Pagsasakilos ng Circuit Breaker

Pagsasalarawan ng Circuit Breaker

Ang circuit breaker ay isang aparato na binubuksan at sinusara ang mga electrical contacts upang maprotektahan ang mga circuit mula sa mga kaputanan.

Kaya, kailangan ng mga circuit breakers na gumana nang maasahan nang walang anumang pagkaantala. Upang matiyak ang tiwalaing ito, ang mekanismo ng operasyon ay mas komplikado kaysa sa unang tingin. Ang layo at bilis ng mga kilos ng mga contact sa panahon ng pagbubukas at pagsasara ay mahalagang mga disenyo ng parameter para sa mga circuit breakers.

Ang gap ng contact, layo ng paglalakbay ng mga kilos ng contact, at ang kanilang bilis ay nakadepende sa uri ng medium ng arc quenching, rating ng current at voltage ng circuit breaker. Ang tipikal na operasyon ng circuit breaker ay ipinapakita sa isang characteristic curve graph.

Dito sa graph, ang X axis ay kumakatawan sa oras sa milli seconds at ang y axis ay kumakatawan sa layo sa milli meter.

Sa oras na T0, ang current ay nagsisimulang lumipas sa closing coil. Pagkatapos ng oras na T1, ang kilos ng contact ay nagsisimulang lumakbay patungo sa fixed contact. Sa oras na T2, ang kilos na contact ay tumutok sa fixed contact. Sa oras na T3, ang kilos na contact ay nararating sa kanyang posisyong closed. Ang T3 – T2 ay ang overloading period ng dalawang contact (kilos at fixed contact). Pagkatapos ng oras na T3, ang kilos na contact ay bumabawi ng kaunti at pagkatapos ay muli itong dumating sa kanyang posisyong closed, pagkatapos ng oras na T4.

Ngayon, tayo ay pupunta sa tripping operation. Sa oras na T5, ang current ay nagsisimulang lumipas sa trip coil ng circuit breaker. Sa oras na T6, ang kilos na contact ay nagsisimulang lumakbay pabalik para buksan ang mga contact. Pagkatapos ng oras na T7, ang kilos na contact ay huling naghiwalay sa fixed contact. Ang oras (T7 – T6) ay ang overlapping period.

Ngayon, sa oras na T8, ang kilos na contact ay bumabalik sa kanyang final na open position ngunit dito ito ay hindi magiging rest position dahil mayroong ilang mechanical oscillation ng kilos na contact bago ito umabot sa kanyang final na rest position. Sa oras na T9, ang kilos na contact ay huling umabot sa kanyang rest position. Ito ay totoo para sa parehong standard at remote control circuit breaker.

Mga Kagustuhan sa Operasyon ng Paghuhubad ng Circuit Breaker

Ang circuit breaker ay dapat mabilis na buksan upang limitahan ang contact erosion at agad na interupin ang faulty current. Gayunpaman, ang layo ng paglalakbay ng kilos na contact ay din nadetermina ng pangangailangan na panatilihin ang sapat na contact gap upang matiis ang normal na dielectric stresses at lightning impulse voltage kapag ang breaker ay bukas.

Ang pangangailangan para sa pagdala ng continuous current at para matiis ang isang panahon ng arc sa circuit breaker, kailangan gamitin ang dalawang set ng contact sa parallel - ang primary contact na laging gawa sa mataas na conductive materials tulad ng copper at ang iba ay arcing contact, gawa sa arc resistance materials tulad ng tungsten o molybdenum, na may mas mababang conductivity kaysa sa primary contacts.

Sa panahon ng pagbubukas ng circuit breaker, ang primary contacts ay bubukas bago ang arcing contacts. Gayunpaman, dahil sa pagkakaiba sa electrical resistance at inductor ng electrical paths ng primary at arcing contacts, kinakailangan ng isang finite na oras upang makamit ang total current commutation, i.e. mula sa primary o main contacts hanggang sa arcing contact branch.

Kaya, kapag ang kilos na contact ay nagsisimulang lumakbay mula sa closed position hanggang sa open position, ang contact gap ay unti-unti na lumalaki at pagkatapos ng ilang oras, ang critical contact position ay nararating na nagpapahiwatig ng minimum conduct gap na kinakailangan upang maiwasan ang re-arcing pagkatapos ng susunod na current zero.

Ang natitirang bahagi ng paglalakbay ay kinakailangan lamang para panatilihin ang sapat na dielectric strength sa pagitan ng contact gap at para sa deceleration purpose.

Mga Kagustuhan sa Operasyon ng Pagsasara ng Circuit Breaker

Sa panahon ng pagsasara ng circuit breaker, ang mga sumusunod ay kinakailangan,

Ang kilos na contact ay dapat lumakbay patungo sa fixed contact nang sapat na bilis upang maiwasan ang pre-arcing phenomenon. Habang ang contact gap ay lumiliit, maaaring magsimula ang arcing bago ang contacts ay finally closed.

Sa panahon ng pagsasara ng mga contact, ang medium sa pagitan ng mga contact ay pinapalitan, kaya sapat na mechanical power ay dapat ibigay sa operasyon na ito ng circuit breaker upang pindutin ang dielectric medium sa arcing chamber.

Pagkatapos bumagsak sa fixed contact, ang kilos na contact ay maaaring bumawi pabalik, dahil sa repulsive force na hindi ito kailanman desiderable. Kaya sapat na mechanical energy ay dapat ibigay upang labanan ang repulsive force dahil sa pagsasara sa fault.

Sa spring-spring mechanism, karaniwang nabubuo ang tripping o opening spring sa panahon ng pagsasara. Kaya sapat na mechanical energy ay dapat ibigay upang punan ang opening spring.