Spomnim se, ko sem pred leti med ogledom obrata prvič stal pred velikim zračnim odklopnikom. Bil je velik kot majhen hladilnik in električar, ki mi je razkazoval okolico, je rekel: "Ta stvar lahko prekine dovolj toka, da osvetli majhno mesto. Toda znotraj je v resnici samo modno stikalo, ki ve, kdaj mora odnehati."
Ni se motil. V svojem srcu,zračni odklopnik– ali ACB, kot ga večina izmed nas imenuje – počne to, kar počne vsak odklopnik: prenaša tok, ko so stvari normalne, in ustavi tok, ko gre kaj narobe. Toda kako to počne, zlasti s tokovi, o katerih govorimo v industrijskih okoljih, je vredno razumeti.
Osnovno delo
ACB je zasnovan za delo z nizko-napetostjo, običajno pod 600 volti, čeprav jih boste videli v vseh vrstah aplikacij. So veliki fantje v svetu stikalnih naprav, ki upravljajo s tokovi od nekaj sto amperov do 6300 amperov v nekaterih primerih. Našli jih boste, ko ščitijo transformatorje, generatorje, glavne razdelilne plošče – mesta, kjer želite, da se varno okvari, če nekaj odpove.
Del imena "zrak" pove, kateri medij uporablja odklopnik za ugasnitev obloka, ko se kontakti odprejo. Za razliko od oljnih ali SF6 lomil, ki uporabljajo druge materiale, ACB svoje delo opravljajo na prostem pri atmosferskem tlaku.
Kaj je notri je pomembno
Preden se lotimo dela, se pogovorimo o tem, kaj je dejansko znotraj ene od teh stvari.
Glavni kontakti so tisti, ki prenašajo tok med normalnim delovanjem. Narejeni so iz srebr-volframa ali podobnih zlitin, ki so odporne proti varjenju in eroziji. Ko je odklopnik zaprt, se ti kontakti stisnejo skupaj s pritiskom vzmeti in skozi njih teče tok.
Nad ali okoli teh glavnih kontaktov boste našli obločne kontakte. Ti so zasnovani tako, da prevzamejo glavno škodo, ko se odklopnik odpre. Vzpostavijo stik, preden se električno omrežje zapre, in ločijo, ko se električno omrežje odpre, zato se oblok oblikuje na njih namesto na glavnih tokovnih-površinah. Pameten dizajn.
Potem je tu še žleb za oblok – kup kovinskih plošč, razporejenih tako, da se oblok, ki se vleče vanj, razdeli na manjše segmente in ohladi, dokler se ne more vzdržati. Predstavljajte si to kot labirint, skozi katerega mora lok teči, in ko pride do konca, je brez energije.
Delovalni mehanizem je tisti, ki premika vse. Pri večjih ACB je to pogosto mehanizem shranjene energije – vzmeti, ki se polnijo ročno ali z majhnim motorjem, pripravljene, da zaprejo ali odprejo kontakte z enakomerno hitrostjo, ne glede na to, kako upravljavec premika ročaj.
Normalno delovanje – samo prehajanje toka
Ko vse teče v redu, ACB samo sedi in opravlja svoje delo. Tok vstopi skozi eno sponko, gre skozi kontakte in gre ven na drugi strani. Izklopna enota – bodisi termična, magnetna ali elektronska – neprekinjeno spremlja tok.
V termo-magnetnih odklopnikih je bimetalni trak, ki se segreva glede na tok, ki teče skozi. Običajni tok ga ohranja toplega, vendar ne dovolj, da bi se upognil. Obstaja tudi magnetna tuljava, ki proizvaja magnetno polje, ki je sorazmerno s tokom.
V sodobnih elektronskih sprožilnikih tokovni transformatorji na vsaki fazi napajajo signale mikroprocesorju, ki opazuje težave. Ti so veliko bolj natančni in jih je mogoče prilagoditi za različne krivulje potovanja in funkcije.
Ko gredo stvari narobe – zaporedje potovanj
Tukaj postane zanimivo. Recimo, da pride do kratkega stika navzdol. Tok v milisekundah izstreli na tisoče amperov.
V termo-magnetnem odklopniku ta visok tok takoj ustvari močno magnetno polje okoli tuljave. Polje potegne armaturo, ki sproži mehanizem in odpre kontakte. To se zgodi v približno 10 milisekundah – manj kot pol cikla.
Pri elektronsko sproženem odklopniku mikroprocesor zazna prekomerni tok in pošlje signal na odklopnik ali sprosti magnetni zapah. V vsakem primeru je mehanizem delovanja sproščen.
Lok – in kako ga ubiti
Ko se kontakti začnejo ločevati, poskuša napetost ohraniti tok, ki teče čez režo. Zrak ionizira, postane prevoden in nastane oblok. Ta lok lahko doseže temperature več tisoč stopinj. Če bi ga pustili pri miru, bi uničil kontakte in vodil, dokler se nekaj ne stopi.
Tukaj si služi obločna žleb. Ko se gibljivi kontakt umakne, se oblok vleče navzgor – bodisi magnetno piha s samim poljem toka bodisi mehansko voden – v kup kovinskih plošč. Vsaka plošča razdeli lok na manjše loke v seriji. Vsaka delitev doda padec napetosti in plošče ohladijo oblok. Sčasoma napetost, ki je potrebna za vzdrževanje vseh teh majhnih oblokov, preseže tisto, kar sistem lahko zagotovi, in oblok ugasne.
Celoten postopek traja od 25 do 40 milisekund za tipičen ACB. Ne takojšnje, a dovolj hitro, da omeji škodo.
Shranjena energija – zakaj se veliki lomilci ne zanašajo na mišice
Če ste kdaj ročno upravljali z velikim ACB, veste, da ne obrnete ročaja. Vzmeti najprej napolnite tako, da potisnete ročico ali pustite motor teči. Ta shranjena energija je tista, ki zapre stike – hitro in s silo, ne glede na to, kako počasi se premikate.
To je pomembno, ker kontaktna hitrost vpliva na ugasnitev obloka. Če zapirate počasi, lahko kontakti poskočijo ali se zavijejo, preden so v celoti izdelani. Če odprete počasi, lok visi predolgo. Mehanizmi shranjene energije zagotavljajo konstantno hitrost vsakič.
Razlika med ACB in manjšimi odklopniki
Ljudje včasih zamenjujejo ACB zuliti lomilciali MCCB. Oba sta v nekem smislu zračna odklopnika, vendar so ACB na splošno večji, imajo višje nazivne vrednosti trajnega toka in pogosto vključujejo bolj sofisticirano zaščito in nadzor.
ACB so zasnovani tako, da jih je mogoče servisirati. Lahko jih odprete, pregledate kontakte, zamenjate obločne žlebe in prilagodite nastavitve. Odklopnik v oblikovanem ohišju je običajno zapečaten – ko je končan, zamenjate celotno enoto.
Druga razlika je v tem, kako ravnajo z okvarnim tokom. MCCB so zasnovani za omejevanje toka – prekinejo se tako hitro, da tok napake nikoli ne doseže svojega polnega vrha. ACB so zgrajeni tako, da kratek čas vzdržijo napako, medtem ko naprave na nižji stopnji odpravijo težavo. Ta selektivnost je ključnega pomena v velikih sistemih, kjer ne želite, da se glavni odklopnik sproži za vsako majhno napako na veji tokokroga.
Pogoste napačne predstave
Slišal sem, da so ljudje rekli, da so ACB zastareli, nadomestili so jih vakuum ali SF6. Ni res za nizko napetost. Zrak je prost, ne pušča in ne zahteva posebnega ravnanja. Za napetosti pod 1000 V so zračni odklopniki še vedno delovni konji.
Še ena: da so vsi ACB enaki. Niso. Nekateri uporabljajo preprost termični izklop, drugi imajo popolno mikroprocesorsko kontrolo s komunikacijo s sistemi za upravljanje zgradbe. Osnovno načelo je enako, vendar se sofisticiranost zelo razlikuje.
In tisto, ki me spravlja ob pamet: "Če se je sprožilo, ga samo ponastavi in ponovno vklopi." Ne. Najprej ugotovite, zakaj se je sprožil. Odklopniki se ne sprožijo brez razloga.
Zaključek
Kako torej deluje zračni odklopnik? Prenaša tok, ko bi ga bilo treba, zazna, ko tok preseže varne ravni, odpre kontakte, da prekine ta tok, in uporablja lastnosti zraka in pametno mehansko zasnovo, da ugasne nastali oblok. To počne zanesljivo, večkratno in brez posebnih plinov ali olj.
Naslednjič, ko boste šli mimo enega v postaji ali obratu, boste vedeli, kaj se dogaja v tej kovinski škatli. In cenili boste inženiring, ki mu omogoča, da tiho stoji leta in čaka na tisti delček sekunde, ko mora opraviti svoje delo.
Če delate zzračni odklopnikiin če kdaj niste prepričani o tem, kateri model ustreza vaši nastavitvi, kako vnesti nastavitve zaščite, ali pa želite preprosto prebroditi kočljivo situacijo z nekom, ki je že bil tam, vam z veseljem pomagam. Brez preobremenjenosti s tehničnim žargonom, brez vsiljivih prodajnih pogovorov – samo iskreni, praktični nasveti iz let-praktičnih izkušenj.
Ne glede na to, ali določate velikost opreme za nov projekt, preganjate neprijetno potovanje ali razmišljate o nadgradnji obstoječe namestitve, vas prosimo, da stopite v stik. Poskrbimo, da bodo vaši lomilci delali točno to, kar bi morali, ko je to najbolj pomembno.
E-pošta: luna@yawei-electric.com
WhatsApp: +86 15206275931
