Sjećam se kada sam prvi put stao ispred velikog vazdušnog prekidača tokom obilaska postrojenja prije mnogo godina. Bio je veličine malog frižidera, a električar koji me je pokazivao rekao je: "Ova stvar može prekinuti dovoljno struje da osvijetli mali grad. Ali unutra je to samo fensi prekidač koji zna kada treba odustati."
Nije pogrešio. u svom srcu,vazdušni prekidač– ili ACB kako ga većina nas zove – radi ono što svaki prekidač radi: prenosi struju kada su stvari normalne i zaustavlja struju kada stvari krenu po zlu. Ali kako to radi, posebno sa vrstom struja o kojima govorimo u industrijskim okruženjima, vrijedi razumjeti.
Osnovni posao
ACB je dizajniran za rad na niskom-naponu, obično ispod 600 volti, iako ćete ih vidjeti u svim vrstama aplikacija. Oni su veliki momci u svijetu sklopnih uređaja, koji u nekim slučajevima podnose struje od nekoliko stotina ampera do 6300 ampera. Naći ćete ih kako štite transformatore, generatore, glavne razvodne ploče – mjesta na kojima, ako nešto pokvari, želite da sigurno pokvari.
"Vazdušni" dio imena vam govori koji medij koristi prekidač za gašenje luka kada se kontakti otvore. Za razliku od uljnih ili SF6 razbijača koji koriste druge materijale, ACB-ovi rade svoj posao na čistom zraku pri atmosferskom pritisku.
Bitno je šta je unutra
Prije nego što krenemo s radom, hajde da razgovaramo o tome šta se zapravo nalazi unutar jedne od ovih stvari.
Glavni kontakti su oni koji prenose struju tokom normalnog rada. Napravljeni su od srebrnog{1}}volframa ili sličnih legura otpornih na zavarivanje i eroziju. Kada je prekidač zatvoren, ovi kontakti su pritisnuti zajedno pritiskom opruge i struja teče kroz njih.
Iznad ili oko ovih glavnih kontakata, naći ćete kontakte sa lučnim lukom. Oni su dizajnirani da podnesu najveći teret oštećenja kada se prekidač otvori. Oni ostvaruju kontakt prije zatvaranja mreže i razdvajaju se nakon otvaranja mreže, tako da se luk formira na njima umjesto na glavnim površinama koje -provode struju. Pametan dizajn.
Zatim, tu je i lučni otvor – gomila metalnih ploča raspoređenih tako da se luk uvučen u njega razdvoji na manje segmente i hladi dok ne može da se izdrži. Razmišljajte o tome kao o lavirintu kroz koji luk mora proći, a kada dođe do kraja, on je bez energije.
Operativni mehanizam je ono što pokreće sve. U većim ACB-ima, ovo je često mehanizam uskladištene energije – opruge koje se pune bilo ručno ili malim motorom, spremne da zalupe kontakte zatvore ili otvore stalnom brzinom bez obzira na to kako operater pomiče ručku.
Normalan rad – samo prolazna struja
Kada sve radi u redu, ACB samo sjedi i radi svoj posao. Struja ulazi kroz jedan terminal, prolazi kroz kontakte i izlazi na drugu stranu. Okidač – bilo da je termička, magnetna ili elektronska – kontinuirano prati struju.
U termalnim{0}}magnetnim prekidačima postoji bimetalna traka koja se zagrijava na osnovu struje koja prolazi kroz . Normalna struja ga održava toplim, ali nije dovoljna za savijanje. Tu je i magnetna zavojnica koja proizvodi magnetsko polje proporcionalno struji.
U modernim elektronskim okidačima, strujni transformatori na svakoj fazi dovode signale do mikroprocesora koji pazi na probleme. Oni su mnogo precizniji i mogu se podesiti za različite krivulje i funkcije putovanja.
Kad stvari krenu po zlu – sekvenca putovanja
Evo gdje postaje zanimljivo. Recimo da se kratki spoj dogodi nizvodno. Struja puca do hiljada ampera u milisekundama.
U termalnom-magnetnom prekidaču, ta velika struja trenutno stvara jako magnetno polje oko zavojnice. Polje povlači armaturu koja aktivira mehanizam, otvarajući kontakte. To se dešava za oko 10 milisekundi – manje od pola ciklusa.
U elektroničkom aktiviranom prekidaču, mikroprocesor uočava prekomjernu struju i šalje signal okidaču ili oslobađa magnetnu bravu. U svakom slučaju, radni mehanizam se oslobađa.
Luk – i kako ga ubiti
Kada se kontakti počnu razdvajati, napon pokušava zadržati struju koja teče kroz prazninu. Vazduh se jonizuje, postaje provodljiv i formira se luk. Ovaj luk može dostići temperaturu od nekoliko hiljada stepeni. Ostavši sam, uništio bi kontakte i nastavio da provodi sve dok se nešto ne otopi.
Ovo je mjesto gdje lučni padobran zarađuje svoje mjesto. Kako se pokretni kontakt povlači, luk se povlači prema gore – ili magnetski izduvan poljem same struje ili mehanički vođen – u hrpu metalnih ploča. Svaka ploča dijeli luk na manje lukove u seriji. Svako razdvajanje dodaje pad napona, a ploče hlade luk. Na kraju, napon potreban za održavanje svih tih malih lukova premašuje ono što sistem može pružiti, i luk se gasi.
Ceo proces traje možda 25 do 40 milisekundi za tipičan ACB. Ne trenutno, ali dovoljno brzo da ograniči štetu.
Pohranjena energija – Zašto se veliki razbijači ne oslanjaju na mišiće
Ako ste ikada ručno upravljali velikim ACB-om, znate da ne okrećete samo ručicu. Prvo punite opruge pumpanjem poluge ili puštanjem motora da radi. Ta uskladištena energija je ono što zatvara kontakte – brzo i snažno, bez obzira koliko se sporo krećete.
Ovo je važno jer brzina kontakta utiče na gašenje luka. Ako se polako zatvarate, kontakti bi mogli odskočiti ili zakrenuti prije nego što budu u potpunosti uspostavljeni. Ako polako otvarate, luk visi predugo. Mehanizmi uskladištene energije osiguravaju konstantnu brzinu svaki put.
Razlika između ACB-a i manjih prekidača
Ljudi ponekad brkaju ACB saprekidači u kalupimaili MCCB. Oboje su zračni prekidači na neki način, ali ACB su generalno veći, imaju veće vrijednosti stalne struje i često uključuju sofisticiraniju zaštitu i nadzor.
ACB su takođe dizajnirani da budu uslužni. Možete ih otvoriti, pregledati kontakte, zamijeniti lukove i prilagoditi postavke. Prekidač od livenog kućišta je obično zapečaćen – kada se završi, menjate celu jedinicu.
Druga razlika je u načinu na koji se ponašaju sa strujom kvara. MCCB su dizajnirani da ograniče struju – prekidaju se tako brzo da struja kvara nikada ne dostigne svoj puni vrh. ACB-i su napravljeni da izdrže kvar na kratko vrijeme dok nizvodni uređaji otklanjaju problem. Ova selektivnost je ključna u velikim sistemima u kojima ne želite da se glavni prekidač isključuje za svaku malu grešku na strujnom kolu.
Uobičajene zablude
Čuo sam da ljudi kažu da su ACB zastarjeli, zamijenjeni vakuumom ili SF6. Ne važi za niski napon. Vazduh je slobodan, ne curi i ne zahteva posebno rukovanje. Za napone ispod 1000V, vazdušni prekidači su i dalje radni konji.
Još jedan: da su svi ACB isti. Nisu. Neki koriste jednostavne termičke prekidače, drugi imaju potpunu mikroprocesorsku kontrolu sa komunikacijom sa sistemima upravljanja zgradom. Osnovni princip je isti, ali sofisticiranost uveliko varira.
I onaj koji me izluđuje: "Ako se pokvario, samo ga resetuj i ponovo ga upali." Ne. Prvo ćeš saznati zašto se otkačio. Prekidači se ne aktiviraju bez razloga.
Wrapping Up
Dakle, kako radi vazdušni prekidač? On prenosi struju kada treba, detektuje kada struja pređe sigurne nivoe, otvara kontakte da prekine tu struju i koristi svojstva vazduha i pametnog mehaničkog dizajna da ugasi nastali luk. To radi pouzdano, uzastopno i bez posebnih plinova ili ulja.
Sljedeći put kada prođete pored jedne u trafostanici ili postrojenju, znat ćete šta se dešava u toj metalnoj kutiji. I cijenit ćete inženjering koji mu omogućava da mirno sjedi godinama, čekajući taj djelić sekunde kada treba da obavi svoj posao.
Ako radite savazdušni prekidačii kad god niste sigurni koji model odgovara vašoj postavci, kako birati postavke zaštite ili jednostavno želite proći kroz nezgodnu situaciju s nekim ko je bio tamo, drago mi je pomoći. Bez preopterećenja tehničkim žargonom, bez nasilnih priča o prodaji – samo iskreni, praktični savjeti iz godina iskustva-.
Bilo da dimenzionirate opremu za novi projekat, jurite na dosadno putovanje ili razmišljate o nadogradnji postojeće instalacije, slobodno nam se obratite. Potrudimo se da vaši kvarci rade upravo ono što bi trebali kada je to najvažnije.
E-pošta: luna@yawei-electric.com
WhatsApp: +86 15206275931
