เบรกเกอร์อากาศทำงานอย่างไร?

ฉันจำครั้งแรกที่ฉันยืนอยู่หน้าเบรกเกอร์ลมขนาดใหญ่ระหว่างทัวร์โรงงานเมื่อหลายปีก่อน มันมีขนาดเท่าตู้เย็นเล็กๆ และช่างไฟฟ้าที่พาฉันไปรอบๆ บอกว่า "สิ่งนี้สามารถขัดขวางกระแสไฟได้มากพอที่จะทำให้เมืองเล็กๆ สว่างขึ้น แต่ข้างใน มันเป็นเพียงสวิตช์แฟนซีที่รู้ว่าเมื่อใดควรยอมแพ้"

เขาไม่ผิด ที่หัวใจของมัน,เบรกเกอร์อากาศ– หรือที่พวกเราส่วนใหญ่เรียกว่า ACB – ทำแบบเดียวกับที่เซอร์กิตเบรกเกอร์ทำ: มันจะส่งกระแสไฟเมื่อสิ่งปกติ และหยุดกระแสเมื่อมีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้น แต่วิธีที่มันเกิดขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับกระแสน้ำที่เรากำลังพูดถึง ในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม เป็นสิ่งที่ควรค่าแก่การทำความเข้าใจ

งานพื้นฐาน

ACB ได้รับการออกแบบมาสำหรับงานที่มีแรงดันไฟฟ้าต่ำ- ซึ่งโดยทั่วไปจะต่ำกว่า 600 โวลต์ แม้ว่าคุณจะเห็นได้ในการใช้งานทุกประเภท พวกเขาคือผู้ยิ่งใหญ่ในโลกของสวิตช์เกียร์ โดยจัดการกระแสตั้งแต่ไม่กี่ร้อยแอมป์ไปจนถึง 6300 แอมป์ในบางกรณี คุณจะพบอุปกรณ์เหล่านี้เพื่อปกป้องหม้อแปลงไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า แผงจ่ายไฟหลัก ซึ่งเป็นจุดที่หากมีสิ่งใดขัดข้อง คุณต้องการให้มันขัดข้องอย่างปลอดภัย

ส่วน "อากาศ" ของชื่อจะบอกคุณว่าเบรกเกอร์ใช้สื่อชนิดใดในการดับส่วนโค้งเมื่อหน้าสัมผัสเปิด ต่างจากเบรกเกอร์น้ำมันหรือ SF6 ที่ใช้วัสดุอื่น ACB ทำงานในอากาศธรรมดาที่ความดันบรรยากาศ

มีอะไรอยู่ข้างใน

ก่อนที่เราจะเริ่มทำงาน เรามาพูดถึงสิ่งที่อยู่ภายในสิ่งเหล่านี้กันก่อน

หน้าสัมผัสหลักคือสิ่งที่นำกระแสในระหว่างการทำงานปกติ ทำจากเงิน-ทังสเตนหรือโลหะผสมที่คล้ายกันซึ่งทนทานต่อการเชื่อมและการกัดเซาะ เมื่อปิดเบรกเกอร์ หน้าสัมผัสเหล่านี้จะถูกกดเข้าด้วยกันด้วยแรงดันสปริง และกระแสจะไหลผ่าน

ด้านบนหรือรอบๆ หน้าสัมผัสหลักเหล่านี้ คุณจะพบหน้าสัมผัสแบบโค้ง สิ่งเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับความเสียหายร้ายแรงเมื่อเบรกเกอร์เปิด พวกมันสัมผัสกันก่อนที่แหล่งจ่ายไฟหลักจะปิดและแยกออกจากกันหลังจากที่แหล่งจ่ายไฟหลักเปิด ดังนั้นส่วนโค้งจึงก่อตัวขึ้นแทนที่จะเป็นพื้นผิวกระแสหลัก- การออกแบบที่ชาญฉลาด

จากนั้นก็มีรางส่วนโค้ง ซึ่งเป็นแผ่นโลหะเรียงกันเพื่อให้ส่วนโค้งที่ดึงเข้าไปในนั้นถูกแบ่งออกเป็นส่วนเล็กๆ และเย็นลงจนไม่สามารถรักษาตัวเองได้ ลองคิดว่ามันเหมือนเขาวงกตที่ส่วนโค้งต้องวิ่งผ่าน และเมื่อถึงจุดสิ้นสุด พลังงานก็จะหมด

กลไกการทำงานคือสิ่งที่ขับเคลื่อนทุกสิ่ง ใน ACB ขนาดใหญ่ สิ่งนี้มักเป็นกลไกพลังงานที่สะสมไว้ นั่นคือสปริงที่ชาร์จด้วยตนเองหรือด้วยมอเตอร์ขนาดเล็ก พร้อมที่จะกระแทกหน้าสัมผัสปิดหรือเปิดด้วยความเร็วสม่ำเสมอ ไม่ว่าผู้ปฏิบัติงานจะขยับมือจับอย่างไร

การทำงานปกติ - เพียงผ่านปัจจุบัน

เมื่อทุกอย่างเป็นไปด้วยดี ACB ก็นั่งทำหน้าที่ของมันต่อไป กระแสไฟเข้าผ่านเทอร์มินัลหนึ่ง ผ่านหน้าสัมผัส และออกไปอีกด้านหนึ่ง ทริปยูนิต ไม่ว่าจะเป็นความร้อน แม่เหล็ก หรืออิเล็กทรอนิกส์ จะตรวจสอบกระแสอย่างต่อเนื่อง

ในเบรกเกอร์แม่เหล็ก-ที่มีความร้อน มีแถบโลหะคู่ที่ร้อนขึ้นตามกระแสที่ไหลผ่าน กระแสไฟปกติช่วยให้อุ่นแต่ไม่เพียงพอที่จะโค้งงอ นอกจากนี้ยังมีขดลวดแม่เหล็กที่สร้างสนามแม่เหล็กตามสัดส่วนของกระแสไฟฟ้า

ในหน่วยทริปอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าในแต่ละเฟสจะส่งสัญญาณไปยังไมโครโปรเซสเซอร์ที่คอยเฝ้าดูปัญหา สิ่งเหล่านี้มีความแม่นยำมากกว่ามากและสามารถปรับได้ตามเส้นโค้งและฟังก์ชันการเดินทางที่แตกต่างกัน

เมื่อมีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้น - ลำดับการเดินทาง

ที่นี่มันน่าสนใจตรงไหน บอกว่าไฟฟ้าลัดวงจรเกิดขึ้นที่ปลายน้ำ กระแสไฟฟ้าพุ่งสูงถึงหลายพันแอมป์ในหน่วยมิลลิวินาที

ในเบรกเกอร์แม่เหล็กความร้อน- กระแสสูงนั้นจะสร้างสนามแม่เหล็กแรงรอบขดลวดทันที สนามจะดึงเกราะที่สะดุดกลไก โดยเปิดหน้าสัมผัส สิ่งนี้จะเกิดขึ้นในเวลาประมาณ 10 มิลลิวินาที - น้อยกว่าครึ่งรอบ

ในเบรกเกอร์แบบสะดุดทางอิเล็กทรอนิกส์ ไมโครโปรเซสเซอร์จะมองเห็นกระแสไฟเกินและส่งสัญญาณไปยังวงจรสับเปลี่ยนหรือปล่อยสลักแม่เหล็ก ไม่ว่าจะด้วยวิธีใดก็ตาม กลไกการทำงานจะถูกปล่อยออกมา

The Arc – และวิธีการฆ่ามัน

เมื่อหน้าสัมผัสเริ่มแยกออกจากกัน แรงดันไฟฟ้าจะพยายามให้กระแสไหลผ่านช่องว่าง อากาศจะแตกตัวเป็นไอออน กลายเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า และเกิดส่วนโค้ง ส่วนโค้งนี้สามารถเข้าถึงอุณหภูมิหลายพันองศา ปล่อยไว้ตามลำพัง มันจะทำลายหน้าสัมผัสและดำเนินการต่อไปจนกระทั่งบางสิ่งละลาย

นี่คือจุดที่รางโค้งได้รับการเก็บรักษา ในขณะที่หน้าสัมผัสที่กำลังเคลื่อนที่ดึงออก ส่วนโค้งจะถูกดึงขึ้น – ไม่ว่าจะถูกพัดด้วยสนามแม่เหล็กโดยสนามของกระแสเองหรือถูกนำทางด้วยกลไก – เข้าไปในแผ่นโลหะ แต่ละแผ่นจะแยกส่วนโค้งออกเป็นส่วนโค้งเล็กๆ ตามลำดับ การแยกแต่ละครั้งจะเพิ่มแรงดันตกคร่อม และเพลตจะเย็นส่วนโค้งลง ในที่สุดแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นในการรักษาส่วนโค้งเล็ก ๆ เหล่านั้นทั้งหมดนั้นเกินกว่าที่ระบบสามารถให้ได้ และส่วนโค้งก็จะดับลง

กระบวนการทั้งหมดอาจใช้เวลาประมาณ 25 ถึง 40 มิลลิวินาทีสำหรับ ACB ทั่วไป ไม่ทันที แต่เร็วพอที่จะจำกัดความเสียหาย

พลังงานที่สะสมไว้ – ทำไมเบรกเกอร์รายใหญ่ถึงไม่พึ่งกล้ามเนื้อ

หากคุณเคยควบคุม ACB ขนาดใหญ่ด้วยตนเอง คุณจะรู้ว่าคุณไม่เพียงแค่พลิกที่จับเท่านั้น คุณชาร์จสปริงก่อนโดยการปั๊มคันโยกหรือปล่อยให้มอเตอร์ทำงาน พลังงานที่สะสมไว้นั้นคือสิ่งที่ปิดหน้าสัมผัส อย่างรวดเร็วและแรง ไม่ว่าคุณจะเคลื่อนที่ช้าแค่ไหนก็ตาม

สิ่งนี้สำคัญเนื่องจากความเร็วในการสัมผัสส่งผลต่อการดับอาร์ก หากคุณปิดช้า ผู้ติดต่ออาจเด้งหรือโค้งก่อนที่จะปิดสนิท หากเปิดช้า ส่วนโค้งจะค้างนานเกินไป กลไกพลังงานที่เก็บไว้ช่วยให้มั่นใจถึงความเร็วที่สม่ำเสมอทุกครั้ง

ความแตกต่างระหว่าง ACB และเบรกเกอร์ขนาดเล็ก

บางครั้งผู้คนสับสนกับ ACBเบรกเกอร์เคสแบบขึ้นรูปหรือ MCCB ในแง่หนึ่ง ทั้งคู่เป็นเบรกเกอร์อากาศ แต่โดยทั่วไป ACB จะมีขนาดใหญ่กว่า มีพิกัดกระแสไฟฟ้าต่อเนื่องที่สูงกว่า และมักจะมีการป้องกันและการตรวจสอบที่ซับซ้อนกว่า

ACB ยังได้รับการออกแบบให้สามารถใช้งานได้อีกด้วย คุณสามารถเปิดมันขึ้นมา ตรวจสอบหน้าสัมผัส เปลี่ยนรางโค้ง และปรับการตั้งค่าได้ โดยปกติแล้ว เบรกเกอร์แบบขึ้นรูปจะถูกปิดผนึก – เมื่อเสร็จแล้ว คุณสามารถเปลี่ยนทั้งยูนิตได้

ข้อแตกต่างอีกประการหนึ่งคือวิธีจัดการกับกระแสไฟลัด MCCB ได้รับการออกแบบมาเพื่อจำกัดกระแส - พวกมันขัดจังหวะอย่างรวดเร็วจนกระแสฟอลต์ไม่เคยถึงจุดสูงสุดสูงสุด ACB ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ทนทานต่อข้อผิดพลาดในช่วงเวลาสั้นๆ ในขณะที่อุปกรณ์ดาวน์สตรีมช่วยแก้ปัญหา การเลือกนี้มีความสำคัญในระบบขนาดใหญ่ที่คุณไม่ต้องการให้เบรกเกอร์หลักสะดุดทุกข้อผิดพลาดเล็กน้อยในวงจรย่อย

ความเข้าใจผิดที่พบบ่อย

ฉันได้ยินคนพูดว่า ACB ล้าสมัย ถูกแทนที่ด้วยสุญญากาศหรือ SF6 ไม่เป็นความจริงสำหรับแรงดันไฟฟ้าต่ำ อากาศปลอดสาร ไม่รั่วซึม และไม่จำเป็นต้องดูแลเป็นพิเศษ สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่า 1,000V เบรกเกอร์ลมยังคงเป็นอุปกรณ์สำคัญ

อีกประการหนึ่ง: ACB ทั้งหมดเหมือนกัน พวกเขาไม่ได้ บางตัวใช้ทริประบายความร้อนแบบธรรมดา บางตัวมีการควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์เต็มรูปแบบพร้อมการสื่อสารไปยังระบบการจัดการอาคาร หลักการพื้นฐานเหมือนกัน แต่ความซับซ้อนแตกต่างกันอย่างมาก

และอันที่ทำให้ฉันแทบบ้า: "ถ้ามันสะดุดก็แค่รีเซ็ตแล้วเปิดใหม่อีกครั้ง" ไม่ คุณจะหาคำตอบว่าทำไมมันถึงสะดุดก่อน เบรกเกอร์ไม่สะดุดโดยไม่มีเหตุผล

ห่อขึ้น

เบรกเกอร์อากาศทำงานอย่างไร? โดยจะส่งกระแสไฟในเวลาที่ควร ตรวจจับเมื่อกระแสเกินระดับที่ปลอดภัย เปิดหน้าสัมผัสเพื่อรบกวนกระแสนั้น และใช้คุณสมบัติของอากาศและการออกแบบทางกลอันชาญฉลาดเพื่อดับส่วนโค้งที่เกิดขึ้น โดยทำสิ่งนี้ได้อย่างน่าเชื่อถือ ซ้ำๆ และไม่มีก๊าซหรือน้ำมันพิเศษ

ครั้งต่อไปที่คุณเดินผ่านสถานีย่อยหรือโรงงาน คุณจะรู้ว่าเกิดอะไรขึ้นภายในกล่องโลหะนั้น และคุณจะประทับใจกับวิศวกรรมที่ปล่อยให้มันนั่งเงียบๆ นานหลายปี โดยรอเพียงเสี้ยววินาทีเมื่อมันจำเป็นต้องทำงาน
 

หากคุณกำลังทำงานร่วมกับเบรกเกอร์วงจรอากาศและเคยพบว่าตัวเองไม่แน่ใจว่ารุ่นใดที่เหมาะกับการตั้งค่าของคุณ วิธีโทรเข้าการตั้งค่าการป้องกัน หรือเพียงต้องการฝ่าฟันสถานการณ์ที่ยากลำบากกับคนที่อยู่ตรงนั้น ฉันยินดีที่จะช่วยเหลือ ไม่มีศัพท์เฉพาะทางเทคนิคที่มากเกินไป ไม่มีการพูดคุยเรื่องการขายที่เร่งรีบ เป็นเพียงคำแนะนำที่ตรงไปตรงมาและใช้ได้จริงจากประสบการณ์ตรงที่สั่งสมมาหลายปี-

ไม่ว่าคุณจะปรับขนาดอุปกรณ์สำหรับโปรเจ็กต์ใหม่ ไล่ตามการเดินทางที่น่ารำคาญ หรือคิดที่จะอัปเกรดการติดตั้งที่มีอยู่ โปรดติดต่อได้ทุกเมื่อ มาตรวจสอบให้แน่ใจว่าเบรกเกอร์ของคุณทำสิ่งที่พวกเขาควรจะทำในเวลาที่สำคัญที่สุด

อีเมล: luna@yawei-electric.com
วอตส์แอปป์: +86 15206275931