У свету електричне и електронике постоји много случајева када се догоди несрећа. То ће довести до велике штете на зградама, канцеларијама, кућама, школама, индустрији итд. Напон и струја поверења нису тачни, иако су предузете мере безбедности. Једном инсталирани прекидачи ће контролисати нагли пораст напона и струје. Помоћи ће у било којој несрећи. Прекидачи су попут срца електричног система. Постоје различити типови прекидача где су ови уграђени у складу са оценом система. У кући се користе различите врсте прекидача, а за индустрију се користи друга врста прекидача. Размотримо детаљно различите типове прекидача и њихов значај.

Шта је прекидач?

Електрични прекидач је склопни уређај којим се може управљати аутоматски или ручно ради заштите и управљања уређајем електроенергетски систем . У савременом електроенергетском систему, дизајн прекидача се променио у зависности од јаких струја и ради спречавања удара у лук.

Прекидач

Електрична енергија која долази из кућа, канцеларија, школа или индустрије или на било која друга места из дистрибутивних мрежа чини велико коло. Они водови који су на једном крају повезани са електраном која се формира називају се врућа жица, а други водови који се спајају са земљом чинећи други крај. Кад год електрични набој тече између ове две линије, он развија потенцијал између њих. За комплетан круг, повезивање терета (уређаја) пружа отпор протоку наелектрисања и цео електрични систем у кући или индустрији ће радити несметано.

Раде глатко све док су уређаји довољно отпорни и не узрокују прекомерну струју или напон. Разлози за загревање жица су превелики набој који струји кроз круг или би кратки спој или изненадни спој жице врућег краја на жицу за уземљење загревао жице, што би изазвало пожар. Прекидач ће спречити такве ситуације које једноставно искључе преостали круг.

Основни рад типова прекидача

Па, свесни смо шта је прекидач . Сада, овај одељак објашњава даље принцип рада прекидача .

Као електроинжењеру, пресудно је знати рад овог уређаја, не само инжењер, већ и људи који су у овом домену, тога морају бити свесни. Уређај укључује пар електрода где је једна статична, а друга покретна. Када два контакта успоставе контакт, коло се затвара и када ти контакти нису заједно, коло се пребацује у затворено стање. Ова операција зависи од потребе радника да ли коло мора бити у ОТВОРЕНОМ или ЗАТВОРЕНОМ стању у почетној фази.

Услов 1: Претпоставимо да је уређај у првој фази затворен да би се створио круг, када дође до оштећења или када радник мисли да се ОТВОРИ, онда логички индикатор стимулише релеј за искључивање који искључује оба контакта пружајући кретање ка покретна завојница која је удаљена од сталне завојнице.

Чини се да је ова операција тако једноставна и лака, али права компликација је у томе што када је неколико контаката далеко заједно, тада ће доћи до огромних привремених потенцијалних разлика између пар контаката који олакшавају прелазак великог електрона из високог у мали потенцијал. Док овај привремени размак између контаката делује диелектрично за прелазак електрона са једне на другу електроду.

Када је варијација потенцијала већа од силе диелектричне снаге, тада ће доћи до кретања електрона са једне електроде на другу. Ово јонизује диелектрични мод који може усмерити на стварање великог паљења између електрода. Ово паљење назива се АРЦ . Чак и ово паљење остаје неколико микросекунди, има могућност оштећења целокупног прекидача, узрокујући оштећење целокупне опреме и кућишта. Да би се елиминисало ово паљење, диелектрична способност која раздваја две електроде мора бити угашена пре него што се круг оштети.

“шема једнофазног до трофазног претварача ”

Лучни феномен

Током рада прекидача, лук је тај који треба јасно посматрати. Дакле, појава лука у прекидачима одвија се у време неисправних случајева. На пример, када постоји широк проток струје преко контаката пре него што се догоди одбрамбени приступ и иницира контакте.

У тренутку када су контакти у ОТВОРЕНОМ стању, површина контакта се брзо смањује и долази до повећања густине струје због велике СЦ струје. Овај феномен усмерава на пораст температуре и ова генерација топлоте је довољна за јонизујући медијум за прекидање. Јонизовани медијум делује као проводник и лук који се држе између контаката. Лук ствара минималан пут отпора за контакте и биће протока огромне струје све време док лук постоји. Ово стање оштећује рад прекидача.

Зашто се дешава лук?

Пре познавања приступа завршетка лука, проценимо параметре који су одговорни за настанак лука. Разлози су:

Потенцијалне разлике које постоје између контаката
Јонизоване честице које се налазе између контаката

Ова потенцијална варијација између контаката довољна је за постојање лука јер је удаљеност контакта минимална. Поред тога, јонизациони медијум има способност да сачува лук.

Ово су разлози за лук генерација.

Класификација прекидача

Различити типови високонапонских прекидача укључују следеће

Ваздушни прекидач
СФ6 прекидач
Вакуумски прекидач
Прекидач уља
Ваздушни прекидач

Врсте прекидача

Ваздушни прекидач

Овај прекидач ће радити у ваздуху, средство за гашење је лук под атмосферским притиском. У многим земљама се ваздушни прекидач замењује уљним прекидачем. О прекидачу уља, размотрићемо касније у чланку. Стога је важност АЦБ и даље пожељнији избор за употребу ваздушног прекидача до 15КВ. То је зато што се уљни прекидач може запалити када се користи на 15В.

Прекидач ваздушног типа

Две врсте ваздушних прекидача су

Аутоматски осигурач
Ваздушни прекидач

Прекидач за обичан ваздух

Прекидач са обичним ваздухом назива се и прекидач са унакрсном експлозијом. У овом случају, прекидач је опремљен комором која окружује контакте. Ова комора је позната као лучни канал.

Овај лук је створен да се у њему вози. У постизању хлађења ваздушног прекидача, лучни канал ће вам помоћи. Од ватросталног материјала израђује се лучни жлеб. Унутрашњи зидови лучног отвора обликовани су тако да лук не буде присиљен у близину. Забиће се у канал за навијање пројектован на зид лучног жлеба.

Лучни жлеб имаће много малих преграда и има много преграда који су метално одвојене плоче. Овде се сваки од малих одељака понаша као мини лук, а метална плоча за одвајање делује попут разводника лука. Сви напони лука биће већи од напона система када се лук раздвоји на низ лука. Пожељно је само за нисконапонске апликације.

Прекидач ваздушне експлозије

Аутоматски осигурачи Аирбласт користе се за системски напон од 245 кВ, 420 кВ, па чак и више. Аутоматски осигурачи Аирбласт су две врсте:

Аксијални разбијач експлозије
Аксијална експлозија са клизним покретним контактом.

Аксијални разбијач експлозије

У аксијалном прекидачу експлозије, покретни контакт аксијалног прекидача експлозије биће у контакту. Отвор млазнице је фиксиран на контакт прекидача у нормално затвореном стању. Квар се јавља када се у комору уведе висок притисак. Напон је довољан да одржи ваздух под високим притиском када тече кроз отвор млазнице.

Тип ваздушне експлозије

Предности Аир-Бласт Цирцуит чаше

Користи се тамо где је потребан чест рад због мање енергије лука.
Без ризика је од пожара.
Мале величине.
Захтева мање одржавања.
Гашење луком је много брже
Брзина прекидача је много већа.
Временско трајање лука је исто за све вредности струје.

Мане прекидача ваздушних експлозија

Захтева додатно одржавање.
Ваздух има релативно нижа својства гашења лука
Садржи компресор за ваздух великог капацитета.
Из споја ваздушне цеви може постојати могућност цурења ваздушног притиска
Постоји шанса за висок пораст поновног удара струје и сечења напона.

Примена и употреба ваздушног прекидача

Користи се за заштиту биљака, електричних машина, трансформатора, кондензатора и генератора
Ваздушни прекидач се такође користи у систему за поделу електричне енергије и ГНД око 15Кв
Такође се користи у применама слабе и јаке струје и напона.

СФ6 прекидач

У прекидачу СФ6, контакти који носе струју раде у сумпорном хексафлуоридном гасу познат као прекидач СФ6. Одлично је изолационо својство и велика електро-негативност. То се може разумети, висок афинитет апсорпције слободних електрона. Негативни јон настаје када се слободни електрон судари са молекулом гаса СФ6 који апсорбује тај молекул гаса. Два су различита начина везивања електрона са молекулима гаса СФ6

СФ6 + е = СФ6
СФ6 + е = СФ5- + Ф.

Створени негативни јони биће много тежи од слободног електрона. Стога је у поређењу са осталим уобичајеним гасовима укупна покретљивост наелектрисане честице у гасу СФ6 много мања. Покретљивост наелектрисаних честица је углавном одговорна за провођење струје кроз гас. Дакле, за теже и мање покретне наелектрисане честице у гасу СФ6 стиче врло високу диелектричну чврстоћу. Овај гас има добро својство преноса топлоте због ниске гасовите вискозности. СФ6 је 100 пута ефикаснији у средствима за гашење лука од ваздушног прекидача. Користи се за електроенергетски систем средњег и високог напона од 33КВ до 800КВ.

СФ6 прекидачи

Врсте прекидача у СФ6

Прекидач СФ6 са једним прекидачем примењен до 220
Два прекидача СФ6 прекидача примењена до 400
Четири прекидача СФ6 прекидача примењена до 715В

Вакуумски прекидач

Вакуумски прекидач је склоп у коме се вакуум користи за изумирање лука. Има диелектрични карактер опоравка, одличан је прекид и може да прекине високофреквентну струју која је резултат нестабилности лука, прекривену струјом линијске фреквенције.

Принцип рада ВЦБ ће имати два контакта звана електроде и остаће затворени у нормалним радним условима. Претпоставимо да када се догоди грешка у било ком делу система, тада се завојница окидача прекидача укључи и напокон се контакт одвоји.

Вакуумски прекидач

У тренутку отварања контаката прекидача у вакууму, тј. 10-7 до 10-5 Торр, ионизацијом металних пара контаката настаје лук између контаката. Овде се лук брзо гаси, то се дешава јер се електрони, металне паре и јони произведени током лука брзо кондензују на површини ЦБ контаката, што резултира брзим повратом диелектричне чврстоће.

“како функционишу паметне картице ”

Предности

ВЦБ су поуздани, компактни и имају дуг век трајања
Они могу прекинути било коју струју квара.
Неће бити опасности од пожара.
Не производи се бука
Има већу диелектричну чврстоћу.
Потребно је мање снаге за контролни рад.

Прекидач уља

У овој врсти кола користи се уље прекидача, али је пожељније минерално уље. Делује боље изолационо својство од ваздуха. Покретни контакт и фиксни контакт уроњени су у изолационо уље. Када дође до раздвајања струје, тада се контакти носача у уљу, лук у прекидачу покреће у тренутку раздвајања контаката, и због тога се лук у уљу испарава и распада у гасу водоника и на крају ствара мехур водоника око лука.

Овај високо компримовани мехур гаса око и лука спречава поновно ударање лука након што струја достигне нула прелаза циклуса. ОЦБ је најстарија врста прекидача.

Различите врсте прекидача у типу уља

Аутоматски осигурач за уље
Минимални прекидач уља

Аутоматски осигурач (БОЦБ)

У БОЦБ, уље се користи за лучење медија за гашење, а такође и за изолацију медија између уземљених делова прекидача и контаката који носе струју. Користи се исто изолационо уље за трансформаторе.

Принцип рада БОЦБ каже да када се одвоје струјни контакти у уљу, тада се ствара лук између раздвојених контаката. Лук који се успостави произвешће брзо растући балон гаса око лука. Покретни контакти ће се одмакнути од фиксног контакта лука и то резултира повећањем отпора лука. Овде ће повећани отпор изазвати снижавање температуре. Отуда редуковане формације гасова окружују лук.

Када струја пролази кроз прелазак нуле долази до гашења лука у БОЦБ. У потпуно херметичној посуди, мехур гаса је затворен унутар уља. Уље ће окружити висок притисак на мехур, што резултира високо компримованим гасом око лука. Када се притисак повећа, деионизација гаса се такође повећава, што резултира у гашењу лука. Гас водоник ће помоћи у хлађењу гашења лука у уљном прекидачу.

Предности

Добро својство хлађења због распадања
Уље има високу диелектричну чврстоћу
Делује као изолатор између земље и делова под напоном.
Овде коришћено уље упијаће енергију лука док се разграђује

Мане

Неће дозволити велику брзину прекида
Потребно је дуго лучно време.

Минимални прекидач уља

То је прекидач који користи уље као прекидајући медијум. Минимални уљни прекидач ће поставити прекидну јединицу у изолацијску комору на потенцијал под напоном. Али у прекидној комори доступан је изолациони материјал. Потребна је мања количина уља, па се назива минимални прекидач уља.

Предности

Захтева мање одржавања.
Погодан је и за аутоматски рад и за ручни рад.
Захтева мањи простор
Трошкови прекидне способности у МВА су такође мањи.

Мане

Нафта пропада због карбонизације.
Постоји могућност експлозије и пожара
Како има мању количину уља, тако се и карбонизација повећава.
Веома је тешко уклонити гасове из простора између контаката.

Даље, прекидачи су класификовани на основу различитих типова, а то су:

На основу класе напона

Почетна категоризација прекидача зависи од функционалног напона који се користи. Постоје углавном две врсте прекидача заснованих на напону, а то су:

Високи напон - Примењује се на нивоима напона већим од 1000В. Они су даље подељени на уређаје од 75 кВ и 123 кВ.
Ниски напон - Изводи се на нивоима напона испод 1000В

На основу врсте инсталације

Ови уређаји су такође подељени у зависности од места инсталације, што подразумева затворене или отворене локације. Генерално, ови раде на изузетно високом напону. Затворени прекидачи дизајнирани су за унутрашњу употребу у згради или онима који имају мешавине отпорне на временске услове. Кључна варијација између ове две врсте су амбалажне конструкције и смеше, док је унутрашњи дизајн, попут тренутне опреме и функционалности носача, готово сличан.

На основу типа спољног дизајна

У зависности од физичке конструкције, прекидачи су опет две врсте:

Деад Танк Типе - Овде се преклопна опрема налази у посуди на основном потенцијалу и она је затворена заштитним медијем и прекидима. Они су углавном у употреби у америчким државама.

Тип активног тенка - Овде се преклопна опрема налази у посуди са максималним потенцијалом и то је затворено заштитним средством и прекидачима. Они су углавном у употреби у Европи и азијским државама

На основу врсте прекидајућег медија

Ово је пресудна категоризација прекидача. Овде су уређаји класификовани у зависности од приступа уништавању лука и медија прекида. Генерално, ово обоје се појавило као пресудни параметар у конструкцији прекидача и они су владали осталим грађевинским факторима. Као медијум за прекидање углавном се користе уље и ваздух. Поред њих, постоје и сумпорни хексафлуорид и вакуум који делују као прекидајући медији. Ово двоје се данас највише користи.

Прекидачи ХВДЦ

То је преклопни уређај који омета општи ток струје у колу. Када дође до било каквих оштећења, ствара се растојање између механичких контаката у уређају и тако се прекидач прелази у стање ОТВОРЕНО. Овде је прекидање кола нешто сложено јер је проток струје само једносмеран и не постоји нулта струја. Кључна употреба овог уређаја је спречавање високонапонског опсега једносмерне струје у колу. Док круг наизменичне струје неометано омета лук у стању нулте струје, јер је расипање енергије готово нула. Удаљеност на додиру треба да поврати диелектричну способност да издржи привремени ниво опоравка напона.

ХВДЦ Операција

У случају уређаја за прекидање једносмерног круга, проблем је сложенији јер једносмерни талас неће имати нулту струју. А обавезна опструкција лука доводи до развоја огромних привремених нивоа напона за опоравак и поново се опоравља без опструкције лука и узрокује коначна оштећења механичких контаката. У конструкцији ХВДЦ уређаја углавном је један поднео три проблема, а то су:

Ометање рестрикинга лука
Неумереност ускладиштене енергије
Производња вештачке нулте струје

Стандардни прекидачи

Ови уређаји пресудно прате функцију уређаја. Ови стандардни прекидачи су једнополни и двополни.

Једнополни прекидачи

Ови уређаји имају карактеристике

Углавном се користи у апликацијама за домаћинство
Штити једносмјерну жицу
Они испоручују скоро 120В напона у круг
Они имају способност управљања од 15 до 30 ампера
Једнополни прекидачи су у три варијанте и у пуној су величини (ширине 1 инча), пола величине (ширине пола инча) и двоструки (имају ширину од једног инча која се састоји од два прекидача и управља са пар кола).

Двополни прекидачи

Ови уређаји имају карактеристике

Они испоручују готово 120В / 240В напона у круг
Они имају способност управљања од 15 до 30 ампера
Углавном се користи у огромним апликацијама попут грејача и сушара
Штити две напонске жице

У овом чланку су укратко разматрани различити типови прекидача, тј. Ваздушни прекидач, СФ6 прекидач, вакуумски прекидач и уљни прекидач, само да би се разумео основни концепт о овим прекидачима . Такође се расправља о њиховој подели, заједно са предностима и недостацима. О сваком концепту смо врло јасно разговарали. Ако нисте разумели ниједну тему, сматрате да недостају било какве информације или за спровођење било каквих електричних пројеката за студенте инжењерских студија, слободно коментаришите у одељку испод.