Введение в автоматический выключатель
Автоматический выключатель представляет собой защитное устройство, предназначенное для автоматического открытия электрической цепи, что предотвращает вред и повреждения оборудования и персонала.
Автоматический выключатель ABB Emax (MCCB)
Повреждения происходят из-за перегрузки, коротких замыканий и иногда замыканий на землю. Автоматические выключатели изготавливаются в различных размерах: от небольших устройств, которые имеют дробные амперы (например, 10-миллиметровый остаточный автоматический выключатель), как в типичном доме до чрезвычайно крупных, таких как автоматический выключатель генератора, который непрерывно переносит несколько десятков тысяч ампер.
Система LV / MV. Автоматический выключатель похож на его предохранитель в своей основной функции прерываний.
Однако автоматический выключатель отличается от предохранителя своей другой функцией, которая разрушает нагрузки, а также нормальное открытие с или без тока в цепи.
Кроме того, он выполняет функцию закрытия и является неразрушающим для себя (за исключением необходимости периодического обслуживания, замены текущих прерывающих контактов и в некоторых формах становится устройством, которое нуждается в его части для замены после определенного количества операций). Однако предохранитель работает один раз и затем должен быть заменен, автоматический выключатель может быть сброшен (вручную или автоматически), чтобы возобновить нормальную работу.
Ранняя форма выключателя была описана Т. А. Эдисоном в патентной заявке 1879 года.
Внутри автоматического выключателя
Детали корпуса с литым корпусом (MCCB)
Есть два атрибута для электричества, что совершенно очевидно из-за его очевидности в реальном мире, которые являются Током и Напряжением, а также некоторой функциональной производной этих двух, таких как Реальная мощность (Ватт), Реактивная мощность (VAR), Энергия (кВтч) и т.д.
Ну, что-то очень сложно, как будто вы попадаете в микромикровый мир этого в терминах частиц, которые следуют за электрическими и магнитными полевыми силами. Выполнение выключателя в его основной функции связано с созданием, переносом и размыканием токов в электрической цепи.
Для создания или размыкания цепи должен быть какой-то компонент, который подключается и отключается, что называется контактами / прерываниями. При создании схемы компоненты (один или оба или многие из них должны перемещаться в электрическом поле), и поскольку движение состоит в создании схемы, поле постепенно увеличивается по мере перемещения компонентов, и мы можем представить себе преддуговую (приставку), Во время разлома это противоположная вещь, и мы представляем себе перелом.
Напряжения и токи связаны так же, как и электрическое поле (из-за имеющегося статического электрического заряда) с магнитным полем (из-за движущегося электрического заряда).
Ну, мы получили его
,
все вещество (кроме полного вакуума) довольно легко реагирует (взаимодействует) с этими двумя полями. Как они реагируют, другое дело
,
слишком сложно?
Цепь переменного тока (и, в этом отношении, для цепи постоянного тока) имеет компоненты, которые выполняют магнитные и поляризационные функции. Таким образом, они вводят фактор времени в прямое соотношение между напряжением и током.
Точка, которую мы получили сейчас, понятна: автоматический выключатель должен выдерживать напряжение (выдерживать электрическое поле диэлектрика между контактами) без разрушения изоляции между контактами, когда они неподвижны (в открытом положении), при перемещении к замыкающим и размыкающим цепям и должны производить, переносить или разрушать токи, пока контакты неподвижны (в закрытом положении), а во время их разлома или изготовления.
Ток снова имеет два аспекта: один из них связан с тем теплом, который он вызывает (который пропорционален его квадрату) и электромагнитными силами.
Мы определили до сих пор три параметра, представляющих интерес для автоматического выключателя, которые выдерживают диэлектрическую прочность, выдерживают теплостойкость и электромагнитные силы.
Добавляется еще несколько параметров, поскольку автоматические выключатели часто связаны каким-либо образом с компонентами соседних схем или магнитными устройствами (такими как двигатели, сварка и т. Д.), Которые вводят переходные процессы и атмосферу (переходные процессы молнии). На самом деле они называются импульсами (всплесками) и имеют характерный фронт, пик и хвост определенной полярности (+ ve или отрицательный).
Некоторые другие могут быть осциллирующими (разлагающимися, устойчивыми, увеличивающимися), которые могут быть использованы для изучения и вычисления в качестве функции фундаментальной части (частота 50 Гц, 60 Гц и т. Д.).
Таким образом, мы добавили требования к импульсному сопротивлению для автоматического выключателя, реактивной (емкостной / индуктивной) нагрузки и гармоник.
Теперь мы можем представить, что может произойти внутри большого автоматического выключателя EHV, когда он выполняет свою работу. Токи утечки могут составлять несколько сотен тысяч при чрезвычайно высоком потенциале
,
количество тепла, силы могут быть огромными.
Взрыв взрывчатого вещества (например, TNT) нагревает окружающий воздух и вытесняет его в ударной волне, которая является горячей, ослепляющей и оглушительной и катастрофической реакцией на несчастливых близких к ней
,
сжигание, испарение вещества за долю секунды, теперь мы представляем, что одновременно несколько взрывов ТНТ
,
вот что будет внутри.
Я указал, что динамические силы очень важны, когда мы имеем дело с большими токами.
Работа автоматического выключателя
Термально-магнитные выключатели используют биметаллическую полосу для определения условий перегрузки.
Все автоматические выключатели имеют общие функции в своей работе, хотя детали существенно различаются в зависимости от класса напряжения, номинального тока и типа автоматического выключателя. Чтобы устранить неисправность, сначала необходимо обнаружить неисправность. Для CBs с более высокой пропускной способностью эта функция делегируется внешним защитным устройствам из-за размера, близости к высоким значениям напряжения, сложности при обнаружении всех типов неисправностей точно к конкретным требованиям времени.
В низковольтных выключателях это обычно делается в корпусе выключателя.
Автоматические выключатели для больших токов или высоких напряжений имеют средства отключения и отдельные средства закрытия. Это могут быть магнитные соленоиды, пружина заряжена или выделяется какая-то энергия вспомогательными средствами (пневматическими, гидравлическими и т. Д.). Триггер обычно основан на применении батареи, напряжения
,
… некоторые гидравлические устройства могут извлекать его самой диэлектрической средой (гидравлические полюсные реклоузеры, которые являются общими в распределительных фидерах), механизм puffer или с помощью трансформаторов силового тока и т. д.
Таким образом, мы определили, что требуется какой-либо механизм (ы) работы.
Чтобы выполнить в небольшом пространстве экономически эффективный и эффективный способ против требовательных сил и тепла, мы можем себе представить, что для ограничения его ограниченности в рамках ЦБ требуется специальный дизайн. Поэтому мы определили некоторые прерывающие средства. После обнаружения неисправности контакты в выключателе должны быть открыты для прерывания цепи; какая-то механически запасенная энергия (с использованием чего-то типа пружин или сжатого воздуха), содержащегося внутри выключателя, используется для отделения контактов, хотя часть требуемой энергии может быть получена из самого тока повреждения. Малые автоматические выключатели могут управляться вручную; более крупные устройства имеют сложный механизм отключения механизма и электрические двигатели для восстановления энергии пружин.
Контакты автоматического выключателя должны нести ток нагрузки без чрезмерного нагрева, а также должны выдерживать тепло дуги, возникающей при прерывании цепи. Контакты изготовлены из меди или медных сплавов, серебряных сплавов и других материалов.
Срок службы контактов ограничен эрозией из-за прерывания дуги. Автоматические выключатели с миниатюрными и литыми корпусами (MCB и MCCB) обычно отбрасываются, когда контакты носят, но силовые выключатели и высоковольтные автоматические выключатели (HVCB) имеют сменные контакты. Когда ток прерывается, генерируется дуга. Эта дуга должна содержаться, охлаждаться и гаснуть контролируемым образом, так что зазор между контактами может снова выдерживать напряжение в цепи.
Различные автоматические выключатели используют вакуум, воздух, изоляционный газ или масло в качестве среды, в которой образуется дуга.
Для тушения дуги используются различные методы, включая:
- Удлинение дуги
- Интенсивное охлаждение (в реактивных камерах)
- Разделение на частичные дуги
- Закачка нулевой точки
- Подключение конденсаторов параллельно контактам в цепях постоянного тока
Наконец, после устранения неисправности контакты снова должны быть закрыты, чтобы восстановить мощность прерывистой цепи.
Ресурс: Автоматические выключатели (СВ) в энергосистемах SR Javed Ahmed