Disjuntor a ar: princípio de funcionamento e vantagens

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Última modificação: 2024-02-12 12:02

O disjuntor a ar é um dispositivo mecânico de comutação que extingue o arco com ar comprimido, e desliga, conduz, liga correntes quando o circuito é instalado. É utilizado para prevenir curtos-circuitos e sobrecargas em instalações elétricas, bem como no controle de circuitos elétricos. Algumas unidades estão equipadas com uma função de proteção adicional contra quedas críticas de tensão e outras situações.

Descrição

Existem certos requisitos para dispositivos deste tipo, incluindo a garantia de uso contínuo seguro e proteção confiável contra sobrecargas e curtos-circuitos na rede. A qualidade do dispositivo tem um papel especial, pois a operação dos disjuntores de ar pode ocorrer em diversas condições de temperatura e umidade, na presença decargas de vibração e comutação frequente. Os receptores elétricos estão sob influência eletrodinâmica e térmica dos interruptores, graças a isso, as perdas tecnológicas são minimizadas e a vida útil é aumentada.

Os disjuntores de ar automáticos controlam e protegem a rede ao mesmo tempo. Eles são classificados em vários tipos de acordo com o tempo de resposta, que é alocado para a abertura dos contatos a partir do momento do sinal:

• seletivo;
• padrão;
• alta velocidade (tem uma função de limitação de corrente).

Dispositivos de óleo

Tais produtos são feitos na forma de um tanque de forma retangular, oval ou redonda. Os disjuntores a óleo foram inventados no final do século passado e atuavam como disjuntores em circuitos de alta tensão. Os isoladores com contatos fixos são passados por sua tampa, fixada em ambas as extremidades. Usando uma haste isolante, o dispositivo de acionamento é conectado a um contato móvel, que, por sua vez, está localizado entre dois contatos fixos unipolares. Eles são completamente cobertos com óleo de transformador, que enche o tanque até um certo nível. A almofada de ar ocupa o espaço entre a tampa e a superfície do óleo.

Montagem

O design do dispositivo está em uma caixa dielétrica. Os disjuntores de ar usados para baixa tensão são fixados no local com um trilho DIN. Para parafusar elementosa fiação está conectada e, usando a alavanca, o dispositivo é desligado e ligado. A caixa é mantida no trilho por uma trava especial - para que o dispositivo possa ser removido rapidamente, movendo-o primeiro. Os contatos fixos e móveis são essenciais para o processo de comutação do circuito. O elemento móvel usa uma mola para permitir que os contatos sejam liberados. Esta ação pode ser realizada por um divisor magnético ou térmico.

Divisor de Calor

A placa bimetálica que compõe o divisor térmico é aquecida pelo fluxo de tensão. O mecanismo de divisão ocorre após a dobra da placa, causada pela passagem de uma corrente com tensão acima do valor ajustado. As propriedades da corrente afetam diretamente o período de resposta, que pode ser de uma hora. O elemento responde à tensão definida durante a produção. O disjuntor de ar HBV pode ser usado imediatamente após a placa atingir a temperatura normal, o que não é típico para um fusível flutuante.

Divisor Magnético

O mecanismo de ação do dispositivo magnético é acionado por um núcleo móvel. O divisor deste tipo é um solenóide, através do enrolamento do qual a corrente passa pelo interruptor, quando o valor nominal é excedido, o núcleo começa a se retrair. O tipo magnético tem a propriedade de resposta instantânea, da qual o térmico não pode se orgulhar, mas a reação ocorre apenas se o limite definido for significativamente excedido. Várias variedades são usadas, com diferentes graus de sensibilidade.

No processo de divisão, existe a possibilidade de um arco elétrico. Para evitar isso, uma grade de arco é colocada ao lado dos contatos e os próprios elementos são feitos de uma forma especial.

Visualizações

O disjuntor a ar pode ter diferentes características e recursos, que são divididos em alguns tipos:

• com e sem capacidade de limitação de corrente;
• o polo do dispositivo depende do número de polos disponíveis;
• com divisor de tensão zero, independente ou máximo;
• sem contatos e com contatos livres existentes para redes secundárias;
• propriedades do atraso do período do divisor de corrente podem ser diferentes: por exemplo, os dispositivos podem ter um atraso que tem uma dependência inversa da tensão, independente da tensão, ou pode estar ausente; uma variante que combina todas as propriedades também é possível;
• disjuntores de ar, cujo dispositivo possui uma conexão universal, combinada (terminais inferiores com conexão traseira e terminais superiores com conexão frontal) e frontal;
• Mola acionada, motorizada ou manual.

Arc quenching

O projeto pode ter de um a quatro pólos, embora em qualquer caso existam contatos auxiliares, um divisor, um dispositivo de divisão, um sistema de extinção de arco elétricoe o sistema de contato principal. Pode ser de estágio único (no caso de utilização de elementos metalocerâmicos), de dois estágios (arco e contatos principais) e de três estágios (além do arco e contatos principais, são adicionados contatos intermediários).

O sistema de extinção do arco pode ser feito com calhas especiais de arco nas câmaras ou ter câmaras com pequenos vãos. Para operação em alta tensão, são utilizados tipos combinados, combinando duas opções para extinção do arco.

Recursos

Qualquer disjuntor a ar VVB possui um limite de tensão de curto-circuito definido, se houver uma corrente maior que o parâmetro existente, existe a possibilidade de soldagem ou queima dos contatos e, como resultado, o dispositivo quebra. Pode ser realizado em versão retrátil ou estacionária, e possuir acionamento motorizado ou manual. O drive pode ter ações pneumáticas, remotas, eletromagnéticas e outras e foi projetado para desligar e ligar o dispositivo.

Um relé com mecanismo direto de ação atua como um divisor. Nesse caso, as peças termobimetálicas ou eletromagnéticas fornecem um desligamento se a rede primária for caracterizada pela ausência de corrente, bem como durante sobrecarga e curto-circuito. O design de divisão inclui molas de disparo, balancins, travas e alavancas. Além de abrir o disjuntor, é utilizado para evitar a possibilidade de fechamento em curto-circuito.

Trecho

O processo de desligamento pode ser caracterizado pela presença de um atrasoou sua ausência. O tipo de interruptor, em particular a velocidade de sua resposta, depende do intervalo de tempo durante o qual o valor existente é excedido e os contatos divergem. Assim, comutadores de alta velocidade, seletivos e padrão tornaram-se difundidos. As duas últimas opções não têm a capacidade de limite de corrente. Em dispositivos seletivos, a proteção da rede é realizada por meio de chaves instaladas com diferentes velocidades de resposta: o consumidor tem o valor mínimo, este parâmetro aumenta gradualmente em direção à fonte de alimentação.

Interruptor e fusível

Sobrecargas na rede podem causar incêndio ou pelo menos danos ao equipamento elétrico instalado. Para evitar tais situações, são utilizados um disjuntor de ar para STP 100 e um fusível, cujo mecanismo é interromper a corrente, mas cada um deles possui características próprias. A parte principal do fusível é um elemento metálico que derrete quando aquecido excessivamente. O disjuntor de ar usa um mecanismo especial que é acionado por uma tensão crítica, e é suficiente para acionar o dispositivo após a reação, enquanto os fusíveis geralmente precisam ser substituídos por novos, mas sua principal vantagem é a velocidade de resposta rápida.

Também vale a pena notar que dependendo das condições de operação, cada uma das opções é mais preferível. Os fusíveis são implementados em todos oslojas de produtos relacionados e se destacam pelo baixo custo. A resposta rápida de sobretensão fornece proteção confiável para dispositivos altamente sensíveis.

Além de ser rearmável, o disjuntor a ar de 110kV tem muitos outros pontos positivos. Por exemplo, você pode identificar imediatamente o dispositivo de reação e trazê-lo rapidamente para o trabalho.

Lados negativos

A principal desvantagem é a instalação dispendiosa e posterior reparo de disjuntores de ar. Eles também são caracterizados por uma velocidade de resposta mais lenta por ultrapassar a corrente nominal, devido a isso existe a possibilidade de danos aos dispositivos eletrônicos. Além disso, são sensíveis ao estresse mecânico e vibração.

Como o disjuntor de ar e o fusível têm funções diferentes, eles não podem ser trocados. Para decidir de qual dispositivo você precisa, você deve entrar em contato com os profissionais, eles o ajudarão a escolher a melhor opção para a rede elétrica existente.

Proteção adicional

Para evitar danos aos dispositivos causados por picos de energia, a proteção contra picos de rede é usada. Existem duas opções para montar tais dispositivos: em um trilho especial em um armário elétrico quando usado para um grupo de consumidores de energia ou localmente em um dispositivo específico.

Tais dispositivos permitem filtrar picos de energia de emergência na rede externa e bloquear fluxos de alta potência. Apesar deo fato de os picos de tensão não atingirem os consumidores de energia, o fluxo de corrente permanece no mesmo nível. Os circuitos eletrônicos mais recentes garantem tempos de execução longos e tempos de resposta rápidos. A proteção de rede devido aos processadores eletrônicos reage ao excesso de parâmetros em milésimos de segundo.

Eficiência

Hoje, vários tipos de disjuntores pneumáticos tornaram-se mais perfeitos e funcionais, isso foi conseguido com as seguintes adições:

• Geradores usam um circuito de resfriamento forçado.
• Materiais de qualidade e construção meticulosa garantem grande confiabilidade e uma longa vida útil antes da necessidade de reparos.
• Os surtos de comutação adquiriram uma limitação, cuja presença desempenha um papel especial para dispositivos de alta tensão.
• O layout de série modular oferece a capacidade de criar módulos idênticos de várias séries, caracterizados por uma ampla faixa de tensão, para testar e realizar dispositivos que são fáceis de fabricar, instalar e operar.
• Use esquemas de controle com resposta rápida e variação de tempo mínima. Sua principal tarefa é garantir a operação de dispositivos para um excesso significativo de tensão e desconexão durante meio ciclo. Além disso, devido a eles, dispositivos com função de ligar e desligar síncrono.
• Elementos para extinção do arcocolocado em ar comprimido. Isso alcança características de alto rendimento para tensão nominal, isolamento confiável de folgas entre contatos, resposta rápida e propriedades de comutação. Na maioria das vezes, a pressão do ar está na faixa de 6-8 MPa.