Un interruptor automàtic és un tipus de dispositiu elèctric que s’utilitza per trencar manualment qualsevol circuit de manera remota en circumstàncies normals. La funció principal d'un interruptor automàtic o CB és trencar un circuit en algunes situacions de fallada, com ara un curtcircuit, sobrecorrent, etc. Generalment, un interruptor commuta o protegeix el sistema. Alguns dispositius estan associats a interruptors automàtics, com ara interruptors de relés, fusibles, etc. també s’utilitzen amb el mateix propòsit. Les aplicacions dels interruptors automàtics inclouen principalment sistemes d’alimentació i indústries per protegir i controlar diverses parts del circuit, és a dir, transformadors, engranatges de commutació, motors, alternadors, generadors, etc. Hi ha diferents tipus d’interruptors automàtics utilitzats en indústries on el circuit d’aire Breaker és un tipus. En aquest article es descriu una visió general del disjuntor d’aire.

Què és el disjuntor d'aire?

El disjuntor automàtic d’aire (ACB) és un dispositiu elèctric que s’utilitza per proporcionar protecció contra sobrecorrent i curtcircuit de circuits elèctrics de més de 800 a 10K. Normalment s’utilitzen en aplicacions de baixa tensió per sota de 450V. Podem trobar aquests sistemes als panells de distribució (per sota de 450V). Aquí, en aquest article, parlarem del funcionament d'Air Tallacircuits .

Interruptor automàtic d'aire

Un interruptor automàtic d’aire és un interruptor automàtic que funciona a l’aire com a mitjà d’extinció d’arc, a una pressió atmosfèrica determinada. Hi ha diversos tipus de disjuntors d’aire i canvi d’engranatges disponibles al mercat avui en dia, que són duradors, d’alt rendiment, fàcils d’instal·lar i de mantenir. Els interruptors automàtics d’aire han substituït completament els interruptors automàtics d’oli.

Construcció de disjuntors d’aire

La construcció d’un interruptor automàtic d’aire es pot fer mitjançant l’ús de diferents parts internes i externes com les següents.

Les parts externes de l’ACB inclouen principalment el botó ON & OFF, un indicador de la posició del contacte principal, un indicador del mecanisme d’emmagatzematge d’energia, indicadors LED, botó RST, controlador, placa nominal, mànec d’emmagatzematge d’energia, pantalles, sacsejat, botó de repòs de fallada, repositori basculant, etc.

Construcció d’ACB

Les parts internes d’ACB inclouen principalment estructura de suport amb xapa d’acer, el transformador de corrent utilitzat per protegir la unitat de desplaçament, caixa aïllant del grup de pols, terminals horitzontals, cambra d’arcs, unitat de protecció, caixa de terminals, molles de tancament, control d’obertura i tancament de CB , plaques per moure els contactes d'arc i principals, plaques per a contactes d'arc i principals fixes.

Principi de funcionament

El principi de funcionament del disjuntor d’aire és diferent en comparació amb altres tipus de CB. Sabem que la funció bàsica del CB és aturar la restauració de l'arc allà on la bretxa entre els contactes resistirà la tensió de recuperació del sistema.
El disjuntor d’aire també funciona de la mateixa manera, però d’una manera diferent. Mentre interromp un arc, fa un voltatge d'arc en lloc del subministrament de tensió. Aquesta tensió es pot definir com la mínima tensió necessària per mantenir l'arc. El subministrament de tensió es pot augmentar de tres maneres diferents mitjançant un interruptor automàtic.
El voltatge de l’arc es pot millorar mitjançant el refredament del plasma de l’arc.
Una vegada que es redueixi la temperatura del plasma de l'arc i el moviment de les partícules, serà necessari un gradient de voltatge addicional per mantenir l'arc. El voltatge de l'arc es pot augmentar dividint l'arc en diverses sèries
Un cop augmentat el camí de l'arc, també es pot augmentar la tensió de l'arc. Tan aviat com es millori la longitud del recorregut de l'arc, el recorregut de la resistència també augmentarà la tensió de l'arc que s'utilitza a través del recorregut de l'arc, de manera que es pot augmentar la tensió de l'arc.
El rang de tensió de funcionament és de fins a 1KV. Inclou dos conjunts de contacte on el parell principal utilitza el corrent i el contacte realitzat amb coure. Es pot fer un altre parell de contacte amb carboni. Un cop obert l’interruptor automàtic, es desbloqueja el primer contacte principal.
En obrir el contacte principal, el contacte d’arc es manté connectat. Sempre que es divideixen els contactes d'arc, s'inicia l'arc. L’interruptor de circuit està obsolet amb la tensió mitjana.

Funciona l’interruptor automàtic d’aire

Els interruptors automàtics funcionen amb els seus contactes en aire lliure. El seu mètode de control d’extinció d’arc és completament diferent del dels interruptors automàtics d’oli. Sempre s’utilitzen per a la interrupció de baixa tensió i ara tendeixen a substituir els interruptors d’oli d’alta tensió. La figura que es mostra a continuació il·lustra el principi del funcionament del circuit del trencador d’aire.

Els interruptors automàtics d’aire tenen generalment dos parells de contactes. El parell principal de contactes (1) transporta el corrent a càrrega normal i aquests contactes estan fets de metall de coure. El segon parell és el contacte d’arc (2) i està format per carboni. Quan s’obre l’interruptor automàtic, els contactes principals s’obren primer. Quan es van obrir els contactes principals, els contactes d'arc segueixen en contacte entre ells.

A mesura que el corrent obté un camí paral·lel resistiu baix a través del contacte d'arc. Durant l'obertura dels contactes principals, no hi haurà cap arç al contacte principal. L'arc només s'inicia quan finalment es separen els contactes d'arc. Cadascun dels contactes d'arc està equipat amb un corredor d'arc que ajuda.

“quants ports hi ha a l'ordinador ”

La descàrrega de l'arc es mou cap amunt a causa dels efectes tant tèrmics com electromagnètics, tal com es mostra a la figura. A mesura que l'arc es mou cap amunt, entra al canal de l'arc, format per esquitxades. L'arc a la canaleta es tornarà més fred, s'allargarà i es dividirà, de manera que la tensió de l'arc es fa molt més gran que la tensió del sistema en el moment de funcionament d'un interruptor automàtic d'aire i, per tant, l'arc s'extingeix finalment durant el zero actual.

La caixa del circuit de fre d'aire està feta de material aïllant i ignífug i està dividida en diferents seccions per les barreres del mateix material. A la part inferior de cada barrera hi ha un petit element conductor metàl·lic entre un costat i l'altre de la barrera. Quan l’arc, impulsat cap amunt per les forces electromagnètiques, entra al fons de la canaleta, es divideix en moltes seccions per les barreres, però cada peça metàl·lica garanteix la continuïtat elèctrica entre els arcs de cada secció, els diversos arcs són conseqüentment a la sèrie .

Les forces electromagnètiques dins de totes i cadascuna de les seccions de la canaleta fan que l'arc d'aquesta secció comenci la forma d'una hèlix, tal com es mostra a la figura (b). Totes aquestes hèlixs estan en sèrie de manera que la longitud total de l'arc s'ha ampliat molt i la seva resistència augmenta abundantment. Això afectarà la reducció de corrent del circuit.

La figura (a) mostra el desenvolupament de l’arc des que surt dels contactes principals fins que es troba dins de la canaleta de l’arc. Quan el corrent següent cessa a zero actual, l'aire ionitzat en el recorregut d'on havia estat l'arc en paral·lel amb els contactes oberts i actua com a resistència de derivació tant als contactes com a l'autocapacitat C, que es mostra a continuació figura amb vermell com a alta resistència R.

Quan l'oscil·lació comença entre C i L tal com es descriu a l’interruptor de circuit idealitzat que es mostra a la figura següent, aquesta resistència esmorteix molt l’oscil·lació. Certament, sol ser tan pesat que l’amortiment és crític, l’oscil·lació no es pot produir en absolut i la tensió de recanvi, en lloc d’aparèixer com una oscil·lació d’alta freqüència, augmenta al ritme mortal fins al seu valor final de la tensió màxima del generador. Això es mostra a sota de la forma d'ona inferior.

CB idealitzat amb formes d'ona

Tipus de disjuntor automàtic

El circuit aeri els interruptors són majoritàriament de quatre tipus i s’utilitzen àmpliament per mantenir la mitja tensió interior i el canvi d’engranatges de la llar.

Plain Break tipus ACB o Cross-Blast ACB
Blowout magnètic tipus ACB
Interruptor automàtic Air Chute Air Break
Interruptor automàtic d’aire

Interruptor automàtic de trencament d'aire tipus Plain Break

Els disjuntors d’aire de fre pla són la forma més simple de disjuntors d’aire. Els principals punts de contacte es fan en forma de dues banyes. L’arc d’aquests interruptors s’estén d’una punta a l’altra. Aquest tipus d’interruptors també es coneixen com a explosió creuada ACB. La disposició d’aquest es pot fer a través d’una cambra (canal d’arc) que està envoltada pel contacte.

La cambra o canal de l'arc ajuda a aconseguir el refredament i es fabrica amb material refractari. El canal de l'arc conté parets a l'interior i està separat en petits compartiments mitjançant plaques de separació metàl·liques. Aquestes plaques són divisors d’arc on cada compartiment funcionarà com un mini-canal d’arc.

El primer arc es dividirà en una seqüència d'arcs de manera que totes les tensions de l'arc augmentaran en comparació amb la tensió del sistema. S’utilitzen en aplicacions de baixa tensió.

Interruptor automàtic de trencament d'aire tipus explosió magnètica

Els interruptors automàtics d’aire de bufat magnètics s’utilitzen amb una tensió de fins a 11 KV. L'extensió de l'arc es pot obtenir pel camp magnètic proporcionat pel corrent en bobines de bufat.

Aquest tipus de disjuntor proporciona un control magnètic sobre el moment de l’arc per crear l’extinció de l’arc als dispositius. Per tant, aquesta extinció es pot controlar a través d’un camp magnètic subministrat pel flux de corrent dins de les bobines d’explosió. La connexió de bobines de bufat es pot fer en sèrie a través del circuit interromput.

Com el seu nom indica, aquestes bobines s’anomenen ‘bufar la bobina’. El camp magnètic no gestiona l’arc que es produeix al disjuntor, però, canvia l’arc a canaletes d’arc allà on es refredi i s’estengui l’arc en conseqüència. Aquest tipus de CB s’utilitzen fins a 11 kV.

Interruptor automàtic Air Chute Air Break

A l’interruptor automàtic de trencament d’aire de la canaleta d’aire, els contactes principals solen estar formats per coure i condueixen el corrent en posicions tancades. Els interruptors automàtics de trencament d’aire de la canaleta d’aire tenen una resistència de contacte baixa i són platejats. Els contactes d'arc són sòlids, resistents a la calor i estan formats per aliatge de coure.

Aquest interruptor inclou dos tipus de contactes com el principal i el d'arc o auxiliar. El disseny dels contactes principals es pot fer amb plaques de coure i plata que tenen menys resistència i condueixen el corrent dins del lloc tancat. Altres tipus com arcs o auxiliars estan dissenyats amb aliatge de coure perquè són resistents a la calor.

S’utilitzen per evitar danyar els contactes principals a causa de l’arc i es poden canviar simplement un cop es requereixi. Mentre es fa funcionar aquest interruptor automàtic, els dos contactes s’obren després de tancar els contactes principals del disjuntor abans i abans.

Interruptor automàtic d’aire

Aquest tipus d’interruptors automàtics s’utilitzen per a tensions del sistema de 245 KV i 420 KV i molt més, sobretot quan és necessari un funcionament ràpid del disjuntor. A continuació s’enumeren els avantatges d’aquest interruptor en comparació amb el tipus d’oli.

No es pot causar perill d'incendi
La velocitat de trencament és elevada durant tot el funcionament d’aquest interruptor automàtic.
L’apagament de l’arc és més ràpid durant tot el funcionament d’aquest trencador.
La durada de l'arc és similar per a tots els valors de les interrupcions dels corrents.
Un cop la durada de l’arc és menor, de manera que es pot obtenir una menor quantitat de calor des de l’arc fins als contactes, per tant la vida útil del contacte es fa més llarga.
El manteniment de l'estabilitat del sistema es manté bé, ja que depèn de la velocitat de funcionament de l'interruptor.
Necessita menys manteniment en comparació amb l’interruptor automàtic de tipus oli.
Els tipus d’interruptors automàtics d’explosió d’aire són tres tipus, com ara una explosió axial i una explosió axial amb un contacte mòbil lliscant i una explosió creuada.

Manteniment del disjuntor d’aire

Els ACB funcionen com a dispositius de protecció de circuits per a una àmplia gamma d’aplicacions de baixa tensió de fins a 600 V CA, com ara SAI, generadors, mini centrals elèctriques, taules de distribució MCCB, etc., i les seves mides oscil·len entre els 400A i els 6300A.

En aquest interruptor automàtic, gairebé el 20% de les fallades en el sistema de distribució d’energia es produeixen a causa d’un menor manteniment, greix resistent, pols, corrosió i peces congelades. Per tant, el manteniment dels interruptors automàtics és l’opció ideal per garantir un funcionament constant i ampliar la vida útil.

El manteniment del disjuntor d’aire és molt important. Per a això, primer s’ha d’apagar i després separar-se de les dues cares obrint l’aïllador elèctric necessari. L'interruptor automàtic s'ha de treballar en aquesta condició no aïllada per a zones restringides i distants de cada any. L'interruptor automàtic s'ha de treballar elèctricament des de restringit i aïllat mecànicament després de restringit. Aquest tipus de procés farà que el trencador sigui més consistent en separar qualsevol capa exterior desenvolupada entre cares lliscants.

Procediment de prova del disjuntor d’aire

Les proves dels interruptors automàtics s’utilitzen principalment per comprovar el funcionament de cada sistema de commutació, així com la programació de la construcció completa del tret. Per tant, les proves són molt essencials per a qualsevol tipus d’interruptor automàtic per garantir un rendiment segur i coherent. En comparació amb altres dispositius, realitzar proves és més difícil.

Quan es produeix un mal funcionament en un interruptor automàtic, pot provocar un curtcircuit a les bobines, un comportament incorrecte, danyar les connexions mecàniques, etc. Per tant, els interruptors automàtics han de fer proves regularment per superar totes aquestes falles.

Els diferents tipus de proves realitzades en interruptors automàtics inclouen principalment mecànics, tèrmics, dielèctrics, de curtcircuit, etc. Les proves rutinàries d’un interruptor automàtic són una prova de trencament, resistència d’aïllament, connexió, resistència de contacte, disparament de sobrecàrrega, disparament magnètic instantani, etc.

Com es poden realitzar proves?

Per provar un interruptor automàtic, s’utilitzen diferents tipus d’equips de prova per verificar l’estat del interruptor automàtic en qualsevol sistema d’alimentació. Aquestes proves es poden realitzar a través de diferents mètodes de prova i equips de proves. Els dispositius de prova són un analitzador, un microohmímetre, un provador d'injecció primària amb alt corrent, etc. Hi ha alguns avantatges de provar els interruptors automàtics, com els següents.

“com es calcula el factor de càrrega ”

Es pot millorar el rendiment del disjuntor.
El circuit es pot comprovar en càrrega o descàrrega.
Reconeix el requisit de manteniment
Es poden evitar problemes
Es poden identificar les primeres indicacions de falles

Avantatges

El avantatges d’un interruptor automàtic d’aire inclou el següent.

Instal·lació de tancaments d’alta velocitat
S’utilitza per a operacions freqüents
Necessiteu menys manteniment
Funcionament a alta velocitat
El risc d'incendi es pot eliminar no com en els interruptors automàtics d'oli
Temps d'arc constant i constant, de manera que la gravació de contactes és menor

Inconvenients

Els desavantatges del disjuntor d’aire són els següents.

Un inconvenient del principi de la canaleta d’arc és la seva ineficiència a baixos corrents on els camps electromagnètics són febles.
La canaleta no és necessàriament menys eficaç en la seva acció d’allargament i desionització que a corrents elevats, però el moviment de l’arc cap a la canaleta tendeix a ser més lent i no s’obté necessàriament una interrupció d’alta velocitat.

Aplicacions dels interruptors automàtics d'aire

Els interruptors automàtics d’aire s’utilitzen per controlar les centrals auxiliars i les plantes industrials. Ofereixen protecció a les plantes industrials, màquines elèctriques com transformadors , condensadors i generadors.

S’utilitzen principalment per a la protecció de les plantes, on hi ha possibilitats de risc d’incendi o explosió.
S'utilitza el principi del fre del pneumàtic de l'arc del circuit del trencador d'aire Circuits de corrent continu i circuits de corrent altern fins a 12KV.
L’aire disjuntors tenen un poder de resistència elevat que ajuda a augmentar la resistència de l’arc dividint, refredant i allargant.
També es fa servir un interruptor automàtic d’aire al sistema de repartiment d’electricitat i NGD d’uns 15kV

Per tant, tot això es tracta de l’Interruptor automàtic d’aire (ACB), el seu funcionament i les seves aplicacions. Esperem que tingueu una millor comprensió d’aquest concepte. A més, qualsevol dubte sobre aquest concepte o implementar qualsevol projecte elèctric i electrònic Si us plau, doneu els vostres comentaris comentant a la secció de comentaris de sota. Aquí teniu una pregunta, quina és la funció d’ACB?