Zrakom prekidni prekidač

U zrakoplovnom prekidaču luk se započinje i ugasi u gotovo statičkom zraku dok se kreće. Ovi prekidači koriste se za niske napetosti, obično do 15 kV, s kapacitetom prekidanja od 500 MVA. Kao sredstvo za gašenje luka, zrakoplovi prekidači nude nekoliko prednosti nad uljem, uključujući:

• Eliminacija rizika i održavanja povezanih s upotrebom ulja.

• Odsustvo mehaničkog stresa uzrokovanog pritiskom plina i pokretom ulja.

• Eliminacija troškova redovne zamjene ulja zbog njegove degradacije tokom postupka prekidanja.

U zrakoplovima prekidača, razdvajanje kontakata i gasenje luka događa se u zraku pod atmosferskim tlakom, koristeći princip visokog otpora. Luk se širi putem vodilaca i kanala, dok se otpor luka povećava razdvajanjem, hlađenjem i prodljevanjem.

Otpor luka povećava se dok pad napona preko luka ne premaši sistemski napon, gašeći luk u nultoj točki strujnog vala.

Zrakoplovi prekidača koriste se u DC krugovima i AC krugovima do 12,000 V. Obično su unutarnjeg tipa, instalirani na vertikalnim panelima ili unutarnjim izvlačnim sklopovima, široko primjenjivani u unutarnjim srednjem i niskonaponskim sklopovima za AC sustave.

Prost Tip Zrakoplovnog Prekidača

Najjednostavniji varijant ima dva rogovita kontakta. Luk se inicijalno javlja preko najkraće udaljenosti između rogova i postepeno goni konvektivni tokovi zagrijanog zraka i interakcija magnetskih i električnih polja. Kako se rogoviti kontakti potpuno razdvoje, luk se proteže od vrha do vrha, dostižući prodljevanje i hlađenje.

Relativna sporoća procesa i rizik od širenja luka na susjedne metaličke komponente ograničavaju njegovu primjenu na otprilike 500 V i niskosnažne krugove.

Tip Magnetskog Gašenja Zrakoplovnog Prekidača

Koristi se u krugovima s napetostima do 11 kV, gdje se gašenje luka u nekim zrakoplovima postiže putem magnetskog polja iz bobina za gašenje spojenih serijalno s prekinutim krugom. Ove bobine pomicu luk u kanale - same po sebi luk ne gaše. U kanalima luk se prodljevuje, hlađe i gaši. Štitovi luka sprečavaju širenje luka na susjedne mreže.

Polaritet, Kanali za Luk i Operativni Detalji Zrakoplovnih Prekidača
Važnost Polariteta Bobina

Ispravan polaritet bobina je ključan za usmjeravanje luka nagore, iskorištavajući elektromagnetske sile za poboljšanje kretanja luka. Ovaj princip postaje učinkovitiji s većim strujnim greškama, omogućujući ovim prekidačima postizanje većeg kapaciteta prekidanja.

Funkcionalnost Kanala za Luk

Kanal za luk je ključno uređaj za gašenje luka u zraku, obavljajući tri međusobno povezane uloge:

• Restrikcija Luka: Ograničava luk na definirano mjesto, sprečavajući nekontrolirano širenje.

• Magnetska Kontrola: Upute kretanje luka putem magnetskih polja kako bi se ubrzalo gašenje unutar kanala.

• Brzo Hlađenje: Dejonizira gasove luka intenzivnim hlađenjem, osiguravajući gašenje luka.

Dizajn Zrakoplovnog Prekidača s Kanalom za Luk

Za niske i srednje napetosti, ovaj prekidač ima:

• Dvostruke Skupine Kontakata:

• Glavni Kontakti: Bazirani na bakru, srebrno plešteni za niski otpor, provode normalnu struju u zatvorenom položaju.

• Kontakti za Luk (Pomoćni Kontakti): Toplotno otporni bakarski leguri, dizajnirani da izdrže luk tijekom prekidanja greške. Zatvaraju se prije i otvaraju nakon glavnih kontakata kako bi zaštitili glavne kontakte od oštećenja.

• Mehanizam za Gašenje: Čelikasta umetanja u kanale za luk stvaraju magnetska polja koja ubrzavaju kretanje luka nagore. Ove ploče dijele luk na seriju kratkih lukova, povećavajući ukupni pad napona (anodni + katodni pad) preko luka. Ako ta suma premaši sistemski napon, luk brzo gašen.

• Akcija Hlađenja: Kontakt luk s hladnim čelikastim pločama brzo hlađe i dejoniziraju luk, pomoću prirodnih ili magnetskih sila za gašenje.

Radni Princip

• Pojavljivanje Greške: Glavni kontakti se prvo razdvajaju, prebacujući struju na kontakte za luk.

• Formiranje Luka: Kako se kontakte za luk razdvajaju, luk se povlači između njih.

• Kretanje Luka: Elektromagnetske i termalne sile guraju luk nagore duž vodilaca luka.

• Razdvajanje i Gašenje Luka: Luk se dijeli pomoću ploča za razdvajanje, prodljevajući, hlađeći i dejonizirajući, što vodi gašenju.

Primjene

• Auxiliarijski Sustavi Nastavnih Stanica i Industrijski Objekti: Primjenjuju se u okruženjima gdje je potrebno smanjiti rizik od požara i eksplozije.

• DC Sustavi: Koriste prodljevanje luka, vodilace i magnetsko gašenje za prekidače do 15 kV.

Ograničenje

• Nesposobnost za Niske Struje: Kanali za luk manje učinkoviti su za niske struje zbog slabijih magnetskih polja, što dovodi do sporijeg kretanja luka u kanal i potencijalno kasnijeg prekidanja.

Ovaj dizajn ravnoteži jednostavnost i pouzdanost za srednje/niske napetosti, iako se njegova performansa mijenja s magnitudom struje.