Effektbryter

Mange klassifiseringer av strømbrytere kan gjøres, basert på deres funksjoner som spenningsklasse, konstruksjonstype, avbruddstype og strukturelle trekk.

Lavspenningsredigering

Lavspenningstyper (mindre enn 1000 VAC) er vanlige i innenlandske, kommersielle og industrielle applikasjoner, og inkluderer:

• Miniatyrbryter (MCB) – nominell strøm opptil 125 A. Utløseregenskaper kan normalt ikke justeres. Termisk eller termisk-magnetisk drift. Brytere illustrert ovenfor er i denne kategorien.
• Støpt bryter (MCCB) – nominell strøm opp til 1600 A. Termisk eller termomagnetisk drift. Tripstrømmen kan justeres i større klassifiseringer.
• Effektbrytere med lav spenning kan monteres i flere nivåer i lavspent sentralbord eller koblingsskap.

karakteristika for lavspenningsbrytere er gitt av internasjonale standarder som IEC 947. Disse bryterne er ofte installert i uttrekkbare kabinetter som tillater fjerning og utveksling uten å demontere bryteren.

Stor lavspent støpt koffert- og effektbrytere kan ha elektriske motoroperatører, slik at de kan åpne og lukke under fjernkontroll. Disse kan utgjøre en del av et automatisk overføringsbrytersystem for standby-effekt.

Lavspenningsbrytere er også laget for likestrøm (DC), som DC for t-banelinjer. Likestrøm krever spesielle brytere fordi lysbuen er kontinuerlig – i motsetning til en vekselstrømsbue, som har en tendens til å gå ut på hver halv syklus, har likestrømbryteren utblåsingsspoler som genererer et magnetfelt som raskt strekker buen. Småbrytere er enten installert direkte i utstyret, eller er ordnet i et bryterpanel.

DIN-skinnemontert termomagnetisk miniatyrbryter er den vanligste stilen i moderne innenlandske forbruksenheter og kommersielle elektriske distribusjonskort i hele Europa. Utformingen inkluderer følgende komponenter:

1. Aktuatorspak – brukes til å manuelt utløse og tilbakestille strømbryteren. Angir også statusen til strømbryteren (På eller Av / utløst). De fleste brytere er designet slik at de fremdeles kan utløse selv om spaken holdes eller låses i «på» -posisjon. Dette blir noen ganger referert til som «gratis tur» eller «positiv tur» -operasjon.
2. Aktuatormekanisme – tvinger kontaktene sammen eller fra hverandre.
3. Kontakter – tillat strøm når du berører og bryter strøm når den flyttes fra hverandre.
4. Terminaler
5. Bimetallstrimmel – skiller kontakter som svar på mindre, lengre tids overstrøm
6. Kalibreringsskrue – lar produsenten justere nøyaktig enhetens utløpsstrøm etter montering.
7. Solenoid – skiller kontakter raskt som svar på høye overstrømmer
8. Arc divider / extinguisher

Solid stateEdit

Solid-state-effektbrytere, også kjent som digitale strømbrytere, er en teknologisk innovasjon som lover forhåndsbryterteknologi ut av det mekaniske nivået, inn i det elektriske. Dette lover flere fordeler, som å kutte kretsen i brøkdeler av mikrosekunder, bedre overvåking av kretsbelastninger og lengre levetid.

MagneticEdit

Magnetiske brytere bruker en solenoid (elektromagnet) hvis trekk kraft øker med strømmen. Enkelte design bruker elektromagnetiske krefter i tillegg til magnetventilen. Strømbryterkontaktene holdes lukket med en lås. Etter hvert som strømmen i solenoiden øker utover strømbryterens rating, frigjør solenoidens trekk låsen, som lar kontaktene åpne ved fjærhandling. De er de mest brukte strømbryterne i USA.

Termomagnetisk redigering

Termiske magnetiske strømbrytere, som er typen som finnes i de fleste distribusjonskort i Europa og land med lignende ledningsopplegg, innlemmer begge teknikkene med elektromagneten som reagerer øyeblikkelig på store strømspenninger (kortslutninger) og den bimetalliske stripen til mindre ekstreme, men langsiktige overstrømsforhold. Den termiske delen av strømbryteren gir en tidsresponsfunksjon, som utløser strømbryteren raskere for større overstrømmer, men som gjør at mindre overbelastning kan vare i lengre tid. Dette tillater kortslutning pigger som produseres når en motor o r annen ikke-resistiv belastning er slått på.Med veldig store overstrømmer under en kortslutning, utløser magnetelementet strømbryteren uten tilsiktet ekstra forsinkelse.

Magnetisk-hydraulisk redigering

En magnetisk-hydraulisk bryter bruker en solenoid spole for å gi driftskraft for å åpne kontaktene. Magnetisk-hydrauliske brytere har en hydraulisk tidsforsinkelsesfunksjon ved bruk av tyktflytende væske. En fjær holder kjernen tilbake til strømmen overstiger bryterverdien. Under en overbelastning er hastigheten på solenoidbevegelsen begrenset av væsken. Forsinkelsen tillater korte strømspenninger utover normal driftsstrøm for motorstart, aktivering av utstyr osv. Kortslutningsstrømmer gir tilstrekkelig solenoidekraft til å frigjøre sperren uavhengig av kjerneposisjon og dermed omgå forsinkelsesfunksjonen. Omgivelsestemperatur påvirker tidsforsinkelsen, men påvirker ikke strømstyrken til en magnetisk bryter.

Store effektbrytere, påført i kretser på mer enn 1000 volt, kan inneholde hydrauliske elementer i kontaktdriftsmekanismen. Hydraulisk energi kan tilføres av en pumpe eller lagres i akkumulatorer. Disse danner en distinkt type fra oljefylte effektbrytere der olje er lysbueslokkingsmediet.

Common trip (ganged) breakersEdit

For å gi samtidig brudd på flere kretser fra en feil på en hvilken som helst, kan bryterne gjøres som en gjenget enhet. Dette er et veldig vanlig krav for 3-fasesystemer, der brudd kan være enten 3 eller 4 polet (solid eller koblet nøytral). Noen produsenter lager gjengesett for å tillate at grupper med enfasebrytere kobles sammen etter behov.

I USA, hvor delefaseforsyninger er vanlige, i grenkretser med mer enn en strømførende leder, må hver strømførende leder være beskyttet av en bryterstolpe. For å sikre at alle strømførende ledere blir avbrutt når polstenger, må en «felles tur» -bryter brukes. Disse kan enten inneholde to eller tre utløsningsmekanismer i ett tilfelle, eller for små brytere kan de binde stengene utvendig via betjeningshåndtakene. To-polet felles bryter er vanlig på 120/240 volt-systemer der 240 volt belastninger (inkludert store apparater eller ytterligere fordelingsbrett) spenner over de to strømførende ledningene. Tre-polet felles bryter brukes vanligvis til å levere trefaset elektrisk kraft til store motorer eller ytterligere fordelingsbrett.

Separate strømbrytere må aldri brukes til spenning og nøytral, for hvis nøytralen kobles fra mens strømføreren forblir tilkoblet, en veldig farlig tilstand oppstår: kretsen ser ut som strømløs (apparater fungerer ikke), men ledninger forblir strømførende, og noen jordstrømsenheter (jordfeilbrytere) kan ikke utløse hvis noen berører strømledningen (fordi noen jordfeilbrytere trenger strøm for å utløse). Dette er grunnen til at bare vanlige utløsere må brukes når nøytral ledningsbytte er nødvendig.

Shunt-trip-enheter Rediger

En shunt-trip-enhet ser ut som til en normal bryter og de bevegelige aktuatorene er «gjenget» til en normal brytermekanisme for å fungere sammen på en lignende måte, men shunt-turen er en solenoid beregnet på å drives av et eksternt konstant spenningssignal, snarere enn en strøm, vanligvis lokal nettspenning eller DC. Dette er ofte oss redusert for å kutte strømmen når en høyrisikohendelse inntreffer, for eksempel en brann- eller flomalarm, eller en annen elektrisk tilstand, som for eksempel deteksjon av overspenning. Shunt-turer kan være et brukermontert tilbehør til en standardbryter, eller leveres som en integrert del av strømbryteren.

Medium-voltageEdit

Middelspenningsbrytere nominell mellom 1 og 72 kV kan settes sammen i metalllukkede koblingsutstyr for innendørs bruk, eller kan være individuelle komponenter installert utendørs i en transformatorstasjon. Luftbryter erstattet oljefylte enheter for innendørs bruk, men erstattes nå av vakuumbrytere (opptil 40,5 kV). I likhet med høyspenningsbryterne beskrevet nedenfor, betjenes disse også av strømfølende beskyttelsesreléer som drives gjennom strømtransformatorer. Egenskapene til MV-brytere er gitt av internasjonale standarder som IEC 62271. Strømbrytere med middels spenning bruker nesten alltid separate strømfølere og beskyttelsesreléer, i stedet for å stole på innebygde termiske eller magnetiske overstrømsfølere.

Middelspenningsbrytere kan klassifiseres etter mediet som brukes til å slukke lysbuen:

• Vakuumbrytere — Med nominell strøm opp til 6300 A og høyere for generatorbrytere (opptil 16.000) A & 140 kA).Disse bryterne avbryter strømmen ved å lage og slukke lysbuen i en vakuumbeholder – også kalt «flaske». Belgen med lang levetid er designet for å bevege de 6–10 mm kontaktene må skilles fra. Disse brukes vanligvis for spenninger opp til ca. Vakuumbrytere har lengre levealder mellom overhaling enn andre strømbrytere. I tillegg er deres globale oppvarmingspotensial langt lavere enn SF6-effektbryter.
• Luftstrømbrytere – Nominell strøm opptil 6300 A og høyere for generatorbrytere. Turegenskaper er ofte fullt justerbare, inkludert konfigurerbare trippeterskler og forsinkelser. Vanligvis elektronisk styrt, selv om noen modeller er mikroprosessorstyrt via en integrert elektronisk turenhet. Ofte brukt til hovedkraftfordeling i store industrianlegg, der bryterne er ordnet i uttrekkbare kabinetter for enkel vedlikehold.
• SF6-effektbrytere slukker lysbuen i et kammer fylt med svovelheksafluoridgass.

Middelspenningsbrytere kan kobles til kretsen ved hjelp av bolteforbindelser til samleskinner eller ledninger, spesielt på utendørs sentraler. Middelspenningsbrytere i koblingsutstyr er ofte bygget med uttrekkbar konstruksjon, slik at bryteren kan fjernes uten å forstyrre strømtilkoblingene, ved hjelp av en motordrevet eller håndsveivet mekanisme for å skille bryteren fra kabinettet.

High-voltageEdit

Elektriske kraftoverføringsnett er beskyttet og kontrollert av høyspenningsbrytere. Definisjonen av høyspenning varierer, men i kraftoverføring antas arbeid vanligvis å være 72,5 kV eller høyere, ifølge en fersk definisjon fra International Electrotechnical Commission (IEC). Høyspenningsbrytere er nesten alltid magnetdrevne, med strømfølende beskyttelsesreléer som drives gjennom strømtransformatorer. I nettstasjoner kan beskyttelsesreléskjemaet være komplekst og beskytte utstyr og busser mot forskjellige typer overbelastning eller jord / jordfeil.

Høyspenningsbrytere er stort sett klassifisert etter mediet som brukes til å slukke lysbuen:

• Bulkolje
• Minimum olje
• Luftblåsing
• Vakuum
• SF6
• CO2

På grunn av miljø- og kostnadsproblemer over isolerende oljesøl bruker de fleste nye brytere SF6-gass til å slukke lysbuen.

Effektbrytere kan klassifiseres som levende tank , der kabinettet som inneholder bruddmekanismen er ved linjepotensial, eller dødtank med kabinettet ved jordpotensial. Høyspenningsstrømbrytere er rutinemessig tilgjengelige med klassifisering opp til 765 kV. 1200 kV-brytere ble lansert av Siemens i november 2011, etterfulgt av ABB i april året etter.

Høyspenningsbrytere som brukes på overføringssystemer, kan ordnes slik at de tillater en enkelt pol i en trefaselinje å snuble, i stedet for å utløse alle tre polene; for noen klasser av feil forbedrer dette systemets stabilitet og tilgjengelighet.

Likestrømbrytere med høy spenning er fremdeles et forskningsfelt fra og med 2015. Slike brytere vil være nyttige for å koble sammen HVDC-overføringssystemer.

Svovelhexafluorid (SF6) høyspenningEdit

En svovelhexafluoridbryter bruker kontakter omgitt av svovelhexafluoridgass for å slukke buen . De brukes oftest til spenninger på overføringsnivå og kan innlemmes i kompakte gassisolerte koblingsutstyr. I kaldt klima kan det være nødvendig med tilleggsoppvarming eller avgradering av effektbryterne på grunn av kondensering av SF6-gassen.

Koble fra strømbryteren (DCB) Rediger

Koblingsbryteren (DCB) ble introdusert i 2000 og er en høyspenningsbryter modellert etter SF6-bryteren. Den presenterer en teknisk løsning der frakoblingsfunksjonen er integrert i brytekammeret, noe som eliminerer behovet for separate frakoblinger. Dette øker tilgjengeligheten, siden hovedkontakter med frakoblingsbryter trenger vedlikehold hvert 2. – 6. år, mens moderne strømbrytere har vedlikeholdsintervaller på 15 år. Implementering av en DCB-løsning reduserer også plassbehovet i transformatorstasjonen, og øker påliteligheten på grunn av mangel på separate frakoblinger.

For ytterligere å redusere den nødvendige plassen til transformatorstasjonen, samt forenkle designet og konstruksjon av transformatorstasjonen, kan en fiberoptisk strømføler (FOCS) integreres med DCB.En 420 kV DCB med integrert FOCS kan redusere en transformatorstasjons fotavtrykk med over 50% sammenlignet med en konvensjonell løsning med strømbrytere med frakoblinger og strømtransformatorer på grunn av redusert materiale og ingen ekstra isolasjonsmedier.

Karbondioksid (CO2) høyspenningEdit

I 2012 presenterte ABB en 75 kV høyspenningsbryter som bruker karbondioksid som medium for å slukke lysbuen. Karbondioksidbryteren fungerer på de samme prinsippene som en SF6-bryter og kan også produseres som en frakoblingsbryter. Ved å bytte fra SF6 til CO2 er det mulig å redusere CO2-utslippet med 10 tonn i løpet av produktets livssyklus.