Повітряні автоматичні вимикачі

Повітряні автоматичні вимикачі (англ. Air Circuit Breakers, ACB) — це високопотужні електричні комутаційні пристрої, що використовуються для автоматичного відключення електричного кола у разі перевантаження, короткого замикання або інших аварійних ситуацій, в електричних колах від 800 А до 10 000 А.

Вони використовуються переважно у промислових електромережах та електрощитовому обладнанні середньої та високої потужності. Ключовою відмінністю від інших видів автоматичних вимикачів є те, що повітряні автомати використовують саме повітря, як середовище для гасіння електричної дуги, від цього й походить їх назва.

Повітряні автомати відносяться до категорії професійного низьковольтного обладнання і використовуються в складних вузлах керування електромережею. Але будова цього серйозного устаткування доволі не складна і зрозуміла.

Повітряний автомат складається з наступних компонентів:

• Привідний механізм: Цей механізм відповідає за розмикання та замикання контактів автоматичного вимикача. Він може бути ручним, електричним або моторизованим.
• Контакти: Повітряні автоматичні вимикачі мають головні контакти, які замикають або розмикають електричне коло. Ці контакти зазвичай виготовлені з високопровідних матеріалів для забезпечення ефективного протікання струму.
• Дугогасна камера: Коли контакти розмикаються під час процесу розмикання кола, дуга утворюється через іонізацію повітря. Дугогасна камера призначена для швидкого гасіння цієї дуги, сприяючи швидкому охолодженню та деіонізації повітря.
• Розчеплювач: виявляє аномальні електричні стани, такі як перевантаження по струму, коротке замикання або замикання на землю. Ініціює розмикання контактів, щоб перервати протікання струму, коли виникають такі несправності. Розчеплювач може бути тепловим, магнітним або комбінованим.
• Ручка керування або панель керування: забезпечує засоби для ручного керування автоматичним вимикачем. У деяких випадках він може бути оснащений панеллю для дистанційного керування та моніторингу.
• Корпус: повітряний автомат розміщено в корпусі, що забезпечує захист від впливу факторів навколишнього середовища, таких як пил та волога. Корпус також забезпечує ізоляцію та безпеку для обслуговуючого персоналу.
• Механічні блокування: Ці функції безпеки запобігають експлуатації повітряного автоматичного вимикача в небезпечних умовах, наприклад, коли контакти зачеплені або коли повітряний автомат знаходиться в тестовому положенні.
• Індикація спрацьовування: Автоматичні вимикачі повітряні часто містять індикатори, які показують, коли автомат спрацював через аномальний стан. Це допомагає в усуненні несправностей та обслуговуванні.
• Допоміжні контакти: Ці контакти використовуються для сигналізації та керування, наприклад, для індикації стану автоматичного вимикача (розімкнутий або замкнутий).

Усі ці компоненти працюють разом, щоб забезпечити надійний та ефективний захист електричних кіл від перевантажень, коротких замикань та інших несправностей.

Повітряні автоматичні вимикачі працюють з контактами у вільному повітрі. Їх спосіб контролю гасіння дуги повністю відрізняється від способу роботи масляних автоматичних вимикачів. Вони завжди використовуються для низьковольтного відключення та в сучасності, як правило, замінюють високовольтні масляні вимикачі.

Повітряні автоматичні вимикачі зазвичай мають дві пари контактів. Головна пара контактів, що виготовлена з міді, проводить струм при нормальному навантаженні. Друга пара виготовлена з вуглецю — це дугогасильний контакт. Коли автоматичний вимикач розмикається, головні контакти розмикаються першими. Коли головні контакти розмикаються, дугогасильні контакти все ще контактують один з одним.

Коробка повітряного автомата виготовлена з ізоляційного та вогнетривкого матеріалу та розділена на різні секції бар'єрами. Низ кожного бар'єру має невеликий металевий провідний елемент, розташований між однією стороною бар'єру та іншою.

Дуговий розряд рухається вгору внаслідок теплового та електромагнітного впливу. Коли дуга рухається вгору, вона потрапляє в дугогасильний жолоб. Потрапляючи в нижню частину жолоба, вона розділяється на багато секцій бар'єрами. Електромагнітні сили в кожній секції дугогасильного жолоба призводять до того, що дуга в секції починає набувати форми спіралі. Усі ці спіралі з'єднані послідовно, так що загальна довжина дуги значно збільшується. Це впливає на зменшення струму в колі. Дуга в жолобі охолоджується, подовжується та розщеплюється, напруга дуги стає набагато більшою, ніж напруга системи під час спрацьовування повітряного автоматичного вимикача, і тому дуга остаточно гасне під час нульового струму. Автоматичний вимикач використовує комбінацію тиску повітря та провідних елементів, щоб безпечно відвести дугу від кола, а потім розтягує її, доки вона не буде усунена.

Отже, повітряні автоматичні вимикачі усувають дугу, підтримуючи стабільний та безпечний струм.

• Високий номінальний струм — часто від 630 А до 6300 А.
• Регульовані характеристики спрацювання — можна точно налаштувати захист для конкретного навантаження.
• Великий ресурс циклів вмикання/вимикання — вони розраховані на часте використання.
• Можливість дистанційного керування — використовуються в автоматизованих системах керування електропостачанням.
• Функція повторного включення — багато моделей здатні автоматично перезапуститися після знеструмлення.

Повітряні автоматичні вимикачі відіграють вирішальну роль у безпеці, надійності та ефективності роботи електричних систем у широкому спектрі застосувань та галузей промисловості. Завдяки високій вимикаючій здатності, надійності, гнучкості та простоті обслуговування, повітряні автомати є незамінною складовою як на промислових підприємствах та виробництвах, так і у комерційних будівлях, центрах обробки даних, на об'єктах виробництва електроенергії, установках відновлюваної енергії, залізничних системах, гірничодобувних підприємствах і т.ін.

Забезпечуючи ефективний захист від перевантажень, коротких замикань та при інших електричних несправностях, повітряні автомати допомагають запобігти пошкодженню обладнання, мінімізувати час простою та, найголовніше — захистити персонал і майно. З розвитком технологій та зростанням попиту на електроенергію, повітряні автоматичні вимикачі залишаються гранично-важливими компонентами сучасної електричної інфраструктури, забезпечуючи безперебійний потік електроенергії та підтримуючи розвиток суспільства та промисловості.

Якщо у вас складна електрична система з потужним навантаженням — саме ACB стане для неї надійним стражем.