Koje su vrste prekidača?

Koji su tipovi prekidača?

Prekidač je uređaj koji prekida strujni tok. On prekida ili otvara krug tako što topi svoj prekidni element, time izolirajući neispravan uređaj od glavnog napajanja. Prekidači se uglavnom klasišu u dva tipa na osnovu napajajućeg naponskog nivoa: AC prekidači i DC prekidači. Različiti tipovi prekidača prikazani su na slici ispod.

DC prekidač

DC prekidač funkcioniše tako što prekida ili otvara krug kada kroz njega prođe prekomerna struja. Međutim, najveći izazov sa DC prekidačima leži u ugasevanju luku generisanom direktnom strujom. Budući da u DC krugu ne postoje prirodne nultočke, kao što je slučaj sa AC-om, ugasevanje luka je ekstremno teško. Da bi se to smanjilo, elektrode u DC prekidaču su postavljene na veće rastojanje jedna od druge. Kao rezultat, veličina DC prekidača je veća u poređenju sa AC prekidačem sličnog kapaciteta.

AC prekidači

AC prekidači se klasišu u dva glavna tipa: niskonaponski prekidači i visokonaponski prekidači. Alternativna struja u AC prekidačima ima frekvenciju koja dovodi do promene amplituda od 0° do 60° unutar jedne sekunde. Ova karakteristika AC omogućava lakše ugasevanje luka u AC krugu u poređenju sa DC krugom.

Niskonaponski prekidači mogu biti dalje klasificirani u četiri klase, kao što je prikazano na slici ispod. Poluzatvoreni ili ponovo namotivi prekidači, zajedno sa potpuno zatvorenim ili patronskim prekidačima, su najčešće korišćeni tipovi prekidača.

Ponovo namotivi prekidači

Ponovo namotivi prekidači uglavnom se koriste u krugovima sa malom strujom, poput onih za domaću instalaciju. Ponovo namotivi prekidač sastoje se od dva glavna komponenta: kućišta prekidača i nosača prekidača. Baza prekidača, obično izrađena od porcelana, dizajnirana je da drži prekidne žice. Ove žice mogu biti izrađene od materijala kao što su olovo, cinka, aluminijuma ili legure olova i cinka. Jedan od prednosti ponovo namotivih prekidača jeste da se nosač prekidača može lako ubaciti u bazu ili izvući iz nje bez potrebe da se otvori glavni prekidač. Ova osobina omogućava praktičnu zamenu prekidne žice kada se pretopi zbog prekomerne struje, čime se čini praktičnim izborom za domaće električne sisteme gde se vrednuje jednostavnost i lako održavanje.

Potpuno zatvoreni ili patronski prekidači

U potpuno zatvorenim ili patronskim prekidačima, prekidni element je potpuno upakovan unutar zatvorenog kontejnera, sa metalnim kontaktima postavljenim na oba kraja. Ovi prekidači mogu biti dalje klasificirani u dva podtipa: D-tip patronski prekidači i Link-tip patronski prekidači. Svaki podtip ima svoj jedinstveni dizajn i karakteristike, koje su prilagođene različitim primenama i električkim zahtevima. Zatvorena struktura ovih prekidača pruža poboljšanu zaštitu od okružujućih faktora i slučajnih dodira, čime se čine pogodnim za širok spektar električnih sistema gde su sigurnost i pouzdanost ključne.

D-tip patronski prekidači

Ključne komponente D-tip patronskog prekidača uključuju bazu, prilagođeni prsten, patron i kapu prekidača. Patron je smješten unutar kućišta prekidača, a kućište prekidača je sigurno povezano sa bazom prekidača. Kada je patron potpuno zakružen u bazu, vrh patrona dolazi u kontakt sa vodiljem, time završavajući krug preko prekidnih linkova. Ovaj dizajn omogućava laku instalaciju i zamenu patrona, osiguravajući efikasnu električnu vezu i zaštitu unutar kruga.

Link-tip patronski ili visokopropusni (HRC) prekidači

U Link-tip patronskim ili HRC prekidačima, prekidni element je dizajniran da nosi grešku struje tijekom dužeg perioda. Ukoliko greška nastavi, prekidni element će se pretopiti, efektivno otvarajući krug i prekidajući protok struje. Jedna od značajnih prednosti HRC prekidača jeste njihova sposobnost da čiste i niske i visoke greške struje. To ih čini visoko pouzdanim u zaštiti električnih sistema od širokog spektra anormalnih uslova struje.

HRC prekidači su karakteristični po brzom radu. Također zahtijevaju minimalnu održavanje, što je veliki plus u mnogim primenama. Međutim, nakon svakog rada, prekidni element HRC prekidača treba zameniti. Također, tijekom grešaka, ovi prekidači generišu toplinu, što može potencijalno uticati na rad bliskih prekidača.

Zatvorena kućišta HRC prekidača su ispunjena praškom čistog kvarceva, koji služi kao efikasan medij za ugasevanje luka. Prekidna žica u HRC prekidačima obično je izrađena od srebra i bakra. Ova prekidna žica sastoji se od dvije ili više sekcija spojenih timjanom. Timjan pomaže u smanjenju temperature pod opterećenim uslovima, poboljšavajući ukupnu performansu i otpornost prekidača.

Da bi se povećala propusnost prekidača, dve ili više srebrnih žica su spojene paralelno. Ove žice su raspoređene na način da samo jedna žica topi istovremeno. HRC prekidači su dva tipa

Prekidači tipa noža

U prekidačima tipa noža, zamjena prekidne žice unutar aktivnog kruga omogućena je korišćenjem alata za izvlačenje prekidača. Ovaj alat omogućava sigurno uklanjanje i zamenu prekidne žice bez direktnog rukovanja, smanjujući rizik od električnog udara. Visokopropusni prekidači sa zavaranim platnama, s druge strane, imaju dva vodila koja su zavarana na bazu prekidača. Međutim, kada se uklanja ovaj tip prekidača, potrebna je dodatna sigurnosna mreža kako bi se sprečio električni udar korisnika. Ova dodatna mreža osigurava da je električni tok pravilno izolovan prije uklanjanja prekidača.

Padajući prekidač

Padajući prekidač funkcioniše na jedinstven način. Kada prekidni element stopi zbog prekomerne struje, pada pod uticajem gravitacije oko njegovog donjeg nosača. Ova karakteristika čini padajuće prekidače posebno pogodnim za zaštitu vanjskih transformatora. U vanjskom okruženju, gde su transformatori izloženi različitim vremenskim uslovima i potencijalnim električnim greškama, padajući prekidač može brzo i efektivno izolirati neispravan komponent, zaštitivši transformator i ukupni električni sistem.

Striker prekidač

Striker prekidač je mehanički uređaj opremljen dovoljnom silom i pomakom. To mu omogućava da se koristi za zatvaranje tripnih ili indikatorskih krugova. Kada se dogodi greška u električnom sistemu, striker prekidač može biti aktiviran, a njegov mehanički rad može zatvoriti odgovarajući tripni krug, koji na svoj red može prekinuti napajanje kako bi zaštitio sistem. Također, može aktivirati i indikatorski krug kako bi signalizirao pojavu greške, pružajući važnu vizualnu ili akustičnu indikaciju za održavajuće osobe.

Prekidač-switch

Prekidači-switch su dizajnirani za korišćenje u niskonaponskim i srednjepresusnim krugovima. Fuzne jedinice unutar ovih prekidača dostupne su sa kapacitetima u rasponu od 30, 60, 100, 200, 400, 600 i 800 ampera. Dolaze u konfiguraciji sa tri i četiri pola, pružajući fleksibilnost u različitim električnim postavkama. Kapacitet izrade ovih prekidača može dosegnuti do 46 kA. Ovisno o njihovom kapacitetu, sposobni su sigurno prekinuti struje koje su približno 3 puta veće od radne struje. To čini prekidače-switch pouzdanim komponentama za zaštitu električnih krugova od prekomernih struja i kratkih spojeva u niskonaponskim i srednjepresnim primenama.

Visokonaponski HRC prekidači

Jedan od glavnih izazova sa visokonaponskim prekidačima je problem korone. Korona se javlja kada je jačina električnog polja oko vodilja dovoljno velika da jonizuje okružujući vazduh, rezultujući diskretnim izrazima. Da bi se rešio ovaj problem, visokonaponski prekidači su dizajnirani sa posebnim karakteristikama. Ovi prekidači se uglavnom klasišu u tri tipa, svaki tip prilagođen da zadovolji specifične zahteve visokonaponskih primena, smanjujući ujedno efekte korone i osiguravajući pouzdan rad.

Patronski visokonaponski HRC prekidač

U patronskom visokonaponskom (HV) visokopropusnom (HRC) prekidaču, prekidni element je savijen u helikalni oblik. Ovaj dizajn efektivno smanjuje efekat korone na visokim naponima. Prekidač sadrži dva paralelno raspoređena prekidna elementa: jedan sa niskim otporom i drugi sa visokim otporom. Pod normalnim radnim uslovima, žica sa niskim otporom nosi normalnu struju. Međutim, tijekom greške, ona je prva koja se topi, smanjujući struju kratkog spoja. Ovaj sekvencijski rad pomaže u zaštiti električnog sistema brzim ograničavanjem prekomerne struje.

Tečni visokonaponski HRC prekidač

Tečni visokonaponski HRC prekidači su ispunjeni četverohloridom ugljenika i imaju zapečaćene kape na oba kraja. Kada se dogodi greška i struja premaši dopušteni limit, prekidni element topi i ispušta. Tečni četverohlorid ugljenika unutar prekidača služi kao efikasan medij za ugasevanje luka za HRC prekidače. Ovi prekidači se koriste za zaštitu transformatora, kao i za zapreku zaštitu za prekidače. Njihova sposobnost brzog ugasevanja luka čini ih pouzdanim komponentama u visokonaponskim električnim postavkama.

Izbaci tip visokonaponski prekidač

Izbaci tip prekidača su popularno korišćeni za zaštitu feeder-a i transformatora zbog njihove ekonomičnosti. Obično su dizajnirani za 11 kV sisteme i imaju propusnost do 250 MVA. Ovaj tip prekidača sastoji se od praznog, otvorenog krajnjeg cevca iz sintetičke resorsin-bondirane papirne. Prekidni elementi su umetnuti u cevce, a krajevi cevaca su spojeni na odgovarajuće spajnice. Kada se generiše luk, on je prisiljen na unutrašnju obložbu cevca. Plinovi proizvedeni tokom ovog procesa pomažu u ugasevanju luka, efektivno zaštitivši električni sistem od prekomernih struja.