Máy cắt không khí: nguyên lý làm việc và ưu điểm

2024 Tác giả: Henry Conors | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-02-12 14:42

Cầu dao không khí là một thiết bị cơ khí đóng cắt có tác dụng dập tắt hồ quang bằng khí nén và tắt, dẫn, bật dòng điện khi mạch được lắp đặt. Nó được sử dụng để ngăn ngừa ngắn mạch và quá tải trong lắp đặt điện, cũng như trong điều khiển mạch điện. Một số thiết bị được trang bị chức năng bảo vệ bổ sung chống lại sự sụt giảm điện áp nghiêm trọng và các tình huống khác.

Mô tả

Có một số yêu cầu nhất định đối với các thiết bị loại này, bao gồm đảm bảo sử dụng liên tục an toàn và bảo vệ đáng tin cậy chống quá tải và ngắn mạch trong mạng. Chất lượng của thiết bị có một vai trò đặc biệt, vì hoạt động của bộ ngắt mạch không khí có thể xảy ra trong các điều kiện nhiệt độ và độ ẩm khác nhau, khi cótải rung động và chuyển đổi thường xuyên. Máy thu điện chịu ảnh hưởng điện động và nhiệt từ công tắc, nhờ đó, tổn thất công nghệ được giảm thiểu và tăng tuổi thọ.

Cầu dao tự động điều khiển và bảo vệ mạng đồng thời. Chúng được phân loại thành nhiều loại theo thời gian phản hồi, được phân bổ cho việc mở liên hệ từ thời điểm có tín hiệu:

chọn lọc;
chuẩn;
tốc độ cao (có chức năng giới hạn dòng điện).

Thiết bị dầu

Những sản phẩm như vậy được làm dưới dạng một chiếc xe tăng hình chữ nhật, hình bầu dục hoặc hình tròn. Bộ ngắt mạch không khí dầu được phát minh vào cuối thế kỷ trước và hoạt động như một bộ ngắt mạch trong các mạch điện cao thế. Chất cách điện với các tiếp điểm cố định được đưa qua vỏ của chúng, được cố định ở cả hai đầu. Sử dụng một thanh cách điện, thiết bị truyền động được nối với một tiếp điểm chuyển động, đến lượt nó, nó nằm giữa hai tiếp điểm cố định một cực. Chúng được bao phủ hoàn toàn bằng dầu biến áp, dầu này sẽ làm đầy bể chứa đến một mức nhất định. Lớp đệm khí chiếm không gian giữa bìa và bề mặt dầu.

Gắn

Thiết kế của thiết bị nằm trong một hộp điện môi. Bộ ngắt mạch không khí được sử dụng cho điện áp thấp được cố định tại chỗ bằng đường ray DIN. Để vặn các phần tửHệ thống dây điện đã được kết nối và sử dụng cần gạt, thiết bị sẽ được tắt và bật. Vỏ được giữ trên thanh ray bằng một chốt đặc biệt - vì vậy, có thể nhanh chóng tháo thiết bị bằng cách di chuyển nó ra xa. Các tiếp điểm cố định và di chuyển rất cần thiết cho quá trình chuyển mạch. Phần tử chuyển động sử dụng một lò xo để cho phép các tiếp điểm được giải phóng. Hành động này có thể được thực hiện bởi một bộ tách từ tính hoặc nhiệt.

Bộ chia nhiệt

Tấm lưỡng kim tạo nên bộ chia nhiệt được đốt nóng bởi điện áp chảy. Cơ chế tách xảy ra sau khi tấm bị uốn cong, do dòng điện chạy qua có điện áp trên giá trị đặt. Các thuộc tính của dòng điện ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian phản hồi, có thể trong vòng một giờ. Phần tử đáp ứng với điện áp đặt trong quá trình sản xuất. Bộ ngắt mạch không khí HBV có thể được sử dụng ngay sau khi tấm kim loại đạt đến nhiệt độ bình thường, điều này không điển hình đối với cầu chì phao.

Magnetic Splitter

Cơ chế hoạt động của thiết bị từ trường là do lõi có thể chuyển động được. Bộ chia của loại này là một cuộn dây điện từ, trong đó dòng điện đi qua công tắc, khi vượt quá giá trị danh định, lõi bắt đầu rút lại. Loại từ tính có đặc tính là phản ứng tức thời, mà loại nhiệt không thể tự hào về nó, nhưng phản ứng chỉ xảy ra khi vượt quá ngưỡng đã đặt đáng kể. Một số loại được sử dụng, có mức độ nhạy cảm khác nhau.

Trong quá trình tách có khả năng xảy ra hồ quang điện. Để tránh điều này, một lưới phóng điện hồ quang được đặt bên cạnh các điểm tiếp xúc và bản thân các phần tử được tạo ở dạng đặc biệt.

Lượt xem

Bộ ngắt mạch không khí có thể có các đặc điểm và tính năng khác nhau, được chia thành các loại nhất định:

có và không có khả năng giới hạn hiện tại;
cực của thiết bị phụ thuộc vào số cực có sẵn;
với bộ chia điện áp không, độc lập hoặc tối đa;
không có danh bạ và với danh bạ miễn phí hiện có cho các mạng phụ;
thuộc tính của độ trễ thời gian bộ chia dòng điện có thể khác nhau: ví dụ: thiết bị có thể có độ trễ phụ thuộc nghịch vào điện áp, không phụ thuộc vào điện áp, hoặc nó có thể không có; một biến thể kết hợp tất cả các thuộc tính cũng có thể;
bộ ngắt mạch không khí, thiết bị có kết nối đa năng, kết hợp (thiết bị đầu cuối phía dưới với kết nối phía sau và thiết bị đầu cuối phía trên với kết nối phía trước) và kết nối phía trước;
Lò xo được kích hoạt, động cơ hoặc bằng tay.

dập tắt hồ quang

Thiết kế có thể có từ một đến bốn cực, trong mọi trường hợp có các tiếp điểm phụ, bộ chia, thiết bị tách, hệ thống dập tắt hồ quang điệnvà hệ thống liên lạc chính. Nó có thể là một giai đoạn (trong trường hợp sử dụng các phần tử gốm-kim loại), hai giai đoạn (hồ quang và các tiếp điểm chính) và ba giai đoạn (ngoài hồ quang và các tiếp điểm chính, các tiếp điểm trung gian được thêm vào).

Hệ thống dập tắt hồ quang có thể được chế tạo bằng máng dập hồ quang đặc biệt trong các khoang hoặc có các khoang có khe hở nhỏ. Đối với hoạt động điện áp cao, các loại kết hợp được sử dụng, kết hợp hai tùy chọn để dập tắt hồ quang.

Tính năng

Bất kỳ máy cắt không khí VVB nào đều có giới hạn điện áp ngắn mạch đã đặt, nếu có dòng điện cao hơn thông số hiện có, có khả năng hàn hoặc cháy các tiếp điểm và kết quả là thiết bị bị đứt. Nó có thể được thực hiện trong một phiên bản có thể thu vào hoặc cố định, và có động cơ hoặc truyền động bằng tay. Biến tần có thể hoạt động bằng khí nén, điều khiển từ xa, điện từ và các hoạt động khác và được thiết kế để tắt và bật thiết bị.

Một rơle với cơ chế hoạt động trực tiếp đóng vai trò như một bộ chia. Trong trường hợp này, các bộ phận nhiệt kim hoặc điện từ cung cấp khả năng tắt nếu mạng sơ cấp được đặc trưng bởi sự vắng mặt của dòng điện, cũng như trong quá trình quá tải và ngắn mạch. Thiết kế tách rời bao gồm lò xo hành trình, tay quay, chốt và đòn bẩy. Ngoài việc mở cầu dao, nó còn được sử dụng để ngăn chặn khả năng đóng khi đoản mạch.

Trích

Quá trình tắt máy có thể được đặc trưng bởi sự hiện diện của sự chậm trễhoặc sự vắng mặt của nó. Loại công tắc, đặc biệt là tốc độ phản hồi của nó, phụ thuộc vào khoảng thời gian mà giá trị hiện có bị vượt quá và các tiếp điểm phân kỳ. Vì vậy, tốc độ cao, chuyển mạch chọn lọc và tiêu chuẩn đã trở nên phổ biến. Hai tùy chọn cuối cùng không có khả năng giới hạn hiện tại. Trong các thiết bị chọn lọc, bảo vệ mạng được thực hiện bằng cách sử dụng các thiết bị chuyển mạch được cài đặt với các tốc độ phản hồi khác nhau: người tiêu dùng có giá trị nhỏ nhất, thông số này tăng dần về phía nguồn điện.

Công tắc và cầu chì

Quá tải trong mạng có thể dẫn đến hỏa hoạn hoặc ít nhất là làm hỏng thiết bị điện đã lắp đặt. Để ngăn chặn những tình huống như vậy, một cầu dao không khí cho STP 100 và một cầu chì được sử dụng, cơ chế của nó là ngắt dòng điện, nhưng mỗi loại có đặc điểm riêng. Bộ phận chính của cầu chì là phần tử kim loại nóng chảy khi bị nung nóng quá mức. Bộ ngắt mạch không khí sử dụng một cơ chế đặc biệt được kích hoạt bởi điện áp tới hạn và nó đủ để khởi động thiết bị sau khi phản ứng, trong khi cầu chì thường phải được thay thế bằng cầu chì mới, nhưng ưu điểm chính của chúng là tốc độ phản hồi nhanh.

Cũng cần lưu ý là tùy theo điều kiện hoạt động mà lựa chọn phù hợp hơn. Cầu chì được thực hiện trong tất cảcửa hàng của các sản phẩm liên quan và đáng chú ý vì chi phí thấp của chúng. Phản hồi quá áp nhanh cung cấp khả năng bảo vệ đáng tin cậy cho các thiết bị có độ nhạy cao.

Ngoài khả năng đặt lại, máy cắt không khí 110kV còn có nhiều mặt tích cực khác. Ví dụ: bạn có thể xác định ngay thiết bị phản ứng và nhanh chóng đưa nó vào hoạt động.

Mặt tiêu cực

Nhược điểm chính là tốn kém chi phí lắp đặt và sửa chữa bộ ngắt mạch không khí. Chúng cũng có đặc điểm là tốc độ phản hồi chậm hơn khi vượt quá dòng định mức, vì điều này có khả năng gây hư hỏng cho các thiết bị điện tử. Ngoài ra, chúng rất nhạy cảm với căng thẳng cơ học và rung động.

Vì cầu dao và cầu chì có chức năng khác nhau nên chúng không thể thay thế cho nhau. Để quyết định thiết bị nào bạn cần, bạn nên liên hệ với các chuyên gia, họ sẽ giúp bạn chọn phương án tốt nhất cho mạng điện hiện có.

Bảo vệ bổ sung

Để ngăn ngừa thiệt hại cho các thiết bị do tăng điện áp, biện pháp bảo vệ chống tăng áp mạng được sử dụng. Có hai lựa chọn để lắp các thiết bị như vậy: trên một thanh ray đặc biệt trong tủ điện khi được sử dụng cho một nhóm người tiêu dùng năng lượng hoặc cục bộ tại một thiết bị cụ thể.

Các thiết bị như vậy có thể lọc dòng điện đột ngột khẩn cấp trong mạng bên ngoài và chặn dòng công suất cao. Mặc dùthực tế là các đỉnh điện áp không đến các hộ tiêu thụ năng lượng, dòng điện vẫn ở mức cũ. Các mạch điện tử mới nhất đảm bảo thời gian chạy lâu và thời gian đáp ứng nhanh. Bảo vệ mạng do bộ xử lý điện tử phản ứng với việc vượt quá các thông số trong một phần nghìn giây.

Hiệu quả

Ngày nay, các loại cầu dao không khí đã trở nên hoàn hảo hơn và hoạt động tốt hơn, điều này đã đạt được bằng cách thực hiện các bổ sung sau:

Bộ máy phát điện sử dụng mạch làm mát cưỡng bức.
Vật liệu chất lượng và cấu tạo tỉ mỉ đảm bảo độ tin cậy cao và tuổi thọ lâu dài trước khi cần sửa chữa.
Sự tăng đột biến khi chuyển mạch đã có một hạn chế, sự hiện diện của nó đóng một vai trò đặc biệt đối với các thiết bị điện áp cao.
Bố cục loạt mô-đun cung cấp khả năng tạo từ các mô-đun giống hệt nhau của một số loạt, được đặc trưng bởi dải điện áp rộng, để kiểm tra và nhận ra các thiết bị dễ sản xuất, lắp đặt và sau đó vận hành.
Sử dụng các sơ đồ điều khiển với phản ứng nhanh và thời gian thay đổi tối thiểu. Nhiệm vụ chính của chúng là đảm bảo hoạt động của các thiết bị vượt quá điện áp đáng kể và ngắt kết nối trong nửa chu kỳ. Ngoài ra, do chúng, các thiết bị có chức năng bật và tắt đồng bộ.
Các yếu tố để dập tắt hồ quangđược đặt trong khí nén. Điều này đạt được các đặc tính thông lượng cao đối với điện áp danh định, cách điện đáng tin cậy của các khoảng trống giữa các tiếp điểm, phản ứng nhanh và đặc tính chuyển mạch. Thông thường, áp suất không khí nằm trong khoảng 6-8 MPa.