מפסק הוא סוג של מכשיר חשמלי המשמש לפירוק כל מעגל באופן ידני בדרך אחרת בנסיבות רגילות. התפקיד העיקרי של מפסק או CB הוא לשבור מעגל בתנאי תקלה מסוימים כמו קצר חשמלי, זרם יתר וכו '. בדרך כלל, מפסק מפסיק או מגן על המערכת. מכשירים מסוימים משויכים למפסקים כגון מתגי ממסר, נתיכים וכו 'משמשים גם לאותה מטרה. היישומים של מפסקים כוללים בעיקר מערכות חשמל ותעשיות להגנה וכן על שליטה בחלקים שונים במעגל, כלומר שנאים, הילוכים, מנועים, אלטרנטורים, גנרטורים וכו '. ישנם סוגים שונים של מפסקים המשמשים בתעשיות בהן מעגל האוויר מפסק הוא סוג אחד. מאמר זה דן בסקירה כללית על מפסק האוויר.
מהו מפסק אוויר?
מפסק אוויר (ACB) הוא מכשיר חשמלי המשמש לספק הגנת זרם יתר וקצר חשמלי למעגלים חשמליים מעל 800 אמפר עד 10 אמפר אמפר. אלה משמשים בדרך כלל ביישומי מתח נמוך מתחת ל 450 וולט. אנו יכולים למצוא מערכות אלה בלוחות הפצה (מתחת ל 450 וולט). כאן במאמר זה נדון בעבודה של אייר מפסק .
מפסק אוויר
מפסק אוויר הוא מפסק למעגל הפועל באוויר כמדיום כיבוי קשת, בלחץ אטמוספרי נתון. ישנם מספר סוגים של מפסקי אוויר ו החלפת הילוכים זמינים כיום בשוק ועמידים, ביצועים גבוהים, קלים להתקנה ותחזוקה. מפסקי האוויר החליפו לחלוטין את מפסקי השמן.
בניית מפסקי אוויר
בניית מפסק אוויר יכולה להיעשות על ידי שימוש בחלקים פנימיים וחיצוניים שונים כמו הבאים.
החלקים החיצוניים של ACB כוללים בעיקר את כפתור ON & OFF, מחוון למיקום המגע הראשי, מחוון למנגנון אחסון האנרגיה, מחווני LED, לחצן RST, בקר, לוחית מדורג, ידית לאחסון אנרגיה, תצוגות, טלטול, כפתור מנוחת תקלות, מאגר נדנדה וכו '.
הקמת ACB
החלקים הפנימיים של ACB כוללים בעיקר מבנה תומך עם גיליון פלדה, השנאי הנוכחי המשמש להגנה על יחידת הטיול, תיבת בידוד של קבוצת מוט, מסופים אופקיים, תא קשת, יחידת נסיעה להגנה, תיבת מסוף, קפיצי סגירה, בקרת פתיחה וסגירה של CB , צלחות להעברת אנשי קשר קשתיים ועיקריים, לוחות למגעים ראשיים וקשתות קבועים.
עקרון עבודה
- ה עקרון עבודה של מפסק אוויר שונה בהשוואה לסוגים אחרים של CB. אנו יודעים שהתפקיד הבסיסי של CB הוא לעצור את שחזור הקשת בכל מקום שהפער בין המגעים יעמוד בפני מתח ההתאוששות של המערכת.
- גם מפסק האוויר עובד זהה אך בצורה שונה. תוך כדי הפרעה לקשת, היא הופכת מתח קשת במקום אספקת המתח. ניתן להגדיר מתח זה כמתח הנמוך ביותר הדרוש לשמירת הקשת. ניתן להגדיל את אספקת המתח בשלוש דרכים שונות על ידי מפסק.
- ניתן לשפר את מתח הקשת באמצעות קירור פלזמה בקשת.
- ברגע שמופחתת הטמפרטורה של פלזמת הקשת ותנועת החלקיקים, יהיה צורך בשיפוע מתח נוסף בכדי לשמור על הקשת. ניתן להגדיל את מתח הקשת על ידי פיצול הקשת למספר סדרות
- ברגע שמסלול הקשת גדל אז ניתן גם להגביר את מתח הקשת. ברגע שאורך נתיב הקשת משופר, נתיב ההתנגדות יגדיל גם את מתח הקשת המשמש לאורך נתיב הקשת וכך ניתן להגדיל את מתח הקשת.
- טווח מתח ההפעלה הוא עד 1KV. הוא כולל שתי קבוצות מגע כאשר הצמד העיקרי משתמש בזרם כמו גם במגע שנוצר עם נחושת. ניתן ליצור קשר זוגי נוסף עם פחמן. לאחר פתיחת המפסק, הקשר העיקרי הראשון נפתח.
- בזמן פתיחת המגע הראשי, קשר הקשת נשאר מחובר. בכל פעם שנחלקים אנשי קשר בקשת אז מתחיל הקשת. המפסק מיושן במתח הממוצע.
מפסק אוויר עובד
מפסקי אוויר פועלים עם אנשי הקשר שלהם באוויר חופשי. השיטה שלהם לקווי מרווה בקשת שונה לחלוטין מזו של מפסקי שמן. הם משמשים תמיד להפרעה במתח נמוך וכעת נוטים להחליף מפסקי שמן במתח גבוה. האיור המוצג להלן ממחיש את עקרון פעולת מעגל מפסק האוויר.
למפסקי אוויר יש בדרך כלל שני זוגות מגעים. צמד המגעים הראשי (1) נושא את הזרם בעומס רגיל והמגעים האלה עשויים מתכת נחושת. הזוג השני הוא מגע הקשת (2) ועשוי מפחמן. כאשר מפסק הפתיחה נפתח תחילה המגעים הראשיים. כאשר אנשי הקשר העיקריים נפתחו אנשי הקשר הקשתיים עדיין בקשר אחד עם השני.
ככל שהזרם מקבל נתיב התנגדות נמוך במקביל דרך מגע הקשת. במהלך פתיחת אנשי הקשר הראשיים, לא יהיה שום קשת בקשר הראשי. הקשת מתחילה רק כאשר לבסוף מופרדים אנשי הקשר הקשתיים. כל אחד ממגעי הקשת מצויד ברץ קשת המסייע.
פריקת הקשת נעה כלפי מעלה בגלל השפעות תרמיות ואלקטרומגנטיות כאחד כפי שמוצג באיור. כאשר הקשת מונעת כלפי מעלה היא נכנסת לצנחת הקשת, המורכבת מניתזים. הקשת במצנח תתקרר, תתארך ותתפצל מכאן שמתח הקשת נהיה גדול בהרבה ממתח המערכת בזמן הפעלת מפסק אוויר, ולכן הקשת נכבית סופית במהלך האפס הנוכחי.
תיבת מעגל בלמי האוויר עשויה מחומר בידוד וחסין אש והיא מחולקת לחלקים שונים על ידי המחסומים של אותו חומר. בתחתית כל מחסום נמצא אלמנט מוליך מתכת קטן בין צד אחד של המחסום לצד השני. כאשר הקשת, המונעת כלפי מעלה על ידי הכוחות האלקטרומגנטיים, נכנסת לתחתית המצנח, היא מחולקת לחלקים רבים על ידי המחסומים, אך כל פיסת מתכת מבטיחה המשכיות חשמלית בין הקשתות בכל קטע, ולכן מספר הקשתות נמצאות בסדרה. .
הכוחות האלקטרומגנטיים בתוך כל קטע ומצנח גורמים לקשת בחלק זה להתחיל בצורת סליל, כפי שמוצג לעיל, איור (ב). כל הסלילים הללו נמצאים בסדרה כך שאורכו הכולל של הקשת הוארך מאוד, והתנגדותו גדלה בשפע. זה ישפיע על ההפחתה הנוכחית במעגל.
איור (א) מראה את התפתחות הקשת מרגע שהיא עוזבת את המגעים העיקריים ועד שהיא נמצאת בתוך מצנח הקשת. כאשר הזרם הבא מפסיק באפס זרם, האוויר המיונן בנתיב בו היה הקשת במקביל למגעים הפתוחים ומשמש כהתנגדות shunt על פני המגעים וגם על הקיבול העצמי C, המוצג להלן. דמות עם אדום כהתנגדות גבוהה R.
כאשר התנודה מתחילה בין C ל- L כמתואר המפסק האידיאלי כפי שמוצג באיור להלן, התנגדות זו מדכאת את התנודה בכבדות. אין ספק שהוא בדרך כלל כבד כל כך שהשיכוך הוא קריטי, ואז התנודה לא יכולה להתרחש בכלל, והמתח החוזר במקום להיראות בתנודה בתדירות גבוהה, עולה ללא הפסקה לערכו הסופי של מתח הגנרטור בשיא. זה מוצג מתחת לצורת הגל התחתונה.
CB אידיאלי עם צורות גל
סוגים של מפסק אוויר
מעגל האוויר פורצים הם בעיקר מארבעה סוגים ונמצאים בשימוש נרחב לשמירה על מתח בינוני פנימי ולהילוכים בבית.
- הפסקה רגילה מסוג ACB או ACB צולב פיצוץ
- סוג פיצוץ מגנטי ACB
- מפסק אוויר להפסקת אוויר
- מפסק אוויר פיצוץ
מפסק אוויר הפסקה רגיל
מפסקי אוויר בלמים רגילים הם הצורה הפשוטה ביותר של מפסקי אוויר. עיקרי המגעים נוצרים בצורת שתי קרניים. קשת המפסקים הללו משתרעת מקצה אחד למשנהו. סוג זה של מפסק ידוע גם בשם ACB. סידור זה יכול להיעשות דרך תא (מצנח קשת) המוקף במגע.
החדר או מצנח הקשת עוזרים להשגת קירור והוא עשוי מחומר עקשן. מצנח הקשת מכיל קירות בפנים והוא מופרד לתאים קטנים באמצעות לוחות הפרדה מתכתיים. הלוחות הללו הם מפצלי קשת בהם כל תא יעבוד כצינור מיני קשת.
הקשת הראשונה תחולק לרצף של קשתות כך שכל מתח הקשת יהפוך גבוה יותר בהשוואה למתח המערכת. אלה משמשים ביישומי מתח נמוך.
מפסק אוויר מפוצץ מגנטי מסוג
מפסקי אוויר מפוצצים מגנטיים משמשים בקיבולת מתח עד 11KV. הארכת הקשת יכולה להגיע לפי השדה המגנטי המסופק על ידי הזרם בסלילי הפיצוץ.
מפסק מסוג זה מספק שליטה מגנטית על רגע הקשת כדי ליצור הכחדה בקשת בהתקנים. לכן, ניתן לשלוט על הכחדה זו באמצעות שדה מגנטי המסופק על ידי זרם הזרם בתוך סלילי פיצוץ. חיבור סלילי הפיצוץ יכול להיעשות בסדרה דרך המעגל המופרע.
כפי שהשם מרמז, סלילים אלה נקראים 'לפוצץ את הסליל'. השדה המגנטי אינו מנהל את הקשת המתבצעת במפסק, אולם הוא מעביר את הקשת למצנחי קשת בכל מקום בו מקורר הקשת ומורחב בהתאם. סוגים אלה של CB משמשים עד 11kV.
מפסק אוויר להפסקת אוויר
במפסק האוויר של מצנח האוויר, המגעים העיקריים מורכבים בדרך כלל מנחושת ומוליכים זרם במצבים סגורים. מפסקי אוויר להפסקת אוויר מצנחים בעלי התנגדות מגע נמוכה והם מצופים כסף. מגעי הקשת הם מוצקים, עמידים בפני חום, ומורכבים מסגסוגת נחושת.
מפסק זה כולל שני סוגים של אנשי קשר כמו ראשי וקשת או עזר. תכנון המגעים העיקריים יכול להתבצע בעזרת נחושת כמו גם לוחות כסף בעלי פחות התנגדות ומוליכים את הזרם במקום הסגור. סוגים אחרים כמו קשת או עזר מעוצבים בעזרת סגסוגת נחושת מכיוון שהם עמידים בחום.
אלה משמשים כדי להימנע מפגיעה באנשי הקשר העיקריים בגלל קשת, והם פשוט ניתנים לשינוי ברגע שנדרש. בעת הפעלת מפסק זה, שני המגעים נפתחים לאחר ולפני סגירת המגעים העיקריים במפסק.
מפסק אוויר פיצוץ
סוגים אלה של מפסקים משמשים למתח מערכת של 245 קילוואט ו -420 קילוואט ואפילו יותר, במיוחד כאשר יש צורך בהפעלת מפסק מהיר. היתרונות של מפסק זה בהשוואה לסוג השמן מפורטים להלן.
- לא ניתן לגרום לסכנת שריפה
- מהירות הפריצה גבוהה לאורך פעולתו של מפסק זה.
- מרווה בקשת מהיר יותר במהלך פעולתו של מפסק זה.
- משך הקשת דומה לכל ערכי שיבוש הזרמים.
- ברגע שמשך הקשת הוא פחות, כך ניתן לממש כמות קטנה יותר מחום מקשת למגעים ולכן חיי השירות של הקשר מתארכים.
- השמירה על יציבות המערכת נשמרת היטב מכיוון שהיא תלויה במהירות הפעולה של המפסק.
- הוא זקוק פחות לתחזוקה בהשוואה למפסק מסוג שמן.
- סוגי המפסקים של פיצוץ האוויר הם שלושה סוגים כמו פיצוץ צירי ופיצוץ צירי עם מגע נע ופיצוץ צולב.
תחזוקת מפסק אוויר
ACBs עובדים כמו התקני הגנה על מעגלים למגוון נרחב של יישומי מתח נמוך עד 600V AC כמו UPS, גנרטורים, תחנות כוח מיני, לוחות חלוקה של MCCB וכו 'וגודלם נע בין 400A ל 6300A אחרת גדול יותר.
במפסק זה, כמעט 20% מהתקלות במערכת חלוקת החשמל מתרחשות עקב פחות תחזוקה, שומן קשוח, אבק, קורוזיה וחלקים קפואים. אז תחזוקה של מפסק היא הבחירה האידיאלית להבטיח פעולה עקבית כמו גם להאריך את חיי החיים.
תחזוקת מפסק האוויר חשובה מאוד. לשם כך, יש לכבות אותו תחילה, ואז להפריד אותו משני הפנים על ידי פתיחת המבודד החשמלי הנדרש. יש לעבוד על המפסק במצב לא מבודד זה באזורים מוגבלים ומרוחקים בכל שנה. יש לעבוד על המפסק חשמלי ממוגבל ומבודד לאחר מכן מכני ממצב מוגבל. תהליך מסוג זה יהפוך את המפסק לעקבי יותר על ידי ניתוק כל שכבה חיצונית שפותחה בין פנים הזזה.
נוהל בדיקת מפסק אוויר
בדיקת מפסקי זרם משמשת בעיקר לבדיקת כל פעולת מערכת מיתוג וכן לתכנות של קונסטרוקציית המעידה השלמה. לכן, בדיקות חיוניות מאוד לכל סוג של מפסק כדי להבטיח ביצועים מאובטחים ועקבים. בהשוואה למכשירים אחרים, ביצוע הבדיקות מאתגר יותר.
כאשר מתרחשת תקלה במפסק אז זה יכול להוביל לקצר בתוך הסלילים, להתנהגות שגויה, לפגוע בחיבורים המכניים וכו '. לכן, מפסקים צריכים לבדוק באופן קבוע כדי להתגבר על כל התקלות הללו.
סוגים שונים של בדיקות המתבצעות במפסק כוללות בעיקר מכני, תרמי, דיאלקטרי, קצר חשמלי וכו '. הבדיקות השגרתיות של מפסק הן בדיקת מפסק, התנגדות בידוד, חיבור, עמידות במגע, מעד עומס יתר, מעד מגנטי מיידי וכו'.
כיצד ניתן לבצע בדיקות?
לבדיקת מפסק, סוגים שונים של ציוד בדיקה משמשים לאימות מצבו של המפסק בכל מערכת חשמל. בדיקה זו יכולה להתבצע באמצעות שיטות בדיקה שונות וכן סוגים של ציוד בדיקה. מכשירי הבדיקה הם מנתח, מיקרומטר, בודק הזרקה ראשוני עם זרם גבוה וכו '. ישנם יתרונות של בדיקת מפסק כמו להלן.
- ניתן לשפר את ביצועי המפסק.
- ניתן לבדוק את המעגל בעומס או בעומס.
- מכיר בחובת התחזוקה
- ניתן להימנע מבעיות
- ניתן לזהות אינדיקציות מוקדמות לתקלות
יתרונות
ה היתרונות של מפסק אוויר כלול את הבאים.
- מתקן לסגירה חוזרת במהירות
- משמש להפעלה תכופה
- צריך פחות תחזוקה
- פעולה מהירה
- ניתן לבטל את הסיכון לשריפה לא כמו במפסקי שמן
- זמן קשת עקבי וקצר, כך שריפת המגעים פחותה
חסרונות
החסרונות של מפסק אוויר כוללים את הדברים הבאים.
- חסרון של עקרון המצנח בקשת הוא חוסר היעילות שלו בזרמים נמוכים שבהם השדות האלקטרומגנטיים חלשים.
- המצנח עצמו אינו בהכרח יעיל פחות בפעולת ההתארכות והמינון שלו מאשר בזרמים גבוהים, אך תנועת הקשת לתוך המצנח נוטה להיות איטית יותר, ולא בהכרח מתקבלת הפרעה במהירות גבוהה.
יישומים של מפסקי אוויר
מפסקי אוויר משמשים לשליטה בתחומי העזר בתחנות הכוח ובמתקני התעשייה. הם מציעים הגנה למפעלים תעשייתיים, מכונות חשמל כמו שנאים , קבלים וגנרטורים.
- הם משמשים בעיקר להגנה על צמחים, כאשר קיימות אפשרויות של סכנות שריפה או פיצוץ.
- נעשה שימוש בעקרון בלם האוויר של קשת המפסק מעגלי DC ומעגלי AC עד 12KV.
- האויר מפסקי פחת בעלי כוח התנגדות גבוה המסייע בהגברת התנגדות הקשת על ידי פיצול, קירור והארכה.
- מפסק אוויר משמש גם במערכת חלוקת החשמל וב- NGD כ- 15kV
לפיכך, הכל על מפסק אוויר (ACB), העבודה שלו והיישומים שלו. אנו מקווים שיש לך הבנה טובה יותר של מושג זה. יתר על כן, כל ספק בנוגע למושג זה או ליישום פרויקטים חשמליים ואלקטרוניים , בבקשה תן משוב על ידי תגובה בקטע ההערות למטה. הנה שאלה עבורך, מה הפונקציה של ACB?
