Tek kutuplu DC devre kesici. Güneş enerjisi santralindeki devre kesiciler
- 0.4kV
- anahtar
- sigorta
Sayfa 31 / 75
4-13. 24 V'A KADAR ANMA GERİLİMİ İÇİN DC AĞ KORUYUCULARI
24 V'a kadar gerilime sahip düşük güçlü doğru akım kaynaklarıyla çalışan devrelerin aşırı akımlarına karşı koruma sağlamak için, 2 ila 50 A nominal doğru akıma sahip tek kutuplu devre kesiciler (Şekil 4-40) kullanılır. Aynı boyutta üretilirler ve nominal akım ile nominal akımın %120-130'u arasındaki limit akımdan büyük tüm akımlar için akıma ters bağlı bir zaman gecikmesine sahiptirler.
Pirinç. 4-40. 50 A, 24 V için DC devre kesici.
Nominal akımın %200'üne eşit bir akımda, farklı versiyonlar için zaman gecikmesi, soğuk durumdan ısıtma sırasında 25 - 80 saniye aralığında ve nominal akımla ısındıktan sonra en az 5 saniye aralığındadır. Kesme kapasitesi, 10 A'ya kadar nominal akımla 10,00 A ve daha yüksek nominal akımlara sahip versiyonlar için 1.500 A'dır. 10.000 başlangıç garantili servis ömrü.
Tasarımın karakteristik bir özelliği, aşırı akımın varlığına rağmen makineyi kapalı durumda tutmayı mümkün kıldığı için bazı durumlarda tavsiye edilen serbest bırakmanın olmamasıdır.
Kol "açık" konumda olduğunda, hareketli kontak (1) her zaman bir yay (9) tarafından harekete geçirilen bir pim (8) kullanılarak sabit kontağa (2) doğru bastırılır. Bu durumda blok (3) yayı (4) sıkıştırır. dişinin (5) termobimetalik plakanın (7) dişinin (6) arkasına atlaması nedeniyle tutulur. Aşırı yüklendiğinde, termobimetalik plaka bükülür, dişler (5 ve 6) ayrılır ve eğer sap açık konumda tutulmazsa, o zaman yayın (4) etkisi altında tutamak kapalı konuma hareket ettiğinden ve içinde bulunan pim (8) kontağı açtığından bir kapanma meydana gelir.
4-14. YARI HIZLI ÇALIŞAN OTOMATİK MAKİNE AB-45-1/6000
750 V voltaj, 6.000 A DC akım için otomatik AB-45-1/6000 - tek kutuplu, elektromanyetik tahrikli, açma bobinli ve 6.000-12.000 A ayarlanabilir ayarlı maksimum anlık bobinli. Başta metalurji olmak üzere yüksek güçlü DC tesislerinin korunması için geliştirilmiştir. Makinenin temel kinematik diyagramı yaklaşık olarak evrensel makinelerinkiyle aynıdır; ancak kendi tepki süresi kısalır ve bunun için endüktif şönt ile maksimum salınım kullanılır (Şekil 4-41).
Pirinç. 4-41. 6.000 I, 750 V DC için AB-45-1/6000 otomatik devre kesici için endüktif şöntlü maksimum koruma.
Manyetik devrenin penceresinden (1) geçen akımın oluşturduğu manyetik akının bir kısmı şöntten (2) geçer ve armatürün (3) açılmasını engeller. Yüksek akım büyüme oranlarında, bakır manşonun (4) etkisiyle tutma şantından geçen akış yavaş yavaş artar, bu da serbest bırakma armatürünün daha hızlı çekilmesine yol açar.
Test sırasında (L. 4-9), akımdaki muazzam artış oranına rağmen (25-10 + 6 a/sn), içsel tepki süresi 10 - 15 ms idi, akım makine tarafından sınırlandırılmadı ve 200 ms'ye ulaştı. kA, makine elektrodinamik kuvvetler tarafından tahrip edildi Benzer koşullar altında, VAB-2 makinesi akımı 42 kA ile sınırladı.AV-45-1/6000'in kesme kapasitesi 500 V voltajda 90 kA olarak test edildi. makine böyle bir akımı 20-35 ms doğal süre ve toplam 40 ms civarında bir süre ile kapattı.
DC devre kesiciler, yük altındaki bir devrenin bağlantısını kesmek için kullanılır. Çekiş trafo merkezlerinde, aşırı yük ve kısa devre akımları durumunda 600 V besleme hatlarını kapatmak ve geri tepme veya valf arızası (yani paralel çalışma sırasında dahili kısa devreler) durumunda doğrultucu ünitelerin ters akımını kapatmak için anahtarlar kullanılır. birimleri).
Bir elektrik arkının otomatik anahtarlarla söndürülmesi, ark söndürme kornaları üzerindeki havada meydana gelir. Ark, manyetik patlama kullanılarak veya dar yarıklı bölmelerde uzatılabilir.
Devrenin kesilmesi ve bir elektrik arkının oluşması durumunda, arkın doğal olarak yukarıya doğru hareketi, kendisi tarafından ısıtılan havanın hareketi ile birlikte meydana gelir, yani termal patlama.
Esas olarak kullanılır yüksek hızlı devre kesiciler.
Pirinç. 1. Kısa devre akımı kapatıldığında akım ve voltajın osilogramları: a - yavaş etkili bir anahtarla, b - yüksek hızlı bir anahtarla
Kısa devre akımını veya aşırı yükü devre kesiciyle kapatmak için toplam T süresi üç ana bölümden oluşur (Şekil 1):
T = to + t 1 + t 2
burada t0, bağlantısı kesilmiş devredeki akımın ayarlanan akımın değerine, yani devre kesicinin bağlantı kesme cihazının tetiklendiği değere yükselme zamanıdır; t1, anahtarın kendi kapanma süresidir, yani mevcut ayara ulaşıldığı andan anahtar kontakları ayrılmaya başlayana kadar geçen süredir; t2 - ark yanma süresi.
t0 devresindeki akımın yükselme süresi devrenin parametrelerine ve anahtar ayarına bağlıdır.
Gerçek kapanma süresi t1 anahtarın tipine bağlıdır: hızlı olmayan anahtarlar için içsel kapanma süresi 0,1-0,2 saniye aralığındadır, yüksek hızlı anahtarlar için ise 0,0015-0,005 saniyedir.
Ark yanma süresi t2, anahtarlanan akımın büyüklüğüne ve devre kesicinin ark söndürme cihazlarının özelliklerine bağlıdır.
Yavaş hareket eden bir anahtar için toplam kapanma süresi, yüksek hızlı bir anahtar için - 0,01 - 0,03 saniye - 0,15-0,3 saniyedir.
Kısa içsel kapanma süresi nedeniyle yüksek hızlı anahtar, korunan devredeki kısa devre akımının maksimum değerini sınırlar.
Çekiş trafo merkezlerinde yüksek hızlı DC devre kesiciler kullanılır: VAB-2, AB-2/4, VAT-43, VAB-20, VAB-20M, VAB-28, VAB-36 ve diğerleri.
VAB-2'yi değiştirin polarizedir, yani anahtar ayarına bağlı olarak yalnızca tek yönde (ileri veya geri) akıma yanıt verir.
İncirde. Şekil 2, bir DC anahtarının elektromanyetik mekanizmasını göstermektedir.
Pirinç. 2. VAB-2 anahtarının elektromanyetik mekanizması: a - anahtarın bölümü, b - VAB-2 anahtarının kontaklarının aşınma sınırı sınırları, (A - sabit kontağın minimum kalınlığı 6 mm'dir, B - hareketli kontağın minimum kalınlığı 16 mm'dir); 1 - tutma bobini, 2 - manyetik devre, 3 - anahtarlama bobini, 4 - manyetik armatür, 5 - üst çelik kiriş, 6 - armatür, 7 - ana bobin, 8 - kalibrasyon bobini, 9 - U şeklinde manyetik devre, 10 - akım taşıyan bobin çıkışı, 11 - ayar vidası, 12 - şönt plaka, 13 - esnek bağlantı, 14 - stop, 15 - armatür kolu, 16 - armatür kolunun ekseni, 17 - sabit kontak, 18 - hareketli kontak, 19 - kontak kolu, 20 - eksenli kontak kolu, 21 - makaralı eksen, 22 - kilitleme kolu, 23 - tetikleme yayları, 24 - çubuk, 25 - ayar vidaları, 26 - braket, 27 - tutma bobini çekirdeği
Ankraj kolu (15) (Şekil 2, a), üst çelik kirişin (5) içinden geçen bir eksen (16) etrafında döner. İki silümin yanağından oluşan manivelanın (15) alt kısmında, bir çelik ankraj (6) sıkıştırılır ve üst kısımda, etrafında bir dizi duralumin plakadan yapılmış kontak kolunun (19) döndüğü eksene (20) sahip bir ara parça manşonu vardır.
Kontak kolunun üst kısmında hareketli bir kontak (18) bulunur ve altta esnek bir bağlantıya (13) sahip bir bakır pabuç bulunur, bunun yardımıyla hareketli kontak ana akım bobinine (7) ve onun aracılığıyla terminale bağlanır. 10. Her iki tarafta kontak kolunun tabanına durdurucular (14) tutturulmuştur ve sağ tarafta, bir tarafa iki tetikleme yayının (23) takıldığı, makaralı (21) bir çelik eksen vardır. tetikleme yayları, çelik bir kirişe (5) sabit bir şekilde monte edilmiş bir brakete (26) ayarlama vidaları (25) ile sabitlenir.
Bağlantısız konumda, kol sistemi (armatür kolu ve kontak kolu), U şeklindeki manyetik devrenin sol çubuğunda armatür (6) durana kadar yayların (23) eksen (16) etrafında ayrılmasıyla döndürülür.
Anahtarın 3 bobinini anahtarlaması ve 1 bobinini tutması kendi DC ihtiyacından güç alır.
Anahtarı açmak için önce tutma bobininin (1) devresini, ardından döndürme bobininin (3) devresini kapatmalısınız. Her iki bobindeki akımın yönü, onlar tarafından oluşturulan manyetik akıların sağda toplanacağı şekilde olmalıdır. dönen bobinin çekirdeği olarak görev yapan manyetik devre çekirdeğinin (9) çubuğu; daha sonra armatür 6 anahtarlama bobininin çekirdeğine çekilecektir, yani. "Açık" konumda olacaktır. Bu durumda eksen (20) kontak kolu (19) ile birlikte sola dönecek, tetikleme yayları (23) gerilecek ve kontak kolunu (19) eksen (20) etrafında döndürme eğiliminde olacaktır.
Anahtar kapatıldığında, manyetik armatür (4) dönen bobin göbeğinin ucunda yer alır ve anahtar açıldığında, dönen ve tutan bobinlerin toplam manyetik akısı tarafından çekirdeğin ucuna doğru çekilmeye devam eder. Manyetik armatür (4), bir çubuk (24) vasıtasıyla bir kilitleme koluna (22) bağlanır; bu, hareketli kontak sabit olana karşı duruncaya kadar kontak kolunun dönmesini engeller. Bu nedenle ana kontaklar arasında çubuğun (24) uzunluğu değiştirilerek ayarlanabilen ve 1,5-4 mm'ye eşit olması gereken bir boşluk kalır.
Döner bobinden voltajı çıkarırsanız, armatürü (4) çekilmiş konumda tutan elektromanyetik kuvvetler azalacak ve kilitleme kolu (22) ve çubuk (24) kullanılarak yaylar (23), döner bobin göbeğinin ucundaki armatürü yırtacaktır. ve ana kontaklar kapanana kadar kontak kolunu çevirin. Sonuç olarak, ana kontaklar ancak anahtarlama bobini devresi açıldıktan sonra kapanacaktır.
Bu sayede VAB-2 anahtarlarının serbestçe serbest bırakılması prensibi uygulanmış olur. Manyetik armatür 4 (aksi takdirde serbest açma armatürü olarak da adlandırılır) ile anahtarın açık konumundaki anahtarlama bobininin çekirdeğinin ucu arasındaki boşluk 1,5-4 mm olmalıdır.
Kontrol devresi, anahtarlama bobinine, süresi yalnızca armatürü "Açık" konuma getirmek için yeterli olan kısa süreli bir akım darbesinin beslenmesini sağlar. Bundan sonra anahtarlama bobini devresi otomatik olarak açılır.
Serbest açmanın varlığı aşağıdaki şekilde kontrol edilebilir. Ana kontaklar arasına bir parça kağıt konularak kontaktör kontağı kapatılır. Anahtar açılır ancak kontaktör kontağı kapalıyken ana kontaklar kapanmamalı ve kontaklar arasındaki boşluktan kağıt parçası serbestçe çıkarılabilir.Kontaktör kontağı açılır açılmaz manyetik armatür açılacaktır. dönen bobin göbeğinin ucundan kopacak ve ana kontaklar kapanacaktır. Bu durumda kağıt parçası temas noktaları arasına sıkışacak ve çıkarılamayacaktır.
Anahtar açıldığında, karakteristik bir çift vuruş duyulur: birincisi, armatürün ve anahtarlama bobininin çekirdeğinin çarpışmasından, ikincisi ise kapalı ana kontakların çarpışmasından kaynaklanır.
Anahtar polarizasyonu, ana akım bobinindeki akımın yönüne bağlı olarak tutma bobinindeki akımın yönünün seçilmesini içerir.
Anahtarın, içindeki akımın yönü değiştiğinde devreyi kapatması için, tutma bobinindeki akımın yönü, tutma bobini ile ana akım bobininin oluşturduğu manyetik akıların çakışacağı şekilde seçilir. açma bobininin çekirdeği yönünde. Bu nedenle akım ileri yönde aktığında ana devre akımı anahtarın açık konumda kalmasına yardımcı olacaktır.
Acil durum modunda, ana akımın yönü ters yöne değiştiğinde, ana akım bobininin açma bobininin çekirdeğinde oluşturduğu manyetik akının yönü değişecek yani ana akım bobininin manyetik akısı değişecektir. tutma bobininin manyetik akısına karşı yönlendirilecek ve ana akımın belirli bir değerinde, açma bobininin çekirdeğinin mıknatıslığı giderilecek ve açma yayları devre kesiciyi açacaktır. Performans büyük ölçüde anahtarlama bobininin çekirdeğindeki manyetik akı azalırken ana akım bobininin çekirdeğindeki manyetik akının artmasıyla belirlenir.
Akım ileri yönde ayarlanan akımın üzerine çıktığında anahtarın devreyi kapatması için, tutma bobinindeki akımın yönü, açma çekirdeğindeki tutma bobininin manyetik akısı olacak şekilde seçilir. bobin, içinden ileri akım geçtiğinde ana akım bobininin manyetik akısına karşı yönlendirilir. Bu durumda, ana akımın artmasıyla birlikte, dönen bobin çekirdeğinin manyetikliği giderilir ve ana akımın ayarlanan akıma eşit veya bu akımı aşan belirli bir değerinde anahtar kapatılır.
Her iki durumda da ayar akımı, tutma bobininin mevcut değeri değiştirilerek ve δ1 aralığı değiştirilerek düzenlenir.
Tutma bobininin akım değeri, bobine seri bağlanan ek direncin değeri değiştirilerek düzenlenir.
δ1 aralığının değiştirilmesi ana akım bobininin manyetik akı direncini değiştirir. δ1 aralığı azaldıkça manyetik direnç azalır ve sonuç olarak kesme akımının büyüklüğü azalır. Boşluk δ1, ayar vidası 11 kullanılarak değiştirilir.
Anahtarın açık konumunda durdurucular (14) ile armatür kolunun (15) yanakları arasındaki boşluk (δ2), ana kontakların kapanmasının kalitesini karakterize eder ve 2-5 mm içinde olmalıdır. Tesis, δ2 aralığı 4-5 mm'ye eşit olan anahtarlar üretmektedir. Boşluğun (δ2) boyutu, kontak kolunun (19) eksen (20) etrafında dönme açısını belirler.
Bir boşluğun (δ2) olmaması (durdurucular (14) armatür kolunun (15) yanakları ile temas halindedir), ana kontaklar arasında temasın zayıf olduğunu veya hiç temas olmadığını gösterir. 2 mm'den küçük veya 5 mm'den büyük bir boşluk δ2, ana kontakların yalnızca alt veya üst kenarda temas halinde olduğunu gösterir. Bu durumda değiştirilen kontakların yüksek aşınması nedeniyle δ2 boşluğu küçük olabilir.
Kontak boyutları yeterliyse, anahtarlama mekanizmasının tamamını anahtar çerçevesi boyunca hareket ettirerek boşluk δ2 ayarlanır. Mekanizmayı hareket ettirmek için mekanizmayı çerçeveye bağlayan iki cıvata serbest bırakılır.
Kapalı konumda ana kontaklar arasındaki mesafe 18-22 mm olmalıdır. Nominal akımı 2000 A'ya kadar olan anahtarlar için ana kontakların basılması 20-26 kg aralığında ve 3000 A nominal akımı olan anahtarlar için 26-30 kg aralığında olmalıdır.
İncirde. Şekil 2, b, kontak aşınma sınırının belirtildiği hareketli anahtar sistemini göstermektedir. B boyutu 16 mm'nin altına düştüğünde hareketli kontak aşınmış, A boyutu 6 mm'nin altına düştüğünde ise sabit kontak aşınmış kabul edilir.
İncirde. Şekil 3, VAB-2 anahtarının ayrıntılı kontrol şemasını göstermektedir. Devre, anahtarlama bobinine kısa süreli bir darbe verilmesini sağlar ve güç düğmesine uzun süre basıldığında tekrar tekrar açılmasına izin vermez, yani. "zil sesi"ne karşı koruma sağlar. Tutma bobini sürekli olarak akım akmaktadır.
Anahtarı açmak için "Açık" düğmesine basın, böylece K kontaktörünün ve blokaj RB'nin bobinlerinin devresini kapatın. Bu durumda, yalnızca VK anahtarlama bobininin devresini kapatan kontaktör etkinleştirilir.
Armatür “Açık” konuma geçtiğinde BA anahtarının kapatma blok kontakları kapanacak, kesme kontakları açılacaktır. Blok kontaklarından biri, anahtarlama bobininin devresini kesen kontaktör K'nin bobinini atlar. Bu durumda, tüm ağ voltajı, etkinleştirildiğinde kontakları ile kontaktör bobinini bir kez daha bypass eden blokaj rölesi RB'nin bobinine uygulanacaktır.
Anahtarı tekrar açmak için güç düğmesini açıp tekrar kapatmanız gerekir.
Tutma bobini DC'ye paralel bağlanan deşarj direnci CP, bobin devresi açıldığında aşırı voltajı azaltmaya yarar. LED'in ayarlanabilir direnci, tutma bobininin akımının değiştirilmesini mümkün kılar.
Tutma bobininin 110 V voltajda nominal akımı 0,5 A'dır ve aynı voltajda ve her iki bölümün paralel bağlantısında döner bobinin nominal akımı 80 A'dır.
Pirinç. 3. VAB-2 anahtarını kontrol etmek için elektrik devresi: Kapalı. - kapatma düğmesi, DK - tutma bobini, SD - ek direnç, CP - deşarj direnci, BA - anahtar bloğu kontakları, LK, LZ - kırmızı ve yeşil sinyal lambaları, Açık. - güç düğmesi, K - kontaktör ve kontağı, RB - blokaj rölesi ve kontağı, VK - bobini açma, AP - otomatik anahtar
Çalışma devrelerinde nominal voltajın -%20 ila +%10'u arasındaki voltaj dalgalanmalarına izin verilir.
VAB-2 anahtarını kullanarak devreyi kapatmak için toplam süre 0,02-0,04 saniyedir.
Devre kesici yük altında kırıldığında arkın söndürülmesi, manyetik patlama kullanılarak ark söndürme odasında meydana gelir.
Manyetik patlama bobini genellikle anahtarın ana sabit kontağına seri olarak bağlanır ve içinde çelik banttan yapılmış bir çekirdeğin bulunduğu ana akım taşıyan baranın bir bobinidir. Manyetik alanı kontaklar üzerindeki ark oluşumu alanında yoğunlaştırmak için, anahtarların manyetik patlama bobininin çekirdeğinde kutup parçaları bulunur.
Ark söndürme odası (Şekil 4), içinde iki uzunlamasına bölme (4) bulunan asbestli çimentodan yapılmış düz bir kutudur. Odanın dönme ekseninin geçtiği odaya bir korna (1) yerleştirilmiştir. Bu korna elektriksel olarak hareketli bir kontağa bağlıdır. Diğer korna (7) sabit bir kontak üzerine monte edilmiştir. Arkın hareketli kontaktan korna 1'e hızlı geçişini sağlamak için kornanın kontaktan mesafesi 2-3 mm'den fazla olmamalıdır.
Manyetik patlama bobininin (5) güçlü manyetik alanının etkisi altında kontaklar (2 ve 6) arasındaki bağlantı kesildiğinde oluşan elektrik arkı, hızlı bir şekilde kornalara (1 ve 7) üflenir, uzar, gelen hava akışı ve duvarların duvarları tarafından soğutulur. Bölmeler arasındaki dar boşluklarda bulunan hazne hızla dışarı çıkar. Ark söndürme bölgesindeki odanın duvarlarına seramik karoların yerleştirilmesi tavsiye edilir.
1500 V ve daha yüksek gerilimler için anahtarların ark söndürme odaları (Şekil 5), daha büyük genel boyutları ve dış duvarlarda gazların kaçması için deliklerin ve ek manyetik patlatma cihazlarının bulunması bakımından 600 V gerilimlere yönelik odalardan farklıdır.
Pirinç. 4. 600 V voltaj için VAB-2 anahtarının ark bastırma odası: 1 ve 7 - korna, 2 - hareketli kontak, 3 - dış duvarlar, 4 - uzunlamasına bölmeler, 5 - manyetik patlama bobini, 6 - sabit kontak
Pirinç. 5. 1500 V voltaj için VAB-2 anahtarının ark bastırma odası: a - oda tasarımı, b - ek manyetik patlamalı ark söndürme devresi; 1 - hareketli kontak, 2 - sabit kontak, 3 - manyetik patlama bobini, 4 ve 8 - kornalar, 5 ve 6 - yardımcı kornalar, 7 - yardımcı manyetik patlama bobini, I, II, III, IV - arkın arkın konumu söndürme işlemi
Ek manyetik patlama cihazı, aralarına bir bobinin (7) bağlandığı iki yardımcı kornadan (5 ve 6) oluşur.Ark uzadıkça, içinden geçen akımın akışı nedeniyle yardımcı kornalar ve bobin boyunca kapanmaya başlar. ek bir manyetik patlama yaratır. Tüm odaların dış tarafında metal direk kapakları vardır.
Hızlı ve stabil ark söndürme için kontak sapması en az 4-5 mm olmalıdır.
Anahtar gövdesi manyetik olmayan malzemeden (silumin) yapılmıştır ve hareketli bir kontağa bağlanmıştır, bu nedenle çalışma sırasında tam çalışma voltajı altındadır.
Otomatik yüksek hızlı DC anahtarı VAT-42
DC Devre Kesicilerin Çalışması
Çalışma sırasında ana kontakların durumunu izlemek gerekir. Nominal yükte aralarındaki voltaj düşüşü 30 mV dahilinde olmalıdır.
Tel fırça (fırça fırçası) kullanılarak kontaklar oksitten temizlenir. Sarkma göründüğünde, bir eğe ile çıkarılırlar, ancak hızlı aşınmaya yol açacağından, orijinal düz şeklini geri yüklemek için kontaklar törpülenmemelidir.
Ark söndürme odasının duvarlarının bakır ve karbon birikintilerinden periyodik olarak temizlenmesi gerekir.
Bir DC anahtarını incelerken, muhafaza ve anahtarlama bobinlerinin yalıtımının yanı sıra ark söndürme odasının duvarlarının yalıtım direnci de kontrol edilir. Ark söndürme odasının yalıtımı, oda kapalıyken ana hareketli ve sabit kontaklar arasına voltaj uygulanarak kontrol edilir.
Onarım veya uzun süreli saklama sonrasında anahtarı çalıştırmadan önce odası 100-110 ° C sıcaklıkta 10-12 saat kurutulmalıdır.
Kuruduktan sonra hazne anahtar üzerine monte edilir ve haznenin hareketli ve sabit kontakların karşısında bulunan iki noktası arasında, bunlar açıkken yalıtım direnci ölçülür. Bu direnç en az 20 mOhm olmalıdır.
Anahtar ayarlarının kalibrasyonu, 6-12 V nominal gerilime sahip düşük voltajlı bir jeneratörden alınan akım kullanılarak laboratuvarda gerçekleştirilir.
Trafo merkezinde devre kesiciler, yük akımı kullanılarak veya 600 V nominal gerilimde bir yük reostası kullanılarak kalibre edilir. Ana akım bobininin çekirdeğine monte edilmiş, 0,6 mm çapında 300 turluk PEL telinden oluşan bir kalibrasyon bobini kullanılarak DC anahtarlarının kalibrasyonu için bir yöntem önerilebilir. Bobinden doğru akım geçirilerek, anahtarın kapatıldığı andaki amper dönüş sayısına göre akım ayar değeri belirlenir. Daha önce üretilen ilk versiyonun anahtarları, ikinci versiyonun anahtarlarından bir yağ damperinin varlığıyla farklılık gösterir.
İçerik:Tüm elektrik ağları, ana işlevi hatları ve ekipmanı mevcut aşırı yüklerden ve kısa devrelerden korumak olan çok sayıda cihaz kullanır. Bunlar arasında, yalnızca korumayı değil aynı zamanda devre anahtarlamayı da gerçekleştiren ağ koruma devre kesicileri yaygınlaştı. Böylece devre kesiciler, acil durumlarda korunan devrelerin bağlantısını keserek belirli bölümlerin açılıp kapanmasını sağlayarak aşırı akım yüklerinden korur.
Elektrikli makine türleri
Devre kesiciler, güç kaynağı sistemlerinde yaygın olarak kullanılır ve elektrik devreleri ve ağları, ev aletleri ve elektrikli ekipmanlar için güvenilir koruma sağlar. Ana görevleri, elektrik akımını kapatarak devrenin enerjisini doğru zamanda kesmektir. Devre kesici, kısa devreler sırasında ve ayrıca ağdaki aşırı yüklenmeler nedeniyle teller ısındığında tetiklenir.
Şebeke devre kesicileri DC ve AC devrelerde çalışabildiği gibi, evrensel tasarımlar şebekedeki herhangi bir elektrik akımının varlığında da çalışabilmektedir. Tasarıma göre, diğer tip devre kesicilerin temelini oluşturan üç tipe ayrılırlar:
- Hava silahları. Devrelerdeki akımların birkaç bin ampere ulaşabildiği endüstriyel üretimde kullanılırlar.
- Kalıplanmış kutudaki makineler. 16 ila 1000 A arasında değişen geniş bir çalışma aralığı ile ayırt edilirler.
- Modüler makineler. Dairelerde ve özel evlerde yaygın olarak kullanılmaktadırlar. İsimleri, direk sayısına bağlı olarak 17,5 mm'nin katı olan standart genişliğe atıfta bulunmaktadır. Yani bir blokta aynı anda birden fazla anahtar kullanılabilir.
Çoğu koruyucu cihaz 220 veya 380V ağlara kurulduğundan, tüm devre kesiciler nominal akım ve gerilime göre bölünmüştür.
Devre kesiciler akım sınırlayıcı veya akım sınırlamasız olabilir. İlk durumda, makine, kapatma süresinin son derece küçük bir değere ayarlandığı, bu sırada kısa devre akımlarının maksimuma ulaşmak için zamanının olmadığı bir anahtardır.
Otomatik makineler kutup sayısına göre sınıflandırılır ve bir, iki, üç ve dört kutuplu olabilir. Maksimum, bağımsız, minimum veya sıfır voltaj salınımlarıyla donatılmıştır. Cihazların normal, hızlı ve seçici olabildiği durumlarda tepki hızı büyük önem taşıyor. Bazı cihazlar teknik özelliklerin bir kombinasyonuna izin verir. Bazı modellerde serbest kontaklar bulunur ve iletkenler bunlara farklı şekillerde bağlanır.
Makineye takılan bobinin veya devre kesicinin tasarımına göre farklı tiplere bölünme vardır. Bu elemanlar önemli bir rol oynar ve manyetik ve termal olarak ayrılır. İlk durumda devre kesici, yüksek hızlı bir devre kesicidir ve kısa devrelere karşı koruma sağlar. Tepki süresi 0,005 ila 3-4 saniye arasında değişir. Termal tahliye çok daha yavaş çalışır, bu nedenle esas olarak aşırı yük koruması için kullanılır. Elemanın temeli, artan yükler altında ısınan bimetalik bir plakadır. Yanıt süresi 3-4 saniyeden birkaç dakikaya kadar değişir.
Ayrıca makineler kapatma türüne veya türüne göre bölünür. Her biri A, B, C, D, K, Z tipidir. Örneğin A tipi, önemli miktarda kablo uzunluğuna sahip devreleri açarken kullanılır ve yarı iletken cihazları iyi korur. Çalışma sınırı 2-3 nominal akımdır. B Tipi genel amaçlı aydınlatma sistemlerinde kullanılır ve 3-5 nominal akım çalışma eşiğine sahiptir. Her makine tipine ilişkin daha detaylı bilgiyi tablodan alabilirsiniz.
Devre kesici serbest bırakma türleri
Devre kesicilerde kullanılan tüm sürümler iki gruba ayrılabilir. İlk grup, elektrik devrelerini koruyan ve aşırı akımlar ortaya çıktığında kritik bir durumun başlangıcını tanıyabilen cihazları içerir. Aktivasyon sonucunda ana çalışma kontaklarının farklılaşması nedeniyle kazanın daha da gelişmesi durdurulur.
İkinci sürüm grubu, makinelerin temel paketine dahil olmayan ek cihazlarla temsil edilir. Talep üzerine aşağıdakiler kurulabilir:
- Yardımcı devreden bir sinyal alındığında devre kesicileri uzaktan kapatabilen bağımsız sürümler.
- Düşük gerilim serbest bırakma. Gerilim izin verilen sınırların altına düşerse makineyi kapatır.
- Sıfır voltaj salınımı. Önemli bir voltaj düşüşü meydana geldiğinde kontakları açılır.
Termal salınım
Şekilde gösterilen örnek termal salınım bimetalik bir plaka formunda yapılmıştır. Isıtma işlemi sırasında bükülür, şekil değiştirir ve serbest bırakma mekanizmasını etkiler. Bir plaka üretmek için iki metal şerit birbirine mekanik olarak bağlanır. Her bandın malzemesi farklı bir termal genleşme katsayısına sahiptir. Bağlantı lehimleme, kaynaklama veya perçinleme yoluyla yapılır. Plakanın bükülmesi, ısıtma sırasında uzunluktaki farklı değişiklikler nedeniyle oluşur. Termal korumalar aşırı yük akımlarına karşı koruma sağlar ve belirli bir çalışma modu için yapılandırılabilir.
Termal salınımın temel avantajı, titreşime karşı yüksek direnci, sürtünme parçalarının olmaması ve kirli koşullarda çalışabilmesidir. Tasarımın basitliği ve düşük maliyeti ile karakterize edilirler. Dezavantajları arasında sürekli güç tüketimi, sıcaklık değişimlerine karşı hassasiyet ve yabancı kaynaklar tarafından ısıtıldığında yanlış alarm olasılığı yer alır.
Anlık etki gösteren elektromanyetik salınımlar da yaygın olarak kullanılmaktadır. Yapısal olarak, serbest bırakma mekanizmasına etki eden çekirdekli bir solenoid şeklinde yapılırlar. Süper akım solenoid sargısından aktığında, çekirdeği hareket ettiren ve aynı zamanda geri dönüş yayının direncini aşan bir manyetik alan yaratır.
Elektromanyetik koruma, değeri 2-20 ln olan bir kısa devre durumunda tetiklenecek şekilde yapılandırılmıştır. Buna karşılık ln değeri 200 A'dır. Ayar hatası, belirtilen değerden bir yönde veya başka bir yönde %20 olabilir. Bu nedenle, güç devre kesicilerinin açma ayarları amper cinsinden veya nominal akımın katları olarak gösterilir. Modüler devre kesiciler, B (3-5), C (5-10) ve D (10-50) olarak adlandırılan koruyucu özelliklere sahiptir; burada dijital değerler, kontak ayrımının meydana geldiği maksimum nominal akım ln'ye karşılık gelir.
Elektromanyetik salınım
Elektromanyetik salınımların temel avantajları, titreşime, şoka ve diğer mekanik etkilere karşı direncin yanı sıra cihazın onarımını ve bakımını kolaylaştıran tasarımın basitliğidir. Dezavantajları arasında, zaman gecikmesi olmadan anlık çalışmanın yanı sıra çalışma sırasında manyetik bir alanın oluşturulması yer alır.
Zaman gecikmesi seçiciliği sağladığı için büyük önem taşımaktadır. Seçicilik veya seçicilik varsa, giriş makinesi kısa devrenin varlığını algılar ancak belirli bir süre boyunca atlanır. Bu süre zarfında, aşağı yöndeki koruyucu cihazın, tüm nesneyi değil, yalnızca hasarlı alanı kapatacak şekilde çalışacak kadar zamanı olmalıdır.
Çoğu zaman, termal ve elektromanyetik salınımlar, her iki elemanın seri olarak bağlanmasıyla birlikte kullanılır. Bu kombinasyona birleşik veya termomanyetik salınım adı verilir.
Yarı iletken sürümü
Daha karmaşık cihazlar arasında yarı iletken sürümler bulunur. Her biri bir kontrol ünitesi, alternatif akım için enstrüman transformatörleri veya doğru akım için manyetik amplifikatörlerin yanı sıra bağımsız bir serbest bırakma işlevini yerine getiren bir çalıştırıcı elektromıknatıs içerir. Kontrol ünitesini kullanarak, ana kontakların serbest bırakılacağı rehberliğinde kullanıcı tanımlı bir program yapılandırılır.
Ayarlar işlemi sırasında aşağıdaki eylemler gerçekleştirilir:
- Makinenin nominal akımı ayarlanır
- Aşırı yük ve kısa devre bölgelerindeki zaman gecikmesi ayarlanır.
- Kısa devre tepki ayarı belirlenir.
- Tek fazlı anahtarlamayla tetiklenecek koruyucu anahtarların yapılandırılması.
- Kısa devre seçicilik modunu anlık moda değiştirdiğinde zaman gecikmesini devre dışı bırakan bir anahtarın ayarlanması.
Elektronik yayın
Elektronik korumanın tasarımı benzer bir yarı iletken cihazınkine benzemektedir. Aynı zamanda bir elektromıknatıs, ölçüm cihazları ve bir kontrol ünitesinden oluşur. Çalışma akımının değeri ve tutma süresi, kısa devre ve ani akımlar durumunda garantili çalışma sağlayacak şekilde adım adım ayarlanır.
Bu cihazların avantajları, çeşitli ayarlar ve seçme yeteneği, yüklü programın yüksek doğrulukla çalıştırılması, performans göstergelerinin varlığı ve çalışma nedenleri, makinenin üstünde ve altında bulunan anahtarlarla mantıksal seçici iletişimdir.
Dezavantajları arasında yüksek fiyat, kontrol ünitesinin kırılganlığı ve elektromanyetik alanların etkisine karşı hassasiyet sayılabilir.
Modüler DC devre kesiciler veya daha basit ifadeyle devre kesiciler, elektrik ağlarında ve elektrik tesisatlarında, telekomünikasyon dolaplarında ve otomasyon panellerinde kullanılır. Neden modüler olarak adlandırılıyorlar? Mesele şu ki, standart kompakt kasalarda üretiliyorlar ve tek kutuplu, iki kutuplu veya üç kutuplu cihazlardan oluşabilen tek kutuplu modüller. Mevcut standarda göre böyle bir direğin genişliği 17,5 mm'dir.
Bir DC devre kesici, kısa devre veya aşırı yük durumunda devreyi otomatik olarak kesmesi açısından normal devre kesiciden farklıdır. Cihazın tasarımı birkaç ana unsur içerir:
Modern devre kesiciler iki koruma ünitesi (koruma cihazları) içerir:
Yukarıdakilerden DC anahtarlarının aşağıdaki sorunları çözebildiği anlaşılmaktadır:
Bir DC devre kesicinin, öncelikle polariteye sahip olması nedeniyle AC muadilinden farklı olduğunu unutmayın. Bağlanırken bu dikkate alınmalıdır.
Ana avantajlar
Otomatik anahtarlar bir takım avantajlardan dolayı yaygınlaşmıştır:
Ek olarak, doğru akımla çalışmaya yönelik devre kesiciler, 6'dan 125 A'ya kadar çeşitli akım değerlerinde mevcuttur; bu, bunları herhangi bir ekipman ve herhangi bir elektrik ağı için seçmenize olanak tanır.
Önemli özellikler
Doğru akımla çalışmaya yönelik devre kesiciler aşağıdaki ana özelliklere sahiptir:
Yukarıda söylediğimiz gibi, zaman-akım karakteristiği için harf tanımı kullanılır:
Bu nedenle ağ korumasını sağlamak için devre kesiciyi seçerken ekipmanın ve kabloların özelliklerine göre özelliklerini seçmek gerekir.
Neden mağazamızda alışveriş yapmalısınız?
ATLANT SNAB mağazasında ilgilendiğiniz özelliklere sahip bir DC makinesi seçebilirsiniz. Ancak bizden bir anahtar satın almanızın tek nedeni bu değildir:
Hemen DC anahtar satın almak için web sitemizden satın alma işlemi gerçekleştirin veya iletişim numaramızı aramanız yeterli. Bizimle en az bir kez iletişime geçerseniz, kesinlikle düzenli müşterimiz olacaksınız!
Pek çok kişi okuldaki fizik dersinden akımın değişken ve sabit olabileceğini biliyor. Alternatif akımın kullanımı hakkında hala güvenle bir şeyler söyleyebilirsek (tüm evdeki elektrik alıcıları alternatif akımla çalışır), o zaman doğru akım hakkında neredeyse hiçbir şey bilmiyoruz. Ancak DC ağları olduğuna göre tüketiciler de vardır ve dolayısıyla bu tür ağların da korumaya ihtiyacı vardır. Bu yazımızda DC tüketicilerinin nerede bulunduğuna ve bu tür akım için koruma cihazları arasındaki farkların neler olduğuna bakacağız.
Her iki elektrik akımı türü de diğerinden "daha iyi" değildir - her biri belirli sorunları çözmeye uygundur: alternatif akım, elektriğin uzun mesafelerde üretilmesi, iletilmesi ve dağıtılması için idealdir, doğru akım ise özel endüstriyel tesislerde, güneş enerjisi tesislerinde uygulamasını bulur. , veri merkezleri, elektrik trafo merkezleri vb.
Elektrik trafo merkezi için DC dağıtım kabini
AC ve DC arasındaki farkları anlamak, DC devre kesicilerin karşılaştığı zorlukların net bir şekilde anlaşılmasını sağlar. Endüstriyel frekanslı (50 Hz) alternatif akım, elektrik devresinde saniyede 50 kez yönünü değiştirir ve aynı sayıda sıfır değerinden “geçir”. Mevcut değerin sıfırdan bu "geçişi", elektrik arkının hızlı bir şekilde söndürülmesine katkıda bulunur. DC devrelerde gerilim değeri sabit olduğu gibi akımın yönü de zaman içinde sabittir. Bu gerçek, bir DC arkının söndürülmesini çok daha zorlaştırır ve bu nedenle özel tasarım çözümleri gerektirir.
Bağlantıyı keserken normal ve geçici modların birleşik grafikleri: a) alternatif akım; b) doğru akım
Böyle bir çözüm kalıcı mıknatısın (3) kullanılmasıdır. Arkın manyetik alanda hareketi, 1 kV'a kadar olan cihazlarda söndürme yöntemlerinden biridir ve modüler devre kesicilerde kullanılır. Esas itibarıyla bir iletken olan elektrik arkı, manyetik alandan etkilenir ve ark söndürme odasına çekilir ve burada en sonunda söndürülür.
1 - hareketli kontak
2 - sabit kontak
3 - gümüş içeren kontak lehimleme
4 - mıknatıs
5 - ark söndürme odası
6 - braket
Polariteye dikkat edilmelidir
AC ve DC devre kesiciler arasındaki bir diğer ve belki de temel fark, ikincisinde polaritenin bulunmasıdır.
Tek kutuplu ve çift kutuplu DC devre kesiciler için bağlantı şemaları
Tek fazlı bir AC ağını iki kutuplu bir devre kesici (iki korumalı kutupla) kullanarak koruyorsanız, faz veya nötr iletkeni hangi kutba bağladığınız arasında hiçbir fark yoktur. Devre kesicileri bir DC ağına bağlarken doğru kutuplara dikkat edilmelidir. Tek kutuplu bir DC anahtarını bağlarken, besleme voltajı “1” terminaline beslenir ve çift kutuplu bir DC anahtarını bağlarken, “1” ve “4” terminallerine besleme voltajı verilir.
Bu neden bu kadar önemli? Bakmak video. Videonun yazarı 10 amperlik bir anahtarla birkaç test gerçekleştiriyor:
- Ağdaki anahtarı doğru kutupla açmak - hiçbir şey olmuyor.
- Anahtar ağa ters kutupla kurulur; ağ parametreleri U=376 V, I=7,5 A. Sonuç olarak: güçlü duman emisyonu ve ardından anahtarın ateşlenmesi.
- Anahtar doğru polariteyle takılmıştır ve devredeki akım 40 A'dır, bu da değerinin 4 katıdır. Termal koruma, olması gerektiği gibi, birkaç saniye sonra korunan devreyi açtı.
- Son ve en sıkı test, aynı 4 kat aşırı akım ve ters polarite ile gerçekleştirildi. Sonuç çok uzun sürmedi; anında ateşleme.
Bu nedenle DC devre kesiciler, alternatif enerji tesisleri, endüstriyel proseslere yönelik otomasyon ve kontrol sistemleri vb. için kullanılan koruma cihazlarıdır. Z, L, K koruyucu özelliklerinin özel versiyonları, endüstriyel işletmelerin yüksek teknoloji ekipmanlarının korunmasını mümkün kılar.