Sjećam se kad sam prvi put stajao ispred velikog zračnog prekidača tijekom obilaska postrojenja prije mnogo godina. Bio je veličine malog hladnjaka, a električar koji mi je pokazivao rekao je: "Ova stvar može prekinuti dovoljno struje da osvijetli mali grad. Ali iznutra, to je zapravo samo otmjeni prekidač koji zna kada treba odustati."
Nije pogriješio. U svom srcu,zračni prekidač– ili ACB kako ga većina nas naziva – radi ono što radi svaki prekidač: prenosi struju kada je sve normalno i zaustavlja struju kada krene krivo. Ali kako to uspijeva, posebno s vrstom struja o kojima govorimo u industrijskim okruženjima, vrijedi razumjeti.
Osnovni posao
ACB je dizajniran za-niskonaponski rad, obično ispod 600 volti, iako ćete ih vidjeti u svim vrstama aplikacija. Oni su veliki momci u svijetu razvodnih uređaja, rukuju strujama od nekoliko stotina ampera do 6300 ampera u nekim slučajevima. Naći ćete ih kako štite transformatore, generatore, glavne razvodne ploče – mjesta na kojima ako nešto zakaže, želite da kvari sigurno.
Dio "zrak" u nazivu govori vam koji medij prekidač koristi za gašenje luka kada se kontakti otvore. Za razliku od uljnih ili SF6 razbijača koji koriste druge materijale, ACB-i rade svoj posao na čistom zraku pri atmosferskom tlaku.
Važno je što je unutra
Prije nego što krenemo s radom, razgovarajmo o tome što se zapravo nalazi unutar jedne od ovih stvari.
Glavni kontakti su ono što nosi struju tijekom normalnog rada. Izrađene su od srebra-volframa ili sličnih legura koje su otporne na zavarivanje i eroziju. Kada je prekidač zatvoren, ovi kontakti su pritisnuti jedan uz drugi pritiskom opruge i kroz njih teče struja.
Iznad ili oko ovih glavnih kontakata, pronaći ćete lučne kontakte. Oni su dizajnirani da preuzmu najveći teret štete kada se prekidač otvori. Oni ostvaruju kontakt prije zatvaranja mreže i odvajaju se nakon otvaranja mreže, pa se luk formira na njima umjesto na glavnim strujnim-površinama. Pametan dizajn.
Tu je i otvor za luk – hrpa metalnih ploča raspoređenih tako da se luk uvučen u njega dijeli na manje segmente i hladi sve dok se ne može održati. Zamislite to kao labirint kroz koji luk mora proći, a dok dođe do kraja, izgubio je energiju.
Operativni mehanizam je ono što pokreće sve. U većim ACB-ima, ovo je često mehanizam pohranjene energije – opruge koje se pune ili ručno ili pomoću malog motora, spremne zatvoriti ili otvoriti kontakte konstantnom brzinom bez obzira na to kako operater pomiče ručku.
Normalan rad – samo propuštanje struje
Kad sve radi dobro, ACB samo sjedi i radi svoj posao. Struja ulazi kroz jedan terminal, prolazi kroz kontakte i izlazi na drugoj strani. Okidač – bilo da je toplinski, magnetski ili elektronički – kontinuirano prati struju.
U termo-magnetskim prekidačima postoji bimetalna traka koja se zagrijava na temelju struje koja prolazi kroz . Normalna struja ga održava toplim, ali nedovoljno za savijanje. Tu je i magnetska zavojnica koja proizvodi magnetsko polje proporcionalno struji.
U modernim elektroničkim okidačima, strujni transformatori na svakoj fazi šalju signale mikroprocesoru koji pazi na probleme. Oni su puno precizniji i mogu se prilagoditi za različite krivulje i funkcije.
Kad stvari krenu naopako – slijed putovanja
Evo gdje postaje zanimljivo. Recimo da se nizvodno dogodi kratki spoj. Struja puca do tisuće ampera u milisekundi.
U toplinskom-magnetskom prekidaču ta velika struja trenutačno stvara snažno magnetsko polje oko zavojnice. Polje povlači armaturu koja aktivira mehanizam, otvarajući kontakte. To se događa za otprilike 10 milisekundi – manje od pola ciklusa.
U elektronički aktiviranom prekidaču, mikroprocesor uočava prekomjernu struju i šalje signal za okidač ili otpušta magnetski zasun. U svakom slučaju, radni mehanizam je otpušten.
Luk – i kako ga ubiti
Kada se kontakti počnu razdvajati, napon pokušava zadržati struju koja teče kroz raspor. Zrak se ionizira, postaje vodljiv i nastaje luk. Ovaj luk može doseći temperature od nekoliko tisuća stupnjeva. Ostavljen na miru, uništio bi kontakte i nastavio provoditi dok se nešto ne otopi.
Ovo je mjesto gdje lučni padobran zarađuje svoje zadržavanje. Kako se pokretni kontakt povlači, luk se povlači prema gore – ili magnetski upuhan poljem same struje ili mehanički vođen – u hrpu metalnih ploča. Svaka ploča dijeli luk na manje lukove u nizu. Svako razdvajanje dodaje pad napona, a ploče hlade luk. Na kraju, napon potreban za održavanje svih tih malih lukova premašuje ono što sustav može pružiti i luk se gasi.
Cijeli proces traje možda 25 do 40 milisekundi za tipični ACB. Ne trenutno, ali dovoljno brzo da ograniči štetu.
Pohranjena energija – zašto se veliki razbijači ne oslanjaju na mišiće
Ako ste ikada ručno upravljali velikim ACB-om, znate da ne možete samo okrenuti ručicu. Prvo napunite opruge pumpanjem poluge ili puštanjem motora da radi. Ta pohranjena energija je ono što zatvara kontakte – brzo i snažno, bez obzira na to koliko se sporo krećete.
Ovo je važno jer kontaktna brzina utječe na gašenje luka. Ako zatvarate polako, kontakti bi mogli poskočiti ili se zalučiti prije nego što se potpuno zatvore. Ako otvarate polako, luk predugo visi. Mehanizmi pohranjene energije osiguravaju konstantnu brzinu svaki put.
Razlika između ACB i manjih prekidača
Ljudi ponekad brkaju ACB slijevani razbijači kućištaili MCCB. Oba su zračni prekidači u određenom smislu, ali ACB su općenito veći, imaju veću trajnu struju i često uključuju sofisticiraniju zaštitu i nadzor.
ACB su također dizajnirani da se mogu servisirati. Možete ih otvoriti, pregledati kontakte, zamijeniti lučne žljebove i prilagoditi postavke. Prekidni prekidač kućišta obično je zapečaćen – kada je gotov, zamijenite cijelu jedinicu.
Druga razlika je u tome kako se nose sa strujom kvara. MCCB su dizajnirani da ograniče struju – prekidaju tako brzo da struja kvara nikada ne dosegne svoj puni vrhunac. ACB-i su napravljeni da izdrže kvar na kratko vrijeme dok uređaji koji slijede rješavaju problem. Ova je selektivnost ključna u velikim sustavima gdje ne želite da se glavni prekidač aktivira za svaki mali kvar na grani kruga.
Uobičajene zablude
Čuo sam kako ljudi govore da su ACB zastarjeli, zamijenjeni vakuumom ili SF6. Nije točno za niski napon. Zrak je slobodan, ne curi i ne zahtijeva posebno rukovanje. Za napone ispod 1000 V, zračni prekidači još uvijek su radni konji.
Još jedna: da su svi ACB-i isti. Nisu. Neki koriste jednostavne toplinske okidače, drugi imaju potpunu mikroprocesorsku kontrolu s komunikacijom sa sustavima upravljanja zgradom. Osnovni princip je isti, ali sofisticiranost uvelike varira.
I onaj koji me izluđuje: "Ako se aktivirao, samo ga resetiraj i ponovno uključi." Ne. Ti prvo saznaj zašto se spotaknuo. Prekidači se ne aktiviraju bez razloga.
Zamotavanje
Dakle, kako radi zračni prekidač? Pronosi struju kada treba, detektira kada struja premaši sigurne razine, otvara kontakte da prekine tu struju i koristi svojstva zraka i pametan mehanički dizajn za gašenje nastalog luka. To radi pouzdano, opetovano i bez posebnih plinova ili ulja.
Sljedeći put kad prođete pored jednog u trafostanici ili postrojenju, znat ćete što se događa unutar te metalne kutije. A vi ćete cijeniti inženjering koji mu omogućuje da mirno stoji godinama, čekajući djelić sekunde kada treba obaviti svoj posao.
Ako radite sazračni prekidačii ako se ikada nađete u nedoumici koji model odgovara vašim postavkama, kako birati postavke zaštite ili jednostavno poželite proći kroz nezgodnu situaciju s nekim tko je već bio tamo, rado ću vam pomoći. Bez preopterećenja tehničkim žargonom, bez nasrtljivih prodajnih razgovora – samo iskreni, praktični savjeti iz godina praktičnog-iskustva.
Bilo da dimenzionirate opremu za novi projekt, jurite na neugodno putovanje ili razmišljate o nadogradnji postojeće instalacije, slobodno nam se obratite. Pobrinimo se da vaši razbijači rade točno ono što bi trebali kada je najvažnije.
E-pošta: luna@yawei-electric.com
WhatsApp: +86 15206275931
