Afbryder

Der kan foretages mange klassifikationer af afbrydere baseret på deres funktioner såsom spændingsklasse, konstruktionstype, afbrydende type og strukturelle træk.

Lavspændingsredigering

Lavspændingstyper (mindre end 1.000 VAC) er almindelige i indenlandske, kommercielle og industrielle applikationer og inkluderer:

• Miniatureafbryder (MCB) – nominel strøm op til 125 A. Udløseregenskaber normalt ikke justerbare. Termisk eller termisk-magnetisk drift. Afbrydere illustreret ovenfor er i denne kategori.
• Støbt afbryder (MCCB) – nominel strøm op til 1.600 A. Termisk eller termisk-magnetisk drift. Tripstrøm kan justeres i større klassifikationer.
• Effektafbrydere med lav spænding kan monteres i flere niveauer i lavspændingstavler eller koblingsudstyr.

karakteristika ved lavspændingsafbrydere er givet ved internationale standarder som IEC 947. Disse afbrydere er ofte installeret i udtræksskabe, der muliggør fjernelse og udskiftning uden at afmontere koblingsudstyret.

Stor lavspændingsstøbt kasse- og effektafbrydere kan have elektriske motoroperatører, så de kan åbne og lukke under fjernbetjening. Disse kan udgøre en del af et automatisk overførselsomskiftersystem til standbyeffekt.

Lavspændingsafbrydere er også lavet til jævnstrømsapplikationer (DC), såsom DC til metrolinjer. Jævnstrøm kræver specielle afbrydere, fordi lysbuen er kontinuerlig – i modsætning til en vekselstrømsbue, der har tendens til at gå ud ved hver halve cyklus, har jævnstrømsafbryder udblæsningsspoler, der genererer et magnetfelt, der hurtigt strækker buen. Små afbrydere er enten installeret direkte i udstyret eller er arrangeret i et afbryderpanel.

Den DIN-skinnemonterede termomagnetiske miniatureafbryder er den mest almindelige stil i moderne indenlandske forbrugsenheder og kommercielle elektriske distributionskort i hele Europa. Designet inkluderer følgende komponenter:

1. Aktuatorhåndtag – bruges til manuel udkobling og nulstilling af afbryderen. Angiver også strømafbryderens status (Til eller Fra / udløst). De fleste afbrydere er designet, så de stadig kan udløse, selvom armen holdes eller låses i “til” -position. Dette kaldes undertiden operationen “gratis trip” eller “positive trip”.
2. Aktuatormekanisme – tvinger kontakterne sammen eller fra hinanden.
3. Kontakter – tillad strøm, når du rører ved og bryder strøm, når den flyttes fra hinanden.
4. Terminaler
5. Bimetalstrimmel – adskiller kontakter som reaktion på mindre, længerevarende overstrøm
6. Kalibreringsskrue – gør det muligt for producenten at justere nøjagtigt enhedens tripstrøm efter samling.
7. Solenoid – adskiller kontakter hurtigt som reaktion på høje overstrømme
8. Arc divider / extinguisher

Solid stateEdit

Solid-state-afbrydere, også kendt som digitale afbrydere, er en teknologisk innovation, der lover avanceret afbryderteknologi ud af det mekaniske niveau til det elektriske. Dette lover flere fordele, såsom at skære kredsløbet i fraktioner af mikrosekunder, bedre overvågning af strømbelastninger og længere levetid.

MagneticEdit

Magnetiske afbrydere bruger en solenoid (elektromagnet), hvis træk kraft øges med strømmen. Visse konstruktioner anvender elektromagnetiske kræfter ud over magnetventilernes. Afbryderkontakterne holdes lukket med en lås. Da strømmen i solenoiden stiger ud over effektafbryderen, frigiver solenoidens træk låsen, som lader kontakterne åbne ved hjælp af fjeder. De er de mest anvendte afbrydere i USA.

Termomagnetisk redigering

Termiske magnetiske afbrydere, som er den type, der findes i de fleste distributionskort i Europa og lande med lignende ledningsføringsarrangementer, inkorporerer begge teknikker, hvor elektromagneten reagerer øjeblikkeligt på store strømstød (kortslutninger), og den bimetalstrimmel reagerer til mindre ekstreme, men længerevarende overstrømsforhold. Den termiske del af afbryderen giver en tidsresponsfunktion, der udløser afbryderen hurtigere for større overstrømme, men tillader mindre overbelastning at vare ved i længere tid. Dette tillader kortslutning pigge som produceres, når en motor o r anden ikke-resistiv belastning er tændt.Med meget store overstrømme under en kortslutning udløser det magnetiske element afbryderen uden nogen forsætlig yderligere forsinkelse.

Magnetisk-hydraulisk redigering

En magnetisk-hydraulisk afbryder bruger en solenoid spole til at give driftskraft til at åbne kontakterne. Magnetisk-hydrauliske afbrydere indeholder en hydraulisk tidsforsinkelsesfunktion ved hjælp af en tyktflydende væske. En fjeder holder kernen tilbage, indtil strømmen overstiger breaker-værdien. Under en overbelastning er hastigheden af solenoidbevægelsen begrænset af væsken. Forsinkelsen tillader korte strømstigninger ud over normal driftsstrøm til motorstart, aktivering af udstyr osv. Kortslutningsstrømme tilvejebringer tilstrækkelig solenoidekraft til at frigøre låsen uanset kerneposition og derved omgå forsinkelsesfunktionen. Omgivelsestemperatur påvirker tidsforsinkelsen, men påvirker ikke strømstyrken for en magnetisk afbryder.

Store effektafbrydere, der anvendes i kredsløb på mere end 1000 volt, kan inkorporere hydrauliske elementer i kontaktdriftsmekanismen. Hydraulisk energi kan leveres af en pumpe eller opbevares i akkumulatorer. Disse danner en særskilt type fra oliefyldte afbrydere, hvor olie er lysbueslukningsmediet.

Common trip (ganged) breakersEdit

For at tilvejebringe samtidig afbrydelse på flere kredsløb fra en fejl på en hvilken som helst, kan afbrydere laves som en båndforsamling. Dette er et meget almindeligt krav til 3-fasesystemer, hvor brud kan være enten 3 eller 4 polet (fast eller skiftet neutral). Nogle producenter fremstiller sammenkoblingssæt for at muliggøre sammenkobling af grupper af enkeltfaseafbrydere efter behov.

I USA, hvor delefaseforsyninger er almindelige, i grenledninger med mere end en strømførende leder skal hver strømførende leder være beskyttet af en afbryderstang. For at sikre at alle strømførende ledere bliver afbrudt, når polstationer udløses, skal der anvendes en “fælles trip” -afbryder. Disse kan enten indeholde to eller tre udløsningsmekanismer inden for et tilfælde, eller for små afbrydere kan de binde polerne udvendigt sammen via deres betjeningshåndtag. To-polet fælles trip-breakere er almindelige på 120/240-volt-systemer, hvor 240 volt-belastninger (inklusive større apparater eller yderligere fordelingskort) spænder over de to strømførende ledninger. Tre-polede almindelige afbrydere bruges typisk til at levere trefaset elektrisk strøm til store motorer eller yderligere fordelingsbrædder.

Separate afbrydere må aldrig bruges til spænding og neutral, for hvis neutral er frakoblet, mens den levende leder forbliver tilsluttet, en meget farlig tilstand opstår: kredsløbet ser ud til at være spændingsløst (apparater fungerer ikke), men ledningerne forbliver spændte, og nogle jordstrømsenheder (RCDer) kan muligvis ikke løsne, hvis nogen rører ved den ledende ledning (fordi nogle RCDer har brug for strøm for at udløse). Dette er grunden til, at kun almindelige trip breakers skal bruges, når der er behov for neutral ledningskobling.

Shunt-trip-enheder Rediger

En shunt-trip-enhed ser ud til at være ens til en normal afbryder, og de bevægelige aktuatorer “bøjes” til en normal afbrydermekanisme for at fungere sammen på en lignende måde, men shunt-turen er en solenoid beregnet til at blive betjent af et eksternt konstant spændingssignal snarere end en strøm, ofte lokal netspænding eller jævnstrøm. Disse er ofte os redigeret til at afbryde strømmen, når der opstår en højrisikobegivenhed, såsom brand- eller oversvømmelsesalarm eller en anden elektrisk tilstand, såsom overspændingsdetektion. Shunt-ture kan være et brugermonteret tilbehør til en standardafbryder eller leveres som en integreret del af afbryderen.

Medium-voltageEdit

Mellemspændingsafbrydere med en nominel værdi mellem 1 og 72 kV kan samles i metalindelukkede koblingsudstyr til indendørs brug eller kan være individuelle komponenter installeret udendørs i en understation. Luftafbrydere udskiftede oliefyldte enheder til indendørs applikationer, men erstattes nu af vakuumafbrydere (op til ca. 40,5 kV). Ligesom de højspændingsafbrydere, der er beskrevet nedenfor, betjenes disse også af strømfølende beskyttelsesrelæer, der drives gennem strømtransformatorer. Karakteristikken ved MV-afbrydere er angivet af internationale standarder som IEC 62271. Mellemspændingsafbrydere bruger næsten altid separate strømfølere og beskyttelsesrelæer i stedet for at stole på indbyggede termiske eller magnetiske overstrømsfølere.

Mellemspændingsafbrydere kan klassificeres efter det medium, der bruges til at slukke lysbuen:

• Vakuumafbrydere — Med nominel strøm op til 6.300 A og højere til anvendelse af generatorafbrydere (op til 16.000 A & 140 kA).Disse afbrydere afbryder strømmen ved at oprette og slukke lysbuen i en vakuumbeholder – også kaldet “flaske”. Bælge med lang levetid er designet til at bevæge de 6–10 mm, som kontakterne skal dele. Disse anvendes generelt til spændinger på op til ca. 40.500 V, hvilket svarer stort set til spændingsområdet for elsystemer. Vakuumafbrydere har længere forventet levetid mellem eftersyn end andre afbrydere. Derudover er deres globale opvarmningspotentiale langt lavere end SF6-afbryder.
• Luftafbrydere – nominel strøm op til 6.300 A og højere for generatorafbrydere. Tripkarakteristikker er ofte fuldt justerbare inklusive konfigurerbare triptærskler og forsinkelser. Normalt elektronisk styret, selvom nogle modeller er mikroprocessorstyret via en integreret elektronisk udløserenhed. Ofte brugt til hovedstrømsfordeling i store industrianlæg, hvor afbrydere er arrangeret i udtræksskabe for nem vedligeholdelse.
• SF6-afbrydere slukker lysbuen i et kammer fyldt med svovlhexafluoridgas.

Mellemspændingsafbrydere kan forbindes til kredsløbet ved hjælp af bolteforbindelser til busstænger eller ledninger, især i udendørs omskifter. Mellemspændingsafbrydere i koblingsudstyr er ofte bygget med udtrækskonstruktion, der muliggør fjernelse af afbryderen uden at forstyrre strømforbindelser ved hjælp af en motordrevet eller håndsvinget mekanisme til at adskille afbryderen fra dens kabinet.

Højspændingsredigering

Elektriske kraftoverførselsnet beskyttes og styres af højspændingsafbrydere. Definitionen af højspænding varierer, men i kraftoverførselsarbejde antages det normalt at være 72,5 kV eller højere, ifølge en nylig definition af International Electrotechnical Commission (IEC). Højspændingsafbrydere drives næsten altid med magnetventiler, med strømfølende beskyttelsesrelæer, der drives gennem strømtransformatorer. I understationer kan beskyttelsesrelæskemaet være komplekst og beskytte udstyr og busser mod forskellige typer overbelastning eller jord / jordfejl.

Højspændingsafbrydere klassificeres bredt efter det medium, der bruges til at slukke lysbuen:

• Bulkolie
• Minimum olie
• Luftblæsning
• Vakuum
• SF6
• CO2

På grund af miljø- og omkostningsproblemer over isolerende oliespild bruger de fleste nye breakers SF6-gas til at slukke lysbuen.

Circuit breakers kan klassificeres som levende tank , hvor kabinettet, der indeholder brudmekanismen, er ved liniepotentiale, eller dødtank med kabinettet ved jordpotentiale. Højspændings AC-afbrydere er rutinemæssigt tilgængelige med klassifikationer op til 765 kV. 1.200 kV-afbrydere blev lanceret af Siemens i november 2011, efterfulgt af ABB i april det følgende år.

Højspændingsafbrydere, der anvendes på transmissionssystemer, kan arrangeres til at tillade en enkelt pol i en trefaselinje at rejse i stedet for at udløse alle tre poler; for nogle klasser af fejl forbedrer dette systemets stabilitet og tilgængelighed.

Højspændings-jævnstrømsafbrydere er stadig et forskningsfelt fra 2015. Sådanne afbrydere ville være nyttige til at forbinde HVDC-transmissionssystemer.

Svovlhexafluorid (SF6) højspændingsredigering

En svovlhexafluoridafbryder bruger kontakter omgivet af svovlhexafluoridgas til at slukke lysbuen . De bruges oftest til transmissionsniveau spændinger og kan inkorporeres i kompakte gasisolerede koblingsudstyr. I kolde klimaer kan det være nødvendigt med supplerende opvarmning eller de-rating af afbrydere på grund af kondensering af SF6-gassen.

Afbrydelse af afbryder (DCB) Rediger

Afbrydende afbryder (DCB) blev introduceret i 2000 og er en højspændingsafbryder modelleret efter SF6-afbryderen. Det præsenterer en teknisk løsning, hvor frakoblingsfunktionen er integreret i brudkammeret, hvilket eliminerer behovet for separate frakoblinger. Dette øger tilgængeligheden, da hovedkontakter til frakoblingsafbryder skal vedligeholdes hvert 2. – 6. år, mens moderne afbrydere har vedligeholdelsesintervaller på 15 år. Implementering af en DCB-løsning reducerer også pladsbehovet i understationen og øger pålideligheden på grund af manglen på separate frakoblinger.

For yderligere at reducere det nødvendige plads på understationen samt forenkle designet og konstruktion af understationen, kan en fiberoptisk strømføler (FOCS) integreres med DCB.En 420 kV DCB med integreret FOCS kan reducere en transformatorstations fodaftryk med over 50% sammenlignet med en konventionel løsning af live tankafbrydere med afbrydere og strømtransformatorer på grund af reduceret materiale og intet ekstra isolationsmedium.

Kuldioxid (CO2) højspænding Rediger

I 2012 præsenterede ABB en 75 kV højspændingsafbryder, der bruger kuldioxid som medium til at slukke lysbuen. Kuldioxidafbryderen arbejder på de samme principper som en SF6-afbryder og kan også produceres som en afbryderafbryder. Ved at skifte fra SF6 til CO2 er det muligt at reducere CO2-udledningen med 10 tons i produktets livscyklus.