Breaker sa Circuit nga Air Break

Sa usa ka air break circuit breaker, ang ark mao ang gipasugdan ug gitapos sa husto nga statikong hangin samtang ang ark nagmove. Ang mga breaker niini gamiton sa lawas nga boltaje, kasagaran hangtod sa 15 kV, uban sa kapasidad sa pagrupture nga 500 MVA. Isip medium sa pagtugop sa ark, ang air circuit breakers naghatag og daghan nga abilidad labi sa oil, kasagaran:

• Pagwagt sa mga risco ug maintenance nga gikan sa paggamit sa oil.

• Walay mekanikal nga stress gikan sa gas pressure ug movement sa oil.

• Pagwagt sa mga gasto gikan sa regular nga pagbalhin sa oil tungod sa pagdeteriorate sa oil gikan sa sunod-sunod nga operasyon sa pagtugop.

Sa air break circuit breakers, ang separation sa contact ug extinction sa ark nagsabot sa hangin sa normal nga presyon, gamiton ang high-resistance principle. Ang ark mahimong iexpand pinaagi sa arc runners ug chutes, samtang ang resistance sa ark mahimong ma-increase pinaagi sa splitting, cooling, ug lengthening.

Ang resistance sa ark mahimong mapataas hangtod ang voltage drop sa sulod sa ark mag-exceed sa system voltage, naresulta sa pagtugop sa ark sa current zero point sa AC wave.

Ang air break circuit breakers gamiton sa DC circuits ug AC circuits hangtod sa 12,000 V. Kasagaran indoor types, sila gisulod sa vertical panels o indoor draw-out switchgear, wide nga gigamit sa indoor medium- ug low-voltage switchgear para sa AC systems.

Plain Break Type Air Break Circuit Breaker

Ang pinakasimple nga variant adunay duha ka horn-shaped contacts. Ang arking unang nagsabot sa pinakamao nga distansya sa pagitan sa horns ug steady nga gi-drive upward pinaagi sa convection currents gikan sa ark-heated hangin ug interaksiyon sa magnetic ug electric fields. Sa panahon ang horns fully separate, ang ark mahimong mag-extend gikan sa tip to tip, naresulta sa lengthening ug cooling.

Ang relatyong slow nga proseso ug ang risco sa pagspread sa ark sa adjacent metal components limita ang iyang application hangtod sa approximately 500 V ug low-power circuits.

Magnetic Blow-Out Type Air Break Circuit Breaker

Gamiton sa circuits nga may voltages hangtod sa 11 kV, ang extinction sa ark sa pipila ka air circuit breakers nahimo pinaagi sa magnetic field gikan sa blowout coils connected in series sa interrupted circuit. Ang mga coils move the arc into chutes--they do not extinguish the arc themselves. Sa chutes, ang ark mahimong malengthen, cooled, ug extinguished. Ang arc shields prevent arc spreading to adjacent networks.

Polarity, Arc Chutes, and Operational Details of Air Break Circuit Breakers
Importance of Coil Polarity

Ang tama nga coil polarity critical para direkta ang ark upward, leveraging electromagnetic forces para mas sayon ang movement sa ark. Kini nga principle mas epektibo sa mas taas nga fault currents, enabling such breakers to achieve higher rupturing capacities.

Arc Chute Functionality

Ang arc chute usa ka key device para sa extinction sa ark sa hangin, performing three interrelated roles:

• Arc Confinement: Restricts the arc to a defined space, preventing uncontrolled spread.

• Magnetic Control: Guides arc movement via magnetic fields to facilitate extinction within the chute.

• Rapid Cooling: Deionizes arc gases through intense cooling, ensuring arc quenching.

Air Chute Air Break Circuit Breaker Design

Para sa low- ug medium-voltage circuits, kini nga breaker features:

• Dual Contact Sets:

• Main Contacts: Copper-based, silver-plated for low resistance, conducting normal current in the closed position.

• Arcing (Auxiliary) Contacts: Heat-resistant copper alloy, designed to withstand arcing during fault interruption. They close before and open after the main contacts to protect the main contacts from damage.

• Blowout Mechanism: Steel inserts in the arcing chutes create magnetic fields that accelerate upward arc movement. These plates split the arc into a series of short arcs, increasing total voltage drop (anode + cathode drops) across the arcs. If this sum exceeds the system voltage, the arc extinguishes rapidly.

• Cooling Action: Arc contact with cool steel plates rapidly cools and deionizes the arc, aided by natural or magnetic blowout forces.

Working Principle

• Fault Occurrence: Main contacts separate first, shifting current to the arcing contacts.

• Arc Formation: As arcing contacts separate, an arc draws between them.

• Arc Movement: Electromagnetic and thermal forces drive the arc upward along arc runners.

• Arc Splitting & Extinction: The arc is split by splitter plates, lengthened, cooled, and deionized, leading to extinction.

Applications

• Power Station Auxiliaries & Industrial Plants: Suitable for environments requiring fire/explosion hazard mitigation.

• DC Systems: Employ arc lengthening, runners, and magnetic blowout for breakers up to 15 kV.

Limitation

• Low-Current Inefficiency: Arc chutes are less effective at low currents due to weaker electromagnetic fields, causing slower arc movement into the chute and potentially delayed interruption.

Kini nga design balancing simplicity and reliability for medium/low-voltage applications, though its performance varies with current magnitude.