Hava hava devre kesici, ark söndürme ve yalıtım ortamı olarak havayı kullanan düşük veya yüksek voltajlı koruyucu bir cihazdır. Temel işlevi, hızlı bir devre kesintisi yoluyla ekipmanı ve insanları korumaktır. Çalışma prensibi üç aşamaya ayrılabilir: normal anahtarlama, arızayı kesme ve ark söndürme. Güvenilir koruma için mekanik ve elektrik mekanizmaları birleştirir. İşte daha yakından bir bakış:
I. Temel Yapı ve Çekirdek Bileşenler
Havalı devre kesici, koruma sağlamak için birlikte çalışan aşağıdaki temel bileşenlerden oluşur:
İrtibat sistemi
Hareket ve statik kontak: kapalıyken kılavuz devre, bağlantısı kesildiğinde ark.
Temas Malzemesi: Aşınmayı ve oksidasyonu azaltmak için gümüş tungsten gibi yüksek sıcaklığa ve ark dirençli alaşımlardan yapılmıştır.
Ark Ateşi
Ark ızgarası: Metal plakalardan yapılmış olan ark, ısı dağıtım alanını arttıracak şekilde kısa bölümlere ayrılmıştır.
Yay ekseni: Kaçmasını önlemek için yayı ızgaraya doğru yönlendirin.
Araç Hizmetleri Bölümü (Koruma Cihazı)
Termal Açma Ünitesi: Bimetalik bir şeridin termal bükülmesini tetikleyen ve aşırı yük, aşırı yük koruması sağlayan tetikleme.
Elektromanyetik tetikleme cihazı: Akımın manyetik etkisi, çekim oluşturmak ve kısa-devre devre akımını hızla kesmek için kullanılır.
Elektronik tetikleme cihazı (isteğe bağlı): Doğru aşırı yük, kısa devre ve toprak arıza koruması için entegre mikroişlemci.
Operasyonel mekanizmalar
Enerji depolama yayı: Hızlı bir harekete geçmeyi sağlamak için enerji depolama tetiklemesi.
Bağlantı mekanizması: Operasyonel kuvveti kapalı veya açık kontaklara aktarır.
Kılıf ve yalıtım bileşenleri
Yalıtım kasası (kalıplı kasalı devre kesiciler gibi): Elektrik çarpmasını önlemek için canlı parçaları izole eder.
Çerçeveli yapı (kutu kırıcı gibi): Mekanik mukavemeti artırmak için büyük kapasiteli bileşenleri destekler.
ii. Nasıl çalışır: Kapalıdan açıka.
1. Normal kapatma
Kapalı kontak: Çalıştırma mekanizması, enerji depolama yayı aracılığıyla enerjiyi serbest bırakır ve hareketli kontak, statik kontakla yakın temas halinde olup devreyi tamamlar.
Akım akışı: Akım, bağlantı noktası ve bara üzerinden yüke akar ve 2. Arıza tespiti ve tetiklemesi sağlanır.
Marş motoru aşağıdaki durumlarda devre arıza kesicisini tetikler:
Aşırı yük: Akım nominal seviyeyi aştığında ancak kısa-devre seviyesine ulaşmadığında, ısı üçlüsünün iki-metal bandı ısı altında bükülür, tetikleme kolunu iter ve devre kesiciyi tetikler.
Kısa devre: Akım hızlı bir şekilde arttığında (örneğin, nominal akımın birkaç katı), elektromanyetik açma bobini, armatürü çeken ve doğrudan çalışma mekanizmasını çekerek devre kesicinin açmasına neden olan güçlü bir manyetik alan üretir.
Düşük Gerilim/Gerilim Kaybı: Gerilim nominal değerden düşük olduğunda, düşük gerilim tetiklemesi serbest bırakılır ve devre kesici otomatik olarak açılır.
3. Açma Süreci ve Ark Söndürme
Kontak ayırma: Çalıştırma mekanizması, hareketli kontağı sabit kontaktan hızlı bir şekilde ayırarak aralarında bir elektrik arkı oluşturur.
Ark kılavuzu: Kubbe, arkı uzun arkı daha kısa yaylara bölen ark söndürme ızgaralarına yönlendirir.
Ark söndü:
Ark Uzatma: Ark uzunluğu arttıkça ısı yayılım alanı artar.
Soğutma Etkisi: Hava taşınımı ısıyı ortadan kaldırır ve ark sıcaklığını, yanmayı sürdürmek için gereken kritik değerin altına düşürür. Deiyonizasyon: Yalıtım özelliklerini eski haline getirmek için ark, iyonların ve elektronların bir ark içinde yeniden birleştirilmesidir.
4. Bağlantının Kesilmesi Tamamlandı
Tamamen ayrılmış kontaklar: ark tamamen söndürülür ve devre güvenilir bir şekilde kesilir.
Hazırlığı Sıfırla: Bir sonraki kapatmaya hazırlık olarak çalıştırma mekanizmasını manuel veya otomatik olarak sıfırlayın.
III. Anahtar teknoloji: Ark Söndürme Mekanizmalarının optimizasyonu
Hava kesicinin performansı, kesici performansı devre kesicinin performansı üzerinde doğrudan etkiye sahiptir. Modern tasarım ark söndürme verimliliğini şu yollarla artırır:
Çok-kademeli Ark Söndürme Izgaraları
Izgara sayısının arttırılması, daha ince ark segmentasyonuna yol açarak daha hızlı ısı dağılımına olanak tanır.
Izgara aralığını optimize edin, elektrik alanı dağıtımını dengeleyin ve arkın yeniden alevlenme riskini azaltın.
Uygulamalar Gaz-Üreten Malzemeler
Ark başlığının iç duvarı gaz üreten bir malzemeyle (organik yalıtım malzemesi gibi) kaplanmıştır. Ark yüksek sıcaklıkta ayrışarak gaz üretir, yüksek basınçlı bir hava akışı oluşturur, arkı dışarı üfler ve arkın çıkışını hızlandırır.
Manyetik ark söndürüldü
Kalıcı manyetik alan veya elektromanyetik bobin, ark söndürme odasına yerleştirilir ve ark, manyetik alan tarafından ark söndürme kapısına çekilir, bu da ark söndürme hızını artırır. Akım Sınırlama Teknolojisi
Hızlı kontak veya akım-sınırlama dirençleri, kısa-devre akımının tepe değerini sınırlamak ve ark söndürme zorluğunu azaltmak için kullanılır.
IV. GİRİŞ Tipik Uygulama Senaryoları
Havalı devre kesiciler aşağıdaki durumlarda yaygın olarak kullanılır. Hacim ve işlevselliğe göre farklı türler seçin:
Alçak Gerilim (1250A'ya eşit veya daha az)
Kalıplanmış Kutulu Devre Kesiciler: Endüstriyel motor kontrolünde, ticari dağıtımda, konut aydınlatmasında ve diğer alanlarda kullanılır.
Minyatür Devre Kesiciler: Prizler ve aydınlatma devreleri gibi ev devrelerini korur.
Orta ve Yüksek Gerilim (630A ve üzeri)
Çerçeve-Montajlı Devre Kesiciler (ACB): büyük endüstriyel ekipmanlar için ana anahtarlar, enerji santrali kesinti koruması, veri merkezleri için güç kaynağı sistemleri.
Özel Ortamlar
Patlamaya- dayanıklı Havalı Devre Kesiciler: kimya tesislerinde, kömür madenlerinde ve diğer yanıcı ve patlayıcı ortamlarda kullanılır.
DC hava kesici: yenilenebilir enerji üretiminin (örn. fotovoltaik, rüzgar enerjisi) DC tarafını korur.
V. Seçim ve Bakım Önemli Noktaları
Seçim Parametreleri
Nominal: Eşleşen devre voltajı (örn. AC 400V, DC 1000V). Nominal akım: Artık miktardaki devreye eşit veya daha büyük maksimum çalışma akımı.
Kesme kapasitesi: Beklenen kısa-devre akımı 50kA, 100kA'ya eşit veya daha büyük.
Açma özellikleri: Yük tipine göre Tip B, C veya D seçilir (Tip B elektronik ekipman için ve Tip D motor çalıştırma içindir).
Bakım Önerileri
Periyodik muayene: Kontak aşınmasını ve ark söndürme ızgarasının bütünlüğünü, toz ve yabancı cisimlerin uzaklaştırılmasını gözlemleyin.
Fonksiyonel testler: Güvenilir çalışmayı sağlamak için yıllık olarak manuel bağlantı kesme ve otomatik açma testleri yapılır.
Çevresel kontrol: Nemi ve aşındırıcı gazları önleyin, yalıtım performansındaki düşüşü önleyin. VI. GİRİŞ Havalı Devre Kesiciler ve Diğer devre kesiciler
Karşılaştırma Boyutları: Havalı Devre Kesici (ACB) Vakumlu Devre Kesici (VCB) SF6 Devre Kesici
Ark söndürme ortamı: hava, vakum, SF6 Gazı
Kırma kapasitesi: orta (orta ila düşük basınç) yüksek (orta ila yüksek basınç) çok yüksek (orta ve ultra-yüksek basınç)
Bakım maliyetleri: Yüksekten düşüğe (gaz sızıntısı riski yok) (düzenli vakum seviyesi kontrolleri gerekir) (Yüksek (SF6 sızıntısı tespiti gerekir)
Çevresel etki:-Kirletici değildir-Kirletici değildir SF6 güçlü bir sera gazıdır
Kullanım Alanları: Endüstriyel, ticari ve konut alçak gerilim{0}}dağıtım ağları; enerji santralleri ve trafo merkezleri için orta-gerilim sistemleri; yüksek-gerilim iletim hatları
