Întrerupător automat

Se pot face multe clasificări ale întrerupătoarelor, pe baza caracteristicilor lor, cum ar fi clasa de tensiune, tipul de construcție, tipul de întrerupere , și caracteristici structurale.

Low-voltageEdit

Tipurile de joasă tensiune (mai puțin de 1.000 VAC) sunt comune în aplicațiile domestice, comerciale și industriale și includ:

• Întrerupător de circuit miniatural (MCB) – curent nominal până la 125 A. Caracteristicile declanșării nu sunt reglabile în mod normal. Funcționare termică sau termomagnetică. Întrerupătoarele ilustrate mai sus fac parte din această categorie.
• Întrerupător de circuit format (MCCB) – curent nominal până la 1.600 A. Funcționare termică sau termomagnetică. Curentul de declanșare poate fi reglabil în clasificări mai mari.
• Întreruptoarele electrice de joasă tensiune pot fi montate pe mai multe niveluri în tablouri de distribuție de joasă tensiune sau în dulapuri de distribuție.

caracteristicile întreruptoarelor de joasă tensiune sunt date de standardele internaționale, cum ar fi IEC 947. Aceste întrerupătoare de circuit sunt adesea instalate în carcase care permit îndepărtarea și schimbul fără a demonta aparatul de distribuție.

întrerupătoarele de carcasă și de putere pot avea operatori de motoare electrice, astfel încât să poată deschide și închide sub telecomandă. Acestea pot face parte dintr-un sistem de comutare automată de transfer pentru alimentarea în regim de așteptare. Curentul continuu necesită întrerupătoare speciale, deoarece arcul este continuu – spre deosebire de un arc de curent alternativ, care tinde să se stingă la fiecare jumătate de ciclu, întrerupătorul de curent continuu are bobine de suflare care generează un câmp magnetic care întinde rapid arcul. Întreruptoarele mici sunt fie instalate direct în echipamente, fie sunt dispuse într-un panou de întrerupere.

Întrerupătorul în miniatură termomagnetică montat pe șină DIN este cel mai comun stil în unitățile de consum moderne domestice și în plăcile comerciale de distribuție electrică din toată Europa. Proiectarea include următoarele componente:

1. Pârghia actuatorului – utilizată pentru declanșarea și resetarea manuală a întrerupătorului. De asemenea, indică starea întrerupătorului (pornit sau oprit / declanșat). Majoritatea întrerupătoarelor sunt proiectate astfel încât să poată declanșa chiar dacă pârghia este ținută sau blocată în poziția „pornit”. Aceasta este uneori denumită operațiunea „declanșare gratuită” sau „declanșare pozitivă”.
2. Mecanismul actuatorului – forțează contactele împreună sau separat.
3. Contacte – permit curentul când atingeți și rupeți curent la deplasare.
4. Terminale
5. Banda bimetalică – separă contactele ca răspuns la supracurenți mai mici, pe termen lung
6. Șurub de calibrare – permite producătorului să regleze cu precizie curentul de declanșare al dispozitivului după asamblare.
7. Solenoid – separă contactele rapid ca răspuns la supracurenți mari
8. Separator de arc / stingător

Solid stateEdit

Întreruptoarele în stare solidă, cunoscute și sub numele de întrerupătoare digitale sunt o inovație tehnologică care promite tehnologia avansată a întrerupătoarelor în afara nivelului mecanic, în electricitate. Acest lucru promite mai multe avantaje, cum ar fi tăierea circuitului în fracțiuni de microsecunde, o mai bună monitorizare a sarcinilor circuitului și o durată de viață mai lungă. forța crește odată cu curentul. Anumite modele utilizează forțe electromagnetice în plus față de cele ale solenoidului. Contactele întrerupătorului sunt ținute închise de un zăvor. Pe măsură ce curentul din solenoid crește peste valoarea nominală a întrerupătorului, tracțiunea solenoidului eliberează zăvorul, care permite contactelor să se deschidă prin acțiunea arcului. Acestea sunt cele mai frecvent utilizate întrerupătoare de circuit din SUA.

Thermal-magneticEdit

Întreruptoarele magnetice termice, care sunt de tipul celor mai multe plăci de distribuție din Europa și din țările cu sisteme de cablare similare, încorporează ambele tehnici, cu electromagnetul care răspunde instantaneu la creșteri mari ale curentului (scurtcircuite) și ale benzii bimetalice care răspunde la condiții de supracurent mai puțin extreme, dar pe termen mai lung. Porțiunea termică a întrerupătorului oferă o caracteristică de răspuns în timp, care declanșează întrerupătorul mai repede pentru curenți mai mari, dar permite suprasolicitări mai mici să persiste mai mult timp. Acest lucru permite curentul scurt vârfuri cum sunt produse atunci când un motor o r altă sarcină nerezistivă este pornită.Cu supra-curenți foarte mari în timpul unui scurtcircuit, elementul magnetic declanșează întrerupătorul fără întârziere suplimentară intenționată.

Magnetic-hidraulic Edit

Un întrerupător magnetic-hidraulic folosește un solenoid bobina pentru a oferi forța de operare pentru a deschide contactele. Dispozitivele magnetico-hidraulice încorporează o caracteristică hidraulică de întârziere a timpului utilizând un fluid vâscos. Un arc reține miezul până când curentul depășește valoarea nominală a întrerupătorului. În timpul unei suprasarcini, viteza mișcării solenoidului este restricționată de fluid. Întârzierea permite scurte creșteri de curent dincolo de curentul normal de funcționare pentru pornirea motorului, echipamentele de energizare etc. Curenții de scurtcircuit asigură o forță solenoidă suficientă pentru a elibera zăvorul indiferent de poziția miezului, ocolind astfel caracteristica de întârziere. Temperatura ambientală afectează întârzierea, dar nu afectează valoarea nominală a curentului unui întrerupător magnetic.

Întreruptoarele de mare putere, aplicate în circuite de peste 1000 de volți, pot încorpora elemente hidraulice în mecanismul de acționare a contactului. Energia hidraulică poate fi furnizată de o pompă sau stocată în acumulatori. Acestea formează un tip distinct de întrerupătoarele pline de ulei, unde uleiul este mediul de stingere a arcului.

Întrerupătoare obișnuite (în bandă) Editați

Pentru a oferi rupere simultană pe mai multe circuite de la o defecțiune a oricărui, întrerupătoarele pot fi realizate ca un ansamblu de bandă. Aceasta este o cerință foarte obișnuită pentru sistemele trifazate, în care ruperea poate fi de 3 sau 4 poli (solid sau neutru comutat). Unii producători realizează kituri de conectare pentru a permite interconectarea grupurilor de întrerupătoare monofazate, după cum este necesar.

În SUA, unde alimentările în fază divizată sunt frecvente, în circuitele de ramificare cu mai mult de un conductor sub tensiune, fiecare conductor sub tensiune trebuie să fie protejat de un stâlp de rupere. Pentru a vă asigura că toți conductorii sub tensiune sunt întrerupți la declanșarea oricărui stâlp, trebuie utilizat un întrerupător „declanșare comună”. Acestea pot conține două sau trei mecanisme de declanșare într-un singur caz, sau pentru întrerupătoarele mici, pot lega extern polii împreună prin mânerele lor de funcționare. Întrerupătoarele de declanșare comune cu doi poli sunt frecvente pe sistemele de 120/240-volți în care sarcinile de 240 de volți (inclusiv aparatele majore sau plăcile de distribuție suplimentare) acoperă cele două fire sub tensiune. Întreruptoarele comune tripolare sunt de obicei folosite pentru a furniza energie electrică trifazată motoarelor mari sau plăcilor de distribuție suplimentare.

Întreruptoarele separate nu trebuie utilizate niciodată pentru tensiune și neutru, deoarece dacă neutrul este deconectat în timp ce conductorul sub tensiune rămâne conectat, apare o stare foarte periculoasă: circuitul pare deconectat (aparatele nu funcționează), dar firele rămân sub tensiune și unele dispozitive cu curent rezidual (RCD) nu se pot declanșa dacă cineva atinge firul sub tensiune (deoarece unele RCD-uri au nevoie de energie pentru a declanșa). Acesta este motivul pentru care numai întrerupătoarele de declanșare obișnuite trebuie folosite atunci când este necesară comutarea firului neutru. la un întrerupător normal și dispozitivele de acționare în mișcare sunt „conectate” la un mecanism normal de întrerupător pentru a funcționa împreună într-un mod similar, dar declanșarea de șunt este un solenoid destinat să fie acționat de un semnal extern de tensiune constantă, mai degrabă decât de un curent, de obicei tensiunea de rețea locală sau DC. Acestea sunt adesea noi pentru a întrerupe alimentarea atunci când apare un eveniment cu risc ridicat, cum ar fi o alarmă de incendiu sau inundație, sau o altă stare electrică, cum ar fi detectarea supratensiunii. Declanșările de șunt pot fi un accesoriu montat de utilizator la un întrerupător standard sau pot fi furnizate ca parte integrantă a întrerupătorului.

Editare de medie tensiune

Întreruptoare de medie tensiune clasificate între 1 și 72 kV pot fi asamblați în linii de distribuție închise din metal pentru uz interior sau pot fi componente individuale instalate în aer liber într-o stație. Întreruptoarele automate de întrerupere a aerului au înlocuit unitățile umplute cu ulei pentru aplicații interioare, dar acum sunt ele însele înlocuite de întrerupătoarele de vid (până la aproximativ 40,5 kV). La fel ca întreruptoarele de înaltă tensiune descrise mai jos, acestea sunt acționate și de relee de protecție cu detectare a curentului acționate prin transformatoare de curent. Caracteristicile întreruptoarelor MT sunt date de standardele internaționale, cum ar fi IEC 62271. Întreruptoarele de medie tensiune folosesc aproape întotdeauna senzori de curent și relee de protecție separate, în loc să se bazeze pe senzori de supracurent termici sau magnetici încorporați.

Întreruptoarele de medie tensiune pot fi clasificate în funcție de mediul utilizat pentru stingerea arcului:

• Întrerupătoarele de vid – Cu curent nominal de până la 6.300 A și mai mare pentru utilizarea întrerupătoarelor de generator (până la 16.000 A & 140 kA).Aceste întrerupătoare întrerup curentul prin crearea și stingerea arcului într-un recipient sub vid – alias „sticlă”. Burdufele cu durată lungă de viață sunt proiectate pentru a parcurge 6-10 mm de care trebuie să se despartă contactele. Acestea se aplică în general pentru tensiuni de până la aproximativ 40.500 V, ceea ce corespunde aproximativ gamei de medie tensiune a sistemelor de putere. Întreruptoarele cu vid au o speranță de viață mai mare între revizie decât alte întrerupătoare. În plus, potențialul lor de încălzire globală este cu mult mai mic decât întrerupătorul SF6.
• Întrerupătoarele de aer – Curent nominal de până la 6.300 A și mai mare pentru întrerupătoarele de generator. Caracteristicile de deplasare sunt adesea complet reglabile, inclusiv praguri de configurare și întârzieri configurabile. De obicei controlate electronic, deși unele modele sunt controlate de microprocesor printr-o unitate de declanșare electronică integrală. Adesea utilizat pentru distribuția principală a energiei electrice într-o instalație industrială mare, unde întreruptoarele sunt dispuse în carcase pentru a fi ușor de întreținut.
• Întreruptoarele SF6 sting arcul într-o cameră plină cu gaz hexafluorură de sulf.

Întreruptoarele de medie tensiune pot fi conectate în circuit prin conexiuni cu șuruburi la bare sau cabluri, în special în șantierele exterioare. Întreruptoarele de medie tensiune din linia de distribuție sunt adesea construite cu o construcție de extragere, permițând îndepărtarea întrerupătorului fără a perturba conexiunile circuitului de alimentare, utilizând un mecanism acționat de motor sau cu manivelă pentru a separa întrerupătorul de carcasa acestuia.

Editare de înaltă tensiune

Rețelele de transport al energiei electrice sunt protejate și controlate de întrerupătoare de înaltă tensiune. Definiția tensiunii ridicate variază, dar în activitatea de transmisie a puterii se crede că este de 72,5 kV sau mai mare, conform unei definiții recente a Comisiei electrotehnice internaționale (IEC). Întreruptoarele de înaltă tensiune sunt aproape întotdeauna acționate cu solenoid, cu relee de protecție cu detectare a curentului acționate prin intermediul transformatoarelor de curent. În stații, schema de relee de protecție poate fi complexă, protejând echipamentele și autobuzele împotriva diferitelor tipuri de suprasarcină sau defect la sol / pământ.

Întreruptoarele de înaltă tensiune sunt clasificate în general în funcție de mediul utilizat pentru stingerea arcului:

• Ulei în vrac
• Ulei minim
• Suflare cu aer
• Vid
• SF6
• CO2

Datorită problemelor legate de mediu și costuri legate de deversările de petrol izolante, majoritatea întreruptoarelor noi folosesc gaz SF6 pentru stingerea arcului.

Întreruptoarele automate pot fi clasificate ca rezervor sub tensiune , în cazul în care incinta care conține mecanismul de rupere este la potențial de linie sau rezervorul mort cu incinta la potențial de pământ. Întreruptoarele de curent alternativ de înaltă tensiune sunt disponibile în mod obișnuit cu puteri de până la 765 kV. 1.200 kV întrerupătoare au fost lansate de Siemens în noiembrie 2011, urmate de ABB în aprilie anul următor.

Întreruptoarele de înaltă tensiune utilizate pe sistemele de transmisie pot fi amenajate pentru a permite un singur pol al unei linii trifazate a împiedica, în loc să împiedice toți cei trei poli; pentru unele clase de defecțiuni, acest lucru îmbunătățește stabilitatea și disponibilitatea sistemului.

Întreruptoarele de curent continuu de înaltă tensiune sunt încă un domeniu de cercetare începând cu 2015. Astfel de întrerupătoare ar fi utile pentru interconectarea sistemelor de transmisie HVDC.

Hexafluorură de sulf (SF6) de înaltă tensiune Edit

Un întrerupător cu hexafluorură de sulf folosește contacte înconjurate de gaz hexafluorură de sulf pentru a stinge arcul . Acestea sunt cele mai des utilizate pentru tensiuni la nivelul transmisiei și pot fi încorporate în aparatele de comandă compacte izolate cu gaz. În climatele reci, încălzirea suplimentară sau declasarea suplimentară a întreruptoarelor pot fi necesare din cauza lichefierii gazului SF6.

Întrerupător de circuit de deconectare (DCB) Edit

Întrerupătorul de deconectare (DCB) a fost introdus în 2000 și este un întrerupător de înaltă tensiune modelat după întrerupătorul SF6. Prezintă o soluție tehnică în care funcția de deconectare este integrată în camera de rupere, eliminând necesitatea separatoarelor separate. Aceasta crește disponibilitatea, deoarece contactele principale ale întrerupătorului de deconectare în aer liber necesită întreținere la fiecare 2-6 ani, în timp ce întreruptoarele moderne au intervale de întreținere de 15 ani. Implementarea unei soluții DCB reduce, de asemenea, cerințele de spațiu din cadrul stației și crește fiabilitatea, din cauza lipsei separatoarelor separate.

Pentru a reduce în continuare spațiul necesar al stației, precum și pentru a simplifica proiectarea și ingineria stației, un senzor de curent cu fibră optică (FOCS) poate fi integrat cu DCB.Un DCB de 420 kV cu FOCS integrat poate reduce amprenta unei stații cu peste 50% în comparație cu o soluție convențională de întrerupătoare cu rezervor sub tensiune cu deconectori și transformatoare de curent, datorită materialului redus și a lipsei de mediu de izolare suplimentar.

Dioxid de carbon (CO2) de înaltă tensiune Întrerupător SF6 și poate fi produs și ca întrerupător automat. Prin trecerea de la SF6 la CO2, este posibilă reducerea emisiilor de CO2 cu 10 tone pe parcursul ciclului de viață al produsului.