Áramkörvédő működés (működési és utasítási idő)

Az elektromos átkapcsoló főbb funkciója, hogy nyissa és zárja a áram átvitelére szolgáló kapcsolókat. Bár ez nagyon egyszerűnek tűnhet. De meg kell jegyeznünk, hogy az átkapcsoló életciklusának nagy részén át zárt állapotban marad. Rendkívül ritkán szükség van az átkapcsoló működésére a kapcsolók nyitására vagy bezárására.

Ezért az átkapcsoló működése nagyon megbízhatónak kell lennie, anélkül, hogy késleltetés vagy lassulás lenne. A megbízhatóság eléréséhez az átkapcsoló működtetési mechanizmusa bonyodalmassá válik, mint amilyen volt eredetileg.

A kapcsolók közötti nyitási és bezáró távolság, valamint a mozgó kapcsoló sebessége a működés során, a legfontosabb paraméterek az átkapcsoló tervezésekor.

A kapcsolók közötti távolság, a mozgó kapcsoló utazási távolsága és sebessége az ívkioltó médium típusától, az átkapcsoló feszültség- és áramerősségtől függ.
Egy tipikus átkapcsoló működési jellemző görbe látható az alábbi grafikonon.
A grafikon X tengelye millisekundumokat, Y tengelye pedig millimétereket jelöl.

Tegyük fel, hogy T0 időben az áram kezd áramlani a bezáró tekercsen. T1 időben a mozgó kapcsoló elkezd haladni a rögzített kapcsoló felé. T2 időben a mozgó kapcsoló érinti a rögzített kapcsolót. T3 időben a mozgó kapcsoló eléri a bezárt pozícióját. T3 – T2 a két kapcsoló (mozgó és rögzített) túlerősítési periódusa. T3 idő után a mozgó kapcsoló kissé visszapattan, majd újra bezáródik, T4 idő után.

Most térjünk a kilépési művelethez. Tegyük fel, hogy T5 időben az áram kezd áramlani az átkapcsoló kilépő tekercsében. T6 időben a mozgó kapcsoló elkezd haladni hátrafelé a kapcsolók nyitásához. T7 idő után a mozgó kapcsoló végre elszakad a rögzített kapcsolótól. T7 – T6 a két kapcsoló (mozgó és rögzített) felüllepő periódusa.

T8 időben a mozgó kapcsoló visszaér a végső nyitott pozícióba, de itt még nem lesz pihenő állapotban, mivel a mozgó kapcsoló méchanikai rezgésekkel fog először visszapattanni, mielőtt véglegesen pihenő állapotba kerül. T9 időben a mozgó kapcsoló végre pihenő állapotba kerül. Ez igaz mind a standard, mind a távolról vezérelt átkapcsolóra.

Átkapcsoló Nyitási Műveleti Követelményei

Az átkapcsoló lehetőleg gyorsan kell, hogy nyíljon. Ez a kapcsolók szenvedélyesítésének korlátozása és a hibás áram minél gyorsabb megszakítása miatt. Azonban a mozgó kapcsoló teljes utazási távolsága nem csak a hibás áram megszakításának szükséglete alapján határozódik meg, hanem a normál dielektrikus feszültségek és villámütő impulzus feszültség kiállásának szükséglete is, amely a kapcsolók között jelenik meg, amikor az átkapcsoló nyitott állapotban van.

A folyamatos áram hordozásának és az ív megszakításának szükséglete miatt két párhuzamos kapcsoló használata szükséges. Az első a főkapcsoló, amely mindig magas konduktivitású anyagból, például rézből készül, a második pedig az ívkapcsoló, ami ívellenálló anyagból, például wolframból vagy molibdénből készül, ami sokkal alacsonyabb konduktivitású, mint a főkapcsoló.

Nyitási átkapcsoló művelet során a főkapcsoló a főkapcsoló előtt nyílik. Azonban a fő- és ívkapcsolók elektrikai ellenállásának és induktanciának különbsége miatt véges időre van szükség a teljes áramátirányítás eléréséhez, azaz a fő- vagy főkapcsolókból az ívkapcsoló ágba.

Tehát, amikor a mozgó kapcsoló a bezárt pozícióból a nyitott pozícióba indul, a kapcsolók közötti távolság fokozatosan nő, és egy idő után elér egy kritikus kapcsolópozíciót, ami a minimális levezető távolságot jelenti, amely szükséges az újrainditási ív megelőzéséhez a következő áramnulla után.
Az utazás többi része csak a kapcsolók közötti elégséges dielektrikus erősség fenntartására és a lassításra szükséges.

Átkapcsoló Bezáró Műveleti Követelményei

Az átkapcsoló bezáró műveletének során a következőket kell biztosítani:

1. A mozgó kapcsolónak elegendő sebességgel kell haladnia a rögzített kapcsoló felé, hogy megelőzze az előzetes ív létrejöttét. Ahogy a kapcsolók közötti távolság csökken, az ív előrehaladhat, mielőtt a kapcsolók végleg bezáródnak.

2. A kapcsolók bezárásakor a kapcsolók közötti médium cserélődik, tehát elegendő mékanikai energia kell a átkapcsoló művelet során, hogy be tudja nyomni a dielektrikus médiumot az ívkamarában.

3. A rögzített kapcsoló elérését követően a mozgó kapcsoló visszapattanhat, ami a repulziós erő miatt nem kívánatos. Tehát elegendő mékanikai energia kell, hogy legyőzze a bezáró művelet során fellépő repulziós erőt.

4. A rugó-rugó mechanizmusban általában a kilépő vagy nyitó rugót töltik fel a bezáró művelet során. Tehát elegendő mékanikai energia kell, hogy feltöltse a nyitó rugót.

Kijelentés: Tisztelettel viselkedjünk az eredeti, jó cikkekkel, amelyek megosztásra méltóak, ha van sértés, kérjük, forduljanak hozzánk a törlésével.