Wyłącznik powietrzno-powietrzny, znany również jako wyłącznik powietrza lub automatyczny wyłącznik powietrza, to automatyczne urządzenie przełączające, które wykorzystuje powietrze jako środek gaśniczy łuku i środek izolacyjny. Jego podstawową wartość można podsumować jednym zdaniem: pomaga łączyć i rozłączać obwody w normalnych okolicznościach oraz automatycznie wykonuje skoki, aby odciąć zasilanie i chronić linie i sprzęt w przypadku awarii.
I. Jak to działa? -Trzy linie obrony
wyłącznik powietrzny posiada zaawansowany system „wykrywania i działania”, który wykorzystuje różne jednostki wyzwalające w celu reagowania na różne awarie:
Pierwsza linia obrony: zabezpieczenie przed przeciążeniem (wyłączenie temperaturowe) Gdy obwód jest przeciążony przez długi czas, prąd jest wysoki, ale nie na tyle, aby powodować zwarcie. Bimetaliczny pasek wewnątrz wyłączników powoli wygina się pod wpływem ciepła. Gdy ugnie się do pewnego stopnia, popycha mechanizm wyzwalający, powodując przełączenie wyłącznika. Ponieważ nagrzewanie wymaga czasu, zabezpieczenie to ma opóźnienie i nie działa nieprawidłowo z powodu krótkich wahań prądu.
Druga linia obrony: zabezpieczenie przed zwarciem (wyzwolenie elektromagnetyczne) Podczas zwarcia prąd może w jednej chwili przekroczyć dziesiątki, a nawet setki razy większą wartość niż normalnie. W tym momencie wyzwalacz elektromagnetyczny (cewka) wytwarza silne pole magnetyczne, które natychmiast przyciąga zworę i pociąga urządzenie wyzwalające, odcinając obwód w ciągu milisekund. Jest to najszybsza i najpotężniejsza pierwsza linia obrony przed spaleniem kabli i uszkodzeniem sprzętu.
Trzecia linia obrony: Zabezpieczenie podnapięciowe (wyzwalacz podnapięciowy)
Gdy napięcie zasilania spadnie do 70–35% napięcia znamionowego, wyzwalacz podnapięciowy automatycznie wyłącza się, odcinając zasilanie. Wyłącznik automatyczny może zostać ponownie-zasilony tylko wtedy, gdy napięcie zostanie przywrócone powyżej 85%. Zapobiega to nieprawidłowemu działaniu i uszkodzeniom sprzętu na skutek niskiego napięcia.
Jak gaśnie łuk?
Kiedy wyłącznik przerywa duży prąd, po rozłączeniu styku powstaje łuk elektryczny o temperaturach dziesiątek tysięcy stopni Celsjusza. Wyłączniki powietrzne posiadają wewnątrz siatkę gaszącą łuk (zestaw metalowych płytek), w której łuk jest szybko wydłużany, rozdzielany i schładzany, co ostatecznie kończy się gaszeniem łuku. Niektóre modele-o wysokiej wydajności są również wyposażone w dmuchawy łukowe, które wykorzystują siłę elektromagnetyczną do szybkiego wdmuchiwania łuku do kratki gaszącej łuk, dzięki czemu gaszenie łuku jest skuteczniejsze.
II. Jaki jest jego cel? Normalne funkcje włączania/wyłączania: ręczne lub elektryczne wyłączanie i włączanie obwodu.
Zabezpieczenie przed zwarciem: Gigabitowe przerwy w prądzie zwarciowym, aby zapobiec pożarowi i uszkodzeniu sprzętu.
Zabezpieczenie przed przeciążeniem: bimetaliczny wyłącznik termiczny zapobiegający długotrwałemu-przegrzaniu okablowania.
Zabezpieczenie podnapięciowe: Chroń sprzęt elektryczny przed automatycznym wyłączeniem, gdy napięcie jest zbyt niskie.
Rzadki rozruch silnika: może być używany jako rozruch silnika przy pełnym napięciu.
Sterowanie zdalne: wyposażone w wyzwalacz wzrostowy lub napęd elektryczny, może zdalnie automatycznie otwierać i zamykać obwody.
III. „Dwie tożsamości” wyłączników powietrznych Powietrze mają zupełnie różne znaczenia w różnych obszarach i należy je rozróżnić:
Etykieta 1: Powszechnie znany jako „przełącznik powietrza” (niskie napięcie, do zastosowań domowych/komercyjnych)
To właśnie jest skrzynka rozdzielcza w Twoim domu, technicznie znana jako mini-wyłącznik automatyczny (MCB), znany również jako wyłącznik powietrzny.
Napięcie znamionowe: 220 woltów/380 woltów
Znamionowe: od 0,5 A do 63 A
Zastosowanie: Ochrona oświetlenia i gniazdek elektrycznych w domach, biurach i sklepach
Cechy: Mały rozmiar, tani, tylko od kilku do kilkudziesięciu juanów za sztukę.
Mark II: Wyłącznik instalacyjny sprężonego powietrza-wysokonapięciowego (ACB dla systemu zasilania)
Jest to prawdziwy „wyłącznik powietrzny” wykorzystujący sprężone powietrze (0,4 do 6 MPa) jako środek gaśniczy i izolujący łuk, a nawet sprężone powietrze jako źródło zasilania.
Znamionowe: 110 kV i więcej
Prąd znamionowy: setki do tysięcy amperów
Zastosowanie: gniazdka dużych elektrowni, podstacja, linia przesyłowa wysokiego napięcia
Cechy: bardzo wysoka-wytrzymałość zwarciowa, wyjątkowo duża prędkość działania, brak zagrożenia pożarowego (w przeciwieństwie do wyłączników olejowych), ale wymaga kompletnego systemu sprężonego powietrza, złożona konstrukcja. Obecnie został on w dużej mierze zastąpiony wyłącznikami SF6 w systemach 110 kV i wyższych.
IV. WSTĘP Czym różni się od innych wyłączników automatycznych? W porównaniu z wyłącznikami próżniowymi, wyłączniki powietrzne są duże i mają słabą skuteczność gaszenia łuku, ale są tanie i łatwe w utrzymaniu. Wyłączniki próżniowe, niegdyś królujące przy niskim i średnim ciśnieniu przy 35 kV i niższych, zostały zastąpione przez SF6.
W porównaniu do wyłączników SF6: Największą zaletą wyłączników powietrznych jest to, że nie stwarzają one zagrożenia pożarowego, ponieważ nie wykorzystują oleju ani gazu ziemnego, a środkiem gaśniczym łuku jest powietrze. Jednakże SF6 ma znacznie lepsze właściwości izolacyjne i gasi łuk niż powietrze, dlatego w polu wysokiego napięcia od 110 kV do 500 kV SF6 całkowicie zastępuje wyłączniki powietrzne.
W porównaniu do wyłączników olejowych: do gaszenia łuku używany jest olej, co wiąże się z ryzykiem pożaru i eksplozji. Wyłączniki powietrzne nie mają takich problemów i zapewniają o rząd wielkości więcej bezpieczeństwa. Jednakże, ze względu na prostą konstrukcję i niski koszt, wyłączniki olejowe są nadal stosowane w systemach zewnętrznych 35 kV.
V. GDZIE STOSOWAĆ? Scenariusze domowe/komercyjne: wyłączniki powietrzne niskiego napięcia (mini-wyłączniki automatyczne) do skrzynek rozdzielczych w domu, ochrona obwodów oświetleniowych w centrach handlowych i budynkach biurowych, ochrona silników w małych fabrykach.
Scenariusze przemysłowej dystrybucji energii: Wyłączniki kompaktowe (MCCB) są stosowane w szafach rozdzielczych przedsiębiorstw budowlanych i górniczych. Ich prąd znamionowy waha się od dziesiątek tysięcy amperów do tysięcy amperów i jest odpowiedni do przerw-o wysokiej częstotliwości.
Scenariusze dotyczące systemów elektroenergetycznych: Wyłączniki na sprężone powietrze są szeroko stosowane w otworach wentylacyjnych dużych elektrowni i podstacjach o napięciu 110 kV i wyższym. Zostały one obecnie w dużej mierze zastąpione wyłącznikami SF6, ale nadal są używane w wyjątkowych okolicznościach (takich jak zastosowania wysokoprądowe, które wymagają szybkich przerw).
Streszczenie: Wyłącznik powietrzny to automatyczny wyłącznik wykorzystujący powietrze do gaszenia łuku. Jednym z nich jest mały przełącznik do domowej skrzynki rozdzielczej, podobnie jak duży przełącznik do podstacji wysokiego napięcia. Jego podstawową wartością jest prawidłowe łączenie i rozłączanie obwodów oraz „przyjęcie trafienia”, jeśli coś pójdzie nie tak. Dodatkowo można go zresetować i ponownie wykorzystać po wygaśnięciu usterki, w przeciwieństwie do bezpiecznika, który przepala się, gdy trzeba go wymienić. Jest to podstawowe i niezbędne urządzenie zabezpieczające w systemie elektroenergetycznym, które jest odpowiednikiem kombinacji wyłącznika nożowego, bezpiecznika, przekaźnika termicznego i przekaźnika pod-podnapięciowego.
