các loại và loại cầu dao trong mạng điện là gì

Sự khác biệt chính giữa các thiết bị chuyển mạch này với tất cả các thiết bị tương tự khác là sự kết hợp phức tạp của các khả năng:

1. để duy trì tải danh định trong hệ thống trong một thời gian dài do sự truyền tải đáng tin cậy của dòng điện mạnh thông qua các tiếp điểm của nó;

2. để bảo vệ thiết bị đang hoạt động khỏi hư hỏng ngẫu nhiên trong mạch điện bằng cách nhanh chóng ngắt nguồn điện khỏi thiết bị.

Trong điều kiện vận hành thiết bị bình thường, người vận hành có thể tự chuyển tải bằng cầu dao, cung cấp:

• kế hoạch quyền lực khác nhau;

• thay đổi cấu hình mạng;

• rút thiết bị khỏi hoạt động.

Các tình huống khẩn cấp trong hệ thống điện xảy ra tức thì và tự phát. Một người không thể nhanh chóng phản ứng với sự xuất hiện của mình và thực hiện các biện pháp để loại bỏ chúng. Chức năng này được gán cho các thiết bị tự động được tích hợp trong cầu dao.

Trong điện, việc phân chia hệ thống điện theo loại dòng điện được chấp nhận:

• Vĩnh viễn;

• xoay chiều hình sin.

Ngoài ra, có một phân loại thiết bị theo độ lớn của điện áp cho:

• điện áp thấp - dưới một nghìn vôn;

• điện áp cao - mọi thứ khác.

Đối với tất cả các loại hệ thống này, các bộ ngắt mạch riêng được thiết kế để hoạt động lặp lại đã được tạo ra.

mạch xoay chiều

Loại khóa này có rất nhiều loại mẫu được sản xuất bởi các nhà sản xuất hiện đại. Nó được phân loại theo điện áp nguồn và tải hiện tại.

Thiết bị điện đến 1000 vôn

Theo công suất của dòng điện truyền đi, các công tắc tự động trong mạch điện xoay chiều thường được chia thành:

1. mô-đun;

2. trong hộp đúc;

3. sức mạnh không khí.

thiết kế mô-đun

Thiết kế cụ thể ở dạng mô-đun tiêu chuẩn nhỏ với bội số chiều rộng là 17,5 mm xác định tên và thiết kế của chúng với khả năng gắn trên Din-rail.

Cấu trúc bên trong của một trong những bộ ngắt mạch này được hiển thị trong ảnh. Thân của nó được làm hoàn toàn bằng vật liệu điện môi bền giúp loại bỏ điện giật người.

Dây nguồn và dây đầu ra được kết nối tương ứng với hộp đấu dây trên và dưới. Để điều khiển thủ công trạng thái chuyển đổi, một đòn bẩy có hai vị trí cố định được cài đặt:

• cái trên được thiết kế để cung cấp dòng điện qua tiếp điểm nguồn điện kín;

• bên dưới - cung cấp một ngắt trong mạch điện.

Mỗi máy này được thiết kế để hoạt động liên tục ở một giá trị nhất định đánh giá hiện tại (Âm). Nếu tải trở nên lớn hơn, tiếp điểm nguồn bị hỏng. Với mục đích này, hai loại bảo vệ được đặt bên trong hộp:

1. giải phóng nhiệt;

2. ngắt dòng điện.

Nguyên lý hoạt động của chúng giúp giải thích đặc tính dòng thời gian, biểu thị sự phụ thuộc của thời gian hoạt động bảo vệ vào tải hoặc dòng sự cố đi qua nó.

Biểu đồ hiển thị trong ảnh được cung cấp cho một bộ ngắt mạch cụ thể khi vùng vận hành giới hạn được chọn ở mức 5 ÷ 10 lần dòng định mức.

Trong trường hợp quá tải ban đầu, giải phóng nhiệt từ tấm lưỡng kim, với dòng điện tăng dần sẽ nóng lên, uốn cong và hoạt động theo cơ chế tắt máy không phải ngay lập tức mà có độ trễ nhất định.

Do đó, nó cho phép quá tải nhỏ liên quan đến kết nối ngắn hạn của người dùng tự loại bỏ và loại bỏ việc tắt máy không cần thiết. Nếu tải làm nóng nghiêm trọng hệ thống dây điện và lớp cách điện, thì tiếp điểm nguồn bị hỏng.

Khi một dòng điện khẩn cấp xảy ra trong mạch được bảo vệ, có khả năng đốt cháy thiết bị bằng năng lượng của nó, thì một cuộn dây điện từ sẽ hoạt động. Với một xung lực, do sự gia tăng tải đã xảy ra, nó sẽ ném lõi vào cơ chế ngắt để dừng ngay chế độ vượt quá giới hạn.

Biểu đồ cho thấy rằng dòng điện ngắn mạch càng cao thì chúng bị ngắt càng nhanh do sự giải phóng điện từ.

Thiết bị bảo vệ hơi nước tự động trong gia đình hoạt động theo cùng một nguyên tắc.

Khi dòng điện lớn bị gián đoạn, một hồ quang điện được tạo ra, năng lượng của nó có thể đốt cháy các tiếp điểm. Để loại bỏ ảnh hưởng của nó, một buồng dập tắt hồ quang được sử dụng trong các bộ ngắt mạch, phân chia việc phóng điện hồ quang thành các luồng nhỏ và dập tắt chúng do làm mát.

Nhiều phần cắt của cấu trúc mô-đun

Các chuyến đi từ tính được điều chỉnh và phù hợp để hoạt động với các tải cụ thể vì chúng tạo ra các quá độ khác nhau khi chúng bắt đầu. Ví dụ, khi bật các thiết bị chiếu sáng khác nhau, dòng điện khởi động ngắn hạn do điện trở dây tóc thay đổi có thể đạt tới giá trị danh định gấp ba lần.

Do đó, đối với nhóm ổ cắm của căn hộ và mạch chiếu sáng, người ta thường chọn công tắc tự động có đặc tính thời gian hiện tại của loại «B». Đó là 3 ÷ 5 inch.

Động cơ cảm ứng, khi quay rôto dẫn động, gây ra dòng điện quá tải lớn hơn. Đối với họ, hãy chọn máy có đặc tính «C» hoặc — 5 ÷ 10 In. Do dự trữ được tạo về thời gian và dòng điện, chúng cho phép động cơ quay và được đảm bảo vào chế độ vận hành mà không cần tắt máy không cần thiết.

Trong sản xuất công nghiệp, trên các máy và cơ cấu cắt kim loại, có các bộ truyền động có tải nối với động cơ tạo ra nhiều tình trạng quá tải hơn. Với những mục đích như vậy, các công tắc tự động có đặc tính «D» với định mức 10 ÷ 20 In được sử dụng. Họ đã chứng tỏ bản thân tốt khi làm việc trong các mạch có tải cảm ứng hoạt động.

Ngoài ra, máy có thêm ba loại đặc tính thời gian hiện tại tiêu chuẩn được sử dụng cho các mục đích đặc biệt:

1. "A" — đối với hệ thống dây dài có tải hoạt động hoặc bảo vệ thiết bị bán dẫn có giá trị 2 ÷ 3 In;

2. "K" - đối với tải quy nạp được biểu thị;

3. «Z» — dành cho thiết bị điện tử.

Trong tài liệu kỹ thuật của các nhà sản xuất khác nhau, giá trị giới hạn của hai loại cuối cùng có thể hơi khác nhau.

Bộ ngắt mạch hộp đúc

Loại thiết bị này có thể chuyển đổi dòng điện cao hơn so với thiết kế mô-đun. Tải trọng của chúng có thể đạt giá trị lên tới 3,2 kiloamper.

Chúng được sản xuất theo nguyên tắc giống như cấu trúc mô-đun, nhưng có tính đến các yêu cầu ngày càng tăng đối với việc truyền tải trọng tăng lên, chúng cố gắng cung cấp cho chúng kích thước tương đối nhỏ và chất lượng kỹ thuật cao.

Những máy này được thiết kế để vận hành an toàn trong các cơ sở công nghiệp. Theo giá trị của dòng điện danh định, chúng được chia thành ba nhóm có điều kiện với khả năng chuyển đổi tải lên tới 250, 1000 và 3200 ampe.

Thiết kế cấu trúc của cơ thể: mô hình ba hoặc bốn cực.

Công tắc khí điện

Chúng hoạt động trong các cơ sở công nghiệp và chịu được dòng điện rất lớn lên tới 6,3 kiloamper.

Đây là những thiết bị phức tạp nhất để chuyển đổi thiết bị điện áp thấp, được sử dụng để vận hành và bảo vệ hệ thống điện làm thiết bị đầu vào và đầu ra cho hệ thống phân phối điện cao và để kết nối máy phát điện, máy biến áp, tụ điện hoặc động cơ điện mạnh.

Một biểu diễn sơ đồ về cấu trúc bên trong của chúng được hiển thị trong ảnh.

Ở đây, ngắt kết nối kép của tiếp điểm nguồn hiện được sử dụng và các buồng dập tắt hồ quang có lưới được lắp đặt ở mỗi bên của ngắt kết nối.

Thuật toán hoạt động bao gồm cuộn dây đóng, lò xo đóng, truyền động động cơ của điện tích lò xo và các phần tử tự động hóa. Một máy biến dòng có cuộn dây bảo vệ và đo lường được tích hợp để giám sát các dòng tải.

Thiết bị điện trên 1000 volt

Bộ ngắt mạch cho thiết bị điện áp cao là thiết bị kỹ thuật rất phức tạp và được chế tạo riêng cho từng loại điện áp. Chúng thường được sử dụng của trạm biến áp.

Yêu cầu được áp đặt cho họ:

• độ tin cậy cao;

• bảo vệ;

• năng suất;

• dễ sử dụng;

• sự im lặng tương đối trong quá trình hoạt động;

• giá tối ưu.

Tải mà phá vỡ bộ ngắt mạch điện áp cao trong trường hợp dừng khẩn cấp kèm theo hồ quang rất mạnh. Nhiều phương pháp khác nhau được sử dụng để dập tắt nó, bao gồm cả việc ngắt mạch điện trong môi trường đặc biệt.

Công tắc này bao gồm:

• hệ thống liên lạc;

• thiết bị dập hồ quang;

• bộ phận sống;

• nhà cách nhiệt;

• Cơ chế lái.

Một trong những thiết bị chuyển mạch này được hiển thị trong ảnh.

Để hoạt động chất lượng cao của mạch trong các cấu trúc như vậy, ngoài điện áp hoạt động, hãy xem xét:

• giá trị danh nghĩa của dòng tải để truyền đáng tin cậy ở trạng thái bật;

• dòng điện ngắn mạch tối đa tại eff. giá trị mà cơ chế tắt có thể chịu được;

• thành phần cho phép của dòng điện định kỳ tại thời điểm hỏng mạch;

• khả năng tự động đóng lại và hai chu kỳ AR.

Theo các phương pháp dập tắt hồ quang trong quá trình ngắt, công tắc được phân loại thành:

• bơ;

• máy hút bụi;

• không khí;

• khí SF6;

• khí tự động;

• điện từ;

• khí nén tự động.

Để vận hành thuận tiện và đáng tin cậy, chúng được trang bị cơ chế truyền động có thể sử dụng một hoặc một số loại năng lượng hoặc sự kết hợp của chúng:

• mùa xuân lớn lên;

• nâng tải;

• áp suất khí nén;

• xung điện từ từ solenoid.

Tùy thuộc vào điều kiện sử dụng, chúng có thể được tạo ra với khả năng hoạt động ở điện áp từ một đến 750 kilovolt. Đương nhiên, họ có một thiết kế khác nhau. kích thước, khả năng điều khiển tự động và từ xa, cài đặt bảo vệ để vận hành an toàn.

Các hệ thống phụ trợ của các bộ ngắt mạch như vậy có thể có cấu trúc phân nhánh rất phức tạp và được đặt trên các bảng bổ sung trong các tòa nhà kỹ thuật đặc biệt.

mạch điện một chiều

Các mạng này cũng có một số lượng lớn các thiết bị chuyển mạch với các khả năng khác nhau.

Thiết bị điện đến 1000 vôn

Các thiết bị mô-đun có thể gắn DIN-rail hiện đại được giới thiệu ồ ạt tại đây.

Họ bổ sung thành công các loại máy cũ loại này AP-50, AE và những thứ tương tự, được cố định trên thành của các tấm bằng các kết nối vít.

Các thiết kế mô-đun DC có cấu trúc và nguyên tắc hoạt động giống như các đối tác AC của chúng. Chúng có thể được thực hiện bởi một hoặc một số đơn vị và được chọn theo tải.

Thiết bị điện trên 1000 volt

Bộ ngắt mạch DC điện áp cao được sử dụng trong các nhà máy điện phân, cơ sở công nghiệp luyện kim, nhà máy điện và giao thông điện khí hóa đô thị và đường sắt.

Các yêu cầu kỹ thuật chính cho hoạt động của các thiết bị như vậy tương ứng với các đối tác dòng điện xoay chiều của chúng.

Bộ ngắt mạch hỗn hợp

Các nhà khoa học từ công ty Thụy Điển-Thụy Sĩ ABB đã quản lý để phát triển một bộ ngắt mạch DC điện áp cao kết hợp hai cấu trúc nguồn trong thiết bị của mình:

1.khí SF6;

2. chân không.

Nó được gọi là hybrid (HVDC) và sử dụng công nghệ dập tắt hồ quang tuần tự trong hai môi trường cùng lúc: lưu huỳnh hexafluoride và chân không. Với mục đích này, thiết bị sau được lắp ráp.

Điện áp được đặt vào thanh cái trên cùng của bộ ngắt mạch chân không lai và được lấy ra khỏi thanh cái dưới cùng của bộ ngắt mạch SF6.

Nguồn điện của hai thiết bị chuyển mạch được kết nối nối tiếp và được điều khiển bởi các ổ đĩa riêng biệt của chúng. Để chúng hoạt động đồng thời, một thiết bị điều khiển hoạt động phối hợp đồng bộ đã được tạo ra, thiết bị này truyền lệnh đến cơ chế điều khiển được cấp nguồn độc lập thông qua kênh quang.

Nhờ sử dụng các công nghệ có độ chính xác cao, các nhà thiết kế đã có thể đạt được sự phối hợp hoạt động của các ổ đĩa của hai ổ đĩa, phù hợp với khoảng thời gian chưa đến một phần triệu giây.

Bộ ngắt mạch được điều khiển bởi bộ phận bảo vệ rơle được tích hợp trong đường dây điện thông qua bộ lặp.

Bộ ngắt mạch lai giúp tăng đáng kể hiệu quả của cấu trúc chân không và SF6 composite bằng cách khai thác các đặc tính kết hợp của chúng. Đồng thời, có thể nhận ra những ưu điểm so với các chất tương tự khác:

1. khả năng tắt dòng điện ngắn mạch ở điện áp cao một cách đáng tin cậy;

2. khả năng nỗ lực nhỏ để thực hiện chuyển đổi các yếu tố năng lượng, giúp giảm đáng kể kích thước và theo đó, giá của thiết bị;

3. khả năng đáp ứng các tiêu chuẩn khác nhau để tạo cấu trúc hoạt động như một phần của bộ ngắt mạch riêng biệt hoặc các thiết bị nhỏ gọn của một trạm biến áp;

4.khả năng loại bỏ các tác động của căng thẳng gia tăng nhanh chóng trong quá trình phục hồi;

5. Khả năng tạo thành một mô-đun cơ bản để làm việc với điện áp lên tới 145 kilovolt và hơn thế nữa.

Một tính năng đặc biệt của thiết kế là khả năng ngắt mạch điện trong 5 mili giây, điều gần như không thể thực hiện được với các thiết bị điện có thiết kế khác.

Bộ ngắt mạch lai đã được Tạp chí Công nghệ MIT (Viện Công nghệ Massachusetts) xếp hạng trong số mười phát triển hàng đầu của năm.

Các nhà sản xuất thiết bị điện khác cũng tham gia vào nghiên cứu tương tự. Họ cũng đạt được một số kết quả nhất định. Nhưng ABB đi trước họ trong vấn đề này. Ban quản lý của nó tin rằng việc truyền tải điện xoay chiều đang gây ra những tổn thất nặng nề cho nó. Những điều này có thể được giảm đáng kể bằng cách sử dụng các mạch điện áp cao điện áp trực tiếp.