Kokie yra elektros tinklų grandinės pertraukiklių tipai ir tipai

Pagrindinis skirtumas tarp šių perjungimo įrenginių nuo visų kitų panašių įrenginių yra sudėtingas galimybių derinys:

1. ilgą laiką išlaikyti vardinę apkrovą sistemoje dėl patikimo galingų elektros srovių perdavimo per jos kontaktus;

2. apsaugoti eksploatacinę įrangą nuo atsitiktinio elektros grandinės pažeidimo, greitai atjungiant nuo jos maitinimo šaltinį.

Įprastomis įrangos veikimo sąlygomis operatorius gali rankiniu būdu perjungti apkrovą grandinės pertraukikliais, suteikdamas:

• skirtingos galios schemos;

• pakeisti tinklo konfigūraciją;

• įrangos pašalinimas iš eksploatacijos.

Avarinės situacijos elektros sistemose atsiranda iš karto ir spontaniškai. Žmogus nesugeba greitai reaguoti į savo išvaizdą ir imtis priemonių joms pašalinti. Ši funkcija priskiriama automatiniams įrenginiams, įmontuotiems grandinės pertraukiklyje.

Elektros srityje priimamas elektros sistemų skirstymas pagal srovės tipą:

• nuolatinis;

• kintamoji sinusoidinė.

Be to, įranga klasifikuojama pagal įtampos dydį:

• žema įtampa - mažiau nei tūkstantis voltų;

• aukšta įtampa – visa kita.

Visų tipų šioms sistemoms sukurti atskiri grandinės pertraukikliai, skirti pakartotiniam veikimui.

AC grandinės

Šios kategorijos raktai turi didžiulį šiuolaikinių gamintojų modelių asortimentą. Jis klasifikuojamas pagal tinklo įtampą ir srovės apkrovą.

Elektros įranga iki 1000 voltų

Pagal perduodamos elektros galią automatiniai jungikliai kintamosios srovės grandinėse paprastai skirstomi į:

1. modulinis;

2. formuotame korpuse;

3. galios oras.

Moduliniai dizainai

Specifinė mažų standartinių modulių, kurių plotis yra 17,5 mm kartotinis, konstrukcija lemia jų pavadinimą ir dizainą su galimybe montuoti ant Din bėgio.

Vieno iš šių grandinės pertraukiklių vidinė struktūra parodyta nuotraukoje. Jo korpusas yra visiškai pagamintas iš patvarios dielektrinės medžiagos, kuri pašalina elektros smūgis žmogui.

Tiekimo ir išvesties laidai yra atitinkamai prijungti prie viršutinio ir apatinio gnybtų bloko. Norėdami rankiniu būdu valdyti jungiklio būseną, sumontuota svirtis su dviem fiksuotomis padėtimis:

• viršutinis skirtas tiekti srovę per uždarą maitinimo kontaktą;

• žemiau – nutrūksta maitinimo grandinėje.

Kiekviena iš šių mašinų yra skirta nuolatiniam darbui tam tikra verte vardinė srovė (Yin). Jei apkrova padidėja, maitinimo kontaktas nutrūksta. Šiuo tikslu dėžutės viduje yra dviejų tipų apsauga:

1. terminis išleidimas;

2. srovės pertraukimas.

Jų veikimo principas leidžia paaiškinti laiko srovės charakteristiką, kuri išreiškia apsaugos veikimo laiko priklausomybę nuo per ją einančios apkrovos ar gedimo srovės.

Nuotraukoje pateiktas grafikas pateiktas vienam konkrečiam grandinės pertraukikliui, kai ribinė veikimo zona pasirenkama 5 ÷ 10 kartų didesne už vardinę srovę.

Esant pradinei perkrovai, terminis išleidimas iš bimetalinė plokštė, kuris su padidėjusia srove palaipsniui įkaista, sulenkia ir veikia išjungimo mechanizmą ne iš karto, o su tam tikru laiko uždelsimu.

Taigi tai leidžia nedidelėms perkrovoms, susijusioms su trumpalaikiu vartotojų prisijungimu, savarankiškai pašalinti ir pašalinti nereikalingus išjungimus. Jei apkrova užtikrina kritinį laidų ir izoliacijos šildymą, maitinimo kontaktas nutrūksta.

Kai apsaugotoje grandinėje atsiranda avarinė srovė, galinti sudeginti įrangą savo energija, pradeda veikti elektromagnetinė ritė. Su impulsu, dėl padidėjusios apkrovos, jis meta ant išjungimo mechanizmo šerdį, kad nedelsiant sustabdytų ribų režimą.

Grafikas rodo, kad kuo didesnės trumpojo jungimo srovės, tuo greičiau jas suveikia elektromagnetinis atleidimas.

Tais pačiais principais veikia ir buitinė automatinė garų apsauga.

Nutrūkus didelėms srovėms, susidaro elektros lankas, kurio energija gali deginti kontaktus. Jo poveikiui pašalinti automatiniuose jungikliuose naudojama lanko gesinimo kamera, kuri lanko išlydį padalija į mažus srautus ir dėl aušinimo juos užgesina.

Daugybė modulinių konstrukcijų išpjovų

Magnetinės kelionės yra sureguliuotos ir pritaikytos dirbti su tam tikromis apkrovomis, nes prasidedant jos sukuria skirtingus pereinamuosius veiksnius. Pavyzdžiui, įjungiant įvairius šviestuvus, trumpalaikė įsijungimo srovė dėl besikeičiančios siūlelio varžos gali tris kartus priartėti prie nominalios vertės.

Todėl butų ir apšvietimo grandinių lizdų grupei įprasta rinktis automatinius jungiklius su „B“ tipo srovės laiko charakteristika. Tai yra 3 ÷ 5 coliai.

Indukciniai varikliai, sukdami varomą rotorių, sukelia didesnes perkrovos sroves. Jiems rinkitės mašinas, kurių charakteristika „C“ arba - 5 ÷ 10 colių. Dėl sukurto laiko ir srovės rezervo jie leidžia varikliui suktis ir garantuoja, kad jis įjungiamas į darbo režimą be nereikalingų išjungimų.

Pramoninėje gamyboje ant metalo pjovimo staklių ir mechanizmų yra apkrautos pavaros, prijungtos prie variklių, kurios sukuria didesnes perkrovas. Šiems tikslams naudojami automatiniai jungikliai su charakteristika «D», kurių vardinė vertė yra 10 ÷ 20 In. Jie puikiai pasitvirtino dirbant grandinėse su aktyviomis indukcinėmis apkrovomis.

Be to, mašinos turi dar trijų tipų standartines laiko srovės charakteristikas, kurios naudojamos specialiems tikslams:

1. "A" — ilgiems laidams su aktyvia apkrova arba puslaidininkinių įtaisų apsaugai, kurių vertė 2 ÷ 3 In;

2. "K" – išreikštoms indukcinėms apkrovoms;

3. «Z» — elektroniniams prietaisams.

Skirtingų gamintojų techniniuose dokumentuose paskutinių dviejų tipų ribinės vertės gali šiek tiek skirtis.

Formuoti dėžutės grandinės pertraukikliai

Šios klasės įrenginiai gali perjungti didesnę srovę nei modulinės konstrukcijos. Jų apkrova gali siekti iki 3,2 kiloamperų.

Jie gaminami pagal tuos pačius principus kaip ir modulinės konstrukcijos, tačiau atsižvelgiant į išaugusius padidintos apkrovos perdavimo reikalavimus, stengiamasi joms suteikti palyginti nedidelius matmenis ir aukštą techninę kokybę.

Šios mašinos skirtos saugiai eksploatuoti pramoniniuose objektuose. Pagal nominalios srovės vertę jie sąlygiškai suskirstyti į tris grupes, turinčias galimybę perjungti apkrovas iki 250, 1000 ir 3200 amperų.

Jų korpuso konstrukcinė konstrukcija: trijų arba keturių polių modeliai.

Maitinimo oro jungikliai

Jie dirba pramoniniuose įrenginiuose ir atlaiko labai stiprias iki 6,3 kiloamperų sroves.

Tai patys sudėtingiausi žemos įtampos įtaisų perjungimo įrenginiai, naudojami elektros sistemoms eksploatuoti ir apsaugoti kaip didelės galios skirstomųjų sistemų įvesties ir išvesties įrenginiai bei prijungti generatorius, transformatorius, kondensatorius ar galingus elektros variklius.

Scheminis jų vidinės struktūros vaizdas parodytas nuotraukoje.

Čia dabar naudojamas dvigubas tiekimo kontakto atjungimas ir kiekvienoje atjungimo pusėje įrengiamos lanko gesinimo kameros su grotelėmis.

Veikimo algoritmas apima uždarymo ritę, uždarymo spyruoklę, spyruoklinio krūvio variklio pavarą ir automatikos elementus. Srovės apkrovoms stebėti yra integruotas srovės transformatorius su apsaugine ir matavimo rite.

Elektros įranga virš 1000 voltų

Aukštos įtampos įrangos grandinės pertraukikliai yra labai sudėtingi techniniai įrenginiai ir gaminami griežtai atskirai kiekvienai įtampos klasei. Jie dažniausiai naudojami transformatorinių pastočių.

Jiems keliami reikalavimai:

• didelis patikimumas;

• saugumas;

• produktyvumas;

• naudojimo paprastumas;

• santykinė tyla veikimo metu;

• optimali kaina.

Krūviai, kurie lūžta aukštos įtampos grandinės pertraukikliai avarinio stabdymo atveju, lydimas labai stipraus lanko. Jai gesinti naudojami įvairūs būdai, įskaitant grandinės nutraukimą specialioje aplinkoje.

Šis jungiklis apima:

• kontaktinė sistema;

• lanko gesinimo įtaisas;

• įtampingosios dalys;

• izoliuotas korpusas;

• pavaros mechanizmas.

Vienas iš šių perjungimo įrenginių parodytas nuotraukoje.

Kad grandinė veiktų kokybiškai tokiose konstrukcijose, be darbinės įtampos, atsižvelkite į:

• apkrovos srovės vardinė vertė patikimam jos perdavimui įjungtoje būsenoje;

• maksimali trumpojo jungimo srovė esant eff. vertė, kurią gali atlaikyti išjungimo mechanizmas;

• leistina periodinės srovės sudedamoji dalis grandinės gedimo metu;

• automatinio uždarymo galimybės ir du AR ciklai.

Pagal lanko gesinimo būdus išjungimo metu jungikliai skirstomi į:

• sviestas;

• vakuumas;

• oras;

• SF6 dujos;

• autodujos;

• elektromagnetinis;

• autopneumatinis.

Kad veiktų patikimai ir patogiai, jie turi pavaros mechanizmą, kuris gali naudoti vieną ar kelias energijos rūšis arba jų derinius:

• pakelta spyruoklė;

• pakeltas krovinys;

• suspausto oro slėgis;

• elektromagnetinis impulsas iš solenoido.

Priklausomai nuo naudojimo sąlygų, jie gali būti sukurti su galimybe dirbti esant įtampai nuo vieno iki 750 kilovoltų imtinai. Natūralu, kad jie turi skirtingą dizainą. matmenys, automatinio ir nuotolinio valdymo galimybės, apsaugos nustatymai saugiam darbui.

Tokių automatinių jungiklių pagalbinės sistemos gali turėti labai sudėtingą šakotą struktūrą ir būti išdėstytos ant papildomų skydų specialiuose techniniuose pastatuose.

DC grandinės

Šiuose tinkluose taip pat yra daug jungiklių su skirtingomis galimybėmis.

Elektros įranga iki 1000 voltų

Čia masiškai pristatomi modernūs ant DIN bėgelio montuojami moduliniai įrenginiai.

Jie sėkmingai papildo senų tokio tipo mašinų klases AP-50, AE ir panašiai, kurie buvo pritvirtinti prie plokščių sienelių varžtinėmis jungtimis.

DC modulinės konstrukcijos turi tą pačią struktūrą ir veikimo principą kaip ir jų kintamosios srovės atitikmenys. Juos gali atlikti vienas arba keli agregatai ir parenkami pagal apkrovą.

Elektros įranga virš 1000 voltų

Aukštos įtampos nuolatinės srovės grandinės pertraukikliai naudojami elektrolizės gamyklose, metalurgijos pramonės objektuose, geležinkelių ir miestų elektrifikuotame transporte bei elektrinėse.

Pagrindiniai tokių įrenginių veikimo techniniai reikalavimai atitinka jų kintamosios srovės atitikmenis.

Hibridinis grandinės pertraukiklis

Švedijos ir Šveicarijos įmonės ABB mokslininkams pavyko sukurti aukštos įtampos nuolatinės srovės grandinės pertraukiklį, kuris savo įrenginyje sujungia dvi galios struktūras:

1.SF6 dujos;

2. vakuumas.

Jis vadinamas hibridiniu (HVDC) ir naudoja nuoseklaus lankinio gesinimo technologiją dviejose terpėse vienu metu: sieros heksafluoridu ir vakuume. Šiuo tikslu surenkamas šis įrenginys.

Hibridinio vakuuminio grandinės pertraukiklio viršutinei magistralei tiekiama įtampa ir pašalinama iš SF6 grandinės pertraukiklio apatinės magistralės.

Dviejų perjungimo įrenginių maitinimo šaltiniai yra sujungti nuosekliai ir valdomi atskiromis jų pavaromis. Kad jie veiktų vienu metu, buvo sukurtas sinchroninio koordinačių veikimo valdymo įrenginys, kuris optiniu kanalu perduoda komandas nepriklausomai maitinamam valdymo mechanizmui.

Dėl didelio tikslumo technologijų, dizaineriai sugebėjo suderinti dviejų diskų pavarų veiksmus, kurie telpa į trumpesnį nei vienos mikrosekundės laiko intervalą.

Išjungiklis valdomas relės apsaugos bloku, įmontuotu į elektros liniją per kartotuvą.

Hibridinis grandinės pertraukiklis leido žymiai padidinti kompozitinių SF6 ir vakuuminių konstrukcijų efektyvumą, išnaudojant jų bendras charakteristikas. Tuo pačiu metu buvo galima suprasti pranašumus prieš kitus analogus:

1. galimybė patikimai išjungti trumpojo jungimo sroves esant aukštai įtampai;

2. galimybė nedidelėmis pastangomis atlikti galios elementų perjungimą, o tai leido žymiai sumažinti įrangos matmenis ir atitinkamai kainą;

3. Galimybė atitikti skirtingus standartus kuriant konstrukcijas, veikiančias kaip atskiro grandinės pertraukiklio dalis arba kompaktiškus vienos pastotės įrenginius;

4.gebėjimas pašalinti greitai didėjančio streso padarinius sveikimo metu;

5. Galimybė suformuoti pagrindinį modulį darbui su įtampa iki 145 kilovoltų ir daugiau.

Išskirtinis dizaino bruožas yra galimybė per 5 milisekundes nutraukti elektros grandinę, ko beveik neįmanoma padaryti naudojant kitos konstrukcijos maitinimo įrenginius.

MIT (Massachusetts Institute of Technology) technologijų apžvalgoje hibridinis grandinės pertraukiklis buvo įtrauktas į dešimt geriausių metų patobulinimų.

Panašiais tyrimais užsiima ir kiti elektros įrangos gamintojai. Jie taip pat pasiekė tam tikrų rezultatų. Tačiau ABB šiuo klausimu juos lenkia. Jos vadovybė mano, kad kintamosios srovės perdavimas sukelia didelių nuostolių. Tai gali būti labai sumažinta naudojant nuolatinės įtampos aukštos įtampos grandines.