Vad är luftströmbrytare: arbete och dess applikationer

En strömbrytare är en typ av elektrisk anordning som används för att bryta alla kretsar manuellt annars genom fjärrstyrning under normala omständigheter. Huvudfunktionen för en brytare eller CB är att bryta en krets under vissa felförhållanden som kortslutning, överström etc. Generellt bryter eller skyddar en strömbrytare systemet. Vissa enheter är associerade med strömbrytare som reläbrytare, säkringar etc. används också för samma ändamål. Brytarnas tillämpningar omfattar huvudsakligen kraftsystem och industrier för att skydda samt styra olika delar i kretsen, nämligen transformatorer, växlar, motorer, generatorer, generatorer etc. Det finns olika typer av brytare som används i industrier där luftkretsen brytare är en typ. Denna artikel diskuterar en översikt över luftbrytaren.

Vad är luftströmbrytare?

Air Circuit Breaker (ACB) är en elektrisk anordning som används för att ge överström och kortslutningsskydd för elektriska kretsar över 800 A till 10 K A. Dessa används vanligtvis i lågspänningsapplikationer under 450V. Vi kan hitta dessa system i distributionspaneler (under 450V). Här i den här artikeln kommer vi att diskutera Airs arbete Strömbrytare .

Luftströmbrytare

En luftströmbrytare är en strömbrytare som arbetar i luften som ett bågsläckningsmedium vid ett givet atmosfärstryck. Det finns flera typer av luftbrytare och växlar finns på marknaden idag som är hållbara, högpresterande, enkla att installera och underhålla. Luftströmbrytarna har helt ersatt oljebrytare.

Luftströmbrytarkonstruktion

Konstruktionen av en luftbrytare kan göras genom att använda olika inre och externa delar som följande.

De externa delarna av ACB inkluderar huvudsakligen PÅ / AV-knappen, en indikator för huvudkontaktens läge, en indikator för mekanismen för energilagring, LED-indikatorer, RST-knapp, styrenhet, märkskylt, handtag för energilagring, skärmar, skaka, knappen för felsökningsvila, vippförvar etc.

Konstruktion av ACB

De interna delarna av ACB inkluderar främst stödkonstruktion med stålplåt, den nuvarande transformatorn som används för att skydda utlösarenheten, polgruppsisoleringsbox, horisontella anslutningar, bågkammare, utlösningsenhet för skydd, kopplingsbox, stängningsfjädrar, CB öppnings- och stängningskontroll , plattor för att flytta båg- och huvudkontakter, plattor för fasta huvud- och bågkontakter.

Arbetsprincip

• De arbetsprincip för luftströmbrytare är annorlunda jämfört med andra typer av centralbanker. Vi vet att CB: s grundläggande funktion är att stoppa återställningen av bågar varhelst gapet mellan kontakterna kommer att motstå systemets återhämtningsspänning.
• Luftströmbrytaren fungerar också densamma men på ett annat sätt. När du avbryter en båge gör den en bågspänning istället för spänningsförsörjningen. Denna spänning kan definieras som den minsta spänning som är nödvändig för att upprätthålla bågen. Spänningsförsörjningen kan ökas på tre olika sätt med en strömbrytare.
• Bågspänningen kan förbättras genom kylning av bågplasma.
• När väl temperaturen på bågplasma och partikelrörelse har minskats kommer ytterligare spänningsgradient att behövas för att hålla bågen. Bågspänningen kan ökas genom att dela bågen i flera serier
• När väl bågbanan har ökats kan också bågspänningen ökas. Så snart bågbanans längd förbättras kommer motståndsbanan också att öka bågspänningen som används över bågbanan, varför bågspänningen kan ökas.
• Området för driftspänning är upp till 1KV. Den innehåller två uppsättningar kontakt där huvudparet använder strömmen liksom kontakten med koppar. Ett annat par kontakt kan göras med kol. När strömbrytaren har öppnats låses den första stora kontakten upp.
• När huvudkontakten öppnas förblir bågekontakten ansluten. När bågekontakter är uppdelade kommer bågning att komma igång. Strömbrytaren är föråldrad för genomsnittlig spänning.

Luftströmbrytare arbetar

Brytare arbetar med sina kontakter i fri luft. Deras metod för bågsläckningskontroll är helt annorlunda än för oljebrytare. De används alltid för lågspänningsavbrott och tenderar nu att ersätta högspänningsoljebrytare. Nedanstående figur illustrerar principen för drift av luftbrytarkrets.

Luftströmbrytare har i allmänhet två par kontakter. Huvudkontaktparet (1) bär strömmen vid normal belastning och dessa kontakter är gjorda av kopparmetall. Det andra paret är bågkontakten (2) och är gjord av kol. När brytaren öppnas öppnas huvudkontakterna först. När huvudkontakterna öppnades är bågkontakterna fortfarande i kontakt med varandra.

När strömmen får en parallell låg resistiv väg genom bågkontakten. Under öppningen av huvudkontakterna kommer det inte att finnas någon bågning i huvudkontakten. Bågningen initieras först när slutligen bågkontakterna är separerade. Var och en av bågkontakterna är utrustade med en båglöpare som hjälper.

Bågurladdningen rör sig uppåt på grund av både termiska och elektromagnetiska effekter som visas i figuren. När bågen drivs uppåt går den in i bågrännan, bestående av stänk. Bågen i rännan blir kallare, förlängs och delas, varför bågspänningen blir mycket större än systemspänningen vid drift av en luftströmbrytare och därför slocknas bågen slutligen under den aktuella nollan.

Luftbromskretsboxen är gjord av isolerande och brandsäkert material och den är uppdelad i olika sektioner av barriärerna av samma material. Längst ner på varje barriär finns ett litet metallledande element mellan ena sidan av barriären och den andra. När bågen, som drivs uppåt av de elektromagnetiska krafterna, kommer in i rännans botten delas den upp i många sektioner av barriärerna, men varje metallstycke säkerställer elektrisk kontinuitet mellan bågarna i varje sektion, de flera bågarna är följaktligen i serien .

De elektromagnetiska krafterna i varje sektion av rännan får bågen i det avsnittet att starta formen av en spiral, som visas ovan, figur (b). Alla dessa helixar är i serie så att bågens totala längd har förlängts kraftigt och dess motstånd ökas rikligt. Detta kommer att påverka strömminskningen i kretsen.

Figur (a) visar utvecklingen av bågen från den tidpunkt då den lämnar huvudkontakterna tills den ligger inom bågrännan. När strömmen nästa upphör vid en strömnoll, den joniserade luften i banan där bågen hade varit parallellt med de öppna kontakterna och fungerar som ett shuntmotstånd över både kontakterna och självkapaciteten C, som visas nedan figur med rött som ett högt motstånd R.

När svängningen börjar mellan C och L enligt beskrivningen för den idealiserade strömbrytaren som visas i figur nedan, dämpar detta motstånd svängningen kraftigt. Visst är det vanligtvis så tungt att dämpningen är kritisk, oscillationen kan då inte äga rum alls och återspänningen, istället för att framstå som en högfrekvent svängning, stiger dead-beat till sitt slutliga värde av toppgeneratorspänningen. Detta visas under den lägre vågformen.

Idealiserad CB med vågformer

Typer av luftbrytare

Luftkretsen brytare är mestadels av fyra typer och används ofta för att underhålla inomhusmedelspänningen och växlarna i hemmet.

• Vanlig brytningstyp ACB eller ACB med korsblästring
• Magnetisk utblåsningstyp ACB
• Luftränna Luftbrytare
• Luftströmbrytare

Plain Break-typ Air Break-brytare

Vanliga bromsluftsbrytare är den enklaste formen av luftbrytare. De viktigaste kontakterna är gjorda i form av två horn. Bågen på dessa brytare sträcker sig från ett spets till det andra. Denna typ av strömbrytare är också känd som cross blast ACB. Arrangemanget av detta kan göras genom en kammare (bågränna) som är omgiven av kontakten.

Kammaren eller bågrännan hjälper till att uppnå kylning och den är gjord av eldfast material. Bågrännan innehåller väggar inuti och den separeras i små fack med metalliska separationsplattor. Dessa plattor är bågdelare där varje fack fungerar som en mini-båge.

Den första bågen kommer att delas upp i en sekvens av bågar så att alla bågspänningar blir högre jämfört med systemspänningen. Dessa används i lågspänningsapplikationer.

Magnetisk utblåsningstyp Luftbrytare

Magnetiska luftströmbrytare används i spänningskapacitet upp till 11KV. Förlängningen av bågen kan komma från magnetfältet som tillhandahålls av strömmen i utblåsningsspolar.

Denna typ av brytare ger magnetisk kontroll över bågmomentet för att skapa bågutrotning i enheterna. Så denna utrotning kan styras genom ett magnetfält som levereras av strömflödet i utblåsningsspolar. Anslutningen av utblåsta spolar kan göras i serie genom att kretsen bryts.

Som namnet antyder kallas dessa spolar ”blåsa ut spolen”. Magnetfältet hanterar inte bågen som är gjord i brytaren, men den förskjuter bågen till bågrännor varhelst bågen kyls och förlängs därefter. Dessa typer av centralbanker används upp till 11 kV.

Luftränna Luftbrytare

I luftbrytarens brytare består huvudkontakterna vanligtvis av koppar och leder ström i stängda lägen. Brytare för luftrännans brytare har lågt kontaktmotstånd och är silverpläterade. Bågkontakterna är solida, motståndskraftiga mot värme och består av kopparlegering.

Denna brytare innehåller två typer av kontakter som huvud- och bågar eller hjälp. Utformningen av huvudkontakterna kan göras med koppar såväl som silverplattor som har mindre motstånd och leder strömmen inom den stängda platsen. Andra typer som ljusbågar eller hjälp är utformade med kopparlegering eftersom de är värmebeständiga.

Dessa används för att undvika att skada huvudkontakterna på grund av bågar och de kan enkelt ändras när det krävs. När du använder den här brytaren öppnas båda kontakterna efter & innan stängda huvudkontakterna i strömbrytaren.

Luftströmbrytare

Dessa typer av brytare används för 245 KV och 420 KV systemspänningar och ännu mer, särskilt där snabb brytare är nödvändig. Fördelarna med denna brytare jämfört med oljetyp listas nedan.

• Brandrisk kan inte orsakas
• Brytningshastigheten är hög under hela denna brytare.
• Bågsläckning är snabbare under hela denna brytare.
• Båglängden är densamma för alla värden för strömavbrott.
• När båglängden är kortare så kan mindre mängd värme realiseras från bågen till kontakterna, därför blir kontaktens livslängd längre.
• Systemets stabilitet bibehålls väl eftersom det beror på brytarens driftshastighet.
• Det behöver mindre underhåll jämfört med brytare för oljetyp.
• Typerna av luftbrytare är tre typer som en axiell sprängning och en axiell sprängning med en glidande rörlig kontakt och tvärblästring.

Luftkretsbrytare Underhåll

ACB: er fungerar som kretsskyddsanordningar för ett omfattande utbud av lågspänningsapplikationer upp till 600V AC som UPS, generatorer, minikraftverk, MCCB-distributionskort etc. och deras storlekar varierar från 400A till 6300A annars större.

I denna brytare uppstår nästan 20% av fel i kraftfördelningssystemet på grund av mindre underhåll, tufft fett, damm, korrosion och frysta delar. Så underhåll av strömbrytaren är det perfekta valet för att säkerställa jämn drift samt förlänga livslängden.

Luftströmbrytarens underhåll är mycket viktigt. För det bör den stängas av först och sedan separeras från båda ytorna genom att öppna den nödvändiga elektriska isolatorn. Strömbrytaren bör arbetas vid detta inget isolerade tillstånd för begränsade och avlägsna områden varje år. Brytaren måste arbetas elektriskt från begränsad och isoleras därefter mekaniskt från begränsad. Denna typ av process kommer att göra brytaren mer konsekvent genom att ta bort eventuella yttre lager som utvecklats bland glidande ytor.

Testförfarande för luftkretsbrytare

Circuit Breaker Testing används huvudsakligen för att kontrollera varje kopplingssystems funktion samt programmering av den kompletta utlösningskonstruktionen. Så testning är mycket viktigt för alla typer av strömbrytare för att säkerställa säker och konsekvent prestanda. Jämfört med andra enheter är det svårare att utföra testning.

När ett fel uppstår i en brytare kan det leda till en kortslutning i spolarna, felaktigt beteende, skada de mekaniska anslutningarna etc. Därför måste brytare testa regelbundet för att övervinna alla dessa fel.

Olika typer av tester som utförs i strömbrytare inkluderar huvudsakligen mekanisk, termisk, dielektrisk, kortslutning, etc. De rutinmässiga testerna av en strömbrytare är ett tripptest, isolationsmotstånd, anslutning, kontaktmotstånd, överbelastning, momentan magnetisk utlösning etc.

Hur testning kan utföras?

För att testa en strömbrytare används olika typer av testutrustning för att verifiera strömbrytarens tillstånd i vilket elsystem som helst. Denna testning kan utföras med hjälp av olika testmetoder samt olika typer av testutrustning. Testanordningarna är analysator, mikroohmmeter, primär insprutningstestare med hög ström etc. Det finns några fördelar med strömbrytartestning som följande.

• Strömbrytarens prestanda kan förbättras.
• Kretsen kan kontrolleras vid belastning eller avlastning.
• Erkänner krav på underhåll
• Problem kan undvikas
• Tidiga tecken på fel kan identifieras

Fördelar

De fördelar med en luftbrytare inkluderar följande.

• Höghastighetsåterförslutningsanläggning
• Används för frekvent användning
• Behöver mindre underhåll
• Snabb drift
• Brandrisk kan elimineras inte som i oljebrytare
• Konsekvent och kort bågtid, så det är mindre att bränna kontakter

Nackdelar

Nackdelarna med luftbrytare inkluderar följande.

• En nackdel med bågrännprincipen är dess ineffektivitet vid låga strömmar där de elektromagnetiska fälten är svaga.
• Rännan i sig är inte nödvändigtvis mindre effektiv i dess förlängnings- och avjoniseringsverkan än vid höga strömmar, men bågrörelsen in i rännan tenderar att bli långsammare, och höghastighetsavbrott erhålls inte nödvändigtvis.

Tillämpningar av luftbrytare

Luftströmbrytare används för att styra kraftverkets hjälp- och industrianläggningar. De erbjuder skydd för industrianläggningar, elektriska maskiner som transformatorer , kondensatorer och generatorer.

• De används främst för att skydda växter där det finns risk för brand eller explosion.
• Luftbromsprincipen för luftbrytarkretsbågen används i DC-kretsar och AC-kretsar upp till 12KV.
• Luften brytare har hög motståndskraft som hjälper till att öka ljusbågens motstånd genom delning, kylning och förlängning.
• En luftbrytare används också i eldelningssystemet och NGD cirka 15kV

Således handlar detta om Air Circuit Breaker (ACB), dess arbete och dess applikationer. Vi hoppas att du har fått en bättre förståelse för detta koncept. Dessutom är alla tvivel angående detta koncept eller för att genomföra elektriska och elektroniska projekt , ge din feedback genom att kommentera i kommentarsektionen nedan. Här är en fråga till dig, vilken funktion har ACB?