Apakah jenis dan jenis pemutus litar dalam rangkaian elektrik

Perbezaan utama antara peranti pensuisan ini daripada semua peranti lain yang serupa ialah gabungan keupayaan yang kompleks:

1. untuk mengekalkan beban nominal dalam sistem untuk masa yang lama kerana penghantaran arus elektrik yang boleh dipercayai melalui sesentuhnya;

2. untuk melindungi peralatan operasi daripada kerosakan yang tidak disengajakan dalam litar elektrik dengan segera memutuskan bekalan kuasa daripadanya.

Di bawah keadaan operasi peralatan biasa, pengendali boleh menukar beban secara manual dengan pemutus litar, dengan menyediakan:

• skim kuasa yang berbeza;

• menukar konfigurasi rangkaian;

• menarik balik peralatan daripada operasi.

Situasi kecemasan dalam sistem elektrik berlaku serta-merta dan secara spontan. Seseorang tidak dapat bertindak balas dengan cepat terhadap penampilannya dan mengambil langkah untuk menghapuskannya. Fungsi ini diberikan kepada peranti automatik yang dibina ke dalam pemutus litar.

Dalam elektrik, pembahagian sistem elektrik mengikut jenis arus diterima:

• kekal;

• sinusoidal berselang-seli.

Di samping itu, terdapat klasifikasi peralatan mengikut magnitud voltan untuk:

• voltan rendah - kurang daripada seribu volt;

• voltan tinggi - segala-galanya.

Untuk semua jenis sistem ini, pemutus litar mereka sendiri yang direka untuk operasi berulang telah dicipta.

litar AC

Kategori kunci ini mempunyai pelbagai jenis model yang dihasilkan oleh pengeluar moden. Ia dikelaskan oleh voltan sesalur dan beban arus.

Peralatan elektrik sehingga 1000 volt

Mengikut kuasa elektrik yang dihantar, suis automatik dalam litar arus ulang-alik secara konvensional dibahagikan kepada:

1. modular;

2. dalam kes acuan;

3. udara kuasa.

Reka bentuk modular

Reka bentuk khusus dalam bentuk modul standard kecil dengan gandaan lebar 17.5 mm menentukan nama dan reka bentuknya dengan kemungkinan dipasang pada Din-rail.

Struktur dalaman salah satu pemutus litar ini ditunjukkan dalam foto. Badannya dibuat sepenuhnya daripada bahan dielektrik tahan lama yang menghilangkan kejutan elektrik kepada seseorang.

Wayar bekalan dan keluaran masing-masing disambungkan ke blok terminal atas dan bawah. Untuk kawalan manual keadaan suis, tuil dengan dua kedudukan tetap dipasang:

• bahagian atas direka untuk membekalkan arus melalui hubungan bekalan kuasa tertutup;

• di bawah — memberikan pemecahan dalam litar kuasa.

Setiap mesin ini direka untuk operasi berterusan pada nilai tertentu nilai semasa (Yin). Jika beban menjadi lebih besar, sesentuh kuasa terputus. Untuk tujuan ini, dua jenis perlindungan diletakkan di dalam kotak:

1. pelepasan haba;

2. gangguan semasa.

Prinsip operasi mereka memungkinkan untuk menerangkan ciri semasa masa, yang menyatakan pergantungan masa operasi perlindungan pada beban atau arus kerosakan yang melaluinya.

Graf yang ditunjukkan dalam foto diberikan untuk satu pemutus litar tertentu apabila zon operasi had dipilih pada 5 ÷ 10 kali arus undian.

Dalam kes terlebih beban awal, pelepasan haba daripada plat dwilogam, yang dengan arus meningkat secara beransur-ansur memanaskan, bengkok dan bertindak pada mekanisme penutupan tidak serta-merta, tetapi dengan kelewatan masa.

Oleh itu, ia membenarkan lebihan kecil yang dikaitkan dengan sambungan jangka pendek pengguna untuk mengalih keluar sendiri dan menghapuskan penutupan yang tidak perlu. Jika beban menyediakan pemanasan kritikal pendawaian dan penebat, sesentuh kuasa terputus.

Apabila arus kecemasan berlaku dalam litar terlindung, mampu membakar peralatan dengan tenaganya, maka gegelung elektromagnet mula bertindak. Dengan impuls, disebabkan peningkatan beban yang telah berlaku, ia melemparkan teras pada mekanisme perjalanan untuk menghentikan serta-merta mod luar sempadan.

Graf menunjukkan bahawa semakin tinggi arus litar pintas, semakin cepat ia tersandung oleh pelepasan elektromagnet.

Pelindung stim automatik isi rumah berfungsi pada prinsip yang sama.

Apabila arus besar terganggu, arka elektrik dicipta, tenaga yang boleh membakar kenalan. Untuk menghapuskan kesannya, ruang pemadam arka digunakan dalam pemutus litar, yang membahagikan nyahcas arka kepada aliran kecil dan memadamkannya kerana penyejukan.

Potongan berbilang struktur modular

Perjalanan magnet ditala dan dipadankan untuk berfungsi dengan beban tertentu kerana ia mencipta transien yang berbeza apabila ia bermula. Sebagai contoh, apabila menghidupkan pelbagai lekapan lampu, arus masuk jangka pendek akibat perubahan rintangan filamen boleh menghampiri tiga kali ganda nilai nominal.

Oleh itu, untuk kumpulan soket pangsapuri dan litar pencahayaan, adalah kebiasaan untuk memilih suis automatik dengan ciri masa semasa jenis «B». Itu 3 ÷ 5 inci.

Motor aruhan, apabila memutar pemutar yang digerakkan, menyebabkan arus beban lebih besar. Bagi mereka, pilih mesin dengan ciri «C» atau — 5 ÷ 10 In. Oleh kerana rizab yang dibuat dalam masa dan semasa, mereka membenarkan motor berputar dan dijamin memasuki mod operasi tanpa penutupan yang tidak perlu.

Dalam pengeluaran perindustrian, pada mesin dan mekanisme pemotong logam, terdapat pemacu bermuatan yang disambungkan ke motor yang menghasilkan lebih banyak beban lebih. Untuk tujuan sedemikian, suis automatik dengan ciri «D» dengan penarafan 10 ÷ 20 In digunakan. Mereka telah membuktikan diri mereka dengan baik apabila bekerja dalam litar dengan beban induktif aktif.

Di samping itu, mesin mempunyai tiga lagi jenis ciri arus masa standard yang digunakan untuk tujuan khas:

1. "A" — untuk pendawaian panjang dengan beban aktif atau perlindungan peranti semikonduktor dengan nilai 2 ÷ 3 In;

2. "K" — untuk beban induktif yang dinyatakan;

3. «Z» — untuk peranti elektronik.

Dalam dokumentasi teknikal pengeluar yang berbeza, nilai had untuk dua jenis terakhir mungkin berbeza sedikit.

Pemutus litar kotak acuan

Kelas peranti ini boleh menukar arus yang lebih tinggi daripada reka bentuk modular. Beban mereka boleh mencapai nilai sehingga 3.2 kiloampere.

Mereka dihasilkan mengikut prinsip yang sama seperti struktur modular, tetapi dengan mengambil kira keperluan yang meningkat untuk menghantar beban yang meningkat, mereka cuba memberi mereka dimensi yang agak kecil dan kualiti teknikal yang tinggi.

Mesin ini direka bentuk untuk operasi yang selamat di kemudahan industri. Mengikut nilai arus nominal, mereka dibahagikan secara bersyarat kepada tiga kumpulan dengan keupayaan untuk menukar beban sehingga 250, 1000 dan 3200 ampere.

Reka bentuk struktur badan mereka: model tiga atau empat tiang.

Suis udara kuasa

Mereka bekerja dalam pemasangan industri dan menahan arus yang sangat deras sehingga 6.3 kiloampere.

Ini adalah peranti paling kompleks untuk menukar peranti voltan rendah. Ia digunakan untuk pengendalian dan perlindungan sistem elektrik sebagai peranti input dan output untuk sistem pengagihan kuasa tinggi dan untuk menyambungkan penjana, transformer, kapasitor atau motor elektrik berkuasa.

Perwakilan skematik struktur dalaman mereka ditunjukkan dalam foto.

Di sini pemotongan dua kali sesentuh bekalan kini digunakan dan ruang pemadam arka dengan grid dipasang pada setiap sisi pemotongan.

Algoritma operasi termasuk gegelung penutup, spring penutup, pemacu motor cas spring dan elemen automasi. Transformer arus dengan gegelung pelindung dan pengukur disepadukan untuk memantau beban semasa.

Peralatan elektrik melebihi 1000 volt

Pemutus litar untuk peralatan voltan tinggi adalah peranti teknikal yang sangat kompleks dan dibuat secara ketat secara individu untuk setiap kelas voltan. Mereka biasa digunakan daripada pencawang pengubah.

Keperluan dikenakan ke atas mereka:

• kebolehpercayaan yang tinggi;

• keselamatan;

• produktiviti;

• kemudahan penggunaan;

• senyap relatif semasa operasi;

• harga optimum.

Beban yang pecah pemutus litar voltan tinggi sekiranya berlaku perhentian kecemasan disertai dengan arka yang sangat kuat. Pelbagai kaedah digunakan untuk memadamkannya, termasuk memutuskan litar dalam persekitaran khas.

Suis ini termasuk:

• sistem hubungan;

• peranti pemadam arka;

• bahagian hidup;

• perumahan terlindung;

• mekanisme pemacu.

Salah satu peranti pensuisan ini ditunjukkan dalam foto.

Untuk pengendalian litar berkualiti tinggi dalam struktur sedemikian, sebagai tambahan kepada voltan operasi, pertimbangkan:

• nilai nominal arus beban untuk penghantaran yang boleh dipercayai dalam keadaan hidup;

• arus litar pintas maksimum pada eff. nilai yang boleh tahan oleh mekanisme penutupan;

• komponen arus aperiodik yang boleh diterima pada masa kegagalan litar;

• keupayaan tutup semula automatik dan dua kitaran AR.

Mengikut kaedah memadamkan arka semasa tersandung, suis dikelaskan kepada:

• mentega;

• vakum;

• udara;

• gas SF6;

• autogas;

• elektromagnet;

• autoneumatik.

Untuk operasi yang boleh dipercayai dan mudah, mereka dilengkapi dengan mekanisme pemacu yang boleh menggunakan satu atau beberapa jenis tenaga atau gabungannya:

• musim bunga meningkat;

• beban terangkat;

• tekanan udara termampat;

• nadi elektromagnet daripada solenoid.

Bergantung pada keadaan penggunaan, ia boleh dibuat dengan keupayaan untuk bekerja pada voltan dari satu hingga 750 kilovolt termasuk. Sememangnya, mereka mempunyai reka bentuk yang berbeza. dimensi, keupayaan kawalan automatik dan jauh, tetapan perlindungan untuk operasi yang selamat.

Sistem tambahan pemutus litar sedemikian boleh mempunyai struktur bercabang yang sangat kompleks dan terletak pada panel tambahan dalam bangunan teknikal khas.

litar DC

Rangkaian ini juga mempunyai sejumlah besar suis dengan keupayaan yang berbeza.

Peralatan elektrik sehingga 1000 volt

Peranti modular boleh lekap DIN-rel moden dibentangkan secara besar-besaran di sini.

Mereka berjaya melengkapkan kelas mesin lama jenis ini AP-50, AE dan seumpamanya, yang dipasang pada dinding panel dengan sambungan skru.

Reka bentuk modular DC mempunyai struktur dan prinsip operasi yang sama seperti rakan AC mereka. Ia boleh dilakukan oleh satu atau beberapa unit dan dipilih mengikut beban.

Peralatan elektrik melebihi 1000 volt

Pemutus litar DC voltan tinggi digunakan dalam loji elektrolisis, kemudahan industri metalurgi, kereta api dan pengangkutan elektrik bandar dan loji kuasa.

Keperluan teknikal utama untuk pengendalian peranti sedemikian sepadan dengan rakan arus ulang-alik mereka.

Pemutus litar hibrid

Para saintis dari syarikat Sweden-Swiss ABB berjaya membangunkan pemutus litar DC voltan tinggi yang menggabungkan dua struktur kuasa dalam perantinya:

1. SF6 gas;

2. vakum.

Ia dipanggil hibrid (HVDC) dan menggunakan teknologi pemadaman arka berjujukan dalam dua media pada masa yang sama: sulfur heksafluorida dan vakum. Untuk tujuan ini, peranti berikut dipasang.

Voltan digunakan pada bas atas pemutus litar vakum hibrid dan dikeluarkan dari bas bawah pemutus litar SF6.

Bekalan kuasa kedua-dua peranti pensuisan disambungkan secara bersiri dan dikawal oleh pemacu berasingan mereka. Untuk membolehkan mereka berfungsi secara serentak, peranti kawalan operasi koordinat disegerakkan telah dicipta, yang menghantar arahan kepada mekanisme kawalan berkuasa bebas melalui saluran optik.

Terima kasih kepada penggunaan teknologi berketepatan tinggi, pereka bentuk dapat mencapai penyelarasan tindakan pemacu kedua-dua pemacu, yang sesuai dengan selang masa kurang daripada satu mikrosaat.

Pemutus litar dikawal oleh unit perlindungan geganti yang dibina ke dalam talian kuasa melalui pengulang.

Pemutus litar hibrid memungkinkan untuk meningkatkan kecekapan komposit SF6 dan struktur vakum dengan mengeksploitasi ciri gabungannya. Pada masa yang sama, adalah mungkin untuk menyedari kelebihan berbanding analog lain:

1. keupayaan untuk mematikan arus litar pintas dengan pasti pada voltan tinggi;

2. kemungkinan usaha kecil untuk menjalankan pensuisan elemen kuasa, yang memungkinkan untuk mengurangkan dengan ketara dimensi dan, dengan itu, harga peralatan;

3. ketersediaan memenuhi piawaian yang berbeza untuk mencipta struktur yang berfungsi sebagai sebahagian daripada pemutus litar berasingan atau peranti padat bagi satu pencawang;

4.keupayaan untuk menghapuskan kesan tekanan yang semakin meningkat semasa pemulihan;

5. Keupayaan untuk membentuk modul asas untuk bekerja dengan voltan sehingga 145 kilovolt dan banyak lagi.

Ciri tersendiri reka bentuk ialah keupayaan untuk memecahkan litar elektrik dalam 5 milisaat, yang hampir mustahil dilakukan dengan peranti kuasa reka bentuk lain.

Pemutus litar hibrid disenaraikan antara sepuluh perkembangan terbaik tahun ini oleh Kajian Teknologi MIT (Institut Teknologi Massachusetts).

Pengeluar peralatan elektrik lain terlibat dalam penyelidikan serupa. Mereka juga mencapai keputusan tertentu. Tetapi ABB mendahului mereka dalam perkara ini. Pengurusannya percaya bahawa transmisi AC menyebabkan kerugian besarnya. Ini boleh dikurangkan dengan menggunakan litar voltan tinggi voltan langsung.