Wat is de ware betekenis van lucht in luchtschakelaar

In laag-stroomdistributiesystemen is 'luchtschakelaar' een veelgebruikte term; de formele naam is laag-stroomonderbreker of automatische luchtstroomonderbreker. De 'lucht' verwijst hier niet naar de schakelaar die stroom door lucht geleidt, maar eerder naar het feit dat het boog-dovende medium tussen de contacten lucht is wanneer de stroomonderbreker het circuit verbreekt.

 

Vanuit elektrotechnisch perspectief wordt de term 'lucht' voornamelijk gebruikt om onderscheid te maken tussen het type isolatie en boog{0}}blusmedium dat door de stroomonderbreker wordt gebruikt bij het onderbreken van de stroom. Het contactsysteem van een luchtschakelaar werkt in een luchtomgeving met atmosferische druk en vertrouwt op de isolerende eigenschappen van de lucht zelf en een speciaal ontworpen boog-blusstructuur om de boog te doven. Deze eigenschap onderscheidt hem duidelijk van vacuümstroomonderbrekers, SF₆-stroomonderbrekers, enz.

 

 

Een luchtschakelaar is een schakelaarbeveiligingsapparaat dat geschikt is voor laag-spanningssystemen van 400 V en lager, en dat verbindings-, ontkoppelings-, controle- en meerdere beveiligingsfuncties integreert. Het kan worden gebruikt voor het regelen van de aan/uit-status van normale belastingscircuits, maar ook voor het onregelmatig starten van motoren, en verbreekt automatisch de stroomvoorziening wanneer een circuit niet goed functioneert.

 

In laag-stroomdistributienetwerken en elektrische aandrijfsystemen voeren luchtstroomonderbrekers cruciale taken uit, zoals bescherming tegen overbelasting, kortsluit-beveiliging en bescherming tegen onderspanning, en vormen ze een van de kerncomponenten die de veilige werking van elektrische systemen garanderen.

 

Vanuit het perspectief van de betrouwbaarheid van de elektrische verbinding omvatten luchtstroomonderbrekers een groot aantal elektrische contacten, en hun materialen en structuur zijn rechtstreeks van invloed op het breekvermogen, de levensduur en de veiligheid.

 

Het essentiële verschil tussen "lucht"- en vacuümstroomonderbrekers:

 

Luchtstroomonderbrekers worden "lucht" genoemd in tegenstelling tot vacuümstroomonderbrekers:

 

Luchtstroomonderbrekers: contacten openen en sluiten in lucht onder atmosferische druk; de elektrische boog wordt gegenereerd in het luchtmedium en wordt uitgerekt, gekoeld en gedoofd.

 

Vacuümstroomonderbrekers: De contacten zijn ingekapseld in een vacuümonderbrekerkamer, wat resulteert in vrijwel geen oxidatie, een langere levensduur van de contacten en hogere breukprestaties.

 

Omdat lucht het medium is, worden de contacten van een luchtstroomonderbreker onvermijdelijk beïnvloed door oxidatie en boogerosie tijdens langdurig gebruik-.

 

Daarom maken hun contactmaterialen doorgaans gebruik van zilveren elektrische contacten of samengestelde edelmetaalstructuren om de contactweerstand te verminderen en de duurzaamheid te verbeteren.

 

 

Automatische luchtstroomonderbrekers bestaan ​​doorgaans uit de volgende vijf kernonderdelen:

Neem contact op met apparaat

Boogblusapparaat

Trip-mechanisme

Transmissiemechanisme

Beschermend apparaat

 

Hiervan is het contactsysteem een ​​belangrijk onderdeel van de stroomonderbreker, waarbij vaak gebruik wordt gemaakt van samengestelde contacten of vaste zilveren contacten om de geleidbaarheid en boogweerstand in evenwicht te brengen. In sommige ontwerpen worden ook bimetaalzilvercontacten gebruikt om de thermische stabiliteit en levensduur te verbeteren.

 

Wanneer er kortsluiting optreedt, worden de contacten snel gescheiden, waardoor een sterke boog in de lucht ontstaat. Het metalen rooster in de boogdovende kamer verdeelt en verlengt de boog, terwijl het omringende isolatiemateriaal verdampt en warmte absorbeert, waardoor een snelle boogdoving en stroombegrenzing wordt bereikt.

 

 

Stroomonderbrekers hebben doorgaans een dubbele uitschakeleenheid, waarbij voornamelijk gebruik wordt gemaakt van de volgende drie uitschakelmethoden:

 

1. Elektromagnetische uitschakeling (onmiddellijke bescherming)

Wanneer er een kortsluiting of ernstige overbelastingsstroom optreedt, genereert de spoel een sterk magnetisch veld, waardoor het anker snel wordt aangetrokken, waardoor het mechanisme wordt geactiveerd om onmiddellijk de hoofdcontacten te openen.

 

2. Thermische uitschakeling (beveiliging tegen omgekeerde tijd)

Wanneer er een algemene overbelasting optreedt, buigt de bimetaalstrip door de hitte, waardoor de actie om het circuit te onderbreken wordt vertraagd. Deze bimetaalstructuur heeft in principe vergelijkbare thermische responseigenschappen als het bimetaalklinknagelcontact.

 

3. Uitschakeling door onderspanning

Wanneer de voedingsspanning aanzienlijk daalt of verdwijnt, openen de contacten automatisch om te voorkomen dat apparatuur onder abnormale spanning werkt.
 

 

De veiligheid en levensduur van een stroomonderbreker zijn grotendeels afhankelijk van de keuze van het contactmateriaal. Vanwege de risico's van vonkontlading en oxidatie in de lucht, gebruiken contacten doorgaans een zilver-bevattend edelmetaalsysteem, zoals Switch Silver Contact of Noble Metals Contact.

 

In scenario's met hoge- schakeling of hoge- stroom kunnen bimetaalcontacten met koude kop of elektrische precisiecontacten worden gebruikt om een ​​evenwicht te bereiken tussen geleidingsvermogen, mechanische sterkte en slijtvastheid.

 

Voor onderdelen waarbij sprake is van glijden of onmiddellijk contact,Glijdende elektrische contactenBij het ontwerp wordt ook rekening gehouden met structuren met elektrische veercontacten om de contactstabiliteit te garanderen.

 

 

Vanuit technisch perspectief weerspiegelt de "lucht" in "luchtstroomonderbreker" voornamelijk de volgende drie betekenissen:

Het boog-blusmedium is lucht, en geen vacuüm- of gas-isolatiemedium.

De contacten werken in een omgeving met atmosferische druk, waardoor hogere eisen worden gesteld aan het ontwerp van het contactmateriaal.

Geschikt voor laag-systemen en biedt aanzienlijke voordelen op het gebied van kosten, structuur en onderhoud.

 

Daarom is 'lucht' niet simpelweg een naamgevingsconventie, maar een samenvatting op hoog-niveau van het werkmedium, het toepassingsniveau en de technische benadering van de stroomonderbreker.

 

 

Als een van de meest elementaire en belangrijkste beschermende elektrische apparaten in laag-stroomdistributiesystemen, weerspiegelt de 'lucht' in de naam van de luchtstroomonderbreker nauwkeurig het boog-dovende principe en de gebruiksomgeving. Omdat de contacten de stroom in de lucht onderbreken, worden hogere eisen gesteld aan de materiaaleigenschappen en het structurele ontwerp van elektrische contactcircuits.

 

Door rationeel contactmaterialen van edele metalen te selecteren en de boogdovende structuur en het uitschakelmechanisme te optimaliseren, kunnen luchtstroomonderbrekers op betrouwbare wijze de stroom onderbreken onder complexe bedrijfsomstandigheden, waardoor een stabiele en veilige basis wordt geboden voor moderne energiesystemen.