Aireko Blasteatu Zirkuitu Itzalgarriak: Funtzionamendua, Abantailak eta Mota

Aireko blasteatu zirkuitu itzalgarri batek aire konprimatua edo gas bat erabiltzen du arkua itzaltzeko mediu gisa. Aire konprimatua depozitarrean gorde daiteke eta behar denean noizbait irteera pitzara bidali zaio abiadura altuko jet bat sortzeko. Jet hau rolu nagusi du elektrikoa itzal egiten duen unean zirkuitu itzalgarriak sortzen duten arkuaren amaitzeko.

Aireko blasteatu zirkuitu itzalgarriak gehienbat aplikazioetan barne erabil daitezke erdigintasuna-erdigintasuna handia dituzten mailenetan eta itzalketa kapazitatea erdian. Adibidez 15 kV-etako tensioetarako eta 2500 MVA-etako itzalketa kapazitateetarako oso adierazgarriak dira. Gainera orain gero eta gehiago erabiltzen dira 220 kV-eko lerroetarako tenperatura altuagoko kanpo instalazioetan.

Hainbat gas, hala nola dióxido karboniko, azotoa, freona edo hidrogenoa arkua itzaltzeko mediu gisa erabil daitezke baina aire konprimatua aukera onena da gas blasteatu zirkuitu itzalgarrietarako. Hori dela eta hainbat arrazoia ditu:

• Azotoa: Bere itzalketa ezaugarriak aire konprimatuarekin antolakorra dira ez baitute abantailarik bereizgarri lekukotasunari dagokionez.

• Dióxido karbonikoa: Bere kontsulten bat da fluxua kontrolatzeko oso zaila dela. Valvula eta beste pasabidea estuak izan daitezke frostatzea ekiditea posible izanez gero zirkuitu itzalgarriaren funtzionamendua zorrotzta dezake.

• Freona: Dielektrikoki indartsua da eta arkua amaitzeko ezaugarri onenak ditu baina prezio altua du. Gainera arkuei esker asidorik egiten ditu asid formagarri elementuetan hedatzen zaizkio jarduerak eta ingurunea arriskutsu daitezke.

Aireko blasteatu zirkuitu itzalgarriek hainbat ezaugarri desberdin dituzte:

• Abiadura Altuko Funtzionamendua: Sistemaren estabilitasuna mantentzea elektriko sistemak interkonexu handietan oso garrantzitsu da. Aireko blasteatu zirkuitu itzalgarriak horren aldetik doitu egiten dute hasieran impulsu bat ematen den arte arte kontaktuak bereizten direnean denbora tarte laburrak delako. Erantzun berotua hau lagundu egiten du akatsen eragina txikitzeko elektriko sistema osokoan.

• Erabilera Maiztasuneko Oso Adierazgarritasuna: Olako zirkuitu itzalgarrietan bezala olakarik gabe itzaleko zirkuitu itzalgarriak erabilpen maiztasuneko ahalmena dute. Olarik gabe kontaktuen gaineko erosioa txiki da. Baina aire konprimatua eman beharra jarraitu eta nahikoa izan behar da itzaleko erabilera maiztasuna espero bada.

• Kostenen Mantentze Txikia: Erabilpen maiztasuna erraza bilaka da mantenimendu beharrak gutxiagotzen ditu. Horrek kostuak txikitzen ditu eta zirkuitu itzalgarriaren fidagarritasuna eta eskuragarritasuna hobetzen ditu.

• Suhaketaren Arriskuak Ezabatuta: Aireko blasteatu zirkuitu itzalgarrietan olarik gabe suhaketaren arriskua oso kendu da elektriko instalazioetan segurtasun handiagoa eskaintzen dute.

• Tamaina Txikiagoa: Aireko blasteatu zirkuitu itzalgarrietan dielektrikoki indarrezko hazkunde erreziprokoa arkua amaitzeko tamainaren beheko mugatik askoz txikiagoa da. Diseinu kompaktoa gertatzen da gertakeri txikiagoak sortuz elektriko sisteman integratu ahal izateko eta espazio gutxiago hartzea.

Arkua Amaitzeko Printzipioa

Aireko blasteatu zirkuitu itzalgarriak aire konprimatua emateko sistema aire gehigarria behar du aire hartzailea. Zirkuitu itzalgarriak ireki behar duenean aire konprimatua arkua amaitzeko kamaran bidali daiteke. Aire presio altuak kontaktu mugitzenak bereizteko presioa aplikatzen dio. Kontaktuak bereiztzen direnean aire blasteak arkuan sortutako gas ionizatua urrun egin du arkua amaitzeko moduan.

Arkuak zeharka batean edo gehiagotan amaitzen da. Arkua amaitu ondoren kamarra aire presio altuarekin bete daiteke restrikesioak saihesteko. Aireko blasteatu zirkuitu itzalgarriak kanpo energia mota baten kategoria da. Arkua amaitzeko energia aire presio altuan datorkio elektrikoa itzaltzen ari denaren independente.

Aireko Blasteatu Zirkuitu Itzalgarrien Mota

Aireko blasteatu zirkuitu itzalgarri guztiak bere kontaktuen bereiztearen printzipioan oinarritzen dira aire blaste bat irekitzean sortzen den arkua. Sortzen den arkuak noizbait zentratzen da arkua luzera luzean mantentzen duen aire fluxu maximoaren erdia non arkua mantentzen da luzera finkoan. Aireko blasteatu zirkuitu itzalgarriak kontaktuen inguruan aire blaste konprimatuaren norabidea arabera hiru motatan banatu daitezke:

• Blastea Axiala Aireko Zirkuitu Itzalgarriak: Motan honean aire fluxua paraleloa da arkuei luzeran. Blastea axiala aireko zirkuitu itzalgarriak bereiztu daitezke blastea bakarra edo bi blastetan. Bat-blastetako batzuk aire blastea radialki noizbait noizbait kontaktuen arteko espazioan doazela esaten da radial blast circuit breaker bezala noski axialeko fluxu nagusia da.

Aireko blasteatu zirkuitu itzalgarri baten egitura eta funtzionamendu oinarrizkoak irudian adierazten dira. Balio normalen balioetan kontaktu finkoa eta mugitzenak itxita egon behar dira molasak aplikatzen dituzten indarrekin. Aire depozitar bat arkua amaitzeko kamara aire valve bat bitartez konektatuta dago. Valve hau hiru impulso mekanismo baten aktibatzen duen arren arazo bat edo elektrikoa itzal behar denean.

Elektriko sistemaren arazo bat gertatzen denean tripulazio impulsuak ekintza hasteko tresna izango da. Impulsu hau aire valvea aktibatzen du aire depozitar bat arkua amaitzeko kamara irekitzea eragiten du. Aire depozitarretik kamara arkuan aire presio altua sartzen denean kontaktu mugitzenetan presio handia aplikatzen du. Aire presioa molasak aplikatzen dituen indarren gainditzen denean kontaktu mugitzenak bereizten hasten dira elektrikoa itzal eta arkua amaitzeko prozesua hasten da.

Kontaktuak aire abiadura altuaren presioaren ondorioz bereizten direnean arku bat sortzen da. Aire arkua luzean zuzen joatean arkua periferikoetik kalore handia kendu egiten du. Elektrikoa zero hurbiltzen denean kalore-kaltea arkua diametro handian murriztu egiten du. Elektrikoa zeroan arkuak behar bezala amaitzen dira. Onetsira aire freskoa noizbait kontaktuen artean sartzen da. Aire fluxu hau kontaktuen artean gas ionizatua eta hota kentzen du dielektrikoki indarrezko hazkunde berotua sortuz arkua berriz sortzea saihesteko.

Transversal Blastea Aireko Zirkuitu Itzalgarriak

Transversal blastea aireko zirkuitu itzalgarrietan arkua amaitzeko mekanismo desberdina da. Hemen aire blastea arkura perpendikularra zuzendu egiten da. Irudian ikusten da transversal blastea zirkuitu itzalgarri honetan erabiltzen den printzipioa. Kontaktu mugitzailea espazio txiki batean aktibatzen denean arkua sortzen da. Berotuan aire blaste transversal bat arkua splitter plate-tara igotzen du. Splitter plate-ak arkua zatitan txikiagoetan zatitzen du energiak zatitzen ditu. Prozesu hau arkua ahuldu egiten du elektrikoa zeroan pasatu ondoren arkua berriz sortzea galleztu egiten du elektriko sistema behar bezala itzaltzen da.

Erresistentzia Aldaketak eta Aireko Blasteatu Zirkuitu Itzalgarrien Arrazoia

Erresistentzia Aldaketa

Ondorioz erresistentzia aldaketa aireko blasteatu zirkuitu itzalgarrietan ez da beharrezkoa. Arkua amaitzean erresistentzia bat sortzen da trantsientearen berriz sortze tenperaturaren regulazioa laguntzen du. Baina erresistentzia gehigarria aplikazio jakitsuenentzat beharrezkoa baduzu erresistentzia bat arkua zatitzen duen atalari lotu daiteke. Erresistentzia gehigarri hau tenperatura trantsientearen kontrola gehiago eskaintzen du zirkuitu itzalgarriaren prestazioa zenbait kondizioetan hobetzen du.

Aireko Blasteatu Zirkuitu Itzalgarrien Arrazoia

Aireko blasteatu zirkuitu itzalgarrien arrazoia nagusia aire konprimatua eman beharra presio zehatz batean jarraitu behar duela da. Eskuragarritasuna ziurtatzeko instalazio handiak behar dira kompresagailu bi edo gehiagorekin. Kompresagailu planta konplexua mantentzea lan asko eskatzen du kompresagailuak efizienteki funtzionatzeko eta mekanikoki gertatzen diren arazoak ebazteko.

Gainera pipetako konexioetan aire galera problema ohikoa da. Galera txikiak ere aire presioa paulatuki murriztu dezakete zirkuitu itzalgarriaren prestazioa murriztu egiten du. Galdera hauek detektatzea eta konpondu egin duen lan asko eta lan-intentsiboak izan daitezke. Mantenimendu arazo hauekin aire sistema sofistikatuaren beharrezkoa zirkuitu itzalgarri horiek kostu operatibo altuagoak sortzen ditu.

Oil edo bestelako aireko zirkuitu itzalgarrietan konparatuta aireko blasteatu zirkuitu itzalgarriak oso kostu altuak dira tensio baxuagoko aplikazioetan. Aire konprimatua sortzeko infraestruktura eta zerrendako kostuak askotan ez dira kostu-efficacian baxuak baina tensio baxuagoko aplikazioetan askotan erabil ezinezkoa dira.