Воздушен прекинувач

В воздухопрекинател со ваздушен прекин, дугата се иницира и угаснува во статичен ваздух додека се движи. Овие прекинатели се користат за ниски напони, обично до 15 кВ, со капацитет за прекинување од 500 МВА. Како средство за угашување на дуга, воздухопрекинателите понудуваат неколку предности над масло, вклучувајќи:

• Елиминација на ризици и одржуванje поврзани со користењето на масло.

• Отсуство на механички стрес каузиран од гасна притиснок и движење на масло.

• Елиминација на трошоци од регуларна замена на масло поради износување на маслото од последователни операции на прекинување.

В воздухопрекинателите, раздвојувањето на контактите и угашувањето на дугата се случува во ваздух при атмосферски притиснок, со применување на принципот на висок опор. Дугата се проширува преку патишта и канали, додека отпорот на дугата се зголемува преку сплитување, хладење и проширување.

Отпорот на дугата се зголемува сè додека паѓањето на напонот преку дугата надмине системскиот напон, што ја угашува дугата во моментот на нулта тока на AC талесникот.

Воздухопрекинателите со ваздушен прекин се користат во DC цеви и AC цеви до 12,000 В. Обично се инсталнираат на вертикални панели или во заклучно опрема, широко примени во внатрешни средно- и нисконапонски прекинатели за AC системи.

Прост тип воздухопрекинател со ваздушен прекин

Наједноставниот варијант има два контакти во форма на рог. Аркувањето се случува по најкратката растојание помеѓу роговите и е постепено доведено нагоре од конвекциони течења од загрејан ваздух и интеракција на магнетни и електрични полиња. Кога роговите се целосно раздвојат, дугата се проширува од теме до теме, достигнувајќи проширување и хладење.

Релативната бавност на процесот и ризикот од ширување на дугата до соседни метални компоненти ограничува неговата примена до приближно 500 В и нискомоќни цеви.

Тип воздухопрекинател со ваздушен прекин со магнетно издување

Користен во цеви со напон до 11 кВ, угашувањето на дугата во некои воздухопрекинатели се постигнува преку магнетно поле од катушките за издување поврзани во серија со прекинутата цев. Овие катушки го движеат дугата во канали - не ја угашуваат дугата сами. Во каналите, дугата се проширува, хлади и угаснува. Шилди за дуга го предотвратуваат ширувањето на дугата до соседни мрежи.

Поларност, каналите за дуга и оперативни детали на воздухопрекинателите со ваздушен прекин
Важноста на поларноста на катушките

Правилната поларност на катушките е критична за насочување на дугата нагоре, користејќи електромагнетни сили за подобрување на движењето на дугата. Овој принцип станува поефективен со повисоки токови на грешка, што овозможува на такви прекинатели да постигнуваат повисоки капацитети за прекинување.

Функционалност на каналите за дуга

Каналите за дуга се клучна опрема за угашување на дуга во ваздух, извршувајќи три поврзани роли:

• Ограничување на дугата: Го ограничува дугата во дефиниран простор, предотвратувајќи не контролирано ширување.

• Магнетно управување: Насочува движењето на дугата преку магнетни полиња за подобрување на угашувањето во каналот.

• Брзо хладење: Деионизира гасовите од дугата преку интензивно хладење, осигурувајќи угашување на дугата.

Дизајн на воздухопрекинател со ваздушен прекин со канал

За ниско- и среднонапонски цеви, овој прекинател има:

• Две сета контакти:

• Главни контакти: Базирани на мед, покривени со сребро за ниски отпор, проводат нормален ток во затворена позиција.

• Аркување (помошни) контакти: Сплав на топлоотпорна мед, дизајниран да го издради аркувањето во време на прекинување на грешка. Тие се затвараат пред главните контакти и се отвараат после главните контакти за да ги заштитат главните контакти од штета.

• Механизам за издување: Челични уметоци во каналите за аркување создаваат магнетни полиња кои го забрзуваат нагорното движење на дугата. Овие плочици го сплитуваат дугата во серија од кратки дуги, зголемувајќи го тоталниот паѓање на напон (анод + катод паѓање) преку дугите. Ако оваа сума надмине системскиот напон, дугата брзо се угаснува.

• Хладење: Контактот на дугата со хладни челични плочици брзо го хлади и деионизира дугата, поддржувајќи го природното или магнетното издување.

Принцип на работа

• Случување на грешка: Главните контакти се прво раздвојуваат, преместувајќи го токот на аркување контакти.

• Образување на дуга: Кога аркување контакти се раздвојуваат, дугата се повлече меѓу нив.

• Движење на дуга: Електромагнетни и термални сили го движеат дугата нагоре врз патишта за аркување.

• Сплитување и угашување на дуга: Дугата се сплитува со сплитер плочици, проширува, хлади и деионизира, водечки до угашување.

Примени

• Помошни агрегати во електростанции и индустријски објекти: Пододолни за околини кои бараат намалување на ризика од пожар или експлозија.

• DC системи: Користат проширување на дугата, патишта и магнетно издување за прекинатели до 15 кВ.

Ограничувања

• Неефективност при ниски токови: Каналите за дуга се помалку ефективни при ниски токови поради слабији електромагнетни полиња, што го забавува движењето на дугата во каналот и можеби забавува прекинувањето.

Овој дизајн прави баланс меѓу едноставност и надежност за средно/нисконапонски применливи, иако неговата перформанса варира со големината на токот.