Kādi ir šķēršļu veidi?

Kādi ir šķēršļa veidi?

Šķēršlis ir strāvas pārtraukuma ierīce. Tas pārtrauc vai atver kontūru, izsmiltot savu šķēršļa elementu, tādējādi izolējot defektīgo ierīci no galvenā elektroapgādes kontūras. Šķēršļus galvenokārt sadala divos veidos, balstoties uz piegādes spriegumu: AC (mijiedarbības strāvas) un DC (spēka strāvas) šķēršļi. Dažādie šķēršļu veidi ir attēloti zemāk esošajā attēlā.

DC šķēršlis

DC šķēršlis darbojas, lai atvērtu vai pārtrauktu kontūru, kad caur to nonāk pārāk liela strāva. Tomēr ar DC šķēršļiem saistītā galvenā grūtība ir loka, kas radīts tiešā strāvā, iznīcināšana. Tā kā DC kontūrā nav dabisku nulles strāvas punktu, atšķirībā no AC kontūras, loka iznīcināšana ir ļoti grūta. Lai to mazinātu, DC šķēršļu elektrodas tiek novietotas lielākā attālumā viena no otras. Tādējādi DC šķēršļa izmērs ir lielāks salīdzinājumā ar līdzīgi apreizētu AC šķēršli.

AC šķēršļi

AC šķēršļus galvenokārt sadala divos veidos: zema sprieguma šķēršļi un augsta sprieguma šķēršļi. Mijiedarbības strāva AC šķēršļos ir ar frekvenci, kas rada to amplitūdas maiņu no 0° līdz 60° sekundes laikā. Šī AC īpašība ļauj vieglāk iznīcināt lokus AC kontūrā salīdzinājumā ar DC kontūru.

Zema sprieguma šķēršļus var vēl saskaidrot četros veidos, kā attēlots zemāk esošajā attēlā. Nepilnīgi noslēptie vai pārceltie šķēršļi, kā arī pilnībā noslēptie vai patrons tipa šķēršļi, ir visbiežāk izmantotie šķēršļu veidi.

Pārceltie šķēršļi

Pārceltie šķēršļi tiek bieži izmantoti mazās strāvas kontūrās, piemēram, mājsaimniecību elektroinstalācijās. Pārceltais šķēršlis sastāv no diviem galvenajiem komponentiem: šķēršļa korpusa un šķēršļa dēlnes. Šķēršļa pamatā, parasti izgatavots no porcellāna, ir ievietota šķēršļa drāta uzskaite. Šie drāti var būt no materiāliem, piemēram, svinam, eļķi, aluminija vai cinka-svinu legotā. Viens no pārceltu šķēršļu priekšrocībām ir tā, ka šķēršļa dēlni viegli var ievietot vai izņemt no pamata, neatsverot galveno slēdzi. Šī īpašība ļauj viegli aizstāt šķēršļa drātu, kad tas ir pārsiltis, padarot to praktisku izvēli mājsaimniecību elektrosistēmām, kur vienkāršums un viegla uzturēšana ir nozīmīga.

Pilnībā noslēptie vai patrons tipa šķēršļi

Pilnībā noslēptos vai patrons tipa šķēršļos šķēršļa elements ir pilnībā ieņemts slēgtā konteinerā, ar metāla kontaktiem abās galdās. Šos šķēršļus var vēl saskaidrot divos apakštipos: D tipa patrones šķēršļi un Saite tipa patrones šķēršļi. Katrs apakštips ir savām specifiskām izmantošanas jomām un elektriskajām prasībām pielāgoti. Šādu šķēršļu slēgtā struktūra nodrošina labāku aizsardzību pret vides faktoriem un nelaimes gadījumiem, padarot tos piemērotiem daudzveidīgām elektrosistēmām, kur drošība un uzticamība ir būtiska.

D tipa patrones šķēršļi

D tipa patrones šķēršļa galvenie komponenti ietver pamatu, pielāgošanu ringu, patronu un šķēršļa krāsu. Patrone ir novietota šķēršļa krāsā, un šķēršļa krāsa ir droši piesaista šķēršļa pamatam. Kad patrone ir pilnībā skrūvēta pamatā, patrones gala daļa sasaucas ar vadām, tādējādi pilnveidojot kontūru caur šķēršļa saiti. Šis dizains ļauj viegli instalēt un aizstāt patronu, nodrošinot efektīvu elektisko savienojumu un aizsardzību kontūrā.

Saite tipa patrones vai Augsta pārtraukuma spēja (HRC) šķēršļi

Saite tipa patrones vai HRC šķēršļu šķēršļa elements ir izstrādāts, lai ilgu laiku nodrošinātu nepareizo strāvas plūsmu. Ja defekts turpinās, šķēršļa elements smiltīs, efektīvi atverot kontūru un pārtraucot strāvas plūsmu. Viens no HRC šķēršļu galvenajiem priekšrocībām ir tā spēja efektīvi iznīcināt gan zemas, gan augstas nepareizās strāvas plūsmas. Tas padara tos ļoti uzticamus elektrosistēmu aizsardzībā pret dažādiem nepareizām strāvas plūsmu stāvokļiem.

HRC šķēršļus raksturo arī ātrs darbības tempss. Tie arī prasa minimālu uzturēšanu, kas ir liels pluss daudzos lietojumos. Tomēr pēc katras operācijas HRC šķēršļa elementu ir jāaizstāj. Turklāt defektes gadījumā šie šķēršļi izveido siltumu, kas var ietekmēt blakus esošo slēžu darbību.

HRC šķēršļa konteiners ir aizpildīts ar pulverētu tīru kvarts, kas sniedz efektīvu loka iznīcināšanas vidu. HRC šķēršļu šķēršļa drāta parasti izgatavots no sidraba un ruda. Šis šķēršļa drāts sastāv no divām vai vairāk daļām, kas savienotas ar cinka savienojumu. Cinka savienojums palīdz samazināt temperatūru pārslodzes gadījumā, palielinot šķēršļa kopējo veiktspēju un ilgumu.

Lai palielinātu šķēršļu pārtraukuma spēju, divi vai vairāk sidraba drātas tiek savienoti paralēli. Šīs drātas ir tāda veida, ka tikai viena drāta smiltīs reizē. HRC šķēršļi ir divu veidu:

Nokūšanas tipa slēdzis

Nokūšanas tipa slēdzos šķēršļa drāta aizstāšanu dzīvā kontūrā veic, izmantojot šķēršļa izņemšanas rīku. Šis rīks ļauj droši izņemt un aizstāt šķēršļa drātu, nesaņemot to rokā, samazinot šokēšanas risku. Boltēšanas tipa HRC šķēršļi, savukārt, ir aprīkoti ar diviem vedēja plāksnēm, kas droši boltēti šķēršļa pamatā. Tomēr, izņemot šādu šķēršļu slēdzi, ir nepieciešama papildu drošības kontūra, lai novērstu lietotājam elektrisku šoku. Šī papildu kontūra nodrošina, ka elektriskā strāva tiek pareizi izolēta pirms slēdža izņemšanas.

Izkrītošais šķēršlis

Izkrītošais šķēršlis darbojas īpašā veidā. Kad šķēršļa elements smiltīs, dzenās gravitācijas ietekmē ap savu apakšējo atbalstu. Šī īpašība padara izkrītošos šķēršļus īpaši piemērotiem ārējo transformatoru aizsardzībai. Ārējā vide, kur transformatori ir pakļauti dažādiem laika apstākļiem un potenciālajiem elektriskajiem defektiem, izkrītošais šķēršlis var ātri un efektīvi izolēt defektīgo komponentu, aizsargājot transformatoru un kopējo elektrosistēmu.

Strādājošais šķēršlis

Strādājošais šķēršlis ir mehāniska ierīce, kas aprīkota ar pietiekamu spēku un pārbīdes spēju. Tas ļauj to izmantot trieciena vai rādītāja kontūru slēgšanai. Ja elektrosistēmā notiek defekts, strādājošais šķēršlis var tikt aktivizēts, un tā mehāniskā darbība var slēgt atbilstošo trieciena kontūru, kas savukārt var atvienot elektroenerģijas piegādi, aizsargājot sistēmu. Papildus tam, tas var aktivizēt rādītāja kontūru, lai norādītu defekta notikumu, nodrošinot svarīgu vizuālo vai akustisko signālu uzturēšanas personālam.

Slēdzis šķēršļi

Slēdzis šķēršļi ir izstrādāti zema un vidēja sprieguma kontūrām. Šķēršļu vienības šajos slēdzos ir pieejamas ar apreizes 30, 60, 100, 200, 400, 600 un 800 amperes. Tās ir pieejamas trīs un četrpolu konfigurācijās, piedāvājot elastību dažādās elektrosistēmās. Šķēršļu izgatavošanas spēja var sasniedzt līdz 46 kA. Atkarībā no apreizes, tie spēj droši pārtraukt strāvas, kas aptuveni ir trim reizēm lielākas nekā ielādējuma strāva. Tas padara slēdzis šķēršļus uzticamiem komponentiem, lai aizsargātu elektrosistēmas no pārāk lielas strāvas un īsasaites zema līdz vidēja sprieguma lietojumos.

Augsta sprieguma HRC šķēršļi

Viens no galvenajiem izaicinājumiem, ar ko saskaras augsta sprieguma šķēršļi, ir koronas problēma. Korona notiek, kad elektriskā lauka stipruma aptuvenībā konduktora ir pietiekami liels, lai jonizētu apkārtējo gaisu, izraisot izplūdumu. Lai risinātu šo problēmu, augsta sprieguma šķēršļi ir izstrādāti ar īpašām funkcijām. Šie šķēršļi ir galvenokārt sadalīti trīs veidos, katrs veids pielāgots, lai atbilstu konkrētajām augsta sprieguma lietojuma prasībām, samazinot koronas efektu un nodrošinot uzticamu darbību.

Patrons tipa augsta sprieguma HRC šķēršlis

Patrons tipa augsta sprieguma (HV) augsta pārtraukuma spējas (HRC) šķēršlis ir izstrādāts ar šķēršļa elementu, kas apvilkts spirāles formā. Šis dizains efektīvi mazina koronas efektu augstā spriegumā. Šķēršlis satur divus paralēli novietotus šķēršļa elementus: vienu ar zemu pretestību un otru ar augstu pretestību. Normālā darbības stāvoklī zema pretestības drāta nodrošina normālo strāvas plūsmu. Tomēr defekta gadījumā tas pirmais smiltīs, samazinot īsasaites strāvu. Šis sekvenciālais darbības veids palīdz aizsargāt elektrosistēmu, ātri ierobežojot pārāk lielu strāvas plūsmu.

Skābekļa tipa augsta sprieguma HRC šķēršlis

Skābekļa tipa HV HRC šķēršļi ir aizpildīti ar četrskābekli un ir aizslēgti ar kapsēm abās galdās. Ja notiek defekts un strāva pārsniedz atļauto robežu, šķēršļa elements smiltīs un iznest. Šķēršļa iekšienē esošais četrskābeklis sniedz efektīvu loka iznīcināšanas vidu HRC šķēršļiem. Šie šķēršļi tiek izmantoti transformatoru aizsardzībā un kā rezervējuma aizsardzība šķēršļiem. Tos spēja ātri iznīcināt lokus padara par uzticamiem komponentiem augsta sprieguma elektrosistēmās.

Izplūduma tipa augsta sprieguma šķēršlis

Izplūduma tipa šķēršļi tiek plaši izmantoti pārvaldības un transformatoru aizsardzībai, tāpat arī tāpēc, ka tie ir ekonomiski. Tie parasti ir izstrādāti 11 kV sistēmām un ir ar pārtraukuma spēju līdz 250 MVA. Šis šķēršlis sastāv no tukša, atvērtgala cilindra, kas izgatavots no sintētiskā resinas apklejta papīra. Šķēršļa elementi tiek ievietoti cilindrā, un cilindra galdi ir savienoti ar atbilstošiem priekšmetiem. Kad izveidojas loks, tas tiek spiests pret cilindra iekšējo apklājumu. Izveidotie gāzes procesa laikā palīdz iznīcināt loku, efektīvi aizsargājot elektrosistēmu no pārāk lielas strāvas plūsmas.