Vrhač z visoko prekinitveno zmogljivostjo (HRC vrhač) in njegove vrste

Kaj je vročilna stopnja visoke prekinitvene zmogljivosti (HRC)?

Vročilna stopnja visoke prekinitvene zmogljivosti (HRC) je vrsta zaščitnega naprave, uporabljena v električnih sistemih za zaščito pred pretokom in krajčimi koli. Njeno konstrukcija omogoča varno prekinitev visokih tokov prihodkov brez poškodbe okoliške opreme ali samega sebe. Vročilne stopnje HRC lahko zanesljivo obdelajo in izključijo velike tokove prihodkov, tipično do 80 kA ali višje, hkrati pa izključijo tveganja eksplozij in požarov.

Vročilna stopnja HRC vsebuje vročilni element, ki je zasnovan za varno prenašanje tokov prihodkov v določenem času. Če je prihodek odpravljen v tem času, ostane vročilna stopnja nedotaknjena; sicer se element stopi in prekine krug od električne napajalne naprave, kar zagotavlja varnost kruga.

Čeprav je steklo pogosto uporabljeno material za telesa vročilnih stopnji HRC, ni edina možnost – glede na specifične zahteve se lahko uporabljajo tudi drugi kemični spoji. Zunanja ohišje vročilne stopnje HRC je popolnoma hermetično, da bi zaščitilo notranje komponente pred okoljskimi dejavniki. Ključna omejitev pol-zaprte vročilne stopnje HRC je njihova manjša in manj predvidljiva prekinitvena zmogljivost v primerjavi s popolnoma zaprtimi tipi.

Vročilna stopnja HRC s spustnim mehanizmom

Ko se vročilna stopnja zaradi prihodka odpali, aktivira spustni mehanizem, kar povzroči, da se preklopnik aktivira. Teleso vročilne stopnje je izdelano iz keramičnega materiala, z metalnimi kapami fiksiranimi na vsaki strani, povezanima z nizom srebrnih vročilnih elementov.

Na eni strani vročilne stopnje je nameščen plunger, ki pri prihodku udari spustni mehanizem preklopnika, da ga spodbudi, da deluje in prekine krug. Plunger je povezan s drugo stranjo kape preko topnega veza in drutu z volframom.

Ko pride do prihodka, se najprej odpali srebrni vročilni element, in tok se prenese na drut z volframom. Potez plungerja je tako razvrstljen, da se ne izvrže iz telesa vročilne stopnje med prihodkom.

Prednosti vročilne stopnje HRC s spustnim mehanizmom

• Zaščita pred enofaznimi prihodki v trifaznih sistemih: Ko pride do enofaznega prihodka v trifaznem sistemu, spusti plunger preklopnik, ki hkrati odpre vse tri faze, da prepreči neravnotežen enofazni oskrbovalni tok.

• Zmanjšanje stroškov preklopnikov: S tem, da vročilna stopnja obravnava glavno prekinitveno dejanje tokov prihodkov, preklopnik mora le obravnavati učinke kratkih koli, kar omogoča uporabo cenejših modelov preklopnikov.

• Zmanjšanje frekvence zamenjave vročilnih stopnji: Spustni preklopnik lahko obravnava majhne tokove, kar odpravlja potrebo po pogostejši zamenjavi vročilne stopnje (razen v primeru visokih tokov prihodkov).

• Razpon visokih prekinitvenih zmogljivosti: Nizevnapetostne vročilne stopnje HRC so na voljo z prekinitvenimi zmogljivostmi od 16.000 A do 30.000 A pri 400 V (nekatere modele se razširjajo do 80 kA do 120 kA), široko uporabljene za zaščito pred pretokom in kratkimi kolami v nizevnapetostnih distribucijskih sistemih.

Vrste vročilnih stopnji HRC

• NH vročilna stopnja

• Din tip

• Ležljasto stikalo

NH tip

NH vročilne stopnje zagotavljajo zaščito pred pretokom in kratkimi kolami v nizevnapetostnih in srednjevnapihtnih sistemih, poskrbujajo za nadomestno zaščito motorjem in drugi opremi pred kratkimi kolami in pretoki. Te vročilne stopnje so lahke in kompaktno velikosti.

Din tip

Vročilne stopnje DIN tipa so na voljo z širokim razponom nominalnih tokov, primerni za različne aplikacije in z lastnostmi, ki so specifične za različne temperaturne pogoje. Uporabljajo se na različnih nivojih napihtnosti in so uporabne za zaščito transformatorjev, tudi v odsotnosti nizevnapetostne sekundarne ali nadomestne zaščite. Imajo odlično sposobnost čiščenja pri nizkih tokovih pretoka in idealne lastnosti pri kratkih kolah. Vročilne stopnje DIN tipa so široko uporabljene v zračnih in plinskem izoliranih preklopnih napravah, rudarski industriji, transformatorjih in odsekovanju prenosnikov.

Ležljasto tip

Tudi znane kot spade ali vstopne vročilne stopnje, ležljaste vročilne stopnje imajo plastiko telo z dvema metalnima kapama za vstavljanje v utrip. Primarno uporabljajo v avtomobilske električne sisteme za zaščito pred kratkimi kolami, so lahke in imajo nizki tok prekinitve. Tudi poskrbijo za nadomestno zaščito motorjem pred kratkimi kolami. Na voljo v različnih velikostih, oblikah in nominalnih tokov (natisnjenih na vrhu), te vročilne stopnje ponujajo fleksibilnost za različne aplikacije.

Prednosti & Napake
Prednosti

• Izključujejo visoke in nizke tokove prihodkov

• Se ne degradirajo s starostjo

• Delujejo na visoko hitrost

• Ponujajo zanesljivo diskriminacijsko zaščito

• Ne zahtevajo vzdrževanja

• Cenejše kot druge prekinitvene naprave z istim ocenom

• Zagotavljajo dosledno delovanje

• Hitro prekinitveno delovanje brez hrupa ali dima

Napake

• Zahtevajo zamenjavo po vsakem delovanju

• Toplota, generirana z lukom, lahko vpliva na sosednje preklopne naprave

Uporabe

• Zaščita transformatorjev: Široko uporabljena za zaščito transformatorjev pred pretokom in kratkimi kolami

• Zaščita motorjev: Deluje kot nadomestna zaščita motorjem pred pretoki in kratkimi kolami

• Avto sistemi: Uporablja se v avtomobilske električne sisteme za zaščito žice in komponentov

• Motorji stator: Posebno zasnovani za električno zaščito motorjev statorjev

• Nadomestna zaščita: Funkcioniira kot nadomestna zaščita za različno električno opremo in sisteme

• Nizevnapetostni distribucijski sistemi: Preprečuje in zmanjšuje učinke prihodkov v nizevnapetostnih omrežjih

• Industrijske uporabe: Uporabljajo se v različnih industrijskih kontekstih za zaščito električnih krugov in opreme

• Odsekovanje prenosnikov: Zagotavlja zanesljivost in varnost v električni distribuciji skozi odsekovanje prenosnikov

• Zračne in plinsko izolirane preklopne naprave: Zaščitijo komponente znotraj zračnih in plinskih izoliranih preklopnih naprav

• Rudarske operacije: Ponuja zaščito krugov v rudarskih okoljih

Zaključne misli

Po pregledu prednosti in slabosti vročilnih stopnji HRC v nizevnapetostnih namestitvah je očitno, da so njihova enostavna zamenjava, hitra zaščita pred kratkimi kolami in pretoki, ter prispevek k stabilnosti industrijske elektroenergetske distribucije in zaščiti polprevodnikov. V nizevnapetostnih sistemih se vročilne stopnje in preklopniki dopolnjujeta: vročilne stopnje HRC lahko zagotavljajo nadomestno zaščito preklopnikom z visokimi prekinitvenimi zmogljivostmi.