Aerblasta ĉirkuitchrompililoj: Funkciado, Avantaĝoj kaj Tipoj

Aerblasta ĉirkuitchrompililo uzas komprimitan aeron aŭ gazon kiel arko-interrupcan mezilon. Komprimita aero estas konservata en rezervo kaj, kiam necesas, liberigita tra dukto por generi altvelocan jeton. Ĉi tiu jeton ludas gravan rolon en ekstinguado de la arko, kiun formos la ĉirkuitchrompililo interrompante la elektran koranton.

Aerblastaj ĉirkuitchrompililoj estas ofte uzitaj por internaj aplikoj en la mez-altvolaĝa gamo kun mezaj rupturkapabloj. Tipe, ili estas taŭgaj por voldajetoj ĝis 15 kV kaj rupturkapabloj de 2500 MVA. Aldone, ili nuntempe estas uzitaj en alta-volaĝaj eksteraj ŝaltcentroj por linioj de 220 kV.

Kvankam diversaj gasoj, kiel karbona dioksideto, azoto, freono, aŭ hidroĝeno, povas potenciala servar ol ark-interrupcaj meziloj, komprimita aero estas iĝinta la preferata elekto por gazblastaj ĉirkuitchrompililoj. Estas kelkaj konvinkantaj kaŭzoj por ĉi tio:

• Azoto: Liaj cirkuitrompaj kapabloj estas komparablaj al tiuj de komprimita aero, ne proponante signifan avantaĝon en terminoj de efikeco.

• Karbone dioksideto: Unu el siaj ĉefaj malavantaĝoj estas la malfacileco de kontrolo de sia fluo. Ĝi tendencas gelaciĝi je valvoj kaj aliaj angustaj pasajoj, kio povas perturbigi la pruvan funkciadon de la ĉirkuitchrompililo.

• Freono: Kvankam ĝi posedas altan dielektrikan forton kaj excelecon en ekstinguado de arkso, ĝi venas kun alta prezo. Krome, kiam ĝi estas espostata al arko, ĝi disfalisigas en acidosformaj elementoj, riskigante la equiparon kaj la ĉirkaŭan medio.

Aerblastaj ĉirkuitchrompililoj ofertas plurajn dezirindajn trajtojn:

• Rapidoperaco: En grandaj interligitaj elektraj retoj, la stabileco de la sistemo estas plej grava. Aerblastaj ĉirkuitchrompililoj ekscelas en ĉi tiu aspekto pro la tre mallonga tempintervalo inter la liberejo de la trigra impulso kaj la disigo de la kontaktoj. Ĉi tiu rapida respondo helpas minimumigi la efekton de defektoj sur la tuta elektra reto.

• Taŭgeco por oftaj operacioj: Kontraŭe al oleaj ĉirkuitchrompililoj, kiuj povas rapide karbonizi kaj degeneriĝi per ripetaj ŝaltadoj, aerblastaj ĉirkuitchrompililoj povas resisti oftan operacion. La manko de olo ankaŭ signifas, ke estas minimuma usrodon la korantportantaj kontaktflanko. Tamen, estas esence certigi kontinuan kaj sufiĉan provizadon de komprimita aero, kiam atendas oftan ŝaltadon.

• Negligebla Mantenado: La kapablo trakti ripetajn ŝaltadojn facile tradukiĝas en pli malgrandajn mantenadajn postulojn. Ĉi tio ne nur savas pri mantenaj kostoj, sed ankaŭ plibonigas la fidindon kaj disponeblecon de la ĉirkuitchrompililo.

• Elimino de Fajrhazardo: Ĉar aerblastaj ĉirkuitchrompililoj ne enhavas olo, la risko de fajro asociita kun oleplena ĉirkuitchrompililoj estas tute eliminata, farante ilin pli sekuran opcion por elektraj instaladoj.

• Malgrandigita Grandeco: La rapidaj kresko de dielektrika forto en aerblastaj ĉirkuitchrompililoj permesas multe pli malgrandan finan spacon postulatan por arkmalaperigo. Ĉi tiu kompakta dizajno rezultas en pli malgrandaj aparatoj, kiuj povas esti pli facile integritaj en elektraj sistemoj kaj okupas malpli da spaco.

Principo de Arkmalaperigo

Aerblasta ĉirkuitchrompililo dependas de aldona komprimita aer-sistemo por provizi aeron al la aer-ricevilo. Kiam la ĉirkuitchrompililo bezonas malfermi, komprimita aero estas direktita en la arkmalaperiga ĉambro. Ĉi tiu alta-preŝa aero esercas forton sur la movaj kontakti, kaŭzante ilian disigon. Dum la kontakti tiradas aparte, la aerblasto balai for la ionigitan gazon formitan de la arko, efektive ekstinguanta ĝin.

La arko tipike malaperas en unu aŭ pluraj cikloj. Post la arkmalaperigo, la arkĉambro estas plenigita per alta-preŝa aero, kiu helpas eviti restrikes. Aerblastaj ĉirkuitchrompililoj falas sub la kategorio de ekstera ekstinguada energiotipo. La energio uzata por ekstinguado de la arko derivas de la alta-preŝa aero, sendepende de la interrompata koranto.

Tipoj de Aerblastaj Ĉirkuitchrompililoj

Ĉiuj aerblastaj ĉirkuitchrompililoj funkcias sur la principo de disigo de iliaj kontakti en arko-forma aerflucreata per malfermado de blast-valvo. La arko, kiu formiĝas, rapide centriĝas tra dukto, kie ĝi estas mantenebla je fiksita longo kaj subjektigita al la maksimuma forto de la aerflu. Bazite sur la direkto de la komprimita aerblasto ĉirkaŭ la kontakti, aerblastaj ĉirkuitchrompililoj povas esti klasifikitaj en tri tipoj:

• Akso-blasta Aerĉirkuitchrompililo: En ĉi tiu tipo, la aerflu estas paralela al la arko, flue longe la longo de ĝi. Akso-blastaj aerĉirkuitchrompililoj povas esti plu kategorizitaj kiel unublasta aŭ dublasta. Iuj dublastaj aranĝoj, kie la aerblasto fluas radiala en la dukton aŭ la spacan inter la kontakti, iam referatas kiel radius-blastaj ĉirkuitchrompililoj, malgraŭ la ĉefa akso-flua dizaina koncepto.

La fundamenta strukturo kaj operacio de aerblasta ĉirkuitchrompililo estas montritaj en la diagramo supre. Sub normalaj funkciadaj kondiĉoj, la fiksitaj kaj movaj kontakti restas fermita stato, tenataj kune per la forto esercata de spiraloj. Aerrezervua tanko estas ligita al la arkĉambro per aer-valvo. Ĉi tiu valvo estas aktiviĝita per tripla impuls-mekanismo, kiu trigeras ĝian malfermon kiam okazas defekto aŭ necesas interrompi la koranton.

Kiam okazas defekto en la elektra sistemo, la tripa impuls servo kiel katalizo por ago. Ĉi tiu impuls aktivigas la aer-valvon, kiu konektas la aerrezervuon al la arkĉambro, kaŭzante ĝian malfermon. Kiel alta-preŝa aero de la rezervo rulas en la arkĉambro, ĝi esercas signifan forton sur la movaj kontakti. Kiam la aerpreŝo superas la rezistancon provizitan de la spirala forto, kiu kutime tenas la kontakti fermita, la movaj kontakti komencas disigi, iniciatante la procezon de interrompo de la elektra koranto kaj ekstinguado de la arko.

Kiam la kontakti disigas pro la preŝo de la alta-veloka aero, arko formiĝas inter ili. La aero, fluanta alta-veloke akse la longo de la arko, efektive forigas varmon de la flanko de la arko. Kiel la koranto proksimigas nul, ĉi tiu daŭra varme-forigo kaŭzas signifan malgrandigon de la diametro de la arko. Je la momento kiam la koranto atingas nul, la arko sukcese interrompiĝas. Sekve, freŝa aero, fluanta tra la dukto, plenigas la spacon inter la kontakti. Ĉi tiu fluo de freŝa aero forbalaias la varman, ionigitan gazon, kiuj estis en la kontaktspaco, rapide restaŭras la dielektrikan fortan inter la kontakti kaj prevenas ajnan potencialan reekstiguon de la arko.

Transversa-blasta Aerĉirkuitchrompililo

En transversa-blasta aerĉirkuitchrompililo, la ark-ekstinguada mekanismo funkcias malsame. Ĉi tie, la ark-blasto estas direktita perpendikula al la arko mem. La figuro sube provizas skematan ilustron de la transversa-blasta principo uzata en ĉi tiu tipo de ĉirkuitchrompililo. Kiam la mova kontakta brako estas aktiviĝita en limigita spaco, arko generiĝas. Tuj, transversa blasto de aero propulsas ĉi tiun arkon al la dividplakoj. La dividplakoj fragmentas la arkon en pli malgrandajn segmentojn, disipante ĝian energion. Ĉi tiu procezo efektive malfortigas la arkon tiel, ke, post la koranto pasas tra nul, ĝi mankas la energion por restriki, garantante la sukcesan interrompon de la elektra cirkvito.

Rezista Ŝaltado kaj Malavantaĝoj de Aerblastaj Ĉirkuitchrompililoj

Rezista Ŝaltado

Tipe, rezista ŝaltado ne estas absoluta necesejo en aerblastaj ĉirkuitchrompililoj. Kiam la arko estas ekstingita, ĝi nature kreos iun reziston, kiu helpas reguli la tranĉan restrikvoltageon. Tamen, se plia rezisto estas opiniate utila por specifaj apliko, ĝi povas esti inkorporita per konektado de rezistoro trans la ark-divid-sekcio. Ĉi tiu aldona rezisto provizas ekstran layeron de kontrolado super la volttransiento, plibonigante la performon de la ĉirkuitchrompililo sub certaj kondiĉoj.

Malavantaĝoj de Aerblastaj Ĉirkuitchrompililoj

Unu el la ĉefaj limigoj de aerblastaj ĉirkuitchrompililoj estas la strikta postulo por kontinua provizado de komprimita aero je preciza preŝo. Por certigi ĉi tiun haveblecon, grandaj instalaĵoj ofte estas bezonataj, tipe inkluzivante du aŭ pli da kompresiloj. Manteni ĉi tiun kompleksan kompresan planton estas ne malgranda tasko; ĝi postulas regulan entenan laboron por teni la kompresilojn efike funkeciantajn kaj solvi ajnajn mekanikajn problemojn, kiuj povas ekesti.

Plue, aereksfiltriĝo je tubfitoj estas persistenta problemo. Eĉ malgrandaj eksfiltriĝoj povas graduale espluigi la aerpreŝon, kompromisi la funkciadon de la ĉirkuitchrompililo. Detektado kaj korektado de ĉi tiuj eksfiltriĝoj povas esti tempo-konsuma kaj laborema. Ĉi tiuj mantenaj ŝlosiloj, kombinitaj kun la bezono por sofistikita aerprovizia sistemo, kontribuas al pli altaj operaciaj kostoj.

Komparita kun oleaj aŭ aliaj tipoj de aerrompaj ĉirkuitchrompililoj, aerblastaj ĉirkuitchrompililoj estas speciala kostema por malalta-volaĝaj apliko. La vasta infrastrukturo postulata por komprimita aer-produktado kaj la rilataj mantenaj kostoj igas ilin malpli kostefektivaj en scenaroj, kie estas implikitaj pli malaltaj voldajetoj, limigante ilian larĝan uzadon en tiaj kontekstoj.