Ano ang mga uri at uri ng mga circuit breaker sa mga de-koryenteng network

Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga switching device na ito mula sa lahat ng iba pang katulad na device ay ang kumplikadong kumbinasyon ng mga kakayahan:

1. upang mapanatili ang nominal load sa system sa loob ng mahabang panahon dahil sa maaasahang paghahatid ng malalakas na alon ng kuryente sa pamamagitan ng mga contact nito;

2. upang protektahan ang mga kagamitan sa pagpapatakbo mula sa hindi sinasadyang pinsala sa electrical circuit sa pamamagitan ng mabilis na pagdiskonekta ng power supply mula dito.

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon sa pagpapatakbo ng kagamitan, maaaring manu-manong ilipat ng operator ang load gamit ang mga circuit breaker, na nagbibigay ng:

• iba't ibang mga scheme ng kapangyarihan;

• baguhin ang pagsasaayos ng network;

• pag-alis ng kagamitan mula sa operasyon.

Ang mga emerhensiyang sitwasyon sa mga sistema ng kuryente ay nangyayari kaagad at kusang-loob. Ang isang tao ay hindi mabilis na tumugon sa kanyang hitsura at gumawa ng mga hakbang upang maalis ang mga ito. Ang function na ito ay itinalaga sa mga awtomatikong device na nakapaloob sa circuit breaker.

Sa elektrisidad, tinatanggap ang dibisyon ng mga de-koryenteng sistema ayon sa uri ng kasalukuyang:

• permanente;

• alternating sinusoidal.

Bilang karagdagan, mayroong isang pag-uuri ng kagamitan ayon sa magnitude ng boltahe para sa:

• mababang boltahe - mas mababa sa isang libong volts;

• mataas na boltahe - lahat ng iba pa.

Para sa lahat ng uri ng mga sistemang ito, ang kanilang sariling mga circuit breaker na idinisenyo para sa paulit-ulit na operasyon ay nilikha.

Mga AC circuit

Ang kategoryang ito ng mga susi ay may malaking assortment ng mga modelo na ginawa ng mga modernong tagagawa. Ito ay inuri ayon sa boltahe ng mains at kasalukuyang pagkarga.

Mga kagamitang elektrikal hanggang sa 1000 volts

Ayon sa kapangyarihan ng ipinadalang kuryente, ang mga awtomatikong switch sa mga alternating current circuit ay karaniwang nahahati sa:

1. modular;

2. sa isang molded case;

3. kapangyarihan hangin.

Mga modular na disenyo

Ang partikular na disenyo sa anyo ng mga maliliit na karaniwang module na may lapad na multiple na 17.5 mm ay tumutukoy sa kanilang pangalan at disenyo na may posibilidad na i-mount sa isang Din-rail.

Ang panloob na istraktura ng isa sa mga circuit breaker na ito ay ipinapakita sa larawan. Ang katawan nito ay ganap na gawa sa isang matibay na dielectric na materyal na nag-aalis electric shock sa isang tao.

Ang mga wire ng supply at output ay konektado sa upper at lower terminal block ayon sa pagkakabanggit. Para sa manu-manong kontrol ng switch state, isang lever na may dalawang nakapirming posisyon ay naka-install:

• ang itaas ay idinisenyo upang matustusan ang kasalukuyang sa pamamagitan ng isang saradong kontak sa suplay ng kuryente;

• sa ibaba — nagbibigay ng break sa power circuit.

Ang bawat isa sa mga makinang ito ay idinisenyo para sa tuluy-tuloy na operasyon sa isang tiyak na halaga kasalukuyang na-rate (Yin). Kung ang load ay nagiging mas malaki, ang power contact ay nasira. Para sa layuning ito, dalawang uri ng proteksyon ang inilalagay sa loob ng kahon:

1. thermal release;

2. kasalukuyang interrupt.

Ang prinsipyo ng kanilang operasyon ay ginagawang posible na ipaliwanag ang kasalukuyang katangian ng oras, na nagpapahayag ng pag-asa ng oras ng operasyon ng proteksyon sa load o kasalukuyang fault na dumadaan dito.

Ang graph na ipinapakita sa larawan ay ibinibigay para sa isang partikular na circuit breaker kapag ang limitasyon sa operating zone ay pinili sa 5 ÷ 10 beses ang rate ng kasalukuyang.

Sa kaso ng paunang overload, thermal release mula sa bimetallic plate, na may mas mataas na kasalukuyang unti-unting nagpapainit, yumuko at kumikilos sa mekanismo ng pag-shutdown hindi kaagad, ngunit may ilang oras na pagkaantala.

Kaya, pinapayagan nito ang mga maliliit na overload na nauugnay sa isang panandaliang koneksyon ng mga user na mag-self-delete at alisin ang mga hindi kinakailangang shutdown. Kung ang load ay nagbibigay ng kritikal na pag-init ng mga kable at pagkakabukod, ang power contact ay nasira.

Kapag ang isang emergency na kasalukuyang nangyayari sa protektadong circuit, na may kakayahang sunugin ang kagamitan gamit ang enerhiya nito, pagkatapos ay isang electromagnetic coil ang gagana. Sa isang impulse, dahil sa pagtaas ng load na naganap, itinapon nito ang core sa mekanismo ng biyahe upang agad na ihinto ang out-of-bounds mode.

Ipinapakita ng graph na kapag mas mataas ang mga short-circuit na alon, mas mabilis silang natatapon ng electromagnetic release.

Gumagana ang automatic steam protector ng sambahayan sa parehong mga prinsipyo.

Kapag ang mga malalaking alon ay nagambala, ang isang electric arc ay nilikha, ang enerhiya na maaaring sumunog sa mga contact. Upang alisin ang epekto nito, ang isang arc extinguishing chamber ay ginagamit sa mga circuit breaker, na naghahati sa arc discharge sa maliliit na stream at pinapatay ang mga ito dahil sa paglamig.

Maramihang mga cutout ng mga modular na istruktura

Ang mga magnetic trip ay nakatutok at itinutugma upang gumana sa mga partikular na load dahil lumilikha sila ng iba't ibang transient kapag nagsimula ang mga ito. Halimbawa, kapag lumipat sa iba't ibang mga fixture ng ilaw, ang panandaliang inrush na kasalukuyang dahil sa pagbabago ng paglaban ng filament ay maaaring lumapit ng tatlong beses sa nominal na halaga.

Samakatuwid, para sa grupo ng mga socket ng mga apartment at lighting circuit, kaugalian na pumili ng mga awtomatikong switch na may kasalukuyang-oras na katangian ng uri ng «B». Iyon ay 3 ÷ 5 pulgada.

Ang mga induction motor, kapag umiikot ang isang hinihimok na rotor, ay nagdudulot ng mas malalaking overload na alon. Para sa kanila, pumili ng mga makina na may katangian na «C» o — 5 ÷ 10 In. Dahil sa nilikha na reserba sa oras at kasalukuyang, pinapayagan nila ang motor na paikutin at ginagarantiyahan na pumasok sa operating mode nang walang mga hindi kinakailangang shutdown.

Sa pang-industriya na produksyon, sa mga metal cutting machine at mga mekanismo, may mga load drive na konektado sa mga motor na lumilikha ng mas maraming labis na karga. Para sa mga naturang layunin, ginagamit ang mga awtomatikong switch na may katangian na «D» na may rating na 10 ÷ 20 In. Napatunayan nilang mabuti ang kanilang mga sarili kapag nagtatrabaho sa mga circuit na may active-inductive load.

Bilang karagdagan, ang mga makina ay may tatlong higit pang uri ng karaniwang mga katangian ng kasalukuyang oras na ginagamit para sa mga espesyal na layunin:

1. "A" — para sa mahabang mga kable na may aktibong pagkarga o proteksyon ng mga semiconductor device na may halaga na 2 ÷ 3 In;

2. "K" - para sa mga ipinahayag na pasaklaw na pagkarga;

3. «Z» — para sa mga elektronikong aparato.

Sa teknikal na dokumentasyon ng iba't ibang mga tagagawa, ang halaga ng limitasyon para sa huling dalawang uri ay maaaring bahagyang naiiba.

Mga molded box circuit breaker

Ang klase ng mga device na ito ay maaaring lumipat ng mas matataas na agos kaysa sa mga modular na disenyo. Ang kanilang load ay maaaring umabot sa mga halaga ng hanggang 3.2 kiloamperes.

Ginagawa ang mga ito ayon sa parehong mga prinsipyo tulad ng mga modular na istruktura, ngunit isinasaalang-alang ang tumaas na mga kinakailangan para sa pagpapadala ng tumaas na pagkarga, sinusubukan nilang bigyan sila ng medyo maliit na sukat at mataas na teknikal na kalidad.

Ang mga makinang ito ay dinisenyo para sa ligtas na operasyon sa mga pasilidad na pang-industriya. Ayon sa halaga ng nominal na kasalukuyang, sila ay may kondisyon na nahahati sa tatlong grupo na may kakayahang lumipat ng mga load hanggang sa 250, 1000 at 3200 amperes.

Structural na disenyo ng kanilang katawan: tatlo o apat na poste na mga modelo.

Mga power air switch

Nagtatrabaho sila sa mga pang-industriyang instalasyon at lumalaban sa napakabibigat na agos hanggang 6.3 kiloamperes.

Ito ang mga pinakakumplikadong device para sa pagpapalit ng mga device na mababa ang boltahe. Ginagamit ang mga ito para sa pagpapatakbo at proteksyon ng mga electrical system bilang mga input at output device para sa mga high power distribution system at para sa pagkonekta ng mga generator, transformer, capacitor o malalakas na electric motors.

Ang isang eskematiko na representasyon ng kanilang panloob na istraktura ay ipinapakita sa larawan.

Dito ginagamit na ngayon ang double disconnection ng supply contact at ang mga arc extinguishing chamber na may grids ay naka-install sa bawat panig ng disconnection.

Kasama sa algorithm ng operasyon ang closing coil, ang closing spring, ang motor drive ng spring charge at ang mga elemento ng automation. Ang isang kasalukuyang transpormer na may proteksiyon at pagsukat ng coil ay isinama upang masubaybayan ang kasalukuyang mga pagkarga.

Mga kagamitang elektrikal na higit sa 1000 volts

Ang mga circuit breaker para sa mataas na boltahe na kagamitan ay napakakomplikadong mga teknikal na aparato at mahigpit na ginawa nang paisa-isa para sa bawat klase ng boltahe. Karaniwang ginagamit ang mga ito ng mga substation ng transpormer.

Ang mga kinakailangan ay ipinapataw sa kanila:

• mataas na pagiging maaasahan;

• seguridad;

• pagiging produktibo;

• kadalian ng paggamit;

• kamag-anak na katahimikan sa panahon ng operasyon;

• pinakamainam na presyo.

Ang mga load na nasira mataas na boltahe circuit breaker sa kaganapan ng isang emergency stop na sinamahan ng isang napakalakas na arko. Ang iba't ibang mga pamamaraan ay ginagamit upang patayin ito, kabilang ang pagsira sa circuit sa isang espesyal na kapaligiran.

Kasama sa switch na ito ang:

• sistema ng pakikipag-ugnay;

• arc extinguishing device;

• mga live na bahagi;

• insulated na pabahay;

• mekanismo ng pagmamaneho.

Ang isa sa mga switching device na ito ay ipinapakita sa larawan.

Para sa mataas na kalidad na operasyon ng circuit sa naturang mga istraktura, bilang karagdagan sa operating boltahe, isaalang-alang ang:

• ang nominal na halaga ng kasalukuyang load para sa maaasahang paghahatid nito sa estado ng on;

• maximum na kasalukuyang short-circuit sa eff. halaga na maaaring mapaglabanan ng mekanismo ng pagsasara;

• tinatanggap na bahagi ng aperiodic current sa oras ng pagkabigo ng circuit;

• auto relose na mga kakayahan at dalawang AR cycle.

Ayon sa mga paraan ng pag-aalis ng arko sa panahon ng tripping, ang mga switch ay inuri sa:

• mantikilya;

• vacuum;

• hangin;

• SF6 gas;

• autogas;

• electromagnetic;

• autoneumatic.

Para sa maaasahan at maginhawang operasyon, nilagyan sila ng mekanismo ng pagmamaneho na maaaring gumamit ng isa o ilang uri ng enerhiya o ang kanilang mga kumbinasyon:

• itinaas ang tagsibol;

• itinaas ang pagkarga;

• naka-compress na presyon ng hangin;

• electromagnetic pulse mula sa solenoid.

Depende sa mga kondisyon ng paggamit, maaari silang malikha na may kakayahang magtrabaho sa mga boltahe mula isa hanggang 750 kilovolts kasama. Natural, iba ang disenyo nila. mga sukat, awtomatiko at remote control na kakayahan, mga setting ng proteksyon para sa ligtas na operasyon.

Ang mga auxiliary system ng naturang mga circuit breaker ay maaaring magkaroon ng napakakomplikadong branched na istraktura at matatagpuan sa mga karagdagang panel sa mga espesyal na teknikal na gusali.

Mga DC circuit

Ang mga network na ito ay mayroon ding malaking bilang ng mga switch na may iba't ibang mga kakayahan.

Mga kagamitang elektrikal hanggang sa 1000 volts

Ang mga modernong DIN-rail mountable modular device ay malawakang ipinakita dito.

Matagumpay silang umakma sa mga klase ng mga lumang makina ng ganitong uri AP-50, AE at iba pa, na naayos sa mga dingding ng mga panel na may mga koneksyon sa tornilyo.

Ang mga modular na disenyo ng DC ay may parehong istraktura at prinsipyo ng pagpapatakbo tulad ng kanilang mga katapat na AC. Maaari silang isagawa ng isa o ilang mga yunit at pinili ayon sa pagkarga.

Mga kagamitang elektrikal na higit sa 1000 volts

Ang mga high voltage DC circuit breaker ay ginagamit sa mga electrolysis plant, metalurgical industrial facility, railway at urban electrified transport at power plants.

Ang mga pangunahing teknikal na kinakailangan para sa pagpapatakbo ng naturang mga aparato ay tumutugma sa kanilang mga alternating kasalukuyang katapat.

Hybrid circuit breaker

Nagawa ng mga siyentipiko mula sa Swedish-Swiss na kumpanya na ABB na bumuo ng isang high-voltage DC circuit breaker na pinagsasama ang dalawang power structure sa device nito:

1.SF6 gas;

2. vacuum.

Ito ay tinatawag na hybrid (HVDC) at gumagamit ng teknolohiya ng sunud-sunod na arc extinguishing sa dalawang media nang sabay: sulfur hexafluoride at vacuum. Para sa layuning ito, ang sumusunod na aparato ay binuo.

Inilapat ang boltahe sa tuktok na bus ng hybrid vacuum circuit breaker at inalis mula sa ibabang bus ng SF6 circuit breaker.

Ang mga power supply ng dalawang switching device ay konektado sa serye at kinokontrol ng kanilang magkahiwalay na drive. Upang gumana ang mga ito nang sabay-sabay, nilikha ang isang naka-synchronize na coordinate operation control device, na nagpapadala ng mga command sa isang independently powered control mechanism sa pamamagitan ng optical channel.

Salamat sa paggamit ng mga high-precision na teknolohiya, nagawa ng mga designer ang koordinasyon ng mga aksyon ng mga drive ng dalawang drive, na umaangkop sa isang agwat ng oras na mas mababa sa isang microsecond.

Ang circuit breaker ay kinokontrol ng isang relay protection unit na nakapaloob sa linya ng kuryente sa pamamagitan ng repeater.

Ginawang posible ng hybrid circuit breaker na makabuluhang taasan ang kahusayan ng pinagsama-samang SF6 at mga istruktura ng vacuum sa pamamagitan ng pagsasamantala sa kanilang mga pinagsamang katangian. Kasabay nito, posible na mapagtanto ang mga pakinabang sa iba pang mga analogue:

1. ang kakayahang mapagkakatiwalaan na patayin ang mga short-circuit na alon sa mataas na boltahe;

2. ang posibilidad ng maliliit na pagsisikap na isagawa ang paglipat ng mga elemento ng kapangyarihan, na naging posible upang makabuluhang bawasan ang mga sukat at, nang naaayon, ang presyo ng kagamitan;

3. ang pagkakaroon ng pagtugon sa iba't ibang pamantayan para sa paglikha ng mga istrukturang gumagana bilang bahagi ng isang hiwalay na circuit breaker o mga compact na aparato ng isang substation;

4.ang kakayahang alisin ang mga epekto ng mabilis na pagtaas ng stress sa panahon ng pagbawi;

5. Kakayahang bumuo ng isang pangunahing module para sa pagtatrabaho sa mga boltahe hanggang sa 145 kilovolts at higit pa.

Ang isang natatanging tampok ng disenyo ay ang kakayahang masira ang isang de-koryenteng circuit sa 5 millisecond, na halos imposibleng gawin sa mga power device ng isa pang disenyo.

Ang hybrid circuit breaker ay niraranggo sa nangungunang sampung pag-unlad ng taon ng MIT (Massachusetts Institute of Technology) Technology Review.

Ang iba pang mga tagagawa ng mga de-koryenteng kagamitan ay nakikibahagi sa katulad na pananaliksik. Nakamit din nila ang ilang mga resulta. Ngunit nauuna sa kanila ang ABB sa usaping ito. Naniniwala ang pamamahala nito na ang AC transmission ay nagdudulot ng mabibigat na pagkalugi nito. Ang mga ito ay maaaring lubos na mabawasan sa pamamagitan ng paggamit ng direktang boltahe na mataas na boltahe na circuits.