Interruttore in aria: principio di funzionamento e vantaggi

2024 Autore: Henry Conors | [email protected]. Ultima modifica: 2024-02-12 09:20

L'interruttore automatico dell'aria è un dispositivo meccanico di commutazione che spegne l'arco con aria compressa e spegne, conduce, accende correnti quando il circuito è installato. Viene utilizzato per prevenire cortocircuiti e sovraccarichi negli impianti elettrici, nonché nel controllo dei circuiti elettrici. Alcune unità sono dotate di una funzione di protezione aggiuntiva contro cadute di tensione critiche e altre situazioni.

Descrizione

Esistono determinati requisiti per dispositivi di questo tipo, inclusa la garanzia di un uso continuo sicuro e una protezione affidabile contro sovraccarichi e cortocircuiti nella rete. La qualità del dispositivo ha un ruolo speciale, poiché il funzionamento degli interruttori aperti può avvenire in diverse condizioni di temperatura e umidità, in presenza dicarichi di vibrazione e frequenti commutazioni. I ricevitori elettrici sono sotto l'influenza elettrodinamica e termica degli interruttori, grazie a ciò le perdite tecnologiche sono ridotte al minimo e la vita utile è aumentata.

Gli interruttori automatici aperti controllano e allo stesso tempo proteggono la rete. Sono classificati in diversi tipi in base al tempo di risposta, che viene assegnato per l'apertura dei contatti dal momento del segnale:

• selettivo;
• standard;
• alta velocità (ha una funzione di limitazione della corrente).

Dispositivi a olio

Tali prodotti sono realizzati sotto forma di un serbatoio di forma rettangolare, ovale o rotonda. Gli interruttori automatici olio-aria sono stati inventati alla fine del secolo scorso e fungevano da interruttore automatico nei circuiti ad alta tensione. Gli isolatori con contatti fissi vengono fatti passare attraverso la loro copertura, fissata su entrambe le estremità. Mediante un'asta isolante, il dispositivo di azionamento è collegato ad un contatto mobile, il quale, a sua volta, si trova tra due contatti fissi unipolari. Sono completamente ricoperti di olio per trasformatori, che riempie il serbatoio fino a un certo livello. Il cuscino d'aria occupa lo spazio tra il coperchio e la superficie dell'olio.

Monta

Il design del dispositivo è in una custodia dielettrica. Gli interruttori automatici in aria utilizzati per la bassa tensione sono fissati in posizione con una guida DIN. Per avvitare elementiil cablaggio è collegato e, utilizzando la leva, il dispositivo viene spento e riacceso. La custodia è tenuta sulla guida da uno speciale fermo, quindi il dispositivo può essere rimosso rapidamente spostandolo prima. I contatti fissi e mobili sono essenziali per il processo di commutazione del circuito. L'elemento mobile utilizza una molla per consentire il rilascio dei contatti. Questa azione può essere eseguita da uno splitter magnetico o termico.

Separatore di calore

La piastra bimetallica che costituisce lo sdoppiatore termico è riscaldata dal flusso di tensione. Il meccanismo di sdoppiamento avviene dopo che la piastra si è piegata, causata dal passaggio di una corrente con una tensione superiore al valore impostato. Le proprietà della corrente influiscono direttamente sul periodo di risposta, che può essere entro un'ora. L'elemento risponde alla tensione impostata durante la produzione. L'interruttore automatico dell'aria HBV può essere utilizzato immediatamente dopo che la piastra ha raggiunto la temperatura normale, che non è tipica di un fusibile galleggiante.

Separatore magnetico

Il meccanismo di azione del dispositivo magnetico è azionato da un nucleo mobile. Lo splitter di questo tipo è un solenoide, attraverso il cui avvolgimento la corrente passa attraverso l'interruttore, quando viene superato il valore nominale, il nucleo inizia a ritrarsi. Il tipo magnetico ha la proprietà della risposta istantanea, di cui quello termico non può vantare, ma la reazione avviene solo se la soglia impostata viene notevolmente superata. Vengono utilizzate diverse varietà, che hanno vari gradi di sensibilità.

Nel processo di scissione, c'è la possibilità di un arco elettrico. Per evitare ciò, viene posizionata una griglia ad arco accanto ai contatti e gli elementi stessi sono realizzati in una forma speciale.

Viste

L'interruttore automatico in aria può avere caratteristiche e caratteristiche diverse, suddivise in determinati tipi:

• con e senza capacità di limitazione della corrente;
• il polo del dispositivo dipende dal numero di poli disponibili;
• con divisore di tensione zero, indipendente o massimo;
• senza contatti e con contatti liberi esistenti per reti secondarie;
• Le proprietà del ritardo del periodo dello splitter di corrente possono essere diverse: ad esempio, i dispositivi possono avere un ritardo che ha una dipendenza inversa dalla tensione, indipendente dalla tensione, oppure può essere assente; è anche possibile una variante che combini tutte le proprietà;
• interruttori aperti, il cui dispositivo prevede un collegamento universale, combinato (terminali inferiori con attacco posteriore e terminali superiori con attacco anteriore) e anteriore;
• Azionamento a molla, motore o manuale.

Tempo di spegnimento dell'arco

Il design può avere da uno a quattro poli, mentre sono comunque presenti contatti ausiliari, uno splitter, un dispositivo di sdoppiamento, un sistema di spegnimento dell'arco elettricoe il sistema di contatto principale. Può essere monostadio (nel caso di utilizzo di elementi in ceramica-metallo), a due stadi (arco e contatti principali) e a tre stadi (oltre all'arco e ai contatti principali, vengono aggiunti i contatti intermedi).

Il sistema di spegnimento dell'arco può essere realizzato con appositi scarichi d'arco nelle camere o avere camere con piccoli interstizi. Per il funzionamento ad alta tensione, vengono utilizzati tipi combinati, che combinano due opzioni per l'estinzione dell'arco.

Caratteristiche

Qualsiasi interruttore automatico in aria VVB ha un limite di tensione di cortocircuito impostato, se è presente una corrente superiore al parametro esistente, esiste la possibilità di saldatura o bruciatura dei contatti e, di conseguenza, il dispositivo si rompe. Può essere realizzato in versione retrattile o stazionaria, con azionamento a motore o manuale. L'unità può avere azioni pneumatiche, remote, elettromagnetiche e di altro tipo ed è progettata per spegnere e accendere il dispositivo.

Un relè con un meccanismo d'azione diretto funge da divisore. In questo caso, le parti termobimetalliche o elettromagnetiche prevedono uno spegnimento se la rete primaria è caratterizzata dall'assenza di corrente, nonché durante sovraccarico e cortocircuito. Il design di divisione include molle a scatto, bilancieri, chiavistelli e leve. Oltre ad aprire l'interruttore, serve a prevenire la possibilità di chiusura in cortocircuito.

Estratto

Il processo di spegnimento può essere caratterizzato dalla presenza di un ritardoo la sua assenza. Il tipo di interruttore, in particolare la velocità della sua risposta, dipende dall'intervallo di tempo durante il quale il valore esistente viene superato e i contatti divergono. Pertanto, gli interruttori ad alta velocità, selettivi e standard si sono diffusi. Le ultime due opzioni non hanno la capacità di limitare la corrente. Nei dispositivi selettivi, la protezione della rete viene effettuata utilizzando switch installati con diverse velocità di risposta: l'utenza ha il valore minimo, questo parametro aumenta gradualmente verso la fonte di alimentazione.

Interruttore e fusibile

I sovraccarichi nella rete possono provocare incendi o almeno danni alle apparecchiature elettriche installate. Per prevenire tali situazioni, vengono utilizzati un interruttore automatico per STP 100 e un fusibile, il cui meccanismo è quello di interrompere la corrente, ma ognuno di essi ha le sue caratteristiche. La parte principale della miccia è un elemento metallico che si scioglie se riscaldato eccessivamente. L'interruttore automatico in aria utilizza un meccanismo speciale che viene attivato da una tensione critica, ed è sufficiente azionare il dispositivo dopo aver reagito, mentre i fusibili devono spesso essere sostituiti con quelli nuovi, ma il loro principale vantaggio è la rapida velocità di risposta.

Vale anche la pena notare che, a seconda delle condizioni operative, ciascuna delle opzioni è preferibile. I fusibili sono implementati in tuttonegozi di prodotti correlati e si distinguono per il loro basso costo. La risposta rapida alle sovratensioni fornisce una protezione affidabile per i dispositivi altamente sensibili.

Oltre ad essere ripristinabile, l'interruttore automatico da 110 kV ha molti altri aspetti positivi. Ad esempio, puoi identificare immediatamente il dispositivo che reagisce e metterlo rapidamente in funzione.

Lati negativi

Lo svantaggio principale è l'installazione costosa e la successiva riparazione degli interruttori automatici in aria. Sono inoltre caratterizzati da una velocità di risposta più lenta per il superamento della corrente nominale, per questo esiste la possibilità di danni ai dispositivi elettronici. Inoltre, sono sensibili alle sollecitazioni meccaniche e alle vibrazioni.

Poiché l'interruttore automatico dell'aria e il fusibile hanno funzioni diverse, non possono essere scambiati. Per decidere quale dispositivo ti serve, dovresti contattare i professionisti, che ti aiuteranno a scegliere l'opzione migliore per la rete elettrica esistente.

Protezione aggiuntiva

Per prevenire danni ai dispositivi causati da sovratensioni, viene utilizzata la protezione da sovratensioni di rete. Esistono due opzioni per il montaggio di tali dispositivi: su una guida speciale in un armadio elettrico quando utilizzato per un gruppo di consumatori di energia o localmente su un dispositivo specifico.

Tali dispositivi consentono di filtrare le sovratensioni di emergenza nella rete esterna e bloccare i flussi ad alta potenza. Nonostanteil fatto che i picchi di tensione non raggiungano i consumatori di energia, il flusso di corrente rimane allo stesso livello. I più recenti circuiti elettronici garantiscono lunghi tempi di esecuzione e tempi di risposta rapidi. La protezione della rete grazie ai processori elettronici reagisce al superamento dei parametri in millesimi di secondo.

Efficienza

Oggi, vari tipi di interruttori aperti sono diventati più perfetti e funzionali, ciò è stato ottenuto apportando le seguenti aggiunte:

• I gruppi elettrogeni utilizzano un circuito di raffreddamento forzato.
• Materiali di qualità e costruzione meticolosa garantiscono grande affidabilità e una lunga durata prima della necessità di riparazione.
• Le sovratensioni di commutazione hanno acquisito una limitazione, la cui presenza gioca un ruolo speciale per i dispositivi ad alta tensione.
• Il layout di serie modulari offre la possibilità di creare da moduli identici di più serie, caratterizzati da un ampio intervallo di tensione, per testare e realizzare dispositivi facili da produrre, installare e quindi utilizzare.
• Usa schemi di controllo con risposta rapida e variazione di tempo minima. Il loro compito principale è garantire il funzionamento dei dispositivi per un significativo eccesso di tensione e disconnessione durante un mezzo ciclo. Inoltre, grazie a loro, i dispositivi con funzione di accensione e spegnimento sincroni
• Elementi per spegnere l'arcoposto in aria compressa. Ciò consente di ottenere caratteristiche di throughput elevate per la tensione nominale, isolamento affidabile degli spazi tra i contatti, risposta rapida e proprietà di commutazione. Molto spesso, la pressione dell'aria è compresa tra 6 e 8 MPa.