Koblingsbryder Operation (Drift & Slukketid)

Den primære funktion af en kredsløbsbryder er at åbne og lukke kontakterne, der fører strøm. Selvom det måske ser ud til at være meget simpelt, bør vi huske, at en kredsløbsbryder forbliver i sin lukkede position i den meste del af dens levetid. Meget sjældent kræves det, at en kredsløbsbryder aktiveres for at åbne og lukke kontakterne.

Derfor skal kredsløbsbryderens operation være meget pålidelig uden nogen forsinkelse eller træghed. For at opnå denne pålidelighed bliver kredsløbsbryderens driftsmekanisme mere kompleks end det oprindeligt antaget.

Åbnings- og lukkedistancen mellem kontakterne og hastigheden af de bevægelige kontakter under drift, er de vigtigste parametre, der skal tages højde for under designet af en kredsløbsbryder.

Kontaktspænding, rejseafstand for de bevægelige kontakter og deres hastighed bestemmes af typen af buelukningsmedium, strøm og spænding rating for en kredsløbsbryder.
En typisk kredsløbsbryder driftskarakteristik kurve vises i grafen nedenfor.
Her i grafen repræsenterer X-aksen tid i millisekunder og y-aksen repræsenterer afstand i millimeter.

Lad os sige, at ved tiden T0 begynder strøm at flyde gennem lukkebobinen. Efter tiden T1 begynder den bevægelige kontakt at bevæge sig mod den faste kontakt. Ved tiden T2 kommer den bevægelige kontakt i kontakt med den faste kontakt. Ved tiden T3 når den bevægelige kontakt sin lukkede position. T3 – T2 er overbelastningsperioden for disse to kontakter (bevægelig og fast kontakt). Efter tiden T3 hopper den bevægelige kontakt lidt tilbage og kommer derefter igen til sin faste lukkede position efter tiden T4.

Nu kommer vi til tripningsoperationen. Lad os sige, at ved tiden T5 begynder strøm at flyde gennem tripbobinen af kredsløbsbryderen. Ved tiden T6 begynder den bevægelige kontakt at bevæge sig bagud for at åbne kontakterne. Efter tiden T7 løsrives den bevægelige kontakt endelig fra den faste kontakt. Tiden (T7 – T6) er overlappende periode.

Nu ved tiden T8 kommer den bevægelige kontakt tilbage til sin endelige åbne position, men her vil den ikke være i hvileposition, da der vil være nogle mekaniske osciller, før den bevægelige kontakt kommer til sin endelige hvileposition. Ved tiden T9 kommer den bevægelige kontakt endelig til sin hvileposition. Dette gælder både for standard og fjernstyrede kredsløbsbrydere.

Krav til åbning af kredsløbsbryder operation

Kredsløbsbryderen ønskes at være i åben position så hurtigt som muligt. Dette er for at begrænse erosion af kontakter og for at afbryde fejlstrøm så hurtigt som muligt. Men den totale rejseafstand for den bevægelige kontakt er ikke kun bestemt af nødvendigheden af at afbryde fejlstrøm, men snarere af kontaktsneddelen, der er nødvendig for at modstå normale dielektriske spændinger og lynimpulsspændinger, der optræder på kontakterne, når CB er i åben position.

Nødvendigheden af at føre igangbærende strøm og for at modstå en periode med bue i kredsløbsbryderen, gør det nødvendigt at bruge to sæt kontakter parallelle, én primær kontakt, som altid er lavet af højkonduktive materialer som kobber, og den anden er buekontakt, lavet af buebestandige materialer som tungsten eller molybdæn, som har en meget lavere konduktivitet end primærkontakterne.

Under åbning af kredsløbsbryder operation, åbner de primære kontakter før buekontakterne. Dog, på grund af forskellen i elektrisk resistans og induktans af de elektriske stier for de primære og buekontakter, er der behov for en endelig tid for at opnå total strømoverførsel, dvs. fra primære eller hovedkontakter til buekontaktramt.

Så når den bevægelige kontakt begynder at bevæge sig fra lukket position til åben position, øges kontaktsneddelen gradvist, og efter en tid nås en kritisk kontaktposition, der indikerer den mindste kontaktsneddel, der er nødvendig for at forhindre genbuelukning efter næste strømzero.
Den resterende del af rejseafstanden er nødvendig for at opretholde tilstrækkelig dielektrisk styrke mellem kontaktsneddelen og for decelerationsformål.

Krav til lukning af kredsløbsbryder operation

Under lukning af kredsløbsbryder er følgende krav,

1. Den bevægelige kontakt skal bevæge sig mod den faste kontakt med tilstrækkelig hastighed for at forhindre pre-arcing-fænomen. Da kontaktsneddelen reduceres, kan arcing begynde, før kontakterne er lukket endeligt.

2. Under lukning af kontakter, erstattes mediumet mellem kontakterne, derfor skal der leveres tilstrækkelig mekanisk effekt under denne kredsløbsbryder operation for at komprimere dielektrisk medium i buekammeret.

3. Efter at have ramt den faste kontakt, kan den bevægelige kontakt hoppe tilbage pga. afstødende kraft, hvilket ikke er ønskværdigt. Derfor skal der leveres tilstrækkelig mekanisk energi for at overkomme afstødende kraft ved lukning under fejl.

4. I fjeder-fjeder-mekanik, oplades generelt tripnings- eller åbningsfjeder under lukning. Derfor skal der også leveres tilstrækkelig mekanisk energi for at oplade åbningsfjederen.

Erklæring: Respektér det originale, godt artikel fortjener at deles, hvis der er krænkelse kontakt slet.