L'interruttore automatico dell'aria, noto anche come interruttore dell'aria o interruttore automatico dell'aria, è un dispositivo di commutazione automatico che utilizza l'aria come mezzo di estinzione dell'arco e mezzo di isolamento. Il suo valore fondamentale può essere riassunto in una frase: aiuta a collegare e scollegare i circuiti in circostanze normali e interviene automaticamente per interrompere l'alimentazione e proteggere linee e apparecchiature in caso di malfunzionamento.
I. Come funziona? -Tre linee di difesa
L'interruttore aperto è dotato di un sofisticato sistema di "rilevamento + azione" che utilizza diverse unità di sgancio per rispondere a diversi guasti:
Prima linea di difesa: protezione da sovraccarico (intervento per temperatura) Quando un circuito è sovraccaricato per un lungo periodo di tempo, la corrente è elevata, ma non nella misura di un cortocircuito. La striscia bimetallica all'interno degli interruttori automatici si deforma lentamente sotto il calore. Quando si piega in una certa misura, spinge il meccanismo di sgancio, facendo girare l'interruttore. Poiché il riscaldamento richiede tempo, questa protezione ha un ritardo e non funziona male a causa di brevi fluttuazioni di corrente.
Seconda linea di difesa: protezione da cortocircuito (intervento elettromagnetico) Durante un cortocircuito, l'elettricità può aumentare in un istante decine o addirittura centinaia di volte il suo valore normale. A questo punto, l'unità di sgancio elettromagnetico (bobina) genera un forte campo magnetico che attira immediatamente l'armatura e tira il dispositivo di sgancio, interrompendo il circuito in millisecondi. Questa è la prima linea di difesa più veloce e potente contro la bruciatura dei cavi e i danni alle apparecchiature.
Terza linea di difesa: protezione da sottotensione (sganciatore di minima tensione)
Quando la tensione di alimentazione scende al 70%–35% della tensione nominale, lo sganciatore di minima tensione interviene automaticamente interrompendo l'alimentazione. L'interruttore può essere ri-energizzato solo se la tensione viene ripristinata al di sopra dell'85%. Ciò impedisce il malfunzionamento e il danneggiamento dell'apparecchiatura a causa della bassa tensione.
Come si spegne l'arco?
Quando un interruttore interrompe una grande corrente, quando il contatto viene separato si crea un arco elettrico con temperature di decine di migliaia di gradi Celsius. Gli interruttori automatici aperti hanno una griglia di estinzione dell'arco (una serie di piastre metalliche) all'interno, dove l'arco viene rapidamente allungato, diviso e raffreddato, terminando infine con l'estinzione dell'arco. Alcuni modelli ad alte-prestazioni sono inoltre dotati di soffianti ad arco, che utilizzano la forza elettromagnetica per soffiare rapidamente l'arco nella griglia di estinzione dell'arco, rendendo lo spegnimento dell'arco più efficiente.
ii. Qual è il suo scopo? Funzioni di accensione/spegnimento normali: spegnimento e accensione manuale o elettrico.
Protezione da cortocircuito: interruzioni della corrente di cortocircuito Gigabit per prevenire incendi e danni alle apparecchiature.
Protezione da sovraccarico: sganciatore termico bimetallico per prevenire il surriscaldamento prolungato-del cablaggio.
Protezione da sottotensione: protegge le apparecchiature elettriche dallo scatto automatico quando la tensione è troppo bassa.
Avviamento motore raro: può essere utilizzato come avviamento motore a piena tensione.
Controllo remoto: dotato di sganciatore a lancio di corrente o di comando elettrico, può aprire e chiudere automaticamente i circuiti a distanza.
III. Le “Due Identità” degli Interruttori Aperti Aria hanno significati completamente diversi in ambiti diversi e devono essere distinte:
Etichetta 1: Comunemente noto come "interruttore aereo" (bassa tensione, domestico/commerciale)
Questo è ciò che rappresenta la scatola di distribuzione di casa tua, tecnicamente nota come mini-interruttore automatico (MCB), noto anche come interruttore automatico aperto.
Tensione nominale: 220 volt/380 volt
Nominale: da 0,5 A a 63 A
Usi: Illuminazione e protezione dei circuiti delle prese in case, uffici e negozi
Caratteristiche: Di piccole dimensioni, economico, da pochi yuan a poche dozzine di yuan ciascuno.
Mark II: interruttore automatico ad alta- aria compressa (ACB per il sistema di alimentazione)
Si tratta di un vero e proprio "interruttore automatico in aria", che utilizza aria compressa (da 0,4 a 6 MPa) come mezzo di estinzione e isolamento dell'arco e persino aria compressa come fonte di alimentazione.
Nominale: 110 kV e superiore
Corrente nominale: da centinaia a migliaia di ampere
Usi: prese di grandi centrali elettriche, sottostazioni, linee di trasmissione ad alta tensione
Caratteristiche: capacità di cortocircuito- molto elevata, velocità di funzionamento estremamente elevata, nessun rischio di incendio (a differenza degli interruttori automatici a olio), ma richiede un sistema di aria compressa completo, struttura complessa. Attualmente è stato in gran parte sostituito da interruttori automatici SF6 in sistemi da 110 kV e superiori.
IV. INTRODUZIONE Come si confronta con gli altri interruttori automatici? Rispetto agli interruttori automatici in vuoto, gli interruttori automatici in aria sono di grandi dimensioni e hanno prestazioni di estinzione dell'arco deboli, ma sono economici e di facile manutenzione. Gli interruttori automatici in vuoto, un tempo i re delle pressioni da basse a medie a 35 kV e inferiori, sono stati sostituiti da SF6.
Rispetto agli interruttori automatici SF6: il vantaggio più grande degli interruttori automatici aperti è che non rappresentano un pericolo di incendio perché non utilizzano petrolio o gas naturale e il mezzo di estinzione dell'arco è l'aria. Tuttavia, l'SF6 è molto più isolante ed estingue l'arco elettrico rispetto all'aria, quindi nel campo dell'alta tensione da 110 kV a 500 kV, l'SF6 sostituisce completamente gli interruttori automatici in aria.
Rispetto agli interruttori automatici ad olio: per estinguere l'arco viene utilizzato olio e sussiste il rischio di incendio ed esplosione. Gli interruttori automatici aperti non presentano tali problemi e forniscono un ordine di grandezza superiore alla sicurezza. Tuttavia, grazie alla struttura semplice e al basso costo, gli interruttori automatici a olio sono ancora utilizzati nei sistemi esterni da 35 kV.
V. DOVE USARE? Scenari domestici/commerciali: interruttori automatici aperti a bassa tensione (mini-interruttori automatici) per la scatola di distribuzione domestica, protezione del circuito di illuminazione per centri commerciali ed edifici per uffici, protezione del motore per piccole fabbriche.
Scenari di distribuzione dell'energia industriale: gli interruttori automatici scatolati (MCCB) vengono utilizzati negli armadi di distribuzione delle imprese edili e minerarie. La loro corrente nominale varia da decine di migliaia di ampere a migliaia di ampere ed è adatta per interruzioni ad alta-frequenza.
Scenari di sistemi di alimentazione: gli interruttori automatici ad aria compressa sono stati ampiamente utilizzati negli sfiati e nelle sottostazioni di grandi centrali elettriche da 110 kV e superiori. Ora sono stati in gran parte sostituiti dagli interruttori automatici SF6, ma sono ancora utilizzati in circostanze eccezionali (come applicazioni con corrente elevata che richiedono interruzioni rapide).
Riassunto: l'interruttore automatico in aria è un interruttore automatico che utilizza l'aria per estinguere l'arco. Un piccolo interruttore per la scatola di distribuzione di casa è uno di questi, così come un grande interruttore per una sottostazione ad alta tensione. Il suo valore fondamentale è collegare e scollegare correttamente i circuiti e "prendere un colpo" se qualcosa va storto. Inoltre, può essere ripristinato e riutilizzato una volta spento il guasto, a differenza di un fusibile che brucia quando deve essere sostituito. È il dispositivo di protezione base e indispensabile nel sistema di alimentazione, che equivale alla combinazione di sezionatore, fusibile, relè termico e relè di sotto-tensione.
