แผนภาพแสดงฟังก์ชันพื้นฐานของวงจรควบคุมเบรกเกอร์

แผนผังการทำงานของวงจรควบคุมตัวตัดวงจร

• ตัวต่อหลักของตัวตัดวงจร: ไม่เป็นส่วนหนึ่งของวงจรควบคุม แต่ทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบนำไฟฟ้าหลักที่เปิดและปิดเพื่อขัดขวางหรือสร้างวงจรไฟฟ้าหลัก

• กลไกการดำเนินงานเชิงกล: กลไคนี้ปลดปล่อยพลังงานที่จำเป็นในการเคลื่อนย้ายตัวต่อหลักระหว่างตำแหน่งเปิดและปิด ซึ่งไม่รวมอยู่ในวงจรควบคุมโดยตรง บทบาทของมันสำคัญในการกระทำทางกายภาพต่อตัวต่อหลัก ซึ่งจำเป็นสำหรับการทำงานของตัวตัดวงจรในการขัดขวางหรือให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน

• ระบบชาร์จพลังงาน: ระบบชาร์จพลังงานนี้ให้พลังงานแก่กลไกการดำเนินงาน ในระบบที่ใช้การเก็บพลังงานแบบไฮดรอลิก สปริง หรือพิเนวแมติก มันมักจะประกอบด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า มอเตอร์ที่ควบคุมโดยปั๊ม หรือคอมเพรสเซอร์ ระบบดังกล่าวรับประกันว่ากลไกการดำเนินงานมีพลังงานที่จำเป็นในการทำงาน เช่น เปิดและปิดตัวต่อหลัก ทำให้ตัวตัดวงจรสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เครื่องตรวจวัดความหนาแน่นและตัวต่อของเครื่องตรวจวัดความหนาแน่น: เครื่องมือเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการตรวจสอบฉนวนและ/หรือสื่อในการดับอาร์ค ซึ่งโดยทั่วไปแล้วเป็น SF6 หรือก๊าซผสมในตัวตัดวงจรสมัยใหม่ โดยทั่วไปจะใช้สวิตช์แรงดันที่ได้รับการชดเชยตามอุณหภูมิ เครื่องมือเหล่านี้ทำงานร่วมกับรีเลย์เสริมเพื่อป้องกันไม่ให้ตัวตัดวงจรทริปหรือปิดหากความหนาแน่นของก๊าซ SF6 ภายในเคสลดลงต่ำกว่าระดับวิกฤต เครื่องมือและตัวต่อนี้มีสองฟังก์ชันสำคัญ:

• ฟังก์ชันแจ้งเตือน/เตือนภัย: เครื่องมือเหล่านี้จะส่งสัญญาณเตือนหรือเตือนภัยเมื่อความหนาแน่นของก๊าซ SF6 ภายในเคสลดลง แต่ยังคงอยู่เหนือระดับล็อกเอาท์ การเตือนล่วงหน้านี้ให้เวลาแก่ผู้ปฏิบัติงานเพียงพอในการแก้ไขปัญหา ก่อนที่ตัวตัดวงจรจะล็อกเอาท์และสูญเสียความสามารถในการทำงาน

• ฟังก์ชันป้องกัน/ห้าม: เมื่อความหนาแน่นของก๊าซ SF6 ถึง "ระดับล็อกเอาท์" ที่การดำเนินงานอย่างปลอดภัยไม่สามารถทำได้อีกต่อไป ส่วนประกอบเหล่านี้จะป้องกันหรือห้ามการดำเนินงานของตัวตัดวงจร ผู้ปฏิบัติงานมักจะมีตัวเลือกในการกำหนดค่าตัวตัดวงจรให้ทริปและล็อกเอาท์โดยอัตโนมัติเมื่อถึงระดับนี้ (ตัวเลือก "ทริปบังคับ" ซึ่งมีความเสี่ยงด้านความปลอดภัย) หรือล็อกเอาท์ในตำแหน่งปัจจุบัน

คอยล์ปิด: คอยล์ปิดเป็นอุปกรณ์โซลินอยด์ เมื่อตัวตัดวงจรรับสัญญาณปิดที่ถูกต้อง คอยล์ปิดจะถูกกระตุ้น ทำให้กลไกปลดปล่อย และตัวต่อหลักของตัวตัดวงจรปิด เมื่อตัวตัดวงจรถึงตำแหน่งปิด ตัวต่อสวิตช์เสริมในวงจรปิดจะเปิด ทำให้คอยล์ปิดหยุดทำงาน โดยทั่วไปจะมีคอยล์ปิดเพียงหนึ่งตัวในวงจรควบคุมเพื่อรับประกันการปิดที่เดียวและสอดคล้องกัน

คอยล์เปิด: คอยล์เปิดเป็นอุปกรณ์โซลินอยด์เช่นกัน เมื่อตัวตัดวงจรรับสัญญาณเปิดที่ถูกต้อง คอยล์เปิดจะถูกกระตุ้น ทำให้กลไกปลดปล่อย และตัวต่อหลักของตัวตัดวงจรเปิด เมื่อตัวตัดวงจรถึงตำแหน่งเปิด ตัวต่อสวิตช์เสริมในวงจรทริปจะเปิด ทำให้คอยล์ทริปหยุดทำงาน โดยทั่วไปจะมีคอยล์ทริปสองตัวที่ทำงานจากแหล่งพลังงานที่แยกกัน การทำงานของคอยล์ทริปตัวเดียวเพียงพอในการเปิดตัวตัดวงจร การมีคอยล์สองตัวช่วยลดความเสี่ยงของการไม่ทริป เพิ่มความน่าเชื่อถือในการทำงานของตัวตัดวงจร

• สวิตช์เสริมตำแหน่ง: ถูกขับเคลื่อนโดยการทำงานของตัวตัดวงจร ตัวต่อเหล่านี้มีหลายวัตถุประสงค์ ใช้ในการขัดขวางกระแสของคอยล์ปิดและคอยล์ทริปเพื่อหยุดการทำงานเมื่อการดำเนินงาน (ปิดหรือเปิด) เสร็จสิ้น นอกจากนี้ยังใช้ในการแสดงและตรวจสอบตำแหน่งของตัวตัดวงจร รวมถึงมีบทบาทในการควบคุมและการป้องกันการทำงานที่ผิดพลาดที่ระดับเบย์หรือสถานี ป้องกันการเปลี่ยนแปลงสวิตช์ที่ไม่ถูกต้อง สวิตช์เหล่านี้สามารถใช้ในฟังก์ชันใดก็ได้ที่ตำแหน่งของตัวตัดวงจรเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญ

• ป้องกันการปั๊ม: คุณสมบัติป้องกันการปั๊มออกแบบมาเพื่อป้องกันการปิดใหม่เมื่อคำสั่งปิดยังคงใช้งานอยู่ขณะที่ตัวตัดวงจรเปิด กลไกนี้ป้องกันไม่ให้ตัวตัดวงจรปิดและเปิดซ้ำๆ ซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหายและความเสี่ยงด้านความปลอดภัย โดยทั่วไป คำสั่งปิดจะกระตุ้นรีเลย์ป้องกันการปั๊มผ่านตัวต่อสวิตช์เสริม (ตัวต่อเปิดโดยปกติ) ตัวต่อหนึ่งของรีเลย์ป้องกันการปั๊มจะขัดขวางวงจรไปยังคอยล์ปิด ในขณะที่ตัวต่อที่สองจะล็อกหรือ "ปิดสนิท" รีเลย์ป้องกันการปั๊มจนกว่าคำสั่งปิดจะถูกยกเลิกจากวงจร

• ตัวต่อจำกัดพลังงาน: ตัวต่อจำกัดพลังงานถูกตั้งค่าให้ทำงานเมื่อพลังงานที่เก็บไว้ในกลไกหมด ไม่ว่าจะจากการทำงานหรือการสูญเสีย โดยทั่วไป จะทำให้มอเตอร์เริ่มทำงานเพื่อฟื้นฟูพลังงานของกลไกกลับสู่ระดับการทำงานปกติ เช่น การบีบอัดสปริงใหม่หรือการเติมแรงดันไฮดรอลิก/พิเนวแมติก สำหรับกลไกสปริง การชาร์จใหม่จะเกิดขึ้นหลังจากการปิดทุกครั้ง ในขณะที่ประเภทกลไกอื่นอาจสามารถทำงานหลายครั้งก่อนที่จะต้องชาร์จใหม่ ระบบพิเนวแมติกและไฮดรอลิกมีสวิตช์ที่ตรวจสอบแรงดันและกระตุ้นคอมเพรสเซอร์เมื่อแรงดันลดลงต่ำกว่าระดับวิกฤต เมื่อระดับพลังงานฟื้นฟู สวิตช์จะเปิดและหยุดมอเตอร์ มอเตอร์โดยทั่วไปจะมีการป้องกันความร้อนเกินและรีเลย์จำกัดเวลา ซึ่งจะหยุดมอเตอร์ (หรือปั๊มหรือคอมเพรสเซอร์ที่ควบคุมด้วยมอเตอร์) ในกรณีที่มีปัญหา สวิตช์หรือตัวต่อที่ตรวจสอบพลังงานที่เก็บไว้ทำหน้าที่ต่อไปนี้:

• ล็อกการปิด: ล็อกการปิดหากตัวตัดวงจรขาดแคลนพลังงานในการปิดและเปิดอย่างปลอดภัย

• ล็อกการเปิด: ล็อกการเปิดหากตัวตัดวงจรขาดแคลนพลังงานในการเปิดอย่างปลอดภัย ซึ่งเป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องกับตัวตัดวงจรไฮดรอลิกหรือพิเนวแมติก แต่อาจไม่ใช่สำหรับตัวตัดวงจรที่ใช้สปริง เพราะการปิดที่สำเร็จจะชาร์จสปริงการเปิด

• ควบคุมการชาร์จ: ควบคุม (เริ่มและหยุด) วงจรชาร์จของอุปกรณ์เก็บพลังงาน (เช่น สปริง)

• สวิตช์เลือกการทำงานเฉพาะที่/ระยะไกล: เป็นสวิตช์เลือกที่อนุญาตให้ผู้ปฏิบัติงานปิดการควบคุมระยะไกลและดำเนินงานตัวตัดวงจรเฉพาะที่เท่านั้น ทำหน้าที่เป็นคุณสมบัติความปลอดภัยในการป้องกันการทำงานระยะไกลของตัวตัดวงจรระหว่างการบำรุงรักษา เพื่อรักษาความปลอดภัยของบุคลากร

• สวิตช์ตัด/องค์ประกอบฟิวส์: อุปกรณ์เหล่านี้ใช้ในการตัดพลังงานสำหรับระบบควบคุมระหว่างการทำงานบำรุงรักษาหรือเมื่อมีข้อผิดพลาดในวงจรควบคุม การตัดส่วนใหญ่ทำได้โดยสวิตช์แบบมีดหรือฟิวส์/ลิงค์ที่ถอดออกได้ ซึ่งให้การยืนยันทางสายตาว่าวงจรควบคุมเปิด สามารถล็อกสวิตช์เหล่านี้ในตำแหน่งเปิดเพื่อป้องกันการเชื่อมต่อโดยไม่ได้รับอนุญาต ในกรณีที่ต้องการการป้องกันวงจรลัดวงจร สามารใช้ Mini Circuit Breakers (MCB) เป็นทางเลือกแทนฟิวส์ที่เรียบง่าย

• การควบคุมและแสดงผลเฉพาะที่: ฟังก์ชันนี้ให้การแสดงผลตำแหน่งของตัวตัดวงจรและสถานะของการควบคุมเฉพาะที่/ระยะไกล ตัวชี้วัดเหล่านี้ใช้สำหรับการทำงานบำรุงรักษาหรือการดำเนินงานฉุกเฉิน ขึ้นอยู่กับกฎระเบียบความปลอดภัยท้องถิ่น ทำให้บุคลากรสามารถประเมินสภาพของตัวตัดวงจรได้อย่างรวดเร็ว

• วงจรความแตกต่างของโพล/วงจรความไม่เห็นด้วยของโพล: สำหรับตัวตัดวงจรที่มีการดำเนินงานของโพลแบบอิสระ (IPO) ที่แต่ละเฟสมีกลไกการดำเนินงานของตนเอง อาจมีกรณีที่โพลหนึ่งของตัวตัดวงจรอยู่ในตำแหน่งที่ต่างกัน (เปิดหรือปิด) เมื่อเทียบกับโพลอื่น ๆ สถานการณ์นี้เรียกว่าความแตกต่างของโพลหรือความไม่เห็นด้วยของโพล ซึ่งอาจนำไปสู่กระแสไฟฟ้าหลักที่ไม่สมมาตร เมื่อเกิดความแตกต่างของโพล ตัวต่อสวิตช์เสริมในแต่ละเฟสจะใช้ในการกระตุ้นรีเลย์หน่วงเวลา หากความแตกต่างยังคงอยู่หลังจากเวลาหน่วงที่ตั้งไว้ (โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 1.5 ถึง 5 วินาที ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของระบบไฟฟ้าและระยะเวลาที่ยอมรับได้ของการดำเนินงานวงจรหลักแบบไม่สมมาตร ซึ่งควรยาวกว่าเวลาการปิดอัตโนมัติของเฟสเดียวและสั้นกว่าการป้องกันลำดับเฟสลบของการผลิต) จะพยายามทริปโพลทั้งหมดของตัวตัดวงจร ถ้าความแตกต่างของโพลเกิดจากความล้มเหลวในการปิดโพลหนึ่ง ทริปนั้นอาจประสบความสำเร็จ แต่ถ้าความแตกต่างเริ่มแรกเกิดจากความล้มเหลวในการเปิด โพลที่ล้มเหลวอาจไม่ตอบสนองต่อคำสั่งเปิดต่อไป และการเปิดตัวตัดวงจรอื่น ๆ อาจจำเป็น

• การทำความร้อน: เครื่องทำความร้อนมักจะติดตั้งในกลไกการดำเนินงานและเคสควบคุมทุกตัว วัตถุประสงค์คือเพื่อลดการควบแน่น ซึ่งอาจทำให้เกิดการกัดกร่อนและขัดข้องในอุปกรณ์ ทำให้แน่ใจว่าส่วนประกอบของตัวตัดวงจรทำงานได้อย่างเชื่อถือได้