Jaký je skutečný význam vzduchového spínače

V nízkonapěťových distribučních systémech je „vzduchový spínač“ široce používaným hovorovým termínem; jeho formální název je nízkonapěťový-jistič nebo automatický vzduchový jistič. "Vzduch" zde neodkazuje na spínač, který vede proud vzduchem, ale spíše na skutečnost, že zhášecím prostředím oblouku mezi kontakty je vzduch, když jistič přeruší obvod.

 

Z hlediska elektrotechniky se pojem „vzduch“ používá především k rozlišení typu izolace a{0}}zhášecího média oblouku, které používá jistič při přerušení proudu. Kontaktní systém vzduchového spínače funguje v prostředí s atmosférickým tlakem vzduchu a spoléhá na izolační vlastnosti samotného vzduchu a speciálně navrženou zhášecí strukturu oblouku- k uhašení oblouku. Tato vlastnost jej jasně odlišuje od vakuových vypínačů, vypínačů SF₆ atd.

 

 

Vzduchový spínač je ochranné zařízení spínače vhodné pro nízkonapěťové systémy 400 V a méně, které integruje funkce připojení, odpojení, ovládání a více ochranných funkcí. Může být použit pro řízení stavu zapnuto/vypnuto normálních zátěžových obvodů, stejně jako pro občasné spouštění motoru a automaticky odpojí napájení při poruše obvodu.

 

V nízkonapěťových distribučních sítích a elektrických pohonných systémech provádějí vzduchové jističe kritické úkoly, jako je ochrana proti přetížení,-zkratová ochrana a podpěťová ochrana, a jsou jednou ze základních součástí zajišťujících bezpečný provoz elektrických systémů.

 

Z hlediska spolehlivosti elektrického připojení vzduchové jističe zahrnují velké množství elektrických kontaktů a jejich materiály a konstrukce přímo ovlivňují vypínací schopnost, životnost a bezpečnost.

 

Základní rozdíl mezi „vzduchovými“ a vakuovými jističi:

 

Vzduchové jističe se na rozdíl od vakuových jističů nazývají „vzduchové“:

 

Vzduchové jističe: Kontakty se otevírají a zapínají ve vzduchu s atmosférickým tlakem; elektrický oblouk vzniká ve vzduchovém médiu a je natahován, ochlazen a zhášen.

 

Vakuové jističe: Kontakty jsou zapouzdřeny ve vakuové zhášecí komoře, což má za následek téměř žádnou oxidaci, delší životnost kontaktů a vyšší vypínací výkon.

 

Protože médiem je vzduch, jsou kontakty vzduchového jističe během dlouhodobého provozu nevyhnutelně ovlivněny oxidací a erozí oblouku.

 

Proto jejich kontaktní materiály obvykle využívají stříbrné elektrické kontakty nebo kompozitní struktury z drahých kovů pro snížení kontaktního odporu a zlepšení trvanlivosti.

 

 

Automatické vzduchové jističe se obecně skládají z následujících pěti základních částí:

Kontaktní zařízení

Zařízení pro zhášení oblouku

Mechanismus výletu

Přenosový mechanismus

Ochranné zařízení

 

Mezi nimi je klíčovou součástí jističe kontaktní systém, který často využívá kompozitní kontakty nebo pevné stříbrné kontakty k vyrovnání vodivosti a odporu oblouku. V některých provedeních se pro zlepšení tepelné stability a životnosti používají také bimetalické stříbrné kontakty.

 

Když dojde ke zkratu, kontakty se rychle oddělí a vytvoří ve vzduchu silný oblouk. Kovová mřížka uvnitř zhášecí komory oblouku rozděluje a prodlužuje oblouk, zatímco okolní izolační materiál se odpařuje a absorbuje teplo, čímž je dosaženo rychlého zhášení oblouku a omezení proudu.

 

 

Jističe mají obvykle dvojitou vypínací jednotku, která primárně využívá následující tři způsoby vypínání:

 

1. Elektromagnetické vypínání (okamžitá ochrana)

Když dojde ke zkratu nebo silnému přetížení, cívka generuje silné magnetické pole, které rychle přitahuje kotvu a spustí mechanismus k okamžitému otevření hlavních kontaktů.

 

2. Tepelné vypnutí (Inverzní časová ochrana)

Když dojde k obecnému přetížení, bimetalový pás se vlivem tepla ohne a zpozdí se tak přerušení obvodu. Tato bimetalová struktura má v principu podobné charakteristiky tepelné odezvy jako Bimetallic Rivet Contact.

 

3. Vypnutí podpětí

Když napájecí napětí výrazně poklesne nebo zmizí, kontakty se automaticky otevřou, aby se zabránilo provozu zařízení pod abnormálním napětím.
 

 

Bezpečnost a životnost jističe do značné míry závisí na výběru materiálu kontaktů. Kvůli riziku jiskření a oxidace ve vzduchu se u kontaktů obvykle používá systém drahých kovů obsahující stříbro-, jako je Switch Silver Contact nebo Noble Metals Contact.

 

Ve scénářích s vysoko{0}}frekvenčním přepínáním nebo vysokým-proudem lze k dosažení rovnováhy mezi vodivostí, mechanickou pevností a odolností proti oděru použít bimetalové kontakty se studenou hlavou nebo přesné elektrické kontakty.

 

Pro díly zahrnující kluzný nebo okamžitý kontakt,Posuvné elektrické kontaktyKonstrukce pružinových elektrických kontaktů jsou také uvažovány v návrhu, aby byla zajištěna stabilita kontaktu.

 

 

Z technického hlediska výraz „vzduch“ v „přerušovači vzduchu“ odráží především následující tři významy:

Oblouk-hasícím médiem je vzduch, nikoli vakuum nebo plyn-izolační médium.

Kontakty pracují v prostředí atmosférického tlaku, což vyžaduje vyšší požadavky na materiálové provedení kontaktů.

Vhodné pro nízkonapěťové-systémy a nabízí významné výhody z hlediska ceny, struktury a údržby.

 

Proto „vzduch“ není jen konvence pojmenování, ale -souhrn pracovního média jističe, aplikační úrovně a technického přístupu na vysoké úrovni.

 

 

Jako jeden z nejzákladnějších a nejdůležitějších ochranných elektrických spotřebičů v nízkonapěťových distribučních systémech elektrické energie „vzduch“ v názvu vzduchového jističe přesně odráží princip zhášení oblouku- a provozní prostředí. Protože kontakty přerušují proud ve vzduchu, jsou kladeny vyšší nároky na vlastnosti materiálu a konstrukční řešení kontaktních elektrických obvodů.

 

Racionálním výběrem kontaktních materiálů z drahých kovů a optimalizací struktury zhášení oblouku-a vypínacího mechanismu mohou vzduchové jističe spolehlivě přerušit proud za složitých provozních podmínek a poskytnout tak stabilní a bezpečný základ pro moderní energetické systémy.