системах, которые вряд ли создадут высокий ток короткого замыкания, характерный, например, для распределительной системы большого коммерческого здания.

В Соединенных Штатах Underwriters Laboratories (UL) сертифицирует рейтинги оборудования, называемые рейтингами серий (или «рейтингами встроенного оборудования») для оборудования автоматических выключателей, используемого в зданиях. Силовые автоматические выключатели, а также автоматические выключатели среднего и высокого напряжения, используемые в промышленных или электрических системах, разработаны и испытаны в соответствии со стандартами ANSI или IEEE в серии C37.

Типы автоматических выключателей

Передняя панель воздушного выключателя на 1250 А производства ABB.Этот силовой выключатель низкого напряжения можно вынимать из корпуса для обслуживания. Характеристики отключения настраиваются с помощью DIP-переключателей на передней панели.

Можно сделать множество классификаций автоматических выключателей на основе их характеристик, таких как класс напряжения, тип конструкции, тип прерывания и конструктивные особенности.

Автоматические выключатели низкого напряжения

Низковольтные (менее 1000 В переменного тока ) типы широко распространены в бытовом, коммерческом и промышленном применении и включают:

  • Автоматический выключатель (МКВ) — номинальный ток не более 100 А.Характеристики срабатывания обычно не регулируются. Термический или термомагнитный режим. Выключатели, показанные выше, относятся к этой категории.
  • Автоматический выключатель в литом корпусе (MCCB) — номинальный ток до 2500 А. Термический или термомагнитный режим. Ток срабатывания может регулироваться для больших номиналов.
  • Силовые низковольтные выключатели могут устанавливаться многоярусно в низковольтных распределительных щитах или шкафах КРУ.

Характеристики низковольтных автоматических выключателей определяются международными стандартами, такими как IEC 947.Эти автоматические выключатели часто устанавливаются в выдвижных корпусах, что позволяет снимать и заменять их без демонтажа распределительного устройства.

Большие низковольтные выключатели в литом корпусе и силовые автоматические выключатели могут иметь приводы с электродвигателями, чтобы они могли отключаться и замыкаться дистанционно. Они могут быть частью системы автоматического переключения резервного питания.

Низковольтные автоматические выключатели также предназначены для приложений постоянного тока (DC), таких как DC для линий метро. Для постоянного тока требуются специальные выключатели, потому что дуга непрерывна, в отличие от дуги переменного тока, которая имеет тенденцию гаснуть в каждом полупериоде.Автоматический выключатель постоянного тока имеет дугогасительные катушки, которые создают магнитное поле, быстро растягивающее дугу. Малые автоматические выключатели либо устанавливаются непосредственно в оборудование, либо располагаются в щите выключателя.

Внутри автоматического выключателя

Термомагнитный миниатюрный автоматический выключатель, монтируемый на DIN-рейку, является наиболее распространенным типом в современных бытовых потребительских устройствах и коммерческих электрических распределительных щитах по всей Европе. В конструкцию входят следующие компоненты:

  1. Рычаг привода – используется для ручного отключения и сброса автоматического выключателя.Также указывает состояние автоматического выключателя (включен или выключен/сработал). Большинство автоматических выключателей сконструированы таким образом, что они могут срабатывать, даже если рычаг удерживается или блокируется в положении «включено». Это иногда называют «свободным отключением» или «положительным отключением».
  2. Приводной механизм – сближает или раздвигает контакты.
  3. Контакты – пропускают ток при прикосновении и разрывают ток при разведении.
  4. Клеммы
  5. Биметаллическая пластина – разделяет контакты в ответ на меньшие, долговременные перегрузки по току
  6. Калибровочный винт – позволяет производителю точно настроить ток срабатывания устройства после сборки.
  7. Соленоид – быстро размыкает контакты в ответ на большие перегрузки по току
  8. Дугогаситель/разделитель дуги

Магнитные автоматические выключатели

Магнитные автоматические выключатели используют соленоид (электромагнит), тяговое усилие которого увеличивается с ростом тока. Некоторые конструкции используют электромагнитные силы в дополнение к силам соленоида. Контакты выключателя замыкаются защелкой. Когда ток в соленоиде превышает номинал автоматического выключателя, усилие соленоида освобождает защелку, которая позволяет контактам размыкаться под действием пружины.

Термомагнитные автоматические выключатели

Автоматический выключатель Shihlin Electric с SHT

Термические магнитные автоматические выключатели , используемые в большинстве распределительных щитов, сочетают в себе обе технологии, в которых электромагнит мгновенно реагирует на большие скачки тока (короткие замыкания), а биметаллическая пластина реагирует на менее экстремальные, но более длительные перегрузки по току. условия. Тепловая часть автоматического выключателя обеспечивает функцию временной реакции, которая раньше отключает автоматический выключатель при больших перегрузках по току, но позволяет меньшим перегрузкам сохраняться в течение более длительного времени.Это допускает кратковременные всплески тока, например, возникающие при включении двигателя или другой нерезистивной нагрузки. При очень больших перегрузках по току при коротком замыкании магнитный элемент отключает автоматический выключатель без преднамеренной дополнительной задержки. [6]

Магнито-гидравлические выключатели

В магнитно-гидравлическом автоматическом выключателе используется соленоидная катушка, обеспечивающая рабочее усилие для размыкания контактов. Магнитно-гидравлические отбойные молотки имеют гидравлическую задержку времени, использующую вязкую жидкость.Пружина удерживает сердечник до тех пор, пока ток не превысит номинал прерывателя. Во время перегрузки скорость движения соленоида ограничивается жидкостью. Задержка допускает кратковременные скачки тока, превышающие нормальный рабочий ток, для запуска двигателя, включения оборудования и т. д. Токи короткого замыкания обеспечивают достаточную силу соленоида, чтобы разблокировать защелку независимо от положения сердечника, что позволяет обойти функцию задержки. Температура окружающей среды влияет на выдержку времени, но не влияет на номинальный ток магнитного выключателя. [7]

Автоматические выключатели большой мощности, применяемые в цепях напряжением более 1000 вольт, могут включать гидравлические элементы в контактный привод. Гидравлическая энергия может подаваться насосом или накапливаться в аккумуляторах. Они представляют собой тип, отличный от маслонаполненных автоматических выключателей, в которых масло является средой гашения дуги. [8]

Выключатели общего назначения

Трехполюсный общий расцепитель для питания трехфазного устройства. Этот автоматический выключатель имеет номинал 2 A.

При питании ответвленной цепи с более чем одним проводником под напряжением каждый проводник под напряжением должен быть защищен полюсом выключателя. Чтобы гарантировать, что все проводники под напряжением будут разомкнуты при отключении любого полюса, необходимо использовать выключатель «общего отключения». Они могут либо содержать два или три механизма отключения в одном корпусе, либо для небольших выключателей могут внешне связывать полюса вместе с помощью рукояток управления. Двухполюсные выключатели с общим расцепителем распространены в системах на 120/240 В, где нагрузки на 240 В (включая основные приборы или дополнительные распределительные щиты) охватывают два провода под напряжением.Трехполюсные выключатели с общим расцепителем обычно используются для подачи трехфазной электроэнергии на большие двигатели или другие распределительные щиты.

Двух- и четырехполюсные выключатели используются, когда необходимо отключить многофазный переменный ток или отключить нейтральный провод, чтобы гарантировать, что через нейтральный провод не протекает ток от других нагрузок, подключенных к той же сети, когда рабочие могут коснуться провода во время обслуживания. Ни в коем случае нельзя использовать отдельные автоматические выключатели для фаз и нейтрали, потому что если нейтраль отключается, а проводник под напряжением остается подключенным, возникает опасное состояние: цепь оказывается обесточенной (приборы не работают), но провода остаются под напряжением, а некоторые устройства защитного отключения (УЗО) могут не сработать, если кто-то коснется провода под напряжением (поскольку некоторым УЗО требуется питание для срабатывания).Поэтому, когда требуется переключение нейтрального провода, следует использовать только обычные автоматические выключатели.

Автоматические выключатели среднего напряжения

Автоматические выключатели среднего напряжения на напряжение от 1 до 72 кВ могут быть собраны в группы распределительных устройств в металлическом корпусе для использования внутри помещений или могут быть отдельными компонентами, установленными на открытом воздухе на подстанции. Воздушные автоматические выключатели заменили маслонаполненные блоки для внутреннего применения, но теперь сами заменяются вакуумными автоматическими выключателями (примерно до 40.5 кВ). Подобно высоковольтным автоматическим выключателям, описанным ниже, они также управляются защитными реле с датчиками тока, управляемыми через трансформаторы тока. Характеристики автоматических выключателей среднего напряжения определяются международными стандартами, такими как IEC 62271. В автоматических выключателях среднего напряжения почти всегда используются отдельные датчики тока и защитные реле вместо встроенных тепловых или магнитных датчиков максимального тока.

Автоматические выключатели среднего напряжения можно классифицировать по среде, используемой для гашения дуги:

  • Вакуумные автоматические выключатели — номинальным током до 6300 А и выше для генераторных автоматических выключателей.Эти выключатели прерывают ток, создавая и гася дугу в вакуумном контейнере, также известном как «бутылка». Сильфоны с длительным сроком службы рассчитаны на перемещение контактов на 6–10 мм. Обычно они применяются для напряжений примерно до 40 500 В, [9] , что примерно соответствует диапазону среднего напряжения энергосистем. Вакуумные автоматические выключатели, как правило, имеют более длительный срок службы между капитальными ремонтами, чем воздушные автоматические выключатели.
  • Воздушные автоматические выключатели — номинальный ток до 6300 А и выше для генераторных автоматических выключателей.Характеристики срабатывания часто полностью настраиваются, включая настраиваемые пороги срабатывания и задержки. Обычно с электронным управлением, хотя некоторые модели управляются микропроцессором через встроенный электронный расцепитель. Часто используются для основного распределения электроэнергии на крупных промышленных предприятиях, где выключатели расположены в выдвижных корпусах для простоты обслуживания.
  • SF 6 Автоматические выключатели гасят дугу в камере, заполненной гексафторидом серы.

Автоматические выключатели среднего напряжения могут быть подключены к цепи болтовыми соединениями с шинами или проводами, особенно на открытых распределительных устройствах.Автоматические выключатели среднего напряжения в составе распределительных устройств часто имеют выдвижную конструкцию, что позволяет снимать выключатель, не нарушая соединений силовой цепи, с использованием механизма с приводом от двигателя или ручного привода для отделения выключателя от корпуса. Некоторыми важными производителями VCB от 3,3 кВ до 38 кВ являются ABB, Eaton, Siemens, HHI (Hyundai Heavy Industry), S&C Electric Company, Jyoti и BHEL.

Высоковольтные автоматические выключатели

Основная статья: Высоковольтное распределительное устройство

Три однофазных советских/российских масляных выключателя 110 кВ

400 кВ SF 6 баковые автоматические выключатели

72.Модуль гибридного распределительного устройства 5 кВ

Сети электропередачи защищаются и управляются высоковольтными выключателями. Определение высокого напряжения варьируется, но в работе по передаче электроэнергии обычно считается, что оно составляет 72,5 кВ или выше, согласно недавнему определению Международной электротехнической комиссии (МЭК). Высоковольтные выключатели почти всегда приводятся в действие соленоидами, а защитные реле с датчиками тока работают через трансформаторы тока. На подстанциях схема релейной защиты может быть сложной, защищая оборудование и шины от различных видов перегрузок или замыканий на землю.

Высоковольтные выключатели широко классифицируются по среде, используемой для гашения дуги:

  • Масло наливом
  • Минимум масла
  • Воздушный взрыв
  • Вакуум
  • СФ 6
  • СО 2

Из соображений защиты окружающей среды и затрат на изоляцию разливов нефти в большинстве новых автоматических выключателей для гашения дуги используется газ SF 6 .

Автоматические выключатели

могут быть классифицированы как бак под напряжением , где корпус, содержащий отключающий механизм, находится под потенциалом сети, или как бак с корпусом под потенциалом земли.Обычно доступны высоковольтные автоматические выключатели переменного тока с номинальным напряжением до 765 кВ. Выключатели на 1200 кВ были запущены компанией Siemens в ноябре 2011 года, [10] , а в апреле следующего года — компанией ABB. [11]

Высоковольтные автоматические выключатели, используемые в системах электропередачи, могут быть устроены так, чтобы обеспечить отключение одного полюса трехфазной линии вместо отключения всех трех полюсов; для некоторых классов отказов это повышает стабильность и доступность системы.

Высоковольтные автоматические выключатели постоянного тока по состоянию на 2015 год все еще являются предметом исследований.Такие выключатели были бы полезны для соединения систем передачи HVDC. [12]

Высоковольтные автоматические выключатели с гексафторидом серы (SF

6 )

Основная статья: Автоматический выключатель на основе гексафторида серы

Выключатель на основе гексафторида серы использует контакты, окруженные газообразным гексафторидом серы, для гашения дуги. Они чаще всего используются для напряжения на уровне передачи и могут быть встроены в компактные распределительные устройства с элегазовой изоляцией. В холодном климате может потребоваться дополнительный нагрев или снижение номинальных характеристик автоматических выключателей из-за сжижения элегаза.

Автоматический выключатель-разъединитель (DCB)

Высоковольтный углекислотный выключатель 72,5 кВ

Разъединяющий автоматический выключатель (DCB) был представлен в 2000 г. [13] и представляет собой высоковольтный автоматический выключатель, созданный по образцу SF 6 -выключателя. Он представляет собой техническое решение, в котором функция отключения встроена в камеру отключения, что устраняет необходимость в отдельных разъединителях. Это повышает эксплуатационную готовность, поскольку главные контакты разъединителя открытого типа требуют обслуживания каждые 2–6 лет, в то время как интервалы обслуживания современных автоматических выключателей составляют 15 лет.Внедрение решения DCB также снижает потребность в пространстве внутри подстанции и повышает надежность из-за отсутствия отдельных разъединителей. [14] [15]

Чтобы еще больше сократить требуемое пространство подстанции, а также упростить конструкцию и проектирование подстанции, в DCB можно интегрировать волоконно-оптический датчик тока (FOCS). DCB 420 кВ со встроенным FOCS может уменьшить занимаемую площадь подстанции более чем на 50 % по сравнению с обычным решением, состоящим из автоматических выключателей с разъединителями и трансформаторами тока, благодаря меньшему количеству материала и отсутствию дополнительной изоляционной среды. [16]

Диоксид углерода (CO

2 ) высоковольтные автоматические выключатели

В 2012 году АББ представила высоковольтный выключатель на 75 кВ, в котором в качестве среды для гашения дуги используется углекислый газ. Углекислотный выключатель работает по тому же принципу, что и выключатель SF 6 , а также может быть выполнен в виде разъединяющего автоматического выключателя. Переход с SF 6 на CO 2 позволяет сократить выбросы CO 2 на 10 тонн в течение жизненного цикла продукта. [17]

Исходный источник: https://en.wikipedia.org/wiki/Circuit_breaker

Нравится этот пост? Поделиться этим!

Главная | Международная корпорация Тошиба

Подразделение Motors & Drives предлагает полный спектр двигателей низкого и среднего напряжения и приводов с регулируемой скоростью. Эти продукты, отличающиеся качеством, производительностью и долговечностью, могут быть адаптированы для самых требовательных приложений.

Нажмите здесь, чтобы увидеть все наши продукты Motors & Drives >

Подразделение силовой электроники предлагает решения для кондиционирования и защиты электропитания, среди которых выделяются системы бесперебойного питания, аккумуляторы с быстрой перезарядкой (SCiB ® ) и предприятия по кондиционированию электроэнергии.Продукты TIC Power Electronics известны своей надежностью и эффективностью и идеально подходят для ключевых рынков, таких как центры обработки данных, здравоохранение и промышленность. Клиенты получают выгоду от компактной конструкции, обширных гарантийных планов, а также круглосуточного обслуживания и поддержки.

Нажмите здесь, чтобы увидеть все наши продукты для силовой электроники >

Подразделение передачи и распределения со штаб-квартирой в Хьюстоне является частью мирового лидера Toshiba Corp. в поставке интегрированных решений для передачи, распределения и интеллектуальных сообществ.Являясь одним из крупнейших в мире производителей современного передающего и распределительного оборудования, Toshiba уже более века поставляет на мировой рынок высоконадежную и инновационную продукцию. Подразделение TIC Transmission & Distribution обслуживает североамериканский рынок, предлагая продукты, отвечающие рыночному спросу на большую мощность, компактную конструкцию и экологически безопасные решения, обеспечивающие впечатляющие рейтинги эффективности и отличные результаты.

Нажмите здесь, чтобы увидеть все наши продукты для передачи и распределения >

Доступные системы социальной инфраструктуры можно дополнительно настроить за счет добавления контрольно-измерительных приборов, систем управления технологическими процессами или программируемых логических элементов управления.Кроме того, TIC предлагает решения для транспортных систем, системы безопасности и автоматизации, а также гибридные двигатели для электромобилей.

С 2011 года Toshiba International Corporation производит высокопроизводительные приводные двигатели для гибридных электромобилей (HEV). Современный завод HEV занимает площадь 45 000 квадратных футов и ежегодно производит более 130 000 двигателей. Завод, на котором работает более 100 человек, поставляет двигатели и генераторы для гибридных электромобилей, включая модели Ford Fusion Hybrid и C-Max.

Нажмите здесь, чтобы увидеть все наши автомобильные системы >

Аспекты, влияющие на качество работы высоковольтных выключателей

При возникновении неисправности в линии электропередачи основной задачей автоматического выключателя является быстрое и эффективное решение этой ситуации путем отключения цепи и изоляции места повреждения от источника питания. Быстрое размыкание снижает ущерб, вызванный высокими токами короткого замыкания, которые могут повредить оборудование.Или, например, в режимах частых переключений оборудования на подстанции из-за сезонных изменений электропотребления необходима надежная работа автоматических выключателей. Вот почему важно проверять автоматические выключатели, чтобы быть полностью уверенным в их правильном функционировании.


Диагностика автоматических выключателей проводится в соответствии с нормативной документацией. В зависимости от типов выключателей (масляные, воздушные, элегазовые, вакуумные) набор измеряемых характеристик для заключения о состоянии выключателя может различаться.Помимо измерения формальных параметров выключателей ВН, существует ряд испытаний, дающих дополнительную информацию о состоянии оборудования. В то же время эта дополнительная информация может свидетельствовать о зарождающихся дефектах, когда значения всех основных параметров находятся в пределах своих номинальных значений. Одним из наиболее распространенных тестов является определение быстродействующих и временных характеристик главных контактов, которые непосредственно показывают время отключения. Рассмотрим ситуацию, когда выключатель выведен из эксплуатации для испытаний, но долгое время не использовался, так как находился в резерве.Во время простоя компоненты переключателя не были достаточно смазаны, и подшипники могли подвергнуться коррозии. Эти проблемы замедлят первые срабатывания. Однако, если до начала испытаний выполнить хотя бы одно замыкание или размыкание, выполняется самоочистка для удаления следов коррозии или прикипевших подшипников, что позволит довести время срабатывания гидромолота до нормативных значений. Поэтому при определении фактической наработки эта проблема может отсутствовать, и обслуживающий персонал решит, что данный выключатель исправен и не нуждается в дальнейшем обслуживании.Но через какое-то время неисправность появится снова, и этот автоматический выключатель не разомкнется достаточно быстро или вообще не разомкнется. Поэтому важно записывать параметры первых срабатываний, так как это может выявить зарождающиеся проблемы в выключателе.

Измерение при первом срабатывании является частью эксплуатационного теста, который дает много полезной информации. Давайте сосредоточимся на трех измеряемых параметрах: токе катушки, управляющем напряжении и времени отклика контакта.Но, кроме того, доступны и другие параметры — это время срабатывания дополнительных контактов, вибрация, токи электродвигателя, ход и скорость контактов и т. д.

Токи катушки измеряются, среди прочего, для выявления проблем со смазкой внутри коренных подшипников или в замке. Анализ токов катушек также может показать изменения сопротивления, вызванные коротким замыканием витков, сгоревшими катушками и т. д. Контрольное напряжение измеряется во время работы, чтобы показать состояние батарей.Перед эксплуатацией напряжение аккумуляторной батареи станции должно быть в норме и контролироваться зарядными устройствами. Однако потребление энергии батареи может быть слишком высоким во время работы. Если это напряжение падает ниже 10% от номинального напряжения, это может быть признаком неисправности батареи. Если переключатель имеет три приводных механизма, токи обмоток и управляющие напряжения должны быть измерены для каждого механизма.

Для проведения грамотной диагностики высоковольтного оборудования персонал должен иметь четкое представление о механизмах и кинематике исследуемых выключателей.Кратко рассмотрим принцип работы на примере элегазового выключателя.


Рис. 1. Основные элементы элегазового выключателя:
1 дугогасительное устройство; 2 Металлический корпус; 3 Втулка; 4 Трансформатор тока; 5 Несущий каркас; 6 Шкаф управления с приводом; 7 поддержка;

Рассмотрим подробнее устройство гашения дуги (1)


Рис. 2. Принцип открытия

Составными частями токовой цепи являются контактная скоба (1), основание (6) и подвижный контактный цилиндр (5).В закрытом положении (рис. 2 а) ток проходит через главный контакт (2). Параллельно имеется дугогасящий контакт (3). В процессе размыкания (рис. 2 б) главный контакт (2) размыкается, так что ток поступает в цепь, проходящую через еще замкнутый дугогасительный контакт. При размыкании дугогасительного контакта (3) (рис. 2 б) при последующем выполнении этой коммутационной операции между его частями возникает дуга. При этом контактный цилиндр (5) продвигается вглубь основания (6), сжимая содержащийся там дугогасящий газ.Сжатый газ устремляется через контактный цилиндр (5) в направлении, противоположном направлению движения подвижных контактных частей, достигает дугогасительного контакта и гасит электрическую дугу.

При отключении высокого тока короткого замыкания газ SF6, содержащийся в зоне контакта дугогасителя, сильно нагревается электрической дугой. Это увеличивает давление в контактном цилиндре. При этом давление повышается до уровня, необходимого для гашения дуги без потребления мощности привода.При дальнейшем разъединении (рис. 2 г) неподвижная часть дугогасительного контакта выходит из сопла (4). При этом газ устремляется от контактного цилиндра к соплу и гасит электрическую дугу.

Одновременное измерение временных характеристик в пределах одной фазы важно при последовательном соединении нескольких контактов. Этот автоматический выключатель работает как делитель напряжения, и если разница во времени между контактами значительна, то на одном из контактов может быть перенапряжение.Допуск на одновременное размыкание контактов для большинства типов выключателей не превышает 2 мс.


Рис. 3. Схема путешествия

Высоковольтный выключатель предназначен специально для разрыва цепи при определенном токе короткого замыкания, требующем срабатывания с заданной скоростью для создания необходимого охлаждающего потока элегаза (воздушного или масляного, в зависимости от типа выключателя). . Если поток достаточно хорошо охлаждает электрическую дугу, ток прерывается при следующем нулевом переходном процессе.Важно прервать ток, чтобы дуга не загорелась снова до того, как контакт войдет в так называемую демпферную зону (рис. 3, участок DE кривой). Скорость рассчитывается по двум точкам на кривой хода контакта. Верхняя точка определяется расстоянием (мерой длины, градусами или процентами хода) от: а) положения, когда выключатель включен; б) точка замыкания или размыкания контакта. Нижняя точка определяется на основе верхней точки. Это может быть либо расстояние ниже верхней точки, либо время достижения верхней точки.Время прохождения контакта между этими двумя точками находится в пределах 10…20 мс, что соответствует 1-2 нулевым переходным процессам. Расстояние, на котором должна гаситься электрическая дуга, обычно называют зоной гашения дуги (рис. 3, участок СD кривой). Демпфирование является очень важным параметром для механизмов, используемых для включения/выключения автоматических выключателей. При неправильной работе демпфирующего устройства возникают механические деформации, которые могут сократить срок службы выключателя и привести к серьезным повреждениям.Демпфирование при размыкании обычно измеряется скоростью, но также возможно измерение времени прохождения контакта между двумя точками, расположенными выше линии, соответствующей разомкнутому положению.

Существующие средства диагностики высоковольтных выключателей позволяют фиксировать все необходимые параметры для принятия решения о необходимости ремонта оборудования или продолжения его эксплуатации. В этом случае измерения могут производиться для всех трех фаз одновременно, что значительно сокращает время контроля.

Практически для всех типов автоматических выключателей имеются базы данных с графиками скорости, хода, ускорения и других характеристик, соответствующих состоянию нового исправного оборудования. При периодической диагностике выключателей ВН в процессе их эксплуатации, путем сравнения полученных графиков с «эталонной», можно отслеживать состояние выключателя в динамике – четко видеть появление дефекта. Таким образом, эксплуатирующие компании могут минимизировать затраты, связанные с внезапными сбоями или плановыми ремонтами исправного оборудования.

Прикладные науки | Бесплатный полнотекстовый | Автоматические выключатели в микросетях постоянного тока низкого и среднего напряжения для защиты от короткого замыкания: эволюция и будущие задачи

Этот раздел содержит описание SSCB, самые последние достижения в области полупроводников и материалов, а также самые последние топология SSCB, описанная в технической литературе.

3.3.1. SSCB Общее описание
SSCB не имеют механических движущихся частей для работы в случае электрических неисправностей, поскольку это выполняется полупроводниковыми устройствами.По сравнению с MCB, SSCB намного быстрее и обладают большей точностью в управлении своей работой. С появлением силовой электроники в 1970-х годах тиристор SCR появился как один из первых полупроводниковых переключателей. С развитием и внедрением систем управления мощностью в период между 1980 и 1990 годами стал заметным рост твердотельных переключателей, преобладающим материалом которых является кремний (Si), таких как SCR [58], IGBT [6,59,60], IGCT. [61], GTO [62] и CS-MCT [35]. Устройства Si имеют высокий уровень зрелости и коммерчески доступны с широким диапазоном напряжений и токов.SSCB имеют следующие преимущества: быстрое время работы менее 100 мкс, отсутствие дуги, отсутствие звука, отсутствие выбросов газа, длительный срок службы, высокая надежность и применимость [8,63,64]. Однако у SSCB есть недостаток, заключающийся в высоких потерях мощности, а также в том, что они очень дороги и велики из-за необходимости использования радиаторов [21]. Другая группа SSCB — это устройства, предложенные с 1989 г. [65], в которых преобладающим материалом является широкозонная зона (WBG), такие как SiC JFET [66], SiC ETO [67], SiC MOSFET [68, 69], SiC SIT [70], GaN HEMT и GaN MOSFET [15].Полупроводники WBG обладают превосходными свойствами материала, чем кремниевые, что позволяет работать силовым устройствам при более высоких температурах, более высоком напряжении блокировки и более высоких частотах переключения [34,71]. Хотя полупроводники WBG обеспечивают значительное улучшение по сравнению с кремниевыми полупроводниками по энергоэффективности, частоте переключения и рабочей температуре, их распространение на основной рынок силовой электроники сдерживается высокой стоимостью устройств и проблемами надежности, и это в основном связано с тем, что сама технология WBG все еще развивается. к его зрелости [56].SSCB могут быть повреждены из-за перенапряжения индуктивных компонентов системы, отсюда важность снижения этого напряжения для безопасности устройства. Для защиты твердотельного ключа от перенапряжения в момент размыкания требуются дополнительные элементы, такие как резисторы, конденсаторы, диодные (УЗО) демпфирующие цепи, металлооксидные варисторы (МОВ) и обратные диоды [10,72]. В исх. В работе [40] авторы описали преимущества и недостатки различных снабберов SSCB: металлооксидный варистор (MOV), одиночный снабберный конденсатор, диссипативный снаббер, RC-снаббер и снаббер с УЗО.Они пришли к выводу, что демпфер RCD является лучшим вариантом и может избежать колебаний между C и L за счет использования диода с быстрым восстановлением для фиксации изменяющегося напряжения; поэтому он является подходящим кандидатом для приложений средней емкости [40]. Устройство управления защитой, система теплового охлаждения, датчик и система демпфирования для SSCB изображены на рисунке 5. Одним из основных недостатков SSCB является отсутствие гальванической развязки в разомкнутом состоянии. Этого можно избежать путем добавления вспомогательной цепи на основе двух механических переключателей, включенных последовательно с SSCB [21] (см. рис. 6).Эта цепь размыкается после отключения SSCB, гарантируя полную изоляцию между нагрузкой и питанием. Гальваническая изоляция SSCB является ключевой функцией для обнаружения неисправностей, изоляции и реконфигурации DCMG. Механические переключатели, обеспечивающие физическую изоляцию, следующие: (1) механический переключатель для управления высоким током, который появляется через SSCB, когда SSCB прерывает ток короткого замыкания, и (2) вторичный механический переключатель для прерывания тока утечки во время изоляции. [43,73,74].
3.3.2. Последние разработки SSCB

В следующих параграфах показаны самые последние разработки SSCB с точки зрения типа полупроводников и используемых материалов:

В Ref. [75] авторы сравнили формы импульсов переключателей Si GTO и SiC GTO. Последний известен как устройство автоматического отключения, контролирующее высокие напряжения и большие токи. GTO предпочтительнее для приложений постоянного тока, поскольку он имеет независимый вентиль для включения и выключения. Результаты показали, что время Sic GTO равно 2.21 мкс, что меньше, чем время Si GTO 10,82 мкс. В [76] SSCB на основе IGBT был реализован в DCMG. Разработанный SSCB был пригоден для низкоуровневой защиты от молний и был протестирован при напряжении 50 В. Был получен номинальный постоянный ток 15 А, а минимальное время срабатывания SSCB было почти в 290 раз быстрее, чем у обычных методов защиты от переменного тока. Развитие этой технологии открывает перспективы для будущего интегрированных энергетических систем; тем не менее, стоимость, связанная с этими новыми технологиями, остается препятствием для роста коммерческих систем постоянного тока.В исх. [61] был разработан новый SSCB на основе технологии IGCT для авиационного DCMG. Авторы предложили новый SSCB на основе IGCT, в котором используются связанные катушки индуктивности Y-образной формы, которые сводят ток к нулю для изоляции короткого замыкания. В этой реализации нет необходимости добавлять демпферную или ограничительную цепь к IGCT, потому что связанные катушки индуктивности Y-образной формы сводят индуктивные токи к нулю до того, как IGCT отключится. Они получили SSCB с КПД 99,94% и временем работы около 20 мкс.В исх. В [10] был предложен подходящий IGBT для защиты от короткого замыкания при низком напряжении (около 400 В) DCMG. Результаты моделирования показали, что SSCB действовал надежно, и ток повреждения падал до нуля в течение 15 мкс, пока повреждение не было удалено из системы и повторно подключено в течение 8 мкс, в то время как остальная часть системы продолжала нормально работать. Однако высокие потери проводимости и стоимость технологии полупроводниковых выключателей считались основным препятствием для их более широкого использования в приложениях электрозащиты.Размыкатели на основе Si IGBT также были предложены для прерывания токов короткого замыкания. [10]. Однако эти выключатели имеют относительно высокие потери мощности из-за эффекта конечной модуляции проводимости IGBT [77]. Кроме того, максимальная отключающая способность этих выключателей по току также ограничена током насыщения IGBT, что снижает требования к времени короткого замыкания с 10 до 5 мкс. Тем не менее, Si IGBT уменьшит потери в открытом состоянии, чтобы увеличить отношение ширины канала к длине [78].В исх. В работе [22] исследовались Si MOSFET, Si CoolMOS, SiC MOSFET и SiC JFET с наименьшим сопротивлением в открытом состоянии Rds (on) для устройств с номинальным напряжением пробоя. Полевой транзистор SiC с переходным затвором (JFET) обладает наилучшей максимальной отключающей способностью, максимальным током, который может прерывать ключ, и самой высокой пиковой плотностью мощности. В Ref. [68] был предложен SSCB с фотоэлектрическим приводом и возможностями фиксации и ограничения тока (LCL) (SSCB-LCL). В случае превышения тока нагрузки SSCB-LCL ограничивает ток нагрузки в течение заранее заданного пользователем времени.Если неисправность сохраняется, по истечении заданного времени нагрузка отключается от входа. Также были включены внешние команды для контролируемого отключения нагрузки или перезапуска SSCB-LCL. Эта схема содержит очень мало компонентов, не требует внешнего источника питания и обеспечивает сигнал управления с большой полосой пропускания. В [17] авторы предложили SSCB, который обнаруживает короткое замыкание, определяя напряжение стока-истока, и в этом случае он извлекает мощность из состояния неисправности, чтобы отключить и остановить SiC JFET.Авторы предложили новый двухполюсник для SSCB, который можно разместить непосредственно на ответвлении цепи, не требуя внешнего источника питания или дополнительной проводки. В работе [41] был исследован полупроводниковый автоматический выключатель постоянного тока, использующий SiC SIT на статических индукционных транзисторах (SiC), в приложениях для центров обработки данных на 400 В. SiC SIT имеют чрезвычайно низкое сопротивление в открытом состоянии и очень большую безопасную рабочую зону. Экспериментальные результаты показали, что ток короткого замыкания SiC SIT падал до 0 А в течение 20 мкс.Авторы в Ref. В работе [15] экспериментально продемонстрирована возможность использования двунаправленных устройств GaN 650 В в приложениях SSCB. Устройства на основе GaN превосходят кремниевые полевые МОП-транзисторы в отношении значения сопротивления в открытом состоянии во время работы (Rds) по сравнению с напряжением пробоя, что позволяет дополнительно увеличить частоту переключения и эффективность, а также уменьшить физические размеры. Авторы сообщили о новом двунаправленном SSCB, который включает в себя один 650 В, 200 мОм с двойным затвором, двунаправленный, нормально включенный, GaN-on-Si HEMT в качестве статического переключателя, а также быстродействующий изолированный преобразователь постоянного тока в постоянный и диодный мост в качестве драйвера обнаружения неисправностей и защиты.При возникновении неисправности ключ размыкается, и ток становится равным нулю за 0,8 мкс. В Ref. [57] было проведено обсуждение базовой концепции и общей методологии проектирования интеллектуального трехрежимного SSCB (iBreaker). Были представлены коммерческие GaN полевые транзисторы LVDC в различных конструкциях SSCB, которые предлагают мОмное сопротивление и пассивное охлаждение. SSCB ibreaker определяет и использует отдельное состояние ограничения тока (PWM-CL) с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) в дополнение к обычным состояниям включения и выключения в двунаправленной топологии с общим индуктором без необходимости использования дополнительных полупроводниковых силовых устройств.IBreaker может работать в состоянии «включено» для непрерывного прохождения нормальных токов нагрузки или в состоянии «выключено» для прерывания токов повреждения. Кроме того, он может работать в состоянии PWM-CL с умеренной перегрузкой по току в течение короткого периода времени, чтобы облегчить выполнение интеллектуальных функций, таких как программный запуск, идентификация неисправностей и их локализация. iBreaker переключается из PWM-CL в выключенное состояние, если он считает, что состояние перегрузки по току является истинным коротким замыканием, а не сценарием запуска после короткого периода времени.Трехрежимный iBreaker быстро ограничивает обнаруженный перегрузки по току в 2–3 раза от номинального тока в течение нескольких микросекунд и выполняет процесс идентификации неисправности в течение заданного временного окна (обычно несколько миллисекунд), работая при относительно низком перегрузке по току. Это значительно снижает нагрузку на проводку и силовые полупроводниковые устройства, а также снижает номинальный ток и стоимость полупроводниковых переключателей. В работе [79] представлено формирование омических контактов в SSCB.Омические контакты необходимы, так как они обеспечивают прохождение сигналов и питания от полупроводника к периферийным устройствам. Тем не менее, расположение омических контактов в 4 H-SiC p-типа все еще широко обсуждается из-за внутренней проблемы получения низкого значения удельного контактного сопротивления в полупроводниках WBG p-типа. Более того, нехватка металлов, обеспечивающих низкий барьер Шоттки для SiC p-типа, и высокая энергия ионизации легирующей примеси Al делает создание туннельного контакта с SiC p-типа чрезвычайно проблематичным.В исх. [80] сообщалось о 4 H-SiC MOSFET с низкой подвижностью канала инверсии. Эти 4 H-SiC MOSFET продемонстрировали стабильное поведение при комнатной температуре, а также в периоды умеренных нагрузок. Однако при повышении температуры (>150 ∘C) и периодах стресса была обнаружена значительная нестабильность порогового напряжения [81]. В работе [80] было указано, что КБ на основе GaN должны обеспечивать гораздо лучший КПД по сравнению с КБ на основе SiC из-за более высокого критического электрического поля и большей подвижности электронов.Тем не менее, GaN также страдает от многих производственных проблем, связанных с более продвинутой технологией SiC, таких как нехватка высококачественных отдельно стоящих подложек, что препятствует развитию вертикальных структур во внутренней конструкции транзисторов [79,82]. SiC-переключателей класса 10 кВ, которые в настоящее время находятся на различных стадиях разработки в компании Cree, Inc., Дарем, Северная Каролина, США [83]: (1) SiC MOSFET, (2) SiC GTO и тиристоры и (3) SiC IGBT , включая n-IGBT и p-IGBT этого семейства.В таблице 1 сравниваются некоторые физические свойства различных полупроводников в зависимости от типа материала. Наблюдается, что электрическое поле пробоя Si значительно меньше, чем у GaN на SiC [84]. В работе [85] был предложен управляемый тиристор на основе оксида металла и полупроводника с коротким катодом (CS-MCT) в SSCB на 400 В, который позволил снизить потери энергии на 30% по сравнению с использованием биполярного транзистора с изолированным затвором (IGBT). Однако этот тип SSCB способен прерывать только однонаправленные токи короткого замыкания и требует дополнительного источника постоянного тока для предварительного заряда коммутирующего конденсатора, что увеличивает сложность схемы и ограничивает ее применение.В исх. [35] для защиты DCMG был предложен новый SSCB, использующий CS-MCT. SSCB обеспечивает возможность прерывания до включения главного выключателя. При возникновении неисправности ключ размыкается, и через 2–3 мкс ток становится равным нулю. Практическая ценность и осуществимость SSCB были подтверждены прототипом 600 В/15 кВт. В таблице 2 сравниваются различные переключатели. Обратите внимание, что CS-MCT обеспечивает меньшие потери проводимости, чем у IGBT, SiC MOSFET и тиристора. По сравнению с IGBT или SiC Mosfet, CS-MCT и тиристор могут обеспечить меньшие потери проводимости и большую устойчивость к скачкам тока и напряжения, но требуют дополнительной технологии принудительной коммутации.В результате выключатели на основе тиристоров или CS-MCT привлекательны с точки зрения более высокой энергоэффективности и более надежной изоляции КЗ [35]. В [86] было указано, что тиристоры превосходят IGBT с точки зрения их номинала, стоимости, схемы управления и надежности. Кроме того, автоматические выключатели на основе тиристоров являются распространенным подходом к снижению потерь проводимости полупроводниковых автоматических выключателей. Фактически тиристоры представляют собой один из лучших типов силовых электронных переключателей с точки зрения потерь проводимости, номинальных характеристик, стоимости, возможности симметричной блокировки и аспектов надежности; однако этот выключатель нуждается в дополнительных коммутационных цепях.
3.3.3. Z-Source: новое поколение SSCB Автоматические выключатели с Z-источником
(ZSCB) представляют собой одно из самых последних направлений исследований и разработок автоматических выключателей для защиты от перегрузок по току в DCMG. ZSCB имеют естественное переключение, автоматическое отключение нагрузки при неисправности, простую схему управления, изоляцию источника неисправности и присущую способность координирования. Кроме того, короткое замыкание импеданса ZSCB ограничивает ток короткого замыкания и может работать в двунаправленном режиме. ZSCB могут воспринимать переходный ток, возникающий при неисправности, и пропускать его через конденсатор ZSCB, так что полупроводниковый выпрямитель (SCR) отключается.На рис. 7 показаны состояния, через которые проходит переключатель ZSCB в случае неисправности [58]. Рабочие состояния описываются следующим образом: В установившемся режиме ток проходит через индуктор в нагрузку, так как индуктор ведет себя как короткое замыкание, а конденсаторы как разомкнутая цепь (рис. 7а). При возникновении неисправности ток проходит через конденсаторы ZSCB, отключая SCR естественным образом. В этом состоянии токи конденсатора увеличиваются и вызывают переключение тиристора, отключая источник неисправности, а схема управления снимает напряжение затвора тиристора до того, как напряжение тиристора станет отрицательным (рис. 7b).В следующем состоянии две последовательные LC-цепи подключаются к повреждению и нагрузке, вызывая резонанс до тех пор, пока напряжение на катушке индуктивности не станет отрицательным (рис. 7в). Затем начинается третье состояние, в котором диоды и резисторы проводят до тех пор, пока ток не упадет до нуля (рис. 7d) [58]. В [58] описаны некоторые особенности ZSCB, среди которых наиболее важными являются: (1) быстрая работа, поскольку выключатель ZSCB работает с естественной коммутацией; (2) вместо того, чтобы требовать, чтобы цепь обнаруживала неисправность, схема управления должна только обнаруживать, что SCR отключился или что ток упал ниже определенного уровня; (3) источник и тиристоры не испытывают ток пути повреждения; (4) координация каскадных выключателей по своей сути автоматическая; (5) ток короткого замыкания может быть ограничен полным сопротивлением выключателя z-источника, что делает систему более отказоустойчивой; и (6) схема z-источника может быть модифицирована с помощью двунаправленных устройств.В исх. В [58] авторы сообщают о ZSCB, работающем в системе с напряжением источника 120 В и током 10 А. В качестве недостатка этой работы ключ размыкается, доводя ток до нуля за 100 мкс. Эта проблема возникает из-за того, что последовательный конденсатор z-исток остается заряженным даже после прерывания или устранения неисправности. [87] представлены проблемы, с которыми сталкиваются ZSCB: (1) высокий пусковой ток в основном тиристорном SCR. (2) нежелательный поток мощности в нагрузке во время ввода в эксплуатацию и повторного включения ZSCB.(3) протекание отрицательного тока через нагрузку при пуске/повторном включении ZSCB. [88,89] к исходному ZSCB предлагается топология, в которой добавлена ​​пара катушек индуктивности, что приводит к уменьшению габаритов ключа на 30 % и снижению веса на 25 %, а также возможность уменьшить оригинальный дизайн одним конденсатором, получив ту же функциональность. В Ref. [90] авторы предложили двунаправленную топологию Z-источника (Bi-ZSCB) и успешно провели экспериментальные испытания для проверки топологии.Этот вклад важен, так как в DCMG к шине постоянного тока подключены разные источники питания, и энергия течет двунаправленно. Авторы также сообщили о топологии для измерения искусственных неисправностей, которая дает коммутатору возможность работать в различных условиях. В Ref. [91] был введен Bi-ZSCB со связанным индуктором с возможностью повторного включения и повторного отключения. Этот выключатель может работать с одной связанной катушкой индуктивности для двунаправленного потока мощности.Поэтому размер индуктора был оптимизирован на 50%; таким образом, общая стоимость выключателя сведена к минимуму. [92,93] предложена схема твердотельного выключателя для DCMG, которая заменяет элементы ZSCB LC трансформатором, уменьшая количество элементов в цепи и уменьшая вес. Выключатель назывался автоматическими выключателями с источником T-Z (T-ZSCB). В Ref. [94] был предложен новый двунаправленный T-ZSCB, и авторы указали, что это устройство более эффективно, чем предыдущие, о которых сообщалось в технической литературе; причина в том, что эта новая топология имеет только два SCR и два диода.Диод в установившемся тракте был удален, что уменьшило потери в открытом состоянии более чем на 40% по сравнению с обычными двунаправленными ZSCB и двунаправленными T-ZSCB. Схема плавного пуска была разработана для защиты SCR от перегрузки по току при запуске линии. Результаты моделирования и эксперимента показали, что схема плавного пуска может эффективно снизить перегрузку по току тиристора.

Что такое автоматический выключатель, его тип и значение?

Автоматический выключатель представляет собой часть оборудования или коммутационное устройство, которое может замыкать или размыкать цепь либо вручную, либо автоматически в нормальных или неисправных условиях.Автоматический выключатель — это защитное устройство, используемое для предотвращения повреждения электрических цепей или электроприборов в условиях перегрузки или короткого замыкания. Характеристики автоматического выключателя сделали его очень полезным оборудованием для коммутации и защиты различных частей энергосистемы.

Автоматический выключатель играет важную роль в защите электрической цепи и приборов, а также нашего дома от любых аварий из-за перегрузки или короткого замыкания. Колебания напряжения распространены в большинстве стран, поэтому автоматические выключатели помогают предотвратить повреждение приборов.

Автоматический выключатель — один из важнейших механизмов безопасности в наших домах. Автоматические выключатели устанавливаются в электрическом щите, и каждая цепь подключается к отдельному выключателю. В цепи после отключения возможен сброс выключателя.

Назначение автоматического выключателя:

Проще говоря, автоматический выключатель прерывает или останавливает ненормальный поток электрического тока и защищает электрическую систему от повреждения. По сути, он предназначен для размыкания или замыкания электрической цепи, а автоматический выключатель является самым важным защитным механизмом в нашем доме.

На самом деле, когда устройство в цепи потребляет больше тока, чем рассчитана цепь, автоматический выключатель размыкает цепь и останавливает поток электрического тока, а также предотвращает повреждение приборов или цепи. Автоматические выключатели и предохранители работают по тому же принципу, то есть обесточивая цепи, что позволяет им легко работать и предотвращать неисправности.

Типы автоматических выключателей :

В соответствии с различными критериями существуют различные типы автоматических выключателей.В зависимости от среды гашения дуги автоматический выключатель можно разделить на следующие категории:

  1. Масляный автоматический выключатель.
  2. Воздушный автоматический выключатель.
  3. Автоматический выключатель из гексафторида серы (SF 6  ).
  4. Вакуумный выключатель.

В соответствии с их услугами автоматический выключатель можно разделить на следующие категории:

  1. Наружный автоматический выключатель.
  2. Внутренний выключатель.

По механизму действия автоматические выключатели подразделяются на:

  1. Пружинный автоматический выключатель.
  2. Пневматический выключатель.
  3. Гидравлический выключатель.

В зависимости от уровня напряжения установки типы автоматического выключателя обозначаются как-

  1. Высоковольтный автоматический выключатель.
  2. Автоматический выключатель среднего напряжения.
  3. Автоматический выключатель низкого напряжения.

Высоковольтный автоматический выключатель:
  • При нормальной работе энергосистемы автоматический выключатель обеспечивает изоляцию между цепями и источниками питания.
  • Основной функцией автоматического выключателя является прерывание цепи при коротком замыкании и перегрузке.
  • Функция автоматического выключателя заключается в максимально быстром размыкании контактов в заданный период времени для ограничения количества энергии, отводимой на любой ненужный путь.
  • Автоматический выключатель должен выдерживать различные типы токов, такие как ток резистивной нагрузки, ток индуктивного короткого замыкания и емкостной ток в ненагруженных линиях.
  • Автоматический выключатель должен замыкаться в аварийных условиях, когда на контактах возникает сильная дуга с пиковым мгновенным током короткого замыкания до физического прикосновения.

Примеры высоковольтных автоматических выключателей: дугогасительный, масляный, вакуумный и т. д.

Низковольтный автоматический выключатель: разрывает электрическую цепь до ее предельной отключающей способности.
  • Хотя его основная функция заключается в отключении короткого замыкания и токов перегрузки за счет самовозбуждения. Он также отключает нормальные токи и токи перегрузки произвольным действием внешних источников.
  • После вскрытия обеспечьте изоляцию разомкнутой цепи по напряжению.
  • Примеры низковольтных автоматических выключателей: Выключатели, предохранители, автоматические выключатели и т. д.
  • Преимущества автоматического выключателя:

    • Простота повторного использования (легкий сброс)
    • Нет изоляции.
    • Все полюса работают одновременно.
    • Используется для обнаружения замыкания на землю (ELCB).
    • Индикация отключения.
    • Доступен вспомогательный контакт.
    • Используется как выключатель.
    • Характеристическая кривая остается неизменной.

    Недостатки автоматического выключателя:
    • Это дорого и сложно.
    • Низкая рабочая скорость.
    • Требуется техническое обслуживание механических операций и т. д.

    Что такое предохранитель?

    Предохранитель представляет собой короткий кусок металла, вставляемый в электрическую цепь, который плавится при протекании через него чрезмерного тока и, таким образом, разрывает цепь.Плавкий элемент обычно изготавливается из материала с низкой температурой плавления, высокой проводимостью и наименьшим износом из-за окисления (например, серебро, медь и т. д.), и предохранитель вставляется последовательно в цепь.

    • Он непрерывно выдерживает нормальный ток нагрузки, не вызывая перегрева.
    • Когда величина тока превышает уровень, приводящий к плавлению плавкого предохранителя из-за температурного воздействия, цепь разрывается и отключается от сети.
    • Предохранитель представляет собой комплектное устройство, состоящее из корпуса предохранителя (основания) и плавкой вставки, в которой плавкая вставка соединена с клеммами.
    Предохранитель

    Характеристики предохранителя:
    • Высокая проводимость.
    • Без повреждений вследствие окисления.
    • Низкая стоимость и т. д.
    • Тепловые характеристики.
    • Очень обратные характеристики плавления.
    • Характеристики прерывания.

    Преимущество предохранителя:

    • Низкая стоимость и простота.
    • Рабочая скорость очень высокая.
    • Техническое обслуживание не требуется (поскольку в предохранителе нет механических частей).

    Недостатки

    предохранителя:
    • Медленно работает.
    • Потеря мощности из-за перегрева.
    • Предохранители не реагируют на высокое напряжение, они заботятся только о протекании тока и вряд ли расплавятся и спасут дом в случае прямого удара молнии.
    • Не обеспечивают защиту от скачков напряжения.
    • Их необходимо каждый раз заменять.

    Часто задаваемые вопросы по автоматическим выключателям :

    W почему автоматический выключатель лучше предохранителя?

    Во-первых, при перегорании предохранителя его замена и восстановление питания занимает довольно много времени. Во-вторых, предохранитель не может успешно прерывать большие токи короткого замыкания, возникающие в результате неисправностей в современных цепях высокого напряжения и большой мощности. Из-за этого недостатка использование предохранителя ограничено цепями низкого напряжения и малой мощности, где не предполагается частое срабатывание (т.д., для цепей освещения и ответвлений). Где автоматический выключатель намного быстрее и надежнее, чем предохранитель.

    Что такое перегрузка?

    Перегрузка — это превышение силы тока в цепи.

    Что такое короткое замыкание?

    Неожиданный электрический поток, исходящий от источников, обладающих электропроводностью.
    Пример: –
    1. Обдирание провода и его касание веткой дерева.
    2. Два провода с разным напряжением, соприкасающиеся друг с другом.

    Почему срабатывает автоматический выключатель?

    1.Из-за перегрузки цепи.
    2. Из-за короткого замыкания.
    3. Из-за замыкания на землю.

    Похожие темы :


    Автоматический выключатель

     

    Автоматический выключатель представляет собой автоматический электрический выключатель, предназначенный для защиты электрической цепи от повреждений, вызванных избыточным током в результате перегрузки или короткого замыкания. Автоматические выключатели также могут использоваться в случае ранее существовавшего повреждения электрических систем. Его основная функция заключается в прерывании протекания тока после обнаружения неисправности.В отличие от предохранителя, который срабатывает один раз и затем подлежит замене, автоматический выключатель можно сбросить (вручную или автоматически) для возобновления нормальной работы.

     

    Воздушный выключатель для низковольтных (менее 1000 вольт) распределительных устройств

     

    Автоматические выключатели изготавливаются различных типоразмеров, от небольших устройств, защищающих слаботочные цепи или отдельные бытовые приборы, до больших распределительных устройств, предназначенных для защиты высоковольтных цепей, питающих целый город.Общая функция автоматического выключателя, УЗО или предохранителя как автоматического средства отключения питания от неисправной системы часто обозначается аббревиатурой OCPD (устройство защиты от перегрузки по току).

     

    Происхождение

    Ранняя форма автоматического выключателя была описана Томасом Эдисоном в патентной заявке 1879 года, хотя в его коммерческой системе распределения электроэнергии использовались предохранители. Его назначение заключалось в защите проводки цепей освещения от случайных коротких замыканий и перегрузок. Современный миниатюрный автоматический выключатель, аналогичный используемым сейчас, был запатентован компанией Brown, Boveri & Cie в 1924 году.Хьюго Стотц, инженер, который продал свою компанию BBC, был указан как изобретатель в DRP (Deutsches Reichspatent) 458392. Изобретение Стоца было предшественником современного термомагнитного прерывателя, который по сей день широко используется в бытовых центрах нагрузки.

     

    Взаимосвязь нескольких источников генераторов в электрическую сеть потребовала разработки автоматических выключателей с более высокими номиналами напряжения и повышенной способностью безопасно отключать растущие токи короткого замыкания, создаваемые сетями.Простые ручные выключатели с воздушным разрывом создавали опасные дуги при отключении высокого напряжения; они уступили место контактам с масляным покрытием и различным формам, использующим направленный поток сжатого воздуха или масла под давлением для охлаждения и прерывания дуги. К 1935 году специально сконструированные автоматические выключатели, использовавшиеся в проекте плотины Боулдер, использовали восемь последовательных разрывов и поток масла под давлением для прерывания неисправностей до 2500 МВА за три цикла частоты сети переменного тока.

     

    Операция

    Все системы автоматических выключателей имеют общие характеристики в своей работе, но детали существенно различаются в зависимости от класса напряжения, номинального тока и типа автоматического выключателя.

     

    Двухполюсный автоматический выключатель

     

    Автоматический выключатель должен сначала определить неисправность. В небольших сетевых и низковольтных автоматических выключателях это обычно делается внутри самого устройства. Обычно используются нагревательные или магнитные эффекты электрического тока. Автоматические выключатели для больших токов или высокого напряжения обычно снабжены контрольными устройствами защитного реле для определения неисправности и управления механизмом размыкания.Для них обычно требуется отдельный источник питания, например батарея, хотя некоторые высоковольтные автоматические выключатели являются автономными с трансформаторами тока, защитными реле и внутренним источником питания управления.

     

    При обнаружении неисправности контакты автоматического выключателя должны разомкнуться, чтобы разорвать цепь; обычно это делается с использованием механически запасенной энергии, содержащейся в выключателе, такой как пружина или сжатый воздух, для разделения контактов. Автоматические выключатели также могут использовать более высокий ток, вызванный неисправностью, для разделения контактов, например, теплового расширения или магнитного поля.Небольшие автоматические выключатели обычно имеют рычаг ручного управления для отключения нагрузки или сброса сработавшего выключателя, в то время как в более крупных устройствах используются соленоиды для отключения механизма и электродвигатели для восстановления энергии пружин.

     

    Четыре однополюсных автоматических выключателя

     

    Контакты выключателя должны выдерживать ток нагрузки без чрезмерного нагрева, а также должны выдерживать нагрев дуги, образующейся при разрыве (размыкании) цепи.Контакты изготавливаются из меди или медных сплавов, сплавов серебра и других высокопроводящих материалов. Срок службы контактов ограничен эрозией материала контактов из-за искрения при отключении тока. Миниатюрные автоматические выключатели и автоматические выключатели в литом корпусе обычно выбрасываются при износе контактов, но силовые автоматические выключатели и высоковольтные автоматические выключатели имеют сменные контакты.

     

    При отключении высокого тока или напряжения возникает дуга. Длина дуги обычно пропорциональна напряжению, а интенсивность (или тепло) пропорциональна току.Эта дуга должна удерживаться, охлаждаться и гаситься контролируемым образом, чтобы зазор между контактами снова мог выдерживать напряжение в цепи. В различных автоматических выключателях в качестве среды, в которой образуется дуга, используется вакуум, воздух, изолирующий газ или масло. Для гашения дуги используются различные методы, в том числе:

     

    • Удлинение или отклонение дуги
    • Интенсивное охлаждение (в струйных камерах)
    • Разделение на частичные дуги
    • Гашение нулевой точки (контакты размыкаются при пересечении сигнала переменного тока во времени с нулевым током, эффективно отключая ток холостого хода в момент размыкания.Переход через нуль происходит с удвоенной частотой сети; т. е. 100 раз в секунду для 50 Гц и 120 раз в секунду для 60 Гц переменного тока.)
    • Соединение конденсаторов параллельно контактам в цепях постоянного тока.

    Наконец, когда неисправность устранена, контакты должны быть снова замкнуты, чтобы восстановить питание прерванной цепи.

     

    Разрыв дуги

    Миниатюрные автоматические выключатели низкого напряжения (MCB) используют только воздух для гашения дуги.Эти автоматические выключатели содержат так называемые дугогасительные камеры, набор взаимно изолированных параллельных металлических пластин, которые разделяют и охлаждают дугу. При разделении дуги на более мелкие дуги дуга охлаждается, в то время как напряжение дуги увеличивается и служит дополнительным импедансом, ограничивающим ток через автоматический выключатель. Токопроводящие части рядом с контактами обеспечивают легкое отклонение дуги в дугогасительную камеру за счет магнитной силы пути тока, хотя магнитные дугогасительные катушки или постоянные магниты также могут отклонять дугу в дугогасительную камеру (используются в автоматических выключателях для более высоких рейтинги).Количество пластин в дугогасительной камере зависит от номинального тока короткого замыкания и номинального напряжения автоматического выключателя.

     

    Автоматический выключатель в литом корпусе или миниатюрный автоматический выключатель

     

    В масляных выключателях больших номиналов используется испарение некоторого количества масла для подачи струи масла через дугу.

     

    Газовые (обычно гексафторид серы) автоматические выключатели иногда растягивают дугу с помощью магнитного поля, а затем полагаются на диэлектрическую прочность гексафторида серы (SF6) для гашения растянутой дуги.

     

    Вакуумные автоматические выключатели имеют минимальное искрение (поскольку им нечего ионизировать, кроме материала контактов). Дуга гаснет при очень небольшом растяжении (менее 2–3 мм (0,079–0,118 дюйма)). Вакуумные выключатели часто используются в современных распределительных устройствах среднего напряжения до 38000 вольт.

     

    Воздушные автоматические выключатели могут использовать сжатый воздух для гашения дуги, или, альтернативно, контакты быстро поворачиваются в небольшую герметичную камеру, высвобождая вытесненный воздух, таким образом гася дугу.

     

    Автоматические выключатели обычно способны отключать весь ток очень быстро: обычно дуга гаснет через 30–150 мс после срабатывания механизма, в зависимости от возраста и конструкции устройства. Максимальное значение тока и пропускаемая энергия определяют качество автоматических выключателей.

     

    Короткое замыкание

    Автоматические выключатели оцениваются как по нормальному току, который они должны выдерживать, так и по максимальному току короткого замыкания, который они могут безопасно отключить.Эта последняя цифра представляет собой отключающую способность выключателя в амперах (AIC).

     

    В условиях короткого замыкания расчетный максимальный ожидаемый ток короткого замыкания может во много раз превышать нормальный номинальный ток цепи. Когда электрические контакты размыкаются, чтобы прервать большой ток, существует тенденция к образованию дуги между разомкнутыми контактами, что позволяет току продолжаться. Это условие может привести к образованию проводящих ионизированных газов и расплавленного или испаренного металла, что может привести к дальнейшему продолжению дуги или созданию дополнительных коротких замыканий, что может привести к взрыву автоматического выключателя и оборудования, в котором он установлен.Следовательно, автоматические выключатели должны иметь различные функции для разделения и гашения дуги.

     

    Максимальный ток короткого замыкания, который может отключить выключатель, определяется путем испытаний. Применение выключателя в цепи с предполагаемым током короткого замыкания выше номинальной отключающей способности выключателя может привести к тому, что выключатель не сможет безопасно отключить неисправность. В худшем случае автоматический выключатель может успешно прервать неисправность, но при сбросе взорвется.

     

    Типовые автоматические выключатели бытовой панели рассчитаны на отключение тока короткого замыкания 10 кА (10000 А).

     

    Миниатюрные автоматические выключатели, используемые для защиты цепей управления или небольших электроприборов, могут не иметь достаточной отключающей способности для использования на щите управления; эти автоматические выключатели называются «дополнительными устройствами защиты цепи», чтобы отличать их от автоматических выключателей распределительного типа.

     

    Стандартные значения тока

     

    Время до отключения в зависимости от тока, кратного номинальному току

     

     

    Автоматические выключатели

    изготавливаются стандартных размеров с использованием системы предпочтительных номеров для охвата диапазона номинальных значений.Миниатюрные автоматические выключатели имеют фиксированную настройку срабатывания; изменение значения рабочего тока требует замены всего автоматического выключателя. Автоматические выключатели большего размера могут иметь регулируемые настройки срабатывания, позволяющие применять стандартные элементы, но с настройками, предназначенными для улучшения защиты. Например, автоматический выключатель с «размером корпуса» на 400 ампер может иметь настройку обнаружения перегрузки по току только на 300 ампер для защиты питающего кабеля.

     

    В международных стандартах

    , IEC 60898-1 и европейском стандарте EN 60898-1 номинальный ток In автоматического выключателя для низковольтных распределительных устройств определяется как максимальный ток, на который выключатель рассчитан в течение длительного времени (при температуре окружающего воздуха 30 °С).Общедоступные предпочтительные значения номинального тока: 1 А, 2 А, 4 А, 6 А, 10 А, 13 А, 16 А, 20 А, 25 А, 32 А, 40 А, 50 А, 63 А, 80 А, 100 А. и 125 А (аналогично серии R10 Renard, но с использованием 6, 13 и 32 вместо 6,3, 12,5 и 31,5 — он включает ограничение тока 13 А для британских розеток BS 1363). Автоматический выключатель маркируется номинальным током в амперах, за исключением символа единицы измерения А. Вместо этого цифре ампера предшествует буква В, С или D, которая указывает на мгновенный ток отключения, т. е. минимальный значение тока, которое вызывает срабатывание автоматического выключателя без преднамеренной задержки по времени (т.е., менее чем за 100 мс), выраженное в единицах In:

     

     

    Автоматические выключатели

    также оцениваются по максимальному току короткого замыкания, который они могут отключить; это позволяет использовать более экономичные устройства в системах, которые вряд ли создадут высокий ток короткого замыкания, характерный, например, для распределительной системы большого коммерческого здания.

     

    В Соединенных Штатах Underwriters Laboratories (UL) сертифицирует рейтинги оборудования, называемые рейтингами серий (или «рейтингами встроенного оборудования») для оборудования автоматических выключателей, используемого в зданиях.Силовые автоматические выключатели, а также автоматические выключатели среднего и высокого напряжения, используемые в промышленных или электрических системах, разработаны и испытаны в соответствии со стандартами ANSI или IEEE в серии C37.

     

    Типы автоматических выключателей

     

    Передняя панель воздушного выключателя на 1250 А производства ABB. Этот силовой выключатель низкого напряжения можно вынимать из корпуса для обслуживания. Характеристики отключения настраиваются с помощью DIP-переключателей на передней панели.

     

    Можно сделать множество классификаций автоматических выключателей на основе их характеристик, таких как класс напряжения, тип конструкции, тип прерывания и конструктивные особенности.

     

    Автоматические выключатели низкого напряжения

    Низковольтные (менее 1000 В переменного тока) типы широко распространены в бытовом, коммерческом и промышленном применении и включают:

     

    Миниатюрный автоматический выключатель (MCB) — номинальный ток не более 100 А. Характеристики срабатывания обычно не регулируются.Термический или термомагнитный режим. Выключатели, показанные выше, относятся к этой категории.

    Автоматический выключатель в литом корпусе (MCCB) — номинальный ток до 2500 А. Термический или термомагнитный режим. Ток срабатывания может регулироваться для больших номиналов.

    Силовые низковольтные выключатели могут устанавливаться многоярусно в низковольтных распределительных щитах или шкафах КРУЭ.

    Характеристики низковольтных автоматических выключателей определяются международными стандартами, такими как IEC 947.Эти автоматические выключатели часто устанавливаются в выдвижных корпусах, что позволяет снимать и заменять их без демонтажа распределительного устройства.

     

    Большие низковольтные выключатели в литом корпусе и силовые автоматические выключатели могут иметь приводы с электродвигателями, чтобы они могли отключаться и замыкаться дистанционно. Они могут быть частью системы автоматического переключения резервного питания.

     

    Низковольтные автоматические выключатели также предназначены для приложений постоянного тока (DC), таких как DC для линий метро.Для постоянного тока требуются специальные выключатели, потому что дуга непрерывна, в отличие от дуги переменного тока, которая имеет тенденцию гаснуть в каждом полупериоде. Автоматический выключатель постоянного тока имеет дугогасительные катушки, которые создают магнитное поле, быстро растягивающее дугу. Малые автоматические выключатели либо устанавливаются непосредственно в оборудование, либо располагаются в щите выключателя.

     

    Внутри автоматического выключателя

     

    Термомагнитный миниатюрный автоматический выключатель, монтируемый на DIN-рейку, является наиболее распространенным типом в современных бытовых потребительских устройствах и коммерческих электрических распределительных щитах по всей Европе.В конструкцию входят следующие компоненты:

     

    1. Рычаг привода — используется для ручного отключения и сброса автоматического выключателя. Также указывает состояние автоматического выключателя (включен или выключен/сработал). Большинство автоматических выключателей сконструированы таким образом, что они могут срабатывать, даже если рычаг удерживается или блокируется в положении «включено». Это иногда называют операцией «свободное отключение» или «положительное отключение».
    2. Приводной механизм — сближает или раздвигает контакты.
    3. Контакты — пропускают ток при прикосновении и разрывают ток при разведении.
    4. Клеммы
    5. Биметаллическая пластина – разделяет контакты в ответ на меньшие длительные перегрузки по току
    6. Калибровочный винт — позволяет производителю точно настроить ток срабатывания устройства после сборки.
    7. Соленоид — быстро размыкает контакты в ответ на большие токи
    8. Дугогаситель/разделитель дуги

     

    Магнитные автоматические выключатели

    Магнитные автоматические выключатели используют соленоид (электромагнит), сила тяги которого увеличивается с ростом тока.Некоторые конструкции используют электромагнитные силы в дополнение к силам соленоида. Контакты выключателя замыкаются защелкой. Когда ток в соленоиде превышает номинал автоматического выключателя, усилие соленоида освобождает защелку, которая позволяет контактам размыкаться под действием пружины. Они наиболее часто используются

     

    Термомагнитные автоматические выключатели

     

    Автоматический выключатель Shihlin Electric с SHT

     

    Термические магнитные автоматические выключатели, которые используются в большинстве распределительных щитов, включают обе технологии: электромагнит мгновенно реагирует на большие скачки тока (короткие замыкания), а биметаллическая пластина реагирует на менее экстремальные, но более длительные условия перегрузки по току.Тепловая часть автоматического выключателя обеспечивает функцию временной реакции, которая раньше отключает автоматический выключатель при больших перегрузках по току, но позволяет меньшим перегрузкам сохраняться в течение более длительного времени. Это допускает кратковременные всплески тока, например, возникающие при включении двигателя или другой нерезистивной нагрузки. При очень больших перегрузках по току при коротком замыкании магнитный элемент отключает автоматический выключатель без преднамеренной дополнительной задержки.

     

    Магнитогидравлические автоматические выключатели

    Магнитно-гидравлический автоматический выключатель использует соленоидную катушку для создания рабочей силы для размыкания контактов.Магнитно-гидравлические отбойные молотки имеют гидравлическую задержку времени, использующую вязкую жидкость. Пружина удерживает сердечник до тех пор, пока ток не превысит номинал прерывателя. Во время перегрузки скорость движения соленоида ограничивается жидкостью. Задержка допускает кратковременные скачки тока, превышающие нормальный рабочий ток, для запуска двигателя, включения оборудования и т. д. Токи короткого замыкания обеспечивают достаточную силу соленоида, чтобы разблокировать защелку независимо от положения сердечника, что позволяет обойти функцию задержки.Температура окружающей среды влияет на выдержку времени, но не влияет на номинальный ток магнитного выключателя.

     

    Автоматические выключатели большой мощности, применяемые в цепях напряжением более 1000 вольт, могут включать гидравлические элементы в контактный привод. Гидравлическая энергия может подаваться насосом или накапливаться в аккумуляторах. Они представляют собой тип, отличный от маслонаполненных автоматических выключателей, в которых масло является средой гашения дуги.

     

    Выключатели общего назначения

     

    Трехполюсный общий расцепитель для питания трехфазного устройства.Этот выключатель имеет номинал 2 А.

     

    При питании ответвленной цепи с более чем одним проводником под напряжением каждый проводник под напряжением должен быть защищен полюсом выключателя. Чтобы гарантировать, что все проводники под напряжением будут разорваны при отключении любого полюса, необходимо использовать выключатель «общее отключение». Они могут либо содержать два или три механизма отключения в одном корпусе, либо для небольших выключателей могут внешне связывать полюса вместе с помощью рукояток управления. Двухполюсные выключатели с общим расцепителем распространены в системах на 120/240 В, где нагрузки на 240 В (включая основные приборы или дополнительные распределительные щиты) охватывают два провода под напряжением.Трехполюсные выключатели с общим расцепителем обычно используются для подачи трехфазной электроэнергии на большие двигатели или другие распределительные щиты.

     

    Двух- и четырехполюсные выключатели используются, когда необходимо отключить многофазный переменный ток или отключить нейтральный провод, чтобы гарантировать, что через нейтральный провод не протекает ток от других нагрузок, подключенных к той же сети, когда рабочие могут коснуться провода во время обслуживания. Ни в коем случае нельзя использовать отдельные автоматические выключатели для фаз и нейтрали, потому что если нейтраль отключается, а проводник под напряжением остается подключенным, возникает опасное состояние: цепь оказывается обесточенной (приборы не работают), но провода остаются под напряжением, а некоторые устройства защитного отключения (УЗО) могут не сработать, если кто-то коснется провода под напряжением (поскольку некоторым УЗО требуется питание для срабатывания).Поэтому, когда требуется переключение нейтрального провода, следует использовать только обычные автоматические выключатели.

     

    Автоматические выключатели среднего напряжения

    Автоматические выключатели среднего напряжения на напряжение от 1 до 72 кВ могут быть собраны в группы распределительных устройств в металлическом корпусе для использования внутри помещений или могут быть отдельными компонентами, установленными на открытом воздухе на подстанции. Воздушные автоматические выключатели заменили маслонаполненные блоки для внутреннего применения, но теперь сами заменяются вакуумными автоматическими выключателями (примерно до 40.5 кВ). Подобно высоковольтным автоматическим выключателям, описанным ниже, они также управляются защитными реле с датчиками тока, управляемыми через трансформаторы тока. Характеристики автоматических выключателей среднего напряжения определяются международными стандартами, такими как IEC 62271. В автоматических выключателях среднего напряжения почти всегда используются отдельные датчики тока и защитные реле вместо встроенных тепловых или магнитных датчиков максимального тока.

     

    Автоматические выключатели среднего напряжения можно классифицировать по среде, используемой для гашения дуги:

     

    Вакуумные автоматические выключатели — номинальным током до 6300 А и выше для генераторных автоматических выключателей.Эти выключатели прерывают ток, создавая и гася дугу в вакуумном контейнере, также известном как «бутылка». Сильфоны с длительным сроком службы рассчитаны на перемещение контактов на 6–10 мм. Обычно они применяются для напряжений примерно до 40 500 В, что примерно соответствует диапазону среднего напряжения энергосистем. Вакуумные автоматические выключатели, как правило, имеют более длительный срок службы между капитальными ремонтами, чем воздушные автоматические выключатели.

    Воздушные автоматические выключатели — номинальный ток до 6300 А и выше для генераторных автоматических выключателей.Характеристики срабатывания часто полностью настраиваются, включая настраиваемые пороги срабатывания и задержки. Обычно с электронным управлением, хотя некоторые модели управляются микропроцессором через встроенный электронный расцепитель. Часто используются для основного распределения электроэнергии на крупных промышленных предприятиях, где выключатели расположены в выдвижных корпусах для простоты обслуживания.

    Элегазовые выключатели

    гасят дугу в камере, заполненной гексафторидом серы.

    Автоматические выключатели среднего напряжения могут быть подключены к цепи болтовыми соединениями с шинами или проводами, особенно на открытых распределительных устройствах.Автоматические выключатели среднего напряжения в составе распределительных устройств часто имеют выдвижную конструкцию, что позволяет снимать выключатель, не нарушая соединений силовой цепи, с использованием механизма с приводом от двигателя или ручного привода для отделения выключателя от корпуса. Некоторыми важными производителями вакуумных выключателей от 3,3 кВ до 38 кВ являются ABB, Eaton, Siemens, HHI (Hyundai Heavy Industry), S&C Electric Company, Jyoti и BHEL.

     

    Высоковольтные автоматические выключатели

     

    Три однофазных советских/российских масляных выключателя 110 кВ

     

    Баковые элегазовые выключатели 400 кВ

     

    72.Модуль гибридного распределительного устройства 5 кВ

     

    Сети электропередачи защищаются и управляются высоковольтными выключателями. Определение высокого напряжения варьируется, но в работе по передаче электроэнергии обычно считается, что оно составляет 72,5 кВ или выше, согласно недавнему определению Международной электротехнической комиссии (МЭК). Высоковольтные выключатели почти всегда приводятся в действие соленоидами, а защитные реле с датчиками тока работают через трансформаторы тока. На подстанциях схема релейной защиты может быть сложной, защищая оборудование и шины от различных видов перегрузок или замыканий на землю.

     

    Высоковольтные выключатели широко классифицируются по среде, используемой для гашения дуги:

     

    • Масло наливом
    • Минимум масла
    • Воздушный взрыв
    • Вакуум
    • SF6
    • СО2

    Из соображений защиты окружающей среды и затрат на изоляцию разливов нефти в большинстве новых автоматических выключателей для гашения дуги используется элегаз.

     

    Автоматические выключатели могут быть классифицированы как баковые, где корпус, в котором находится механизм отключения, находится под потенциалом сети, или баковые, когда корпус находится под потенциалом земли.Обычно доступны высоковольтные автоматические выключатели переменного тока с номинальным напряжением до 765 кВ. Выключатели на 1200 кВ были запущены компанией Siemens в ноябре 2011 года, а в апреле следующего года — компанией ABB.

     

    Высоковольтные автоматические выключатели, используемые в системах электропередачи, могут быть устроены так, чтобы обеспечить отключение одного полюса трехфазной линии вместо отключения всех трех полюсов; для некоторых классов отказов это повышает стабильность и доступность системы.

     

    Высоковольтные автоматические выключатели постоянного тока по состоянию на 2015 год все еще являются предметом исследований.Такие выключатели были бы полезны для соединения систем передачи HVDC.

     

    Высоковольтные автоматические выключатели на основе гексафторида серы (SF6)

    Выключатель на основе гексафторида серы использует контакты, окруженные газообразным гексафторидом серы, для гашения дуги. Они чаще всего используются для напряжения на уровне передачи и могут быть встроены в компактные распределительные устройства с элегазовой изоляцией. В холодном климате может потребоваться дополнительный нагрев или снижение номинальных характеристик автоматических выключателей из-за сжижения элегаза.

     

    Автоматический выключатель-разъединитель (DCB)

     

    Высоковольтный углекислотный выключатель 72,5 кВ

     

    Разъединяющий автоматический выключатель (DCB) был представлен в 2000 году и представляет собой высоковольтный автоматический выключатель, созданный по образцу элегазового выключателя. Он представляет собой техническое решение, в котором функция отключения встроена в камеру отключения, что устраняет необходимость в отдельных разъединителях. Это повышает эксплуатационную готовность, поскольку главные контакты разъединителя открытого типа требуют обслуживания каждые 2–6 лет, в то время как интервалы обслуживания современных автоматических выключателей составляют 15 лет.Внедрение решения DCB также снижает потребность в пространстве внутри подстанции и повышает надежность из-за отсутствия отдельных разъединителей.

     

    Чтобы еще больше сократить требуемое пространство подстанции, а также упростить конструкцию и проектирование подстанции, в DCB можно интегрировать волоконно-оптический датчик тока (FOCS). DCB 420 кВ со встроенным FOCS может уменьшить занимаемую площадь подстанции более чем на 50 % по сравнению с обычным решением, состоящим из автоматических выключателей с разъединителями и трансформаторами тока, благодаря меньшему количеству материала и отсутствию дополнительной изоляционной среды.

     

    Высоковольтные автоматические выключатели на углекислом газе (CO2)

    В 2012 году АББ представила высоковольтный выключатель на 75 кВ, в котором в качестве среды для гашения дуги используется углекислый газ. Углекислотный выключатель работает по тому же принципу, что и элегазовый выключатель, а также может быть выполнен в виде разъединяющего автоматического выключателя. За счет перехода с SF6 на CO2 можно сократить выбросы CO2 на 10 тонн в течение жизненного цикла продукта.

     

    «Умные» автоматические выключатели

    Несколько фирм рассмотрели возможность добавления мониторинга приборов с помощью электроники или использования цифрового автоматического выключателя для удаленного контроля выключателей.Коммунальные компании в Соединенных Штатах изучают возможность использования этой технологии для включения и выключения приборов, а также возможного отключения зарядки электромобилей в периоды высокой нагрузки на электросеть. Эти устройства, находящиеся в стадии исследования и тестирования, будут иметь беспроводную возможность контролировать электроэнергию в доме с помощью приложения для смартфона или других средств.

     

    Atom Power, компания, расположенная в Северной Каролине, также рассматривает возможность использования «умных» автоматических выключателей для промышленного применения, которые могут иметь большие преимущества.Компания Siemens публично заявила, что технология автоматических выключателей имеет «большие перспективы» для будущих применений.

     

    Прочие выключатели

     

    Устройство защитного отключения с защитой от перегрузки

     

    Выключатели для защиты от замыканий на землю слишком малы, чтобы отключить устройство максимального тока:

    • ВДТ (автомат защитного отключения без встроенной защиты от перегрузки по току) как тип устройства защитного отключения (УЗО, ранее известный как автоматический выключатель защитного отключения) — обнаруживает дисбаланс тока, но не обеспечивает защиту от перегрузки по току.В Соединенных Штатах и ​​​​Канаде они называются прерывателями цепи замыкания на землю (GFCI).
    • Устройство защитного отключения с защитой от перегрузки по току (ВДТ) — сочетает в себе функции УЗО и МСВ в одном корпусе. В США и Канаде их называют прерывателями GFCI.
    • Прерыватель цепи утечки на землю (ELCB) — определяет ток в заземляющем проводе напрямую, а не определяет дисбаланс. Их больше нельзя увидеть в новых установках, поскольку они не могут обнаружить никаких опасных условий, когда ток возвращается в землю другим путем, например, через человека на земле или по водопроводу.(также называемый VOELCB в Великобритании).

    Реклоузер — Тип автоматического выключателя, который автоматически включается после задержки. Они используются в воздушных системах распределения электроэнергии, чтобы кратковременные неисправности не вызывали устойчивых отключений.

    Polyswitch (polyfuse) — небольшое устройство, обычно описываемое как предохранитель с автоматическим сбросом, а не как автоматический выключатель.

     

    Источник: wikipedia.org

     

    Типы автоматических выключателей — Работа и применение

    Различные типы автоматических выключателей — их конструкция, работа и применение

    Мы не можем представить свою жизнь без электричества, особенно в наше время.Почти все работает на электричестве. Будь то питание от сети или от батареи, мы должны держать его под контролем. Любая неисправность в электричестве может привести к повреждению или даже стать фатальным. Поэтому мы используем несколько защитных устройств, таких как автоматические выключатели, чтобы избежать таких опасностей.

    Что такое автоматический выключатель

    Автоматический выключатель представляет собой механический выключатель, который автоматически срабатывает для защиты цепи от повреждения, вызванного током короткого замыкания. Он автоматически разрывает цепь при обнаружении сильного тока, протекающего из-за перегрузки или короткого замыкания.Он также может вручную размыкать цепь для обслуживания или устранения неисправности. Он может безопасно замыкать и размыкать цепь, чтобы защитить ее от повреждений

    Автоматический выключатель прерывает подачу питания в цепь, когда ток превышает его номинальный ток. Ток может превышаться по многим причинам, таким как перегрузка, короткое замыкание, скачки напряжения и т. д. Перегрузка возникает, когда нагрузка потребляет очень большой ток, превышающий номинальный ток. Короткое замыкание возникает, когда два оголенных провода каким-либо образом соприкасаются друг с другом.

    Что должен делать автоматический выключатель?

    Основной задачей автоматического выключателя является безопасное размыкание цепи

    • Должен кратковременно выдерживать ток короткого замыкания
    • Он должен безопасно разомкнуть цепь
    • Должно быстро погасить дугу.
    • Его клеммы должны выдерживать напряжение после разрыва.
    • Это должно предотвратить повторное зажигание дуги.

    Автоматический выключатель мгновенно выдерживает ток короткого замыкания и позволяет другим автоматическим выключателям устранять неисправность.Выключатель спроектирован таким образом, чтобы выдерживать определенный диапазон тока короткого замыкания без повреждения его клемм.

    При обнаружении тока повреждения он отключается и прерывает подачу тока. Он размыкает цепь, используя запасенную механическую энергию, такую ​​как пружина или поток сжатого воздуха, чтобы разъединить контакты. он также может использовать ток короткого замыкания для размыкания контактов с помощью теплового расширения или электромагнитного поля с помощью соленоида.

    Следующим этапом после разъединения контактов является гашение дуги.Дуга возникает между контактами из-за высокого напряжения между ними. Это может привести к повреждению контактов или клемм выключателя из-за чрезмерного нагрева, выделяемого из-за высокого тока.

    Среды, используемые для гашения дуги

    Электрическая дуга пытается замкнуть цепь, поэтому в ней все еще течет ток. Он должен быть погашен, и в различных типах автоматических выключателей используются различные изолирующие или диэлектрические средства гашения дуги, такие как.

    • Воздух
    • Вакуум
    • Изоляционное масло
    • Изолирующий газ, такой как SF6 (гексафторид серы)

    Помимо среды, используемой для гашения дуги, для быстрого и безопасного устранения дуги используются различные методы гашения дуги.

    Методы, используемые для гашения дуги
    • Охлаждение дуги : Дуга нагревает молекулу воздуха, которая ионизирует и снижает сопротивление воздуха. Охлаждение дуги вернет ионизированную частицу в ее естественное состояние и повысит диэлектрическую прочность молекулы воздуха. По мере увеличения сопротивления среды напряжение, необходимое для поддержания дуги, также увеличивается, и ток начинает падать, что приводит к гашению дуги.
    • Продувка воздухом : Такой метод используется в выключателе с продувкой воздухом, где дуга гасится с помощью струи сжатого воздуха.Ионизированные частицы воздуха заменяются неионизированными молекулами воздуха, которые имеют более высокую диэлектрическую прочность. Это увеличивает сопротивление, тем самым уменьшая ток, что приводит к гашению дуги.
    • Увеличение длины дуги : Длина дуги прямо пропорциональна ее напряжению. Увеличение длины дуги за счет большего разнесения контактных клемм приведет к увеличению напряжения, необходимого для ее поддержания. Так погаснет.
    • Уменьшение поперечного сечения дуги: Другой метод заключается в уменьшении поперечного сечения дуги за счет уменьшения размеров контактов.Следовательно, напряжение, необходимое для дуги, увеличивается и гасит ее.
    • Отклонение дуги: В этой технике создается магнитное поле для отклонения дуги. он выдувает дугу в секцию автоматического выключателя, называемую дугогасительной камерой, где она охлаждается и гаснет.
    • Разделение или расщепление дуги: В этом методе дуга разделяется на несколько дуг путем установления нескольких промежуточных контактов. Дуга разбивается на множество небольших последовательно соединенных дуг, что увеличивает ее длину и сопротивление.Следовательно, уменьшая ток дуги и в конечном итоге гася его.
    • Гашение нулевого тока: это наиболее распространенный метод, используемый в автоматических выключателях переменного тока. Форма волны переменного тока по своей природе содержит несколько нулевых токов. Цепь размыкается точно в точке нулевого тока. Так что ток не поднимается для создания дуги.
    • Использование заряженных конденсаторов параллельно : Этот метод используется в автоматических выключателях постоянного тока. Постоянный ток не имеет естественных нулевых токов.Поэтому параллельно используется заряженный конденсатор с дросселем для введения в линию искусственного нулевого тока для гашения дуги.

    По сути, автоматический выключатель необходимо установить на каждой линии, чтобы защитить ее от любых опасностей или бедствий. Автоматические выключатели производятся с учетом различных особенностей, таких как;

    • Применение с предполагаемым напряжением
    • Переменный или постоянный ток
    • Место установки
    • Характеристики конструкции
    • Метод и среда, используемые для прерывания тока (гашение дуги)

    Существуют различные типы автоматических выключателей, которые различаются по различным характеристикам.Автоматические выключатели в основном делятся на два типа;

    • Автоматический выключатель переменного тока
    • Автоматический выключатель постоянного тока

    Сообщение по теме: Можем ли мы использовать автоматический выключатель переменного тока для цепи постоянного тока и наоборот?

    Автоматический выключатель переменного тока

    Переменный ток относится к переменному току, напряжение и ток которого колеблются вокруг нулевого значения много раз в секунду. Энергия в этой нулевой точке равна нулю, что может быть использовано для разрыва цепи без образования дуги.

    Автоматические выключатели, используемые для переменного тока, сильно отличаются от автоматических выключателей постоянного тока. Неотъемлемые переходы через ноль в переменном токе обеспечивают несколько шансов за секунду погасить дугу.

    Сила дуги прямо пропорциональна уровню напряжения. Следовательно, дуги низкого напряжения можно легко погасить, а дуги высокого напряжения требуют более сложного подхода для ее гашения. поэтому CB классифицируются на основе их уровня напряжения.

    Высоковольтный автоматический выключатель переменного тока

    Определение высокого напряжения зависит от контекста.МЭК считает высоким напряжением напряжение, превышающее 1000 В. Такое напряжение имеет тенденцию генерировать дугу, которую нелегко погасить. Автоматические выключатели, используемые для замыкания и размыкания контактов при таких напряжениях, называются высоковольтными автоматическими выключателями.

    При таком высоком напряжении гашение дуги может выполняться различными способами. Высоковольтный автоматический выключатель может использовать или не использовать МАСЛО для гашения дуги; поэтому они подразделяются на два типа:

    • Масляный выключатель
    • Безмасляный автоматический выключатель

    Связанная запись: Разница между реле и автоматическим выключателем

    Масляный выключатель

    Тип автоматического выключателя, в котором масло используется в качестве диэлектрика или изолирующей среды для гашения дуги, называется масляным автоматическим выключателем.Это один из старейших типов высоковольтных автоматических выключателей, в котором в основном используется трансформаторное масло . Масло, используемое в таких автоматических выключателях, обладает очень хорошими изоляционными свойствами, намного лучшими, чем у воздуха. Контакты выключателя погружены в масло, которое используется для гашения дуги после разъединения контактов. Тепло, выделяемое дугой, рассеивается внутри масла.

    При размыкании токоведущих контактов СВ в масле расстояние между контактами начинает увеличиваться.Первоначально между контактами очень малое расстояние, но также существует очень высокий градиент напряжения. Из-за этого масло между контактами начинает ионизироваться и создает дугу между контактами.

    Дуга выделяет много тепла и испаряет окружающее ее масло, которое в основном разлагается на газообразный водород. Вокруг контакта быстро образуются пузырьки газообразного водорода, объем которых почти в десять раз превышает объем масла. Это масло, окружающее пузырьки газа, оказывает на них сильное давление, увеличивая деионизацию среды.Деионизация среды повышает ее диэлектрическую прочность, что позволит гасить дугу при переходе тока через ноль.

    Кроме того, охлаждающий эффект пузырьков масла и газа также способствует гашению дуги.

    В зависимости от количества масла, используемого в OCB (масляных выключателях), они подразделяются на два типа

    • Масляный автоматический выключатель (BOCB)
    • Минимальный масляный автоматический выключатель (MOCB)

    Похожие сообщения:

    Масляный автоматический выключатель (BOCB)

    Этот тип масляного выключателя использует изоляционное масло для гашения дуги, а также для изоляции токоведущих контактов от заземленных частей выключателя.Такой ЦБ использует масло наливом.

    BOCB имеет железный бак, в котором находится изоляционное масло. Контакты (фиксированные и подвижные) погружены в масло. При разрыве контактов дуга выделяет тепло и выделяет газ. Газ под давлением вытесняет масло из резервуара, где воздух в верхней части резервуара используется в качестве подушки. Поэтому бак не должен быть полностью заполнен маслом. Кроме того, бак должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать давление, создаваемое газом.Также имеется газоотвод для безопасного выпуска газа наружу.

    Дуга гасится за счет использования сжатого газа, образующегося за счет тепла дуги. Поскольку контакты перемещаются, расстояние между контактами также увеличивается. это также увеличивает сопротивление дуги. Кроме того, охлаждающий эффект газа также играет свою роль в гашении дуги, когда ток проходит через ноль.

    BOCB делится еще на два типа в зависимости от разделения дуг для быстрого гашения.

    Масляный автоматический выключатель с одним размыкателем

    В BOCB с одним разрывом имеется только один фиксированный контакт и один подвижный контакт. При токе короткого замыкания подвижный контакт отталкивается назад, создавая дугу, которая гасится сжатым газом внутри масла. Как следует из названия, между контактами имеется только один разрыв.

    Масляный автоматический выключатель с двойным разрывом

    В BOCB с двойным разрывом есть два фиксированных контакта и один подвижный контакт.Неподвижные контакты закреплены на баке с обоих концов, соединенных с проводниками под напряжением, в то время как подвижный контакт может перемещаться вверх и вниз с помощью изолирующего стержня.

    В нормальных условиях подвижный контакт выталкивается вверх, чтобы контакт на обоих концах с неподвижными контактами. в условиях неисправности подвижные контакты тянутся вниз, чтобы разорвать контакты и создать дугу на обоих концах. Таким образом, дуга разделяется на две части с меньшей прочностью, которые можно легко охладить и погасить в масле.

    Преимущества

    • Масло, используемое для гашения дуги, имеет очень высокую диэлектрическую прочность
    • Масло изолирует токоведущие контакты от заземленных частей
    • Масло выделяет газообразный водород за счет тепла дуги, что полезно для гашения дуги.
    • Давление масла сжимает газ для деионизации среды.
    • Газ также помогает охлаждать среду.

    Недостатки

    • Масло легко воспламеняется и создает опасность возгорания.
    • Контакты могут быть повреждены дугой.
    • Закоксовывание масла на контактах снижает его диэлектрическую прочность.
    • Контакты и масло необходимо регулярно проверять и обслуживать.
    • Использование большого количества масла увеличивает его стоимость
    • Их большие маслонаполненные баки тяжелые и занимают много места.
    Минимальный масляный автоматический выключатель (MOCB)

    Как мы знаем, масляный автоматический выключатель использует огромное количество масла для гашения дуги, что может представлять угрозу возгорания.Чтобы уменьшить такой риск, MOCB использует гораздо меньше масла, чем BOCB. Масло используется только для гашения дуги, а не для изоляции токоведущих частей от заземленных.

    MOCB имеет две камеры: дуговую камеру и поддерживающую камеру. Дуговая камера изготовлена ​​из фарфора, покрытого бакелизированной бумагой. Он заполнен изоляционным маслом. Эта камера используется для гашения дуги. Он содержит фиксированные и подвижные контакты.

    Опорная камера изготовлена ​​из фарфора, установленного поверх металлической камеры.Эта камера используется для изоляции дугогасительной камеры, а также для поддержки дугогасительной камеры путем установки ее поверх нее. эта камера также заполнена маслом, используемым только для изоляции.

    Подвижный контакт перемещается вверх и вниз с помощью фиксированного рычага в опорной камере. Подвижный контакт имеет неподвижный поршень, который используется для подачи масла вверх, помогая погасить дугу.

    В нормальных условиях нижний подвижный контакт соединяется с верхним фиксированным контактом.В случае неисправности рычаг тянет подвижный контакт вниз и возникает дуга. Эта дуга гасится сжатым газом в окружающем ее масле и выталкиванием масла из опорной камеры с помощью поршня. По мере того, как контакт движется вниз, становится доступным вентиляционное отверстие для выпуска газообразного водорода.

    С точки зрения вентиляции MOCB подразделяются на два типа.

    MOCB с осевой вентиляцией: В MOCB с осевой вентиляцией вентили дугогасительной камеры сконструированы таким образом, что подвижные контакты скользят вниз, разрывая цепь.он позволяет холодному маслу поступать из нижнего вентиляционного отверстия, которое перемещает дугу в осевом направлении через верхнее вентиляционное отверстие.

    Осевая вентиляция создает очень высокое давление, что обеспечивает очень высокие возможности деионизации и, следовательно, высокую диэлектрическую прочность масла. Он используется для малых токов при высоких напряжениях.

    MOCB с радиальной вентиляцией: В то время как в MOCB с радиальной вентиляцией вентиляционные отверстия расположены радиально вдоль дугогасительной камеры. Следовательно, дуга проходит радиально через множество вентиляционных отверстий.

    Радиальная вентиляция имеет низкое давление, поэтому масло имеет низкую диэлектрическую прочность. Поэтому MOCB с радиальным вентилированием используется для больших токов при низких напряжениях.

    Комбинация осевой и радиальной вентиляции используется внутри одного MOCB для эффективного отключения как низкого, так и высокого напряжения.

    Преимущества

    • Требуется очень меньше масла.
    • Меньшее количество масла означает низкий риск возгорания.
    • Имеет малый вес.
    • Имеет небольшой размер и занимает мало места
    • Дешевле, чем BOCB.
    • Простое техническое обслуживание и легко заменяемое масло.
    • Лучше всего подходит для установки в местах, где он не часто используется.

    Недостатки

    • Малое масло больше подвержено нагару на контактах.
    • Масло быстро теряет диэлектрическую прочность.
    • Требуется более частое обслуживание.

    Сообщение по теме: Как читать данные паспортной таблички MCB, напечатанные на нем?

    Импульсный масляный выключатель

    В рассмотренных выше MOCB давление создается дугой, которая зависит от силы тока дуги. Поэтому они не подходят для гашения слаботочной дуги. Масляный импульсный КВ — это еще один тип ВЗК, в котором необходимое давление создается внешними механическими средствами с помощью поршня, соединенного с подвижным контактом.Создаваемое таким образом давление не зависит от тока повреждения. в нем используется гораздо меньше масла, чем в обычном MOCB, и он может гасить дугу независимо от тока и напряжения.

    Безмасляный автоматический выключатель

    Этот тип высоковольтного выключателя не использует масло в качестве среды гашения дуги. Существуют различные типы дугогасящих сред, которые можно использовать вместо масла. Ниже приведены типы безмасляных выключателей с использованием различных дугогасящих сред;

    • Воздушный автоматический выключатель
    • Воздушный автоматический выключатель
    • Элегазовый выключатель
    • Автоматический выключатель углекислого газа
    • Вакуумный автоматический выключатель
    Воздушный автоматический выключатель (ACB) Воздушный автоматический выключатель

    или ACB представляет собой тип безмасляного автоматического выключателя высокого напряжения, в котором в качестве среды гашения дуги используется воздух.Он используется для защиты от короткого замыкания и перегрузки по току до 15 кВ и от 800 до 10 кА. Это предпочтительнее масляного выключателя из-за отсутствия легковоспламеняющегося масла и риска возгорания.

    Как мы знаем, задачей автоматического выключателя является безопасное гашение дуги и предотвращение повторного зажигания дуги. Чтобы погасить дугу, мы должны увеличить напряжение дуги (минимальное напряжение, необходимое для поддержания дуги). ACB использует воздух в качестве среды для гашения дуги.В отличие от других сред, воздух можно использовать для гашения дуги различными способами, такими как охлаждение дуги, увеличение длины дуги, разделение дуги и продувка воздухом и т. д.

    В выключателе есть две пары контактов: главные контакты (из меди) и дугогасительные контакты (из углерода). В нормальных условиях главные контакты используются для нормальной подачи тока. При токе короткого замыкания главные контакты размыкаются, а дугогасительные контакты остаются замкнутыми.

    Как только главные контакты разомкнутся, ток потечет через дугогасительные контакты. в этот момент дуги нет и главные контакты в безопасности. Дуга возникает при размыкании дугогасительного контакта. Дуга движется вверх, что приводит к охлаждению и увеличению длины дуги. Таким образом, дуга гасится при нулевом токе.

    ACB подразделяется на следующие типы.

    • Плоский автоматический выключатель
    • Дугогасительный выключатель
    • Магнитный автоматический выключатель
    • Воздушный автоматический выключатель

    Сообщение по теме: Воздушный автоматический выключатель (ACB) — конструкция, работа, типы и использование

    Пневматический автоматический выключатель

    Плоский воздушный автоматический выключатель является простейшим воздушным автоматическим выключателем.Он также известен как автоматический выключатель с перекрестным взрывом. Он имеет камеру вокруг основных контактов. Эта камера называется дугогасительной камерой. Используется для гашения дуги из огнеупорного материала. Он имеет несколько небольших отсеков, сделанных из разделения металлических пластин.

    Металлическая перегородка внутри дугогасительной камеры действует как разделитель дуги и делит дугу на небольшие дуги, которые повышают напряжение, необходимое для поддержания дуги. Воздух также поднимает дугу вверх, заставляя ее охлаждаться.Таким образом дуга гасится при нулевом токе. Он используется для приложений с низким напряжением.

    Автоматический выключатель воздушного лотка

    Автоматический выключатель воздушного лотка имеет два типа контактов: главные контакты и дугогасительные контакты. Основные контакты выполнены из посеребренной меди для уменьшения ее сопротивления. Дугогасительные контакты изготовлены из медного сплава, обладающего очень высокой термостойкостью, чтобы поглощать повреждения от дуги.

    При нормальной работе оба контакта замкнуты.Основные контакты проводят ток благодаря своему низкому сопротивлению. Когда главные контакты размыкаются, ток отводится через дугогасительные контакты. После этого дугогасительные контакты размыкаются, дуга устанавливается и гаснет. Дугогасительные контакты легко заменяются в случае износа.

    Магнитный предохранительный воздушный автоматический выключатель

    Воздушный автоматический выключатель такого типа имеет предохранительную катушку, которая создает магнитное поле. Это магнитное поле отклоняет дугу в дугогасительную камеру, увеличивая ее длину и охлаждая ее.Дуга гасится внутри выключателя. Магнитное поле не гасит дугу напрямую, а только отклоняет ее, которая затем гасится воздухом. Он предлагает контроль над дугой для увеличения ее напряжения. Эти автоматические выключатели используются до 11 кВ.

    Воздушный автоматический выключатель

    Air Blast Circuit Breaker или ABCB использует струю сжатого воздуха для прерывания дуги. Воздух хранится и сжимается в резервуаре. Этот воздух выпускается через сопло с очень высокой скоростью для гашения дуги.Они имеют высоковольтную мощность до 450кВ. Они используются для линий 220 кВ в ОРУ.

    Воздушный автоматический выключатель подразделяется на четыре типа

    • Осевой воздушный выключатель
    • Осевой взрыв со скользящим подвижным контактом ACB
    • Радиальный воздушный выключатель
    • Воздушный автоматический выключатель с перекрестной струей

    Осевой струйный ACB

    При осевом дутье ACB воздушная струя течет аксиально в том же направлении, что и дуга.Воздушный поток одновременно удлиняет и охлаждает дугу, а также увеличивает диэлектрическую прочность среды, чтобы предотвратить повторное зажигание дуги.

    Подвижный контакт под действием пружины находится в закрытом положении с неподвижным контактом. Неподвижный контакт имеет отверстие сопла, заблокированное наконечником подвижного контакта. Сжатый воздух хранится в резервуаре под ним. В случае неисправности выпускается сжатый воздух, который подталкивает пружину к подвижному контакту, тем самым открывая отверстие сопла в неподвижном контакте.Дуга загорается между контактами, которые удлиняются и охлаждаются потоком воздуха, проходящего через отверстие. Все происходит одновременно и дуга гаснет.

    Осевой автоматический выключатель со скользящим подвижным контактом

    Этот тип гидромолота представляет собой модифицированную форму ACB с осевым дутьем. Он имеет подвижный контакт, закрепленный горизонтально на пружине с поршнем. Неподвижный контакт имеет такое же отверстие сопла, которое блокируется этим подвижным контактом. он имеет ту же операцию гашения дуги, что и в предыдущем ACB.

    Радиальный взрыв ACB

    В АСВ с радиальным дутьем контакты полые, как трубка, т.е. внутри подвижного контакта есть свободное пространство, а также неподвижный контакт. Свободное пространство используется для подачи сжатого воздуха для охлаждения дуги. Воздушный поток течет радиально внутри контактов по дуге, поэтому он называется радиальным потоком ACB.

    В условиях неисправности дуга образуется между контактами при их размыкании.Радиальный поток воздуха охлаждает дугу и увеличивает диэлектрическую прочность между контактами. При нулевом токе дуга гаснет.

    Выключатель поперечной очистки

    При поперечном дутье ACB воздушная струя направлена ​​под прямым углом к ​​дуге. Воздушный поток используется для отклонения и удлинения дуги в дугогасительную камеру, где разделители дуги разделяют и удлиняют дугу, чтобы погасить ее. В дуговой камере имеется вытяжка для выхода воздуха.

    Ресивер фиксируется в направлении, перпендикулярном движению контактов.В случае неисправности контакты размыкаются и возникает дуга. В то же время высвобождается струя воздуха, которая загоняет дугу в дугогасительную камеру. Разделители дуги разделяют дугу, которая в конечном итоге гасится при нулевом токе. Воздушный поток также увеличивает диэлектрическую прочность среды между контактами, чтобы предотвратить повторное возгорание дуги.

    Преимущества ACB

    • Автоматический выключатель не имеет пожарной опасности, в отличие от масляных выключателей.
    • ACB имеет очень высокую скорость, т.е.е. его гашение дуги происходит очень быстро.
    • Скорость гашения дуги одинакова для всех значений тока.
    • Небольшой размер из-за небольшого пространства, необходимого для струи воздуха для охлаждения и гашения дуги.
    • Используется для работы на частоте, где часто выполняется размыкание и замыкание цепей, например, на распределительных устройствах.
    • Он очень надежен и постоянен, потому что короткое время дуги не приводит к быстрому износу контакта.
    • Требуется меньше обслуживания из-за меньшего износа контактов.
    • ACB значительно дешевле, так как в качестве среды гашения дуги используется воздух.

    Недостатки выключателя

    • Воздушный компрессор необходимо обслуживать, чтобы постоянно поддерживать нужное давление.
    • Воздушный компрессор занимает много места.
    • Соединение воздуховодов может привести к утечке давления воздуха.
    • Существует вероятность быстрого роста напряжения повторного включения и прерывания тока.
    • Выпуск воздуха издает шум.
    • Воздух по сравнению с другими изоляционными газами обладает более низкими огнетушащими свойствами.

    Связанный пост: Разница между автоматическим выключателем и GFCI

    Автоматический выключатель с гексафторидом серы (SF6)

    Гексафторид серы, также известный как SF6, представляет собой негорючий и изолирующий газ с очень высокой электроотрицательностью. Он имеет высокую склонность поглощать электроны.

    При зажигании дуги между контактами происходит ионизация среды за счет свободных электронов.SF6 поглощает свободные электроны и образует отрицательные ионы, которые намного тяжелее свободных электронов. Из-за своего тяжелого веса они неподвижны и снижают подвижность зарядов. Это повышает диэлектрическую прочность среды, в которой гасится дуга. SF6 обладает гораздо более высокими изоляционными и дугогасительными свойствами, чем воздух, почти в 100 раз лучше.

    SF6 очень дорогой и парниковый газ. Сам по себе элегаз не токсичен, но его образующиеся газы токсичны, и его выбросы опасны для окружающей среды.Поэтому для такого выключателя разработана замкнутая газовая система, в которой элегаз повторно используется после каждой операции. Система также контролирует его давление, которое прямо пропорционально его диэлектрической прочности.

    Существует три типа элегазовых выключателей

    • Элегазовый автоматический выключатель без буфера
    • Элегазовый выключатель с одинарным нагнетателем
    • Элегазовый выключатель двойного давления

    Тип без пуха

    В выключателях с элегазом SF6, отличных от Puffer, элегаз под давлением хранится в газовой камере.В то время как гашение дуги происходит внутри прерывателя. Это устройство имеет подвижные и фиксированные контакты, которые в основном представляют собой полые цилиндры. Неподвижный контакт имеет дугогасительные рожки, а подвижный контакт имеет отверстия для подачи сжатого газа.

    В случае неисправности подвижный контакт отодвигается от неподвижного контакта. Его движение синхронизировано с клапаном газовой камеры. как только контакты размыкаются, клапан открывается и элегаз под давлением вводится в дугогасительную камеру.Элегаз гасит дугу и протекает через полый подвижный контакт. Затем этот газ рекомбинируется и закачивается обратно в газовую камеру для повторного использования.

    Когда только были изобретены элегазовые выключатели

    Non-Puffer, использовались. В настоящее время используются более легкие и простые элегазовые выключатели, в которых используется испарительный цилиндр.

    Элегазовый выключатель с одинарным нагнетателем

    Такой тип элегазового выключателя имеет испарительный цилиндр. Пуфферный цилиндр представляет собой полый цилиндр, который действует как мост между двумя неподвижными контактами.Цилиндр может скользить вверх и вниз в осевом направлении вдоль контактов. Внутри цилиндра нагнетателя находится неподвижный поршень, как показано на рисунке. Перемещая цилиндр, можно изменять его внутренний объем.

    Подвижный цилиндр заполнен элегазом. Во время размыкания цепи цилиндр движется вниз к поршню, чтобы разорвать соединение между неподвижными контактами. Следовательно, он уменьшает объем внутри цилиндра, сжимая внутри него элегаз.

    В этот момент верхний фиксированный контакт блокирует вентиляционные отверстия в цилиндре распылителя, поэтому элегаз не может вытекать. Перемещая цилиндр дальше вниз, вентиляционные отверстия разблокируются, а контакты размыкаются. Возникает дуга, и элегаз начинает вытекать через полые контакты. Этот элегаз под давлением гасит дугу.

    Тот же процесс выполняется в обратном порядке, чтобы замкнуть цепь. при перемещении цилиндра вверх его объем увеличивается, а также создается низкое давление.Из-за этого элегаз из окружающей среды поступает в цилиндр через контакты и вентиляционные отверстия.

    Элегазовый выключатель двойного давления

    Такие типы элегазовых выключателей устарели. В таких выключателях газ сжимается и хранится в камере, которая высвобождается при размыкании контактов для гашения дуги. Он работает так же, как CB со струей воздуха, за исключением того, что газ повторно сжимается и хранится в газовой камере.

    Внутри подвижного контакта находится баллон с элегазом, который блокируется неподвижным контактом в закрытом положении.Когда контакты расходятся, возникает дуга. В то же время газ высокого давления из баллона устремляется в область низкого давления. Взрыв элегаза гасит дугу, как обсуждалось ранее. Газ фильтруется, сжимается и восстанавливается в баллоне для повторного использования. Он устарел из-за сложной газовой системы, необходимой для поддержания газа. Он также включает нагреватель на случай, если газ сжижается из-за низкой температуры.

    Преимущества элегазового выключателя

    • Гексафторид серы SF6 обладает превосходными свойствами гашения дуги, почти в 100 раз более эффективным, чем воздух.
    • Время дуги элегазового выключателя очень короткое.
    • Диэлектрическая прочность газа SF6 в 2-3 раза выше, чем у воздуха. Он также увеличивается с повышением давления.
    • Из-за высокой диэлектрической прочности необходимое расстояние между контактами невелико, чтобы предотвратить повторное зажигание дуги.
    • Высокая диэлектрическая прочность обеспечивает большие возможности прерывания тока.
    • Выключатель SF6 имеет компактную конструкцию. Таким образом, требуется небольшое пространство и затраты на установку.
    • Газ
    • SF6 может справиться со всеми видами коммутационных явлений.
    • SF6 CB имеет замкнутую газовую систему без утечек. Поэтому лучше всего подходит для любой установки в любой (экстремальной) среде.
    • При дуговом разряде не образуются частицы углерода, поэтому диэлектрическая прочность не снижается.
    • Не требует дорогостоящей и громоздкой системы сжатия воздуха, за исключением устаревшего типа с двойным давлением.
    • Работа элегазового выключателя бесшумна.
    • Газ
    • SF6 в чистом виде нетоксичен.
    • Газ
    • SF6 негорюч, поэтому пожароопасности нет.
    • Поскольку его работа безупречна, он требует меньше обслуживания.

    Недостатки элегазового выключателя

    • Побочные продукты, образующиеся из газа SF6 во время дугового разряда, токсичны для окружающей среды, но в основном они рекомбинируются в SF6
    • Разложившийся SF6 токсичен.
    • SF6 — дорогой газ, поэтому эти автоматические выключатели дороги.
    • Необходимо постоянно контролировать утечку элегаза из соединений.
    • Требуется специальная транспортировка и поддержание качества газа.
    • SF6 тяжелее кислорода и может вызвать затруднение дыхания.
    • Для рекомбинации и восстановления элегаза требуется дополнительное оборудование.

    Сообщение по теме: Как подключить выключатель AFCI? Проводка прерывателя цепи дугового замыкания

    Вакуумный автоматический выключатель (VCB)

    Вакуумный автоматический выключатель или VCB — это тип автоматического выключателя, который использует вакуум в качестве среды гашения дуги. -5 торр (1 торр = 1 мм рт. ст.). Он подходит для коммутации среднего напряжения в диапазоне от 22 кВ до 66 кВ.

    Операция переключения токоведущих контактов и прерывание дуги происходит внутри закрытой камеры, называемой Вакуумным прерывателем . Его внешний изолирующий корпус состоит из стекла или керамического материала. Он состоит из фиксированных и подвижных контактов, окруженных защитой от дуги. Дуговой экран используется для предотвращения ухудшения диэлектрической прочности вакуума за счет предотвращения попадания ионизированных паров металла на внутреннюю сторону внешнего изолирующего корпуса.Подвижный элемент соединен с управляемым механизмом (для перемещения) с помощью сильфона. Сильфон полностью герметизирует вакуумную камеру и предотвращает любую утечку.

    Операция VCB очень проста, дуга гаснет в вакууме при первом нулевом токе. При возникновении неисправности контакты размыкаются. При разъединении контакты не разъединяются сразу, а площадь их контакта уменьшается, что в конечном итоге сводится к одной точке. Количество тока, проходящего через эту единственную точку, нагревает контакт и испаряется (уменьшая диэлектрическую прочность вакуума), создавая среду для дуги.Таким образом создается дуга. При следующем нулевом токе проводящие металлические пары повторно конденсируются на контактной поверхности, и диэлектрическая прочность вакуума восстанавливается. Поскольку контакты разъединены и между ними нет паров, дуга не может повторно зажечься. Проще говоря, VCB гасит дугу, создавая высокую диэлектрическую прочность, чтобы предотвратить повторное зажигание дуги после нулевого тока.

    Поскольку дуга возникает из-за ионизации контактов, их материал играет жизненно важную роль в обеспечении надежности и отсутствия обслуживания выключателя.Следовательно, контактный материал VCB должен обладать следующими свойствами

    • Он должен иметь высокую электропроводность, чтобы избежать перегрева при нормальных токах нагрузки.
    • Он должен иметь высокую теплопроводность для рассеивания большого количества тепла, выделяемого при дуговом разряде.
    • Он должен иметь высокую устойчивость к дуге и низкий уровень прерывания тока.
    • Он должен иметь низкое сопротивление при высокой плотности.

    Контакты изготовлены из медного сплава, такого как медно-висмутовый, медно-свинцовый и медно-хромовый материал.

    Преимущества VCB

    • Вакуум – это отсутствие материи, поэтому VCB не представляет опасности возгорания
    • Вакуум имеет очень высокую диэлектрическую прочность и превосходные свойства гашения дуги, чем воздух и SF6.
    • Из-за высокой диэлектрической прочности VCB требуется небольшой контактный зазор для гашения дуги.
    • VCB компактен и требует небольшого места для установки.
    • Он не требует технического обслуживания, поэтому он надежен и имеет долгий срок службы.
    • Не издает шума при выполнении операции.
    • Отсутствуют токсичные выхлопные газы.
    • Работает очень быстро.
    • Подходит для многократного использования.
    • Может отключать все типы токов короткого замыкания.
    • Поскольку имеется вакуум, механизму управления требуется меньше энергии для перемещения контактов.

    Недостатки VCB

    • Один вакуумный выключатель может отключать только напряжение до 38 кВ.
    • При напряжении отключения более 38 кВ несколько вакуумных прерывателей должны быть соединены последовательно.
    • Это неэкономично для напряжений, превышающих 38 кВ, поскольку требует более одного автоматического выключателя и увеличивает общую стоимость.
    • В случае потери вакуума VCB становится бесполезным.
    Низковольтный автоматический выключатель переменного тока

    Автоматические выключатели, которые используются для отключения и замыкания цепей с напряжением ниже 1000 вольт, называются низковольтными автоматическими выключателями. Определение низкого напряжения зависит от контекста, в котором оно используется. Согласно IEC, низкое напряжение относится к напряжению ниже 1000 В.Дуги, возникающие при таких напряжениях, легко гасятся. Автоматические выключатели низкого напряжения в основном используются в жилых и промышленных помещениях.

    Ниже приведены некоторые низковольтные автоматические выключатели переменного тока:

    • Миниатюрный автоматический выключатель (MCB)
    • Автоматический выключатель в литом корпусе (MCCB)
    • АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ЗАЩИТЫ ТОКА (RCCB)
    • Автоматический выключатель GFI или GFCI (прерыватель цепи замыкания на землю)
    • Прерыватель цепи дугового замыкания (AFCI)
    • Выключатели общего назначения (групповые)
    • Магнитные автоматические выключатели
    • Термомагнитные автоматические выключатели
    Миниатюрный автоматический выключатель (MCB)

    MCB или миниатюрный автоматический выключатель представляет собой электромеханическое устройство с автоматическим управлением, используемое для защиты цепи от перегрузки или короткого замыкания.Он разрывает или размыкает цепь, когда ток, протекающий через него, превышает номинальный предел. Автоматический выключатель используется для защиты низковольтных цепей 240/415 В переменного тока, имеющих широкий диапазон номинальных токов ниже 125 В.

    MCB не срабатывает (выключается) мгновенно, вместо этого существует временная задержка между возникновением неисправности и размыканием контактов. Как правило, они рассчитаны на задержку менее 2,5 мс для короткого замыкания и от 2 с до 2 мин для перегрузки. Это делается для того, чтобы автоматический выключатель не отключался каждый раз при мгновенном скачке напряжения или включении индуктивной нагрузки из-за высокого пускового тока таких нагрузок, как электродвигатели.

    MCB не имеет регулируемых характеристик срабатывания. При этом механизм торможения мог быть как тепловым, так и термомагнитным в работе. Механизм термического отключения используется в случае перегрузки, а механизм магнитного отключения используется в случае короткого замыкания.

    MCB заключен в изолирующий кожух. Неподвижные и подвижные контакты из сплава меди или серебра соединяются с двумя клеммами для подачи тока. Имеется дугогасительная камера, состоящая из нескольких проводящих пластин, называемых дугогасителями, которые рассеивают энергию дуги.В то время как рабочий механизм, как обсуждалось ранее, бывает двух типов: тепловой и магнитный.

    Механизм теплового отключения состоит из биметаллической пластины (изготовленной из двух разных металлов с разным тепловым расширением), обычно из стали и латуни, которая используется для разрыва цепи в случае перегрузки. Когда через металлическую полосу начинает протекать сверхнормативный ток, она нагревается и начинает расширяться, из-за чего изгибается и срабатывает защелка для разъединения контактов.

    Магнитный расцепляющий механизм состоит из катушки или соленоида, создающего магнитное поле при протекании через него тока. В случае короткого замыкания или очень сильного тока соленоид создает сильное магнитное поле, которое тянет рычаг и разъединяет контакты.

    Автоматический выключатель в литом корпусе (MCCB)

    MCCB или автоматический выключатель в литом корпусе представляет собой электромеханический автоматический выключатель с очень высоким номинальным током до 2500 ампер. Он используется в приложениях, где номинальные токи превышают диапазон MCB (миниатюрный автоматический выключатель).Он предлагает термомагнитный механизм отключения, где тепловой механизм используется для перегрузки, а магнитный используется для условий короткого замыкания. Он может прерывать ток около 10 000–200 000 ампер.

    Лучшая и наиболее заметная часть MCCB заключается в том, что его характеристики срабатывания регулируются при любом номинальном токе. МКБ не имеет такой функции. MCCB подходит для приложений, где нормальный ток превышает 100 ампер. Их устанавливают на промышленных предприятиях.

    MCCB

    может иметь фиксированный или сменный расцепитель.Расцепитель отвечает за размыкание контактов при возникновении неисправности. Он обеспечивает три типа функций:

    Перегрузка: Перегрузка возникает, когда ток превышает определенный предел в течение определенного времени. Такой ток может повредить оборудование и проводку и стать причиной пожара. В MCCB используется биметаллическая пластина для защиты от перегрузки.

    Лента биметаллическая изготавливается из двух видов металла, имеющих разную скорость теплового расширения.Протекающий ток используется для нагрева полосы либо с помощью нагревательной катушки, либо непосредственно через нее. Лента нагревается и изгибается, вызывая срабатывание механизма.

    Короткое замыкание: Ток короткого замыкания относится к току короткого замыкания в системе из-за обрыва линии или обрыва оголенных проводов, которые соприкасаются, или неисправного оборудования. ток, протекающий из-за короткого замыкания, очень велик, намного больше, чем ток перегрузки.

    Короткое замыкание должно быть прервано в кратчайшие сроки.MCCB может отключать токи КЗ до 10K-200K ампер в течение 0,04 секунды.

    Ручное переключение

    MCCB также может выступать в качестве ручного переключателя для ВКЛ/ВЫКЛ питания цепи. Он может вручную отключить источник питания в случае чрезвычайной ситуации или технического обслуживания.

    Похожие сообщения:

    Преимущества MCCB

    • MCCB имеет регулируемую настройку отключения.
    • Может прерывать очень большие токи.
    • Имеет подвижный расцепитель.
    • Имеет очень малое время срабатывания, что обеспечивает быстрое переключение при токе короткого замыкания.
    • Он также предлагает функцию удаленного ВКЛ/ВЫКЛ.
    • Он имеет компактный дизайн и занимает меньше места.
    Автомат защиты от утечки на землю (ELCB)

    ELCB означает автоматический выключатель утечки на землю. Это тип автоматического выключателя, который разрывает цепь при обнаружении тока утечки. Ток утечки возникает из-за нарушения изоляции проводки и может протекать через тело человека и вызывать поражение электрическим током.Таким образом, они используются для защиты от поражения электрическим током. Они не обеспечивают защиту от перегрузки или короткого замыкания. Поэтому их следует использовать последовательно с автоматическим выключателем.

    Существует два типа ELCB;

    • Напряжение ELCB
    • Текущий ELCB (он же RCCB)

    Оба типа ELCB обнаруживают ток утечки, но их чувствительность и уровень защиты различаются. ELCB по напряжению был изобретен раньше, чем текущий ELCB. ELCB по напряжению уступает текущему ELCB.Поэтому, чтобы избежать путаницы, ELCB напряжения переименовывается в ELCB, а текущий ELCB переименовывается в RCCB.

    ELCB напряжения

    Voltage ELCB работает на уровне напряжения между землей и корпусом оборудования. Такой ELCB имеет дополнительную клемму для заземления, которая напрямую подключается к нагрузке или корпусу оборудования. Если корпус нагрузки соприкоснется с проводом под напряжением, это может привести к поражению электрическим током при прикосновении к нему.

    Реле соединено последовательно с заземляющим проводом.Это реле определяет разницу напряжений между корпусом и землей. Он отключает автоматический выключатель, если через заземляющий провод протекает значительный ток из-за разности потенциалов.

    Однако ELCB не может обнаружить утечку тока, если человек соприкасается с проводом под напряжением. Следовательно, ELCB не может обеспечить защиту от других типов тока утечки. Кроме того, для этого также требуется заземление, которое не требуется в ВДТ, обсуждаемом далее.

    Похожие сообщения:

    Текущий ELCB (RCCB)

    Текущий ELCB обычно известен как RCD или RCCB.Устройство защитного отключения (RCD) или автоматический выключатель защитного отключения (RCCB) — это тип ELCB, который разрывает цепь в случае утечки тока. Это помогает в защите от поражения электрическим током или обрыва линии.

    Утечка тока происходит, когда ток течет по непреднамеренному пути. В нормальных условиях ток поступает в нагрузку по горячему или находящемуся под напряжением проводу и выходит из нагрузки по нейтральному проводу. Утечка тока происходит, если ток вытекает через заземляющий провод или через тело человека, соединенное с землей.

    УЗО

    работает по принципу закона тока Кирхгофа, согласно которому количество тока, входящего в цепь, должно быть равно количеству тока, выходящего из цепи. Он постоянно контролирует ток в горячем проводе и нейтральном проводе. Разница между этими двумя токами называется остаточным током. Когда в цепи есть дисбаланс, остаточный ток отключит автоматический выключатель.

    Провод под напряжением и нейтраль проходит через трансформатор тока нулевой последовательности (используется для определения дисбаланса тока между двумя проводами).Живой и нейтральный провод используются для тока, входящего и выходящего из цепи соответственно. Поскольку величина тока в обоих проводах одинакова, их потоки компенсируют друг друга. когда дисбаланс возникает из-за любого замыкания на землю, результирующий поток индуцирует напряжение в трансформаторе тока, который соединен с реле, которое размыкает цепь.

    ВДТ переменного тока

    Этот тип ВДТ чувствителен только к переменному току и не может обеспечить защиту от постоянного тока или любой другой формы волны.

    ВДТ типа А

    ВДТ такого типа чувствителен к переменному току, а также к пульсирующему постоянному току или прямоугольной форме волны

    ВДТ типа B

    Этот тип ВДТ обеспечивает защиту от переменного тока частотой до 1000 Гц, пульсирующего постоянного тока, а также плавного постоянного тока.

    Ограничения ВДТ

    • Не обеспечивает защиту от перегрузки и короткого замыкания.
    • Не защищает от поражения электрическим током между фазой и нейтралью.
    • Он чувствителен только к определенным сигналам и не гарантирует защиту от других сигналов.

    Связанная публикация: Электронный автоматический выключатель — схема и работа

    Устройство защитного отключения с максимальным током (RCBO)

    RCBO или выключатель дифференциального тока с перегрузкой по току представляет собой автоматический выключатель, состоящий из комбинации RCCB и MCB. Он предлагает обе функции RCCB и MCB, то есть защиту от остаточного тока или тока замыкания на землю и перегрузки по току.

    Остаточный ток: Это дисбаланс тока между проводом под напряжением и нейтралью из-за утечки тока на землю.RCBO предлагает защиту от него, чтобы предотвратить поражение электрическим током.

    Перегрузка по току: Перегрузка по току означает превышение предела тока. Это происходит по двум причинам: Перегрузка и короткое замыкание .

    Перегрузка : Это происходит из-за чрезмерного потребления тока выше номинального в течение длительного времени, что может привести к повреждению проводки, а также компонентов.

    Короткое замыкание : это происходит, когда активный и нулевой провода вступают в непосредственный контакт друг с другом.Существует огромное количество электрического тока, который может повредить электрооборудование.

    ВДТ предлагает защиту от обоих типов неисправностей, которая предлагается отдельно ВДТ и автоматическим выключателем.

    Похожие сообщения:

    Автоматический выключатель дугового замыкания (AFCI)

    AFCI означает прерыватель цепи дугового замыкания; это еще один тип низковольтного автоматического выключателя, который обеспечивает защиту от дугового замыкания. Дуговое замыкание представляет собой разряд большой мощности между двумя оборванными проводниками.Эти дуги могут генерировать достаточно тепла, чтобы вызвать пожар и нанести серьезный ущерб имуществу и жизни. AFCI разрывает цепь при обнаружении любой дуги в подключенной цепи.

    Дуги возникают из-за неправильных или ослабленных соединений в кабелях или из-за повреждений кабелей гвоздями, скручивания, перекручивания и т. д. Любое неплотное соединение в PowerPoint или старых кабелях также может вызвать электрическую дугу. Он может вызвать пожар, нарушить работу и повредить любое чувствительное электронное оборудование.

    Дуги генерируют непериодическую форму волны, которая обнаруживается с помощью чувствительной логической схемы.Он различает нормальную дугу (возникающую во время переключения) и дуговое замыкание. Как только дуга обнаружена, схема отключает источник питания, но не может предотвратить первую дугу. Хотя это может предотвратить те, которые следуют, и избежать потенциальной опасности возгорания.

    Автоматические выключатели с общим расцеплением (собранные)

    Общий расцепитель или групповой автоматический выключатель представляет собой сборку из двух или более двух автоматических выключателей, которые одновременно отключают несколько цепей из-за неисправности только в одной цепи.Внешняя ручка управления отдельных выключателей связана вместе. Обычно он используется в трехфазной системе, где неисправность в одной фазе приводит к отключению питания всех фаз. Он также используется для увеличения номинальных токов выключателя путем его параллельного включения.

    Типы автоматических выключателей на основе их кривой срабатывания Автоматические выключатели

    можно разделить на 5 типов в зависимости от их характеристик срабатывания и мгновенного тока срабатывания.

    Автоматический выключатель типа B

    Автоматический автоматический выключатель этого типа мгновенно срабатывает при токе, в 3–5 раз превышающем его номинальный ток. Они более чувствительны, чем другие типы, и их нельзя использовать в местах с более высокими перенапряжениями, чем указанный предел. В противном случае он будет часто отключать цепь даже в нормальных условиях. Он может выдерживать низкий импульсный ток. Они подходят для резистивных нагрузок в жилых помещениях, таких как освещение и другие резистивные элементы.

    Автоматический выключатель типа C

    Автоматический выключатель такого типа мгновенно срабатывает при токе, в 5-10 раз превышающем его номинальный ток.он используется для высоких индуктивных нагрузок с высоким пусковым током, таких как небольшие двигатели. Они подходят для работы с индуктивными нагрузками в промышленности.

    Автоматический выключатель типа D

    Автоматический выключатель такого типа мгновенно срабатывает при токе, в 10–20 раз превышающем его номинальный ток. он может выдержать максимальный скачок напряжения, который может выдержать MCB в течение короткого промежутка времени. Они используются для очень высоких индуктивных нагрузок, таких как тяжелые электродвигатели и т. д., в промышленных и коммерческих приложениях.

    Автоматический выключатель типа K

    Автоматический выключатель такого типа мгновенно срабатывает при токе, в 8-12 раз превышающем его номинальный ток.они используются для тяжелых индуктивных нагрузок, используемых в промышленности.

    Автоматический выключатель типа Z

    Автоматический выключатель такого типа мгновенно разрывает цепь при токе, в 2-3 раза превышающем его номинальный. они являются наиболее чувствительными выключателями и используются для чувствительного медицинского и полупроводникового оборудования, которое уязвимо для небольших скачков напряжения.

    Автоматический выключатель постоянного тока

    Как следует из названия, такие выключатели используются в цепях постоянного тока. Постоянный или постоянный ток является однонаправленным и не имеет естественного нулевого тока, т.е.е. она непрерывно устойчива и имеет некоторое положительное значение. В отличие от переменного тока, который имеет несколько нулевых токов (имеющих нулевую энергию), он очень легко используется для гашения дуги. Постоянный ток не имеет таких естественных нулевых токов, поэтому погасить дугу намного сложнее.

    В автоматических выключателях постоянного тока

    используется магнит, который тянет дугу, чтобы удлинить ее и облегчить ее гашение. Однако существуют автоматические выключатели низкого напряжения, которые можно использовать как для цепей переменного, так и постоянного тока.

    Автоматический выключатель высокого напряжения постоянного тока

    HVDC расшифровывается как High Voltage Direct Current.Он используется для безопасного отключения и защиты от токов короткого замыкания в цепях постоянного тока высокого напряжения.

    Уровень напряжения HVDC очень высок, до 800 кВ. При таком постоянном напряжении генерируемая дуга очень сильная, не имеющая естественного нулевого тока. Во время разделения ток короткого замыкания может повредить контакт выключателя, а также все в цепи.

    Чтобы разорвать цепь в условиях неисправности и безопасно погасить дугу в выключателе постоянного тока высокого напряжения, необходимо выполнить следующие шаги

    • Создание искусственного пересечения нуля
    • Рассеивание накопленной энергии внутри LC-цепи
    • Выдерживает напряжение между его контактами
    • Предотвращение повторного зажигания дуги

    В автоматических выключателях постоянного тока высокого напряжения используется параллельная цепь LC для введения в цепь искусственных нулевых токов.Перед размыканием контактов ток должен быть снижен до нуля. Цепь LC, содержащая заряженный конденсатор, подключенный в обратной полярности, толкает ток в обратном направлении, доводя ток до нуля. В этот момент контакты размыкаются и дуга гасится при нулевом токе.

    По месту установки

    Автоматический выключатель можно классифицировать по месту установки.

    Внутренние автоматические выключатели

    Как следует из названия, такие выключатели предназначены для использования внутри зданий.Имеют атмосферостойкий корпус. Они предназначены для работы при низком и среднем уровне напряжения.

    Автоматические выключатели наружной установки

    Автоматический выключатель такого типа предназначен для работы в суровых условиях окружающей среды на открытом воздухе. Их внешнее покрытие относительно прочное, чтобы противостоять экстремальным условиям окружающей среды, износу.

    На основе внешнего дизайна

    В зависимости от общей конструкции выключателей, т.е. их коммутационный блок находится под потенциалом земли или нет, они делятся на следующие два типа.Эти типы применяются только к высоковольтным выключателям.

    Баковые автоматические выключатели

    В таких высоковольтных выключателях блок прерывания заключен в металлический корпус, находящийся под потенциалом земли. Требуется огромное количество масла или любой другой изолирующей среды, чтобы изолировать блок прерывания от заземленного контейнера.

    Изолированные вводы используются для подключения линии и нагрузки, что позволяет устанавливать на них проходной трансформатор тока для дальнейшего снижения затрат.

    Баковые автоматические выключатели под напряжением

    Резервуар под напряжением CB монтирует блок прерывания поверх изолятора и имеет сетевое напряжение. Это уменьшает размер автоматического выключателя, а также использует небольшое количество масла или другого диэлектрического материала (используется только для гашения дуги).

    Такие выключатели можно использовать последовательно для работы при более высоком напряжении с меньшими затратами. Однако для этого требуются отдельные ТТ, в отличие от выключателя мертвого резервуара, который может использовать проходной ТТ.

    Связанный пост:

    В зависимости от рабочего механизма

    В зависимости от механизма отключения цепи АВ можно разделить на следующие типы.

    Пружинный автоматический выключатель

    Такие выключатели используют механическую энергию, запасенную внутри пружины, для приведения в действие контактов. Пружина сжимается любым способом для накопления энергии и удержания с помощью защелки. При получении сигнала отключения защелка освобождает пружину, приводя в действие контакты.

    Автоматический выключатель с пневматическим приводом Пневматический выключатель

    использует сжатый воздух для приведения в действие своих контактов. Воздушный компрессор сжимает воздух и хранит его в резервуаре, который срабатывает по сигналу разрыва или замыкания контакта.

    Автоматический выключатель с гидравлическим приводом Гидравлический автоматический выключатель

    использует поршень и гидравлическую жидкость для приведения в действие своих контактов.

    Автоматический выключатель с магнитным приводом

    В таком CB используется электромагнит или соленоид для создания магнитного поля, которое используется для вытягивания или нажатия защелки, удерживающей пружину и т. д.

    Магнитно-гидравлический автоматический выключатель

    Такие выключатели используют как магнитные, так и гидравлические выключатели для отключения.

    Другие автоматические выключатели
    Автомат защиты двигателя (MPCB) Автомат защиты двигателя

    или MPCB, как следует из названия, представляет собой тип автоматического выключателя, специально разработанный для безопасной эксплуатации и защиты электродвигателей. Защищает электродвигатель от нескольких неисправностей

    Ошибка линии : MPCB защищает двигатель от коротких замыканий, замыканий между фазами и землей. Он немедленно прерывает подачу при обнаружении этих неисправностей.

    Перегрузка: Потребление тока, превышающего номинальный, называется перегрузкой, это может привести к повреждению обмоток. MPCB ​​защищает двигатели от перегрузки и может регулироваться.

    Тепловая задержка: Перегрузка нагревает обмотки, поэтому перед перезапуском необходимо дождаться их остывания. MPCB ​​предлагает регулируемую тепловую задержку.

    Несбалансированная фаза: MPCB обеспечивает защиту от несбалансированной трехфазной системы или обрыва фазы, что может привести к повреждению двигателя.

    MPCB обеспечивает тепловую и магнитную защиту от токов перегрузки и короткого замыкания соответственно. В отличие от других автоматических выключателей, MPCB защищает от несбалансированной 3-фазной системы и потери фазы. Он может выдерживать пусковой ток электродвигателя до 10 раз больше его номинального тока. Он также используется для отключения питания двигателя в целях технического обслуживания.

    Автомобильные автоматические выключатели Автоматические выключатели

    , как и обычные автоматические выключатели, используются для защиты от тока короткого замыкания в транспортных средствах.Они подразделяются на следующие типы в зависимости от механизма сброса.

    Тип 1 Автоматический сброс CB

    Как следует из названия, автоматический сброс выключателя типа 1 после срабатывания без вмешательства пользователя. Такой CB автоматически сбрасывается при устранении неисправности. Выключатели типа 1 используются для приложений с низким напряжением, когда доступ к автоматическому выключателю затруднен вручную.

    CB с ручным сбросом, тип 2 Выключатели

    типа 2 имеют встроенную кнопку сброса, которая используется для ручного сброса автоматического выключателя.Такие выключатели имеют визуальный индикатор, показывающий состояние выключателя. Неисправность должна быть обнаружена и устранена до сброса выключателя типа 2.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.