I den elektriske og elektroniske verden er der mange tilfælde, hvor uheld finder sted. Det vil føre til alvorlige skader på bygninger, kontorer, huse, skoler, industrier osv. Tillidsspænding og strøm er ikke korrekte, selvom der træffes sikkerhedsforanstaltninger. Når afbrydere er installeret, vil den kontrollere den pludselige stigning i spænding og strøm. Det hjælper fra enhver ulykke. Afbrydere er som hjertet i det elektriske system. Der er forskellige typer afbrydere, hvor disse installeres i henhold til klassificeringen af systemet. I huset bruges forskellige slags afbrydere og til industrier anvendes en anden type afbryder. Lad os diskutere de forskellige typer afbrydere og deres betydning i detaljer.

Hvad er en afbryder?

En elektrisk afbryder er en omskifterenhed, der kan betjenes automatisk eller manuelt for at beskytte og kontrollere elektrisk elsystem . I det moderne elsystem har afbryderens design ændret sig afhængigt af de enorme strømme og for at forhindre lysbuen under drift.

Afbryder

Den elektricitet, der kommer til huse eller kontorer, skoler eller industrier eller andre steder fra strømfordelingsnettet, danner et stort kredsløb. De linjer, der er forbundet til kraftværket, der danner i den ene ende, kaldes den varme ledning, og de andre ledninger, der forbinder til jorden, danner en anden ende. Når den elektriske ladning strømmer mellem disse to linjer, udvikler den potentiale mellem dem. For hele kredsløbet giver tilslutning af belastninger (apparater) modstand mod strømmen af ladning, og hele det elektriske system inde i huset eller industrier fungerer glat.

De fungerer problemfrit, så længe apparaterne er tilstrækkeligt modstandsdygtige og ikke forårsager overstrøm eller spænding. Årsagerne til opvarmning af ledningerne er for meget ladning, der strømmer gennem kredsløbet, eller kortslutning eller pludselig tilslutning af den varme ende-ledning til jordledningen vil opvarme ledningerne og forårsage brand. Afbryderen forhindrer sådanne situationer, der simpelthen afskærer det resterende kredsløb.

Grundlæggende bearbejdning af typer af afbrydere

Nå, vi er opmærksomme på, hvad der er en afbryder . Nu, dette afsnit forklarer afbryderens funktionsprincip .

Som elektroingeniør er det afgørende at kende betjeningen af denne enhed, ikke kun en ingeniør, men for hele befolkningen er dette område, de skal være opmærksomme på dette. Enheden inkluderer et par elektroder, hvor den ene er statisk og den anden er bevægelig. Når de to kontakter opretter en kontakt, lukkes kredsløbet, og når disse kontakter ikke er sammen, bevæger kredsløbet sig i en lukket tilstand. Denne operation afhænger af arbejdstagerens nødvendighed, om kredsløbet skal være i ÅBEN eller LUK tilstand i den indledende fase.

Betingelse 1: Antag, at enheden er lukket i det første trin for at skabe et kredsløb, når der opstår skader, eller når arbejdstageren tænker at ÅBNE, så stimulerer den logiske indikator triprelæet, der afbryder begge kontakter ved at give bevægelse til den bevægelige spole, der er langt fra den konstante spole.

Denne operation ser ud til at være så enkel og let, men den virkelige komplikation er, at når et par kontakter er langt sammen, vil der være enorm midlertidig potentiel variation mellem et par kontakter, der letter stor elektronovergang fra høj til lav potentiale. Mens dette midlertidige hul mellem kontakterne fungerer ad dielektrisk for elektronerne at bevæge sig fra en til en anden elektrode.

Når den potentielle variation er mere end kraften af dielektrisk styrke, vil der være en bevægelse af elektroner fra en elektrode til en anden. Dette ioniserer den dielektriske tilstand, der kan lede til skabelsen af en enorm tænding mellem elektroderne. Denne tænding betegnes som en BUE . Selv denne tænding forbliver i et par mikrosekunder, den har evnen til at beskadige hele afbryderanordningen og forårsage skader på hele udstyret og huset. For at eliminere denne tænding skal den dielektriske evne, der adskiller de to elektroder, slukkes på forhånd for at kredsløbet bliver beskadiget.

“hvordan man laver et ir kamera ”

Arc-fænomen

Under driften af afbrydere er lysbuen den, der skal observeres tydeligt. Så lysbue fænomen i afbrydere finder sted på tidspunktet for fejlbehæftede sager. For eksempel når der er en omfattende strøm af strøm over kontakterne, før den defensive tilgang finder sted og initierer kontakterne.

I det øjeblik, hvor kontakterne er i ÅBEN tilstand, bliver kontaktområdet hurtigt formindsket, og der sker stigning i strømtætheden på grund af den enorme SC-strøm. Dette fænomen styrer temperaturstigningen, og denne generation af varme er nok til ioniserende afbrydelsesmedium. Det ioniserede medium fungerer, når leder og lysbue holdes mellem kontakterne. Buen skaber en minimal modstandsvej for kontakterne, og der vil være en strøm af enorm strøm gennem den tid, buen eksisterer. Denne betingelse beskadiger driften af afbryderen.

Hvorfor sker der en bue?

Før vi kender til buetermineringsmetoder, skal vi evaluere de parametre, der er ansvarlige for, at buen sker. Årsagerne er:

Den potentielle variation, der findes mellem kontakter
Ioniserede partikler, der er mellem kontakterne

Denne potentielle variation, der er mellem kontakterne, er nok til eksistensen af en bue, da kontaktafstanden er minimal. Derudover har ioniseringsmediet evnen til at bevare lysbuen.

Disse er de grunde til buen generation.

Klassificering af afbrydere

De forskellige typer højspændingsafbrydere inkluderer følgende

Luftafbryder
SF6 afbryder
Vakuumafbryder
Olieafbryder
Luftafbryder

Typer af afbrydere

Luftafbryder

Denne afbryder fungerer i luften, slukkemediet er en lysbue ved atmosfærisk tryk. I mange lande erstattes luftafbryderen med en olieafbryder. Om olieafbryderen vil vi diskutere senere i artiklen. Således er betydningen af ACB stadig et foretrukket valg at bruge en luftafbryder op til 15KV. Dette skyldes, at olieafbryder kan antænde, når den bruges ved 15V.

Luftafbryder

De to typer luftafbrydere er

Almindelig luftafbryder
Airblast-afbryder

Almindelig luftafbryder

En almindelig luftafbryder kaldes også en Cross-Blast-afbryder. I dette er afbryderen udstyret med et kammer, der omgiver kontakterne. Dette kammer er kendt som lysbue.

Denne bue er lavet til at køre i den. Ved at opnå afkøling af luftafbryderen vil en lysbue hjælpe. Fra det ildfaste materiale fremstilles en lysbue. De indre vægge i bueskakten er formet på en sådan måde, at lysbuen ikke tvinges i nærheden. Det kører ind i den viklede kanal, der er projiceret på en bueskærmvæg.

Bueskytten vil have mange små rum og har mange inddelinger, der er metallisk adskilte plader. Her opfører hver af de små rum sig som en mini-lysbue, og den metalliske separationsplade fungerer som lysbueskillere. Alle lysbuespændinger vil være højere end systemets spænding, når lysbuen opdeles i en række buer. Det foretrækkes kun til applikationer med lav spænding.

Luftstrømsafbryder

Airblast-afbrydere bruges til en systemspænding på 245 kV, 420 kV og også endnu mere. Airblast-afbrydere er af to typer:

Aksial eksplosionsafbryder
Aksial eksplosion med glidende bevægelig kontakt.

Axial Blast Breaker

I den aksiale sprængafbryder vil den bevægelige kontakt af den aksiale sprængafbryder være i kontakt. Dyseåbningen er fastgjort til kontakten til en afbryder i en normalt lukket tilstand. En fejl opstår, når der indføres højt tryk i kammeret. Spændingen er tilstrækkelig til at opretholde højtryksluft, når den strømmer gennem dyseåbningen.

Luftblæsertype

Fordele ved Air-Blast Circuit Beaker

Det bruges hvor hyppig drift er påkrævet på grund af mindre lysbueenergi.
Det er risikofrit for brand.
Lille i størrelse.
Det kræver mindre vedligeholdelse.
Arc-slukning er meget hurtigere
Afbryderens hastighed er meget højere.
Bueens varighed er den samme for alle strømværdier.

Ulemper ved Air-Blast Circuit Breaker

Det kræver yderligere vedligeholdelse.
Luften har relativt lavere slukningsegenskaber
Den indeholder en luftkompressor med høj kapacitet.
Fra luftrørskryds kan der være en risiko for lufttryklækage
Der er chancen for en høj stigning i genstrikende strøm og spændingshakning.

Anvendelse og anvendelse af luftafbryder

Det bruges til beskyttelse af planter, elektriske maskiner, transformere, kondensatorer og generatorer
En luftafbryder bruges også i el-delingssystemet og GND omkring 15Kv
Anvendes også i lave såvel som høje strømme og spændingsapplikationer.

SF6 afbryder

I SF6-afbryderen fungerer de strømførende kontakter i svovlhexafluoridgas kendt som en SF6-afbryder. Det er en fremragende isolerende egenskab og høj elektro-negativitet. Det kan forstås, at den høje affinitet af absorberende frie elektroner. Den negative ion dannes, når en fri elektron kolliderer med SF6-gasmolekylet, den absorberes af det gasmolekyle. De to forskellige måder til fastgørelse af elektron med SF6-gasmolekyler er

SF6 + e = SF6
SF6 + e = SF5- + F.

De negative ioner, som dannes, vil være meget tungere end en fri elektron. Derfor sammenlignet med andre almindelige gasser er den samlede mobilitet af den ladede partikel i SF6-gassen meget mindre. Mobiliteten af ladede partikler er hovedansvarlig for at lede strøm gennem en gas. Derfor får den for tungere og mindre mobile ladede partikler i SF6-gas meget høj dielektrisk styrke. Denne gas gode varmeoverførselsegenskab på grund af lav gasformig viskositet. SF6 er 100 gange mere effektiv i buedæmpende medier end en luftafbryder. Det bruges til både mellem- og højspændingssystem fra 33KV til 800KV.

“java -projekter for ingeniørstuderende ”

SF6 afbrydere

Typer af afbrydere i SF6

Enkelt afbryder SF6-afbryder anvendt op til 220
To afbrydere SF6 afbryder anvendt op til 400
Fire afbrydere SF6 afbryder anvendt op til 715V

Vakuumafbryder

En vakuumafbryder er et kredsløb, hvor et vakuum bruges til at udslette lysbuen. Det har dielektrisk genopretningskarakter, fremragende afbrydelse og kan afbryde højfrekvensstrømmen, der skyldes bueinstabilitet, overlejret på linjefrekvensstrømmen.

Princippet om drift af VCB vil have to kontakter kaldet elektroder vil forblive lukkede under normale driftsforhold. Antag, at når der opstår en fejl i en hvilken som helst del af systemet, bliver afbryderens udløser spænding tilsluttet, og til sidst bliver kontakten adskilt.

Vakuumafbryder

I det øjeblik kontakterne til afbryderen åbnes i et vakuum, dvs. 10-7 til 10-5 Torr, dannes en lysbue mellem kontakterne ved ionisering af metaldampe fra kontakterne. Her slukkes lysbuen hurtigt, dette sker, fordi elektroner, metaldampe og ioner, der produceres under lysbuen, kondenserer hurtigt på overfladen af CB-kontakterne, hvilket resulterer i hurtig genopretning af dielektrisk styrke.

Fordele

VCB'er er pålidelige, kompakte og har lang levetid
De kan afbryde enhver fejlstrøm.
Der er ingen brandfarer.
Der produceres ingen støj
Det har en højere dielektrisk styrke.
Det kræver mindre strøm til styring.

Olieafbryder

I denne type kredsløb anvendes afbryderolie, men mineralolie foretrækkes. Det fungerer bedre isolerende ejendom end luft. Den bevægelige kontakt og den faste kontakt nedsænkes i den isolerende olie. Når adskillelsen af strøm finder sted, derefter bærer kontakterne i olien, lysbuen i afbryderen initialiseres i det øjeblik, kontaktene adskilles, og på grund af denne lysbue fordampes og nedbrydes olien i brintgas og skaber til sidst en hydrogenboble omkring buen.

Denne stærkt komprimerede gasboble omkring og buen forhindrer gentagelse af buen, efter at strømmen når nul kryds af cyklussen. OCB er den ældste type afbryder.

Forskellige typer afbrydere i olietype

Maksimalafbryder
Minimum olieafbryder

Bulkolieafbryder (BOCB)

I BOCB anvendes olie til at bue slukkemediet og også til isolering af medier mellem jorddele af afbryderen og strømførende kontakter. Den samme transformatorisolerende olie anvendes.

Arbejdsprincippet i BOCB siger, at når de strømførende kontakter i olien adskilles, dannes der en bue mellem de adskilte kontakter. Buen, som er etableret, vil producere en hurtigt voksende gasboble omkring buen. De bevægelige kontakter bevæger sig væk fra buens faste kontakt, og dette resulterer i, at buens modstand øges. Her vil den øgede modstand medføre, at temperaturen sænkes. Derfor omgiver de reducerede formationer af gasser buen.

Når strømmen passerer gennem nul-krydsning finder lysbueslukningen i BOCB sted. I den helt lufttætte beholder er gasboblen lukket inde i olien. Olien vil omgive med højt tryk på boblen, hvilket resulterer i stærkt komprimeret gas omkring lysbuen. Når trykket øges, øges deioniseringen af gassen også, hvilket resulterer i lysbueslukning. Brintgassen hjælper med at afkøle lysbueslukningen i olieafbryderen.

Fordele

God køleegenskab på grund af nedbrydning
Olie har høj dielektrisk styrke
Det fungerer som en isolator mellem jorden og de levende dele.
Den olie, der anvendes her, absorberer lysbueenergi under nedbrydning

Ulemper

Det tillader ikke høj hastighed med afbrydelse
Det tager lang bue tid.

Minimum olieafbryder

Det er en afbryder, der bruger olie som det afbrydende medium. Den mindste olieafbryder placerer afbryderenheden i et isoleringskammer ved strømforsyningen. Men isoleringsmateriale er tilgængeligt i afbryderkammeret. Det kræver mindre olie, så det kaldes en minimumsafbryder.

Fordele

Det kræver mindre vedligeholdelse.
Den er velegnet til både automatisk betjening og manuel.
Det kræver mindre plads
Omkostningerne ved at bryde kapacitet i MVA er også mindre.

Ulemper

Olie forringes på grund af forkullning.
Der er mulighed for eksplosion og brand
Da den har en mindre mængde olie, øges karboniseringen.
Det er meget vanskeligt at fjerne gasser fra rummet mellem kontakterne.

Desuden er afbrydere klassificeret ud fra forskellige typer, og de er:

Baseret på spændingsklasse

Den indledende kategorisering af afbrydere er afhængig af den funktionelle spænding, der skal anvendes. Der findes hovedsageligt to slags spændingsbaserede typer af afbrydere, og de er:

Højspænding - Skal implementeres ved spændingsniveauer på mere end 1000V. Disse er yderligere opdelt i 75kV og 123kV enheder.
Lavspænding - Implementeres ved spændingsniveauer under 1000V

Baseret på installationstype

Disse enheder er også opdelt afhængigt af installationsstedet, hvilket betyder enten lukkede eller udendørs steder. Generelt drives disse ved et ekstremt højt spændingsniveau. Lukkede afbrydere er designet til at blive brugt internt i bygningen eller dem, der har vejrgennemtrængelige forbindelser. Den afgørende variation, der er imellem disse to slags, er emballagekonstruktioner og forbindelser, hvorimod det interne design, såsom det nuværende holderudstyr og funktionalitet, er næsten ens.

Baseret på type eksternt design

Afhængig af det fysiske konstruktionsdesign er afbrydere igen af to typer:

Dead Tank Type - Her er koblingsudstyret placeret i skibet ved basepotentialet, og dette er lukket af afskærmningsmediet og afbrydere. Disse er for det meste i brug i amerikanske stater.

Live tank type - Her er koblingsudstyret placeret i skibet ved det maksimale potentiale, og dette er lukket af afskærmningsmediet og afbrydere. Disse er for det meste i brug i Europa og asiatiske stater

Baseret på typen af afbrydende medium

Dette er den afgørende kategorisering af afbrydere. Her klassificeres enhederne afhængigt af buedestruktionsmetoden og afbrydelsesmediet. Generelt fremtrådte disse begge som de afgørende parametre i konstruktionen af afbrydere, og de styrede de andre konstruktionsfaktorer. For det meste anvendes olie og luft som afbrydelsesmedier. Bortset fra disse er der også svovlhexafluorid og vakuum, der fungerer som afbrydelsesmedier. Disse to er mest i brug i disse dage.

HVDC-afbrydere

Det er en omskifterenhed, der forhindrer den generelle strøm af strøm i kredsløbet. Når der sker nogen skader, skabes afstanden mellem de mekaniske kontakter i enheden, og således afbryderen bevæger sig i ÅBEN tilstand. Her er kredsløbsbruddet noget kompliceret, da strømmen kun er ensrettet og ikke eksisterer nulstrøm. Den afgørende anvendelse af denne enhed er at forhindre DC-spændingsområdet i kredsløbet. Mens vekselstrømskredsløbet problemfrit forhindrer lysbuen ved nulstrømens tilstand, fordi spredningen af energi næsten er nul. Kontaktafstanden skal genvinde den dielektriske evne til at udholde det midlertidige spændingsgenopretningsniveau.

HVDC-drift

I tilfælde af jævnstrømsafbrydende enheder er problemet mere kompliceret, da jævnstrømsbølge ikke har nulstrømme. Og obligatorisk bueforhindring fører til udvikling af enorme forbigående genopretningsspændingsniveauer, og det genopretter at have ingen bueforhindring og forårsager endelig skade på de mekaniske kontakter. I konstruktionen af HVDC-enhed har man for det meste modstået tre problemer, og disse er:

Hindring af buens genoptagelse
Intemperance af lagret energi
Generering af kunstig nulstrøm

Standardafbrydere

Disse enheder overholder afgørende enhedens funktionalitet. Disse standardafbrydere er af enkeltpolet og dobbeltpolet.

Enpolede afbrydere

Disse enheder har funktionerne i

Mest brugt i husholdningsapplikationer
Beskytter enkelt strømforsynet ledning
Disse leverer næsten 120V spænding til kredsløbet
De har evnen til at styre 15 ampere til 30 ampere
Enpolede afbrydere er i tre varianter og er i fuld størrelse (med en bredde på 1 tomme), halv størrelse (med en bredde på en halv tomme) og dobbelt (med en tomme bredde bestående af to kontakter og administrerer et par af kredsløb).

Dobbeltpolede afbrydere

Disse enheder har funktionerne i

Disse leverer næsten 120V / 240V spænding til kredsløbet
De har evnen til at styre 15 ampere til 30 ampere
Mest brugt i store applikationer som varmeapparater og tørretumblere
Beskytter to strømførende ledninger

I denne artikel er de forskellige typer afbrydere, dvs. luftafbryder, SF6 afbryder, vakuumafbryder og olieafbryder blevet diskuteret i en kort detalje bare for at forstå grundlæggende koncept om disse afbrydere . Og deres underopdeling diskuteres også sammen med fordele og ulemper. Vi har diskuteret hvert koncept meget tydeligt. Hvis du ikke har forstået noget af emnerne, føler du, at der mangler oplysninger, eller til at gennemføre elektriske projekter for ingeniørstuderende, er du velkommen til at kommentere i nedenstående afsnit.