Pamätám si, ako som pred rokmi počas prehliadky závodu stál prvýkrát pred veľkým vzduchovým ističom. Bola veľká ako malá chladnička a elektrikár, ktorý ma ukázal, povedal: "Táto vec dokáže prerušiť dostatok prúdu na to, aby rozsvietila malé mesto. Ale vo vnútri je to naozaj len ozdobný vypínač, ktorý vie, kedy to vzdať."
Nemýlil sa. vo svojom srdci,vzduchový istič– alebo ACB, ako to väčšina z nás nazýva – robí to, čo robí každý istič: prenáša prúd, keď sú veci normálne, a zastavuje prúd, keď sa veci pokazia. Ale ako to robí, najmä s typmi prúdov, o ktorých hovoríme v priemyselnom prostredí, stojí za pochopenie.
Základná práca
ACB je navrhnutý na prácu pri nízkom{0}}napätí, zvyčajne pod 600 voltov, aj keď ich môžete vidieť vo všetkých druhoch aplikácií. Sú to veľkí chlapci vo svete rozvádzačov, ktorí zvládajú prúdy od niekoľkých stoviek ampérov až po 6300 ampérov v niektorých prípadoch. Nájdete ich na ochranu transformátorov, generátorov, hlavných rozvodných dosiek – miest, kde ak niečo zlyhá, chcete, aby to bezpečne zlyhalo.
Časť názvu „vzduch“ vám hovorí, aké médium používa istič na zhasnutie oblúka pri otvorení kontaktov. Na rozdiel od olejových alebo SF6 lámačov, ktoré používajú iné materiály, ACB vykonávajú svoju prácu priamo na vzduchu pri atmosférickom tlaku.
Čo je vo vnútri záleží
Predtým, ako sa pustíme do práce, porozprávajme sa o tom, čo je vlastne vnútri jednej z týchto vecí.
Hlavné kontakty sú tie, ktoré prenášajú prúd počas normálnej prevádzky. Sú vyrobené zo striebra-volfrámu alebo podobných zliatin, ktoré odolávajú zváraniu a erózii. Keď je istič zatvorený, tieto kontakty sú stlačené k sebe tlakom pružiny a preteká nimi prúd.
Nad týmito hlavnými kontaktmi alebo okolo nich nájdete oblúkové kontakty. Tie sú navrhnuté tak, aby znášali bremeno poškodenia pri otvorení ističa. Dostanú sa do kontaktu pred zatvorením siete a oddelia sa po otvorení siete, takže sa na nich vytvorí oblúk namiesto na povrchoch, ktoré vedú hlavný prúd-. Inteligentný dizajn.
Potom je tu oblúkový žľab – stoh kovových platní usporiadaných tak, aby sa oblúk vtiahnutý do neho rozdelil na menšie segmenty a ochladzoval, až kým sa sám neudrží. Predstavte si to ako bludisko, cez ktoré musí oblúk prejsť, a kým dôjde na koniec, je bez energie.
Operačný mechanizmus je to, čo hýbe všetkým. Vo väčších ACB ide často o mechanizmus uloženej energie – pružiny, ktoré sa nabíjajú buď ručne, alebo pomocou malého motora, pripravené zabuchnúť kontakty, uzavrieť alebo otvoriť konzistentnou rýchlosťou bez ohľadu na to, ako operátor pohybuje rukoväťou.
Normálna prevádzka – len prechádzajúci prúd
Keď všetko funguje dobre, ACB tam len sedí a robí svoju prácu. Prúd prichádza cez jednu svorku, prechádza cez kontakty a vychádza na druhej strane. Vypínacia jednotka – či už je tepelná, magnetická alebo elektronická – nepretržite monitoruje prúd.
V tepelných-magnetických ističoch je bimetalový pásik, ktorý sa zahrieva na základe prúdu prechádzajúceho cez . Normálny prúd ho udržuje v teple, ale nie natoľko, aby sa ohýbal. K dispozícii je tiež magnetická cievka, ktorá vytvára magnetické pole úmerné prúdu.
V moderných elektronických vypínacích jednotkách prúdové transformátory na každej fáze privádzajú signály do mikroprocesora, ktorý sleduje problémy. Tie sú oveľa presnejšie a dajú sa upraviť pre rôzne krivky a funkcie.
Keď sa veci pokazia – sekvencia výletov
Tu to začína byť zaujímavé. Povedzme, že po prúde dôjde ku skratu. Prúd vystrelí až tisíce ampérov za milisekundy.
V tepelnom-magnetickom prerušovači tento vysoký prúd okamžite vytvorí okolo cievky silné magnetické pole. Pole ťahá za kotvu, ktorá spúšťa mechanizmus a otvára kontakty. Stáva sa to približne za 10 milisekúnd – menej ako polovica cyklu.
V elektronicky vypínanom ističi mikroprocesor vidí nadprúd a vyšle signál do napäťovej spúšte alebo uvoľní magnetickú západku. V každom prípade sa ovládací mechanizmus uvoľní.
Oblúk – a ako ho zabiť
Keď sa kontakty začnú oddeľovať, napätie sa snaží udržať prúd tečúci cez medzeru. Vzduch sa ionizuje, stáva sa vodivým a vytvára sa oblúk. Tento oblúk môže dosiahnuť teploty niekoľko tisíc stupňov. Ak by to zostalo samo, zničilo by to kontakty a pokračovalo by vo vedení, kým by sa niečo neroztopilo.
To je miesto, kde si oblúkový žľab zarába na svojom mieste. Keď sa pohyblivý kontakt odťahuje, oblúk sa ťahá nahor – buď magneticky fúkaný poľom samotného prúdu, alebo je mechanicky vedený – do stohu kovových dosiek. Každá doska rozdeľuje oblúk na menšie oblúky v sérii. Každé rozdelenie pridáva pokles napätia a dosky ochladzujú oblúk. Nakoniec napätie potrebné na udržanie všetkých týchto malých oblúkov presiahne to, čo môže systém poskytnúť, a oblúk zhasne.
Celý proces trvá možno 25 až 40 milisekúnd pre typický ACB. Nie okamžite, ale dostatočne rýchlo na to, aby obmedzil poškodenie.
Uložená energia – prečo sa veľkí hráči nespoliehajú na svaly
Ak ste niekedy ovládali veľké ACB manuálne, viete, že nemôžete len preklopiť rukoväť. Najprv nabijete pružiny zatlačením páky alebo necháte bežať motor. Táto uložená energia je to, čo uzatvára kontakty – rýchlo a silou, bez ohľadu na to, ako pomaly sa pohybujete.
To je dôležité, pretože rýchlosť kontaktu ovplyvňuje zhášanie oblúka. Ak budete zatvárať pomaly, kontakty sa môžu poskakovať alebo sa oblúkom zväčšovať skôr, ako sa úplne spoja. Ak sa otvárate pomaly, oblúk visí príliš dlho. Mechanizmy uloženej energie zaisťujú vždy konzistentnú rýchlosť.
Rozdiel medzi ACB a menšími ističmi
Ľudia si niekedy pletú ACB slisované prerušovače puzdieralebo MCCB. Oba sú to vzduchové ističe v istom zmysle, ale ACB sú vo všeobecnosti väčšie, majú vyššie hodnoty trvalého prúdu a často zahŕňajú sofistikovanejšiu ochranu a monitorovanie.
ACB sú tiež navrhnuté tak, aby boli prevádzkyschopné. Môžete ich otvoriť, skontrolovať kontakty, vymeniť zhášacie komory a upraviť nastavenia. Lisovaný istič je zvyčajne zapečatený – keď je hotový, vymeníte celú jednotku.
Ďalší rozdiel je v tom, ako zvládajú poruchový prúd. MCCB sú navrhnuté tak, aby obmedzovali prúd – prerušujú sa tak rýchlo, že poruchový prúd nikdy nedosiahne svoj plný vrchol. ACB sú skonštruované tak, aby vydržali poruchu na krátky čas, zatiaľ čo následné zariadenia odstránia problém. Táto selektivita je rozhodujúca vo veľkých systémoch, kde nechcete, aby sa hlavný istič vypol pri každej malej poruche na rozvetvenom okruhu.
Časté mylné predstavy
Počul som, že ľudia hovoria, že ACB sú zastarané, nahradené vákuom alebo SF6. Neplatí pre nízke napätie. Vzduch je voľný, neuniká a nevyžaduje žiadne špeciálne zaobchádzanie. Pre napätie pod 1000 V sú stále ťahúňmi vzduchové ističe.
Ďalší: že všetky ACB sú rovnaké. Nie sú. Niektoré využívajú jednoduché tepelné spúšte, iné majú plné mikroprocesorové riadenie s komunikáciou so systémami riadenia budovy. Základný princíp je rovnaký, ale náročnosť sa značne líši.
A ten, ktorý ma privádza do šialenstva: "Ak sa to spustilo, jednoducho to resetujte a znova zapnite." Nie. Najprv zistite, prečo sa to zakoplo. Ističe nezakopnú bez dôvodu.
Zabaliť sa
Ako teda funguje vzduchový istič? Prenáša prúd, keď má, zisťuje, keď prúd prekročí bezpečnú úroveň, otvára kontakty na prerušenie tohto prúdu a využíva vlastnosti vzduchu a šikovnú mechanickú konštrukciu na uhasenie výsledného oblúka. Robí to spoľahlivo, opakovane a bez špeciálnych plynov alebo olejov.
Keď nabudúce prejdete okolo jedného v rozvodni alebo v závode, budete vedieť, čo sa deje v tej kovovej krabici. A oceníte technológiu, ktorá ho nechá pokojne sedieť celé roky a čakať na zlomok sekundy, keď bude musieť vykonať svoju prácu.
Ak pracujete svzduchové ističea ak si nie ste istí, ktorý model vyhovuje vášmu nastaveniu, ako vytočiť nastavenia ochrany, alebo len chcete prejsť náročnou situáciou s niekým, kto tam bol, rád vám pomôžem. Žiadne preťaženie technickým žargónom, žiadne dotieravé reči o predaji – len úprimné, praktické rady z dlhoročných skúseností-.
Či už dimenzujete vybavenie pre nový projekt, zháňate nepríjemnú cestu alebo uvažujete o modernizácii existujúcej inštalácie, neváhajte a oslovte. Zabezpečme, aby vaše ističe robili presne to, čo majú robiť, keď na tom najviac záleží.
E-mail: luna@yawei-electric.com
WhatsApp: +86 15206275931
