ประเภทและประเภทของเบรกเกอร์วงจรในเครือข่ายไฟฟ้าคืออะไร

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างอุปกรณ์สวิตชิ่งเหล่านี้จากอุปกรณ์อื่นที่คล้ายคลึงกันคือการผสมผสานความสามารถที่ซับซ้อน:

1. เพื่อรักษาภาระเล็กน้อยในระบบเป็นเวลานานเนื่องจากการส่งกระแสไฟฟ้าที่ทรงพลังที่เชื่อถือได้ผ่านหน้าสัมผัส

2. เพื่อป้องกันอุปกรณ์ปฏิบัติงานจากความเสียหายจากอุบัติเหตุในวงจรไฟฟ้าโดยถอดปลั๊กไฟออกอย่างรวดเร็ว

ภายใต้สภาวะการทำงานของอุปกรณ์ปกติ ผู้ควบคุมสามารถเปลี่ยนโหลดได้ด้วยตนเองโดยใช้เบรกเกอร์วงจร โดย:

• รูปแบบพลังงานที่แตกต่างกัน

• เปลี่ยนการกำหนดค่าเครือข่าย

• การถอนอุปกรณ์ออกจากการทำงาน

สถานการณ์ฉุกเฉินในระบบไฟฟ้าเกิดขึ้นทันทีและเกิดขึ้นเอง บุคคลไม่สามารถตอบสนองต่อรูปร่างหน้าตาของเขาได้อย่างรวดเร็วและใช้มาตรการเพื่อกำจัดพวกเขา ฟังก์ชันนี้กำหนดให้กับอุปกรณ์อัตโนมัติที่ติดตั้งในเบรกเกอร์วงจร

ในกระแสไฟฟ้า การแบ่งระบบไฟฟ้าตามประเภทของกระแสไฟฟ้าเป็นที่ยอมรับ:

• ถาวร;

• สลับไซน์

นอกจากนี้ยังมีการจัดประเภทของอุปกรณ์ตามขนาดของแรงดันไฟฟ้าสำหรับ:

• แรงดันไฟฟ้าต่ำ - น้อยกว่าหนึ่งพันโวลต์

• ไฟฟ้าแรงสูง — อย่างอื่น

สำหรับระบบเหล่านี้ทุกประเภท มีการสร้างเซอร์กิตเบรกเกอร์ของตัวเองที่ออกแบบมาสำหรับการทำงานซ้ำๆ

วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

คีย์ประเภทนี้มีหลากหลายรุ่นที่ผลิตโดยผู้ผลิตสมัยใหม่ จำแนกตามแรงดันไฟเมนและโหลดกระแส

อุปกรณ์ไฟฟ้าสูงถึง 1,000 โวลต์

ตามกำลังไฟฟ้าที่ส่งสวิตช์อัตโนมัติในวงจรกระแสสลับจะแบ่งออกเป็น:

1. แบบแยกส่วน;

2. ในกรณีแม่พิมพ์;

3. เพาเวอร์แอร์

การออกแบบโมดูลาร์

การออกแบบเฉพาะในรูปแบบของโมดูลมาตรฐานขนาดเล็กที่มีความกว้างหลายเท่าของ 17.5 มม. กำหนดชื่อและการออกแบบโดยมีความเป็นไปได้ในการติดตั้งบนราง Din

โครงสร้างภายในของเบรกเกอร์วงจรตัวใดตัวหนึ่งแสดงในรูปภาพ ตัวเครื่องทำจากวัสดุไดอิเล็กทริกที่ทนทานซึ่งช่วยกำจัด ไฟฟ้าช็อตให้กับบุคคล.

สายจ่ายไฟและสายสัญญาณออกเชื่อมต่อกับแผงขั้วต่อด้านบนและด้านล่างตามลำดับ สำหรับการควบคุมสถานะสวิตช์ด้วยตนเอง จะมีการติดตั้งคันโยกที่มีตำแหน่งคงที่สองตำแหน่ง:

• อันบนออกแบบมาเพื่อจ่ายกระแสผ่านหน้าสัมผัสของแหล่งจ่ายไฟแบบปิด

• ด้านล่าง — ทำให้วงจรไฟขาด

เครื่องจักรเหล่านี้แต่ละเครื่องได้รับการออกแบบมาสำหรับการทำงานต่อเนื่องด้วยค่าที่แน่นอน จัดอันดับปัจจุบัน (หยิน). หากโหลดมีขนาดใหญ่ขึ้น หน้าสัมผัสไฟฟ้าจะขาด เพื่อจุดประสงค์นี้ การป้องกันสองประเภทถูกวางไว้ภายในกล่อง:

1. ระบายความร้อน;

2. การขัดจังหวะในปัจจุบัน

หลักการของการทำงานทำให้สามารถอธิบายลักษณะเวลาปัจจุบันได้ ซึ่งแสดงการขึ้นต่อกันของเวลาการดำเนินการป้องกันกับโหลดหรือกระแสไฟฟ้าขัดข้องที่ไหลผ่าน

กราฟที่แสดงในภาพแสดงสำหรับเบรกเกอร์เฉพาะหนึ่งตัวเมื่อเลือกโซนการทำงานจำกัดที่ 5 ÷ 10 เท่าของพิกัดกระแส

ในกรณีที่โอเวอร์โหลดเริ่มต้น ระบายความร้อนจาก จาน bimetallicซึ่งกระแสที่เพิ่มขึ้นจะค่อยๆ ร้อนขึ้น โค้งงอและทำหน้าที่ในกลไกการปิดเครื่อง ไม่ใช่ในทันที แต่มีการหน่วงเวลา

ดังนั้นจึงช่วยให้โอเวอร์โหลดขนาดเล็กที่เกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อระยะสั้นของผู้ใช้ลบตัวเองและกำจัดการปิดเครื่องที่ไม่จำเป็น หากโหลดให้ความร้อนที่สำคัญของสายไฟและฉนวน หน้าสัมผัสไฟฟ้าจะขาด

เมื่อเกิดกระแสไฟฟ้าฉุกเฉินในวงจรที่ได้รับการป้องกัน ซึ่งสามารถเผาไหม้อุปกรณ์ด้วยพลังงานของมันได้ ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าจะทำงาน ด้วยแรงกระตุ้นเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของโหลดที่เกิดขึ้น มันจะโยนแกนบนกลไกการเดินทางเพื่อหยุดโหมดนอกขอบเขตทันที

กราฟแสดงให้เห็นว่ายิ่งกระแสลัดวงจรสูงเท่าไร กระแสแม่เหล็กไฟฟ้าก็จะสะดุดเร็วขึ้นเท่านั้น

เครื่องป้องกันไอน้ำอัตโนมัติในครัวเรือนทำงานบนหลักการเดียวกัน

เมื่อกระแสไฟฟ้าปริมาณมากถูกขัดจังหวะ จะเกิดอาร์คไฟฟ้า พลังงานที่สามารถเผาไหม้หน้าสัมผัสได้ เพื่อกำจัดผลกระทบ เบรกเกอร์วงจรจะใช้ห้องดับไฟอาร์คซึ่งแบ่งการปล่อยอาร์คออกเป็นลำธารเล็ก ๆ และดับไฟเนื่องจากการทำความเย็น

ช่องเจาะหลายช่องของโครงสร้างโมดูลาร์

ทริปแม่เหล็กได้รับการปรับและจับคู่ให้ทำงานกับโหลดเฉพาะ เนื่องจากสร้างทรานเซียนท์ที่แตกต่างกันเมื่อเริ่มต้น ตัวอย่างเช่น เมื่อเปิดสวิตช์ไฟต่างๆ กระแสไฟเข้าในระยะสั้นเนื่องจากความต้านทานที่เปลี่ยนแปลงของไส้หลอดอาจเข้าใกล้สามเท่าของค่าเล็กน้อย

ดังนั้นสำหรับกลุ่มซ็อกเก็ตของอพาร์ทเมนต์และวงจรไฟจึงเป็นเรื่องปกติที่จะเลือกสวิตช์อัตโนมัติที่มีคุณสมบัติเวลาปัจจุบันของประเภท «B» นั่นคือ 3 ÷ 5 นิ้ว

มอเตอร์เหนี่ยวนำ เมื่อหมุนโรเตอร์ขับเคลื่อน จะทำให้เกิดกระแสเกินมากขึ้น สำหรับพวกเขา เลือกเครื่องจักรที่มีลักษณะ «C» หรือ — 5 ÷ 10 นิ้ว เนื่องจากเวลาและกระแสสำรองที่สร้างขึ้นทำให้มอเตอร์หมุนและรับประกันว่าจะเข้าสู่โหมดการทำงานโดยไม่ต้องปิดเครื่องโดยไม่จำเป็น

ในการผลิตทางอุตสาหกรรม บนเครื่องตัดโลหะและกลไกต่างๆ มีโหลดไดร์ฟที่เชื่อมต่อกับมอเตอร์ซึ่งสร้างโอเวอร์โหลดเพิ่มขึ้น เพื่อจุดประสงค์ดังกล่าว จะใช้สวิตช์อัตโนมัติที่มีคุณสมบัติ «D» ที่มีพิกัด 10 ÷ 20 นิ้ว พวกเขาพิสูจน์ตัวเองได้ดีเมื่อทำงานในวงจรที่มีโหลดแบบแอคทีฟอินดักทีฟ

นอกจากนี้ เครื่องจักรยังมีคุณสมบัติมาตรฐานเวลาปัจจุบันอีกสามประเภทที่ใช้สำหรับวัตถุประสงค์พิเศษ:

1. "A" — สำหรับการเดินสายยาวที่มีโหลดที่ใช้งานอยู่หรือการป้องกันอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีค่า 2 ÷ 3 In

2. "K" — สำหรับโหลดอุปนัยที่แสดง;

3. «Z» — สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ในเอกสารทางเทคนิคของผู้ผลิตต่างๆ ค่าขีดจำกัดสำหรับสองประเภทสุดท้ายอาจแตกต่างกันเล็กน้อย

เบรกเกอร์วงจรกล่องขึ้นรูป

อุปกรณ์ประเภทนี้สามารถเปลี่ยนกระแสไฟได้สูงกว่าแบบโมดูลาร์ โหลดของพวกเขาสามารถเข้าถึงค่าได้ถึง 3.2 กิโลแอมแปร์

ผลิตขึ้นตามหลักการเดียวกับโครงสร้างโมดูลาร์ แต่คำนึงถึงความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับการส่งโหลดที่เพิ่มขึ้น พวกเขาพยายามให้ขนาดที่ค่อนข้างเล็กและมีคุณภาพทางเทคนิคสูง

เครื่องจักรเหล่านี้ออกแบบมาเพื่อการทำงานที่ปลอดภัยในโรงงานอุตสาหกรรม ตามค่าของกระแสที่ระบุพวกเขาจะถูกแบ่งออกเป็นสามกลุ่มตามเงื่อนไขโดยมีความสามารถในการเปลี่ยนโหลดได้สูงสุด 250, 1,000 และ 3200 แอมแปร์

การออกแบบโครงสร้างของร่างกาย: แบบสามหรือสี่เสา

สวิตช์แอร์ไฟฟ้า

ทำงานในการติดตั้งทางอุตสาหกรรมและทนกระแสที่หนักมากได้ถึง 6.3 กิโลแอมแปร์

อุปกรณ์เหล่านี้เป็นอุปกรณ์ที่ซับซ้อนที่สุดสำหรับการสลับอุปกรณ์แรงดันต่ำใช้สำหรับการทำงานและการป้องกันระบบไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์อินพุตและเอาท์พุตสำหรับระบบจำหน่ายไฟฟ้าแรงสูงและสำหรับเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หม้อแปลง ตัวเก็บประจุ หรือมอเตอร์ไฟฟ้ากำลังสูง

การแสดงแผนผังของโครงสร้างภายในแสดงในรูปภาพ

ตอนนี้มีการใช้การตัดการเชื่อมต่อสองครั้งของหน้าสัมผัสการจ่ายไฟและห้องดับเพลิงส่วนโค้งพร้อมกริดได้รับการติดตั้งที่แต่ละด้านของการตัดการเชื่อมต่อ

อัลกอริทึมของการทำงานประกอบด้วยคอยล์ปิด, สปริงปิด, มอเตอร์ขับเคลื่อนของประจุสปริงและองค์ประกอบอัตโนมัติ หม้อแปลงกระแสที่มีคอยล์ป้องกันและการวัดถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อตรวจสอบโหลดปัจจุบัน

อุปกรณ์ไฟฟ้ามากกว่า 1,000 โวลต์

เซอร์กิตเบรกเกอร์สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงเป็นอุปกรณ์ทางเทคนิคที่ซับซ้อนมากและทำขึ้นแยกกันอย่างเคร่งครัดสำหรับแต่ละระดับแรงดันไฟฟ้า พวกเขาใช้กันทั่วไป ของสถานีย่อยหม้อแปลงไฟฟ้า.

มีข้อกำหนดสำหรับพวกเขา:

• ความน่าเชื่อถือสูง

• ความปลอดภัย;

• ผลผลิต;

• สะดวกในการใช้;

• ความเงียบสัมพัทธ์ระหว่างการทำงาน

• ราคาที่เหมาะสม

โหลดที่แตก เบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าแรงสูง ในกรณีที่มีการหยุดฉุกเฉินพร้อมกับส่วนโค้งที่แรงมาก มีการใช้วิธีการต่างๆ เพื่อดับไฟ รวมทั้งการตัดวงจรในสภาพแวดล้อมพิเศษ

สวิตช์นี้ประกอบด้วย:

• ระบบการติดต่อ

• อุปกรณ์ดับเพลิงอาร์ค

• ชิ้นส่วนที่มีชีวิต

• ที่อยู่อาศัยฉนวน

• กลไกขับเคลื่อน

หนึ่งในอุปกรณ์สวิตชิ่งเหล่านี้แสดงในรูปภาพ

สำหรับการทำงานที่มีคุณภาพสูงของวงจรในโครงสร้างดังกล่าว นอกจากแรงดันไฟฟ้าแล้ว ให้พิจารณา:

• ค่าเล็กน้อยของกระแสโหลดสำหรับการส่งที่เชื่อถือได้ในสถานะเปิด

• กระแสลัดวงจรสูงสุดที่ประสิทธิภาพ ค่าที่กลไกการปิดสามารถทนต่อได้

• ส่วนประกอบที่ยอมรับได้ของกระแส aperiodic ในเวลาที่วงจรขัดข้อง

• ความสามารถในการปิดอัตโนมัติและรอบ AR สองรอบ

ตามวิธีการดับส่วนโค้งระหว่างการสะดุดสวิตช์แบ่งออกเป็น:

• เนย;

• เครื่องดูดฝุ่น;

• อากาศ;

• ก๊าซ SF6;

• แก๊สรถยนต์;

• แม่เหล็กไฟฟ้า

• อัตโนมัติ

เพื่อการทำงานที่เชื่อถือได้และสะดวกสบาย มีการติดตั้งกลไกขับเคลื่อนที่สามารถใช้พลังงานประเภทเดียวหรือหลายประเภทหรือใช้ร่วมกันได้:

• ยกสปริง

• ยกน้ำหนัก;

• ความดันอากาศอัด

• ชีพจรแม่เหล็กไฟฟ้าจากโซลินอยด์

ขึ้นอยู่กับสภาพการใช้งาน สามารถสร้างได้ด้วยความสามารถในการทำงานที่แรงดันไฟฟ้าตั้งแต่หนึ่งถึง 750 กิโลโวลต์รวม โดยธรรมชาติแล้วพวกเขามีการออกแบบที่แตกต่างกัน ขนาด, ความสามารถในการควบคุมอัตโนมัติและระยะไกล, การตั้งค่าการป้องกันสำหรับการทำงานที่ปลอดภัย

ระบบเสริมของเบรกเกอร์วงจรดังกล่าวสามารถมีโครงสร้างแยกที่ซับซ้อนมากและตั้งอยู่บนแผงเพิ่มเติมในอาคารทางเทคนิคพิเศษ

วงจรไฟฟ้ากระแสตรง

เครือข่ายเหล่านี้ยังมีสวิตช์จำนวนมากที่มีความสามารถแตกต่างกัน

อุปกรณ์ไฟฟ้าสูงถึง 1,000 โวลต์

อุปกรณ์โมดูลาร์แบบติดตั้งบนราง DIN ที่ทันสมัยมีการนำเสนออย่างมากมายที่นี่

พวกเขาเสริมคลาสของเครื่องเก่าประเภทนี้ได้สำเร็จ เอพี-50, AE และอื่น ๆ ซึ่งได้รับการแก้ไขบนผนังของแผงด้วยการเชื่อมต่อด้วยสกรู

การออกแบบโมดูลาร์ไฟฟ้ากระแสตรงมีโครงสร้างและหลักการทำงานเหมือนกันกับไฟฟ้ากระแสสลับ สามารถทำได้โดยหนึ่งหรือหลายหน่วยและเลือกตามโหลด

อุปกรณ์ไฟฟ้ามากกว่า 1,000 โวลต์

เซอร์กิตเบรกเกอร์กระแสตรงแรงดันสูงใช้ในโรงงานอิเล็กโทรลิซิส โรงงานอุตสาหกรรมโลหะ ทางรถไฟและการขนส่งไฟฟ้าในเมือง และโรงไฟฟ้า

ข้อกำหนดทางเทคนิคหลักสำหรับการทำงานของอุปกรณ์ดังกล่าวสอดคล้องกับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสสลับ

เบรกเกอร์ไฮบริด

นักวิทยาศาสตร์จาก ABB บริษัทสวีเดน-สวิสสามารถพัฒนาเบรกเกอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแรงดันสูงที่รวมโครงสร้างพลังงานสองแบบไว้ในอุปกรณ์:

1.SF6 ก๊าซ;

2. สูญญากาศ

มันถูกเรียกว่าไฮบริด (HVDC) และใช้เทคโนโลยีการดับอาร์คตามลำดับในสองสื่อในเวลาเดียวกัน: ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์และสุญญากาศ เพื่อจุดประสงค์นี้จึงมีการประกอบอุปกรณ์ต่อไปนี้

แรงดันไฟฟ้าจ่ายไปที่บัสตัวบนของเซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศแบบไฮบริด และถูกลบออกจากบัสด้านล่างของเซอร์กิตเบรกเกอร์ SF6

แหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์สวิตชิ่งทั้งสองเชื่อมต่อเป็นอนุกรมและควบคุมโดยไดรฟ์แยกต่างหาก เพื่อให้อุปกรณ์เหล่านี้ทำงานพร้อมกันได้ อุปกรณ์ควบคุมการทำงานแบบซิงโครไนซ์จึงถูกสร้างขึ้น ซึ่งจะส่งคำสั่งไปยังกลไกควบคุมที่ขับเคลื่อนโดยอิสระผ่านทางช่องแสง

ด้วยการใช้เทคโนโลยีที่มีความแม่นยำสูง นักออกแบบจึงสามารถบรรลุการประสานงานของการทำงานของไดรฟ์ของทั้งสองไดรฟ์ ซึ่งพอดีกับช่วงเวลาน้อยกว่าหนึ่งไมโครวินาที

เบรกเกอร์ถูกควบคุมโดยชุดป้องกันรีเลย์ที่ติดตั้งในสายไฟผ่านตัวทำซ้ำ

เบรกเกอร์วงจรแบบไฮบริดทำให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของคอมโพสิต SF6 และโครงสร้างสุญญากาศได้อย่างมีนัยสำคัญโดยการใช้ประโยชน์จากลักษณะที่รวมกัน ในขณะเดียวกันก็เป็นไปได้ที่จะตระหนักถึงข้อได้เปรียบเหนืออะนาล็อกอื่น ๆ :

1. ความสามารถในการปิดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่ไฟฟ้าแรงสูงได้อย่างน่าเชื่อถือ

2. ความเป็นไปได้ของความพยายามเล็กน้อยในการเปลี่ยนองค์ประกอบพลังงานซึ่งทำให้สามารถลดขนาดลงได้อย่างมากและตามราคาของอุปกรณ์

3. ความพร้อมในการปฏิบัติตามมาตรฐานที่แตกต่างกันสำหรับการสร้างโครงสร้างที่ทำงานเป็นส่วนหนึ่งของเบรกเกอร์แยกหรืออุปกรณ์ขนาดกะทัดรัดของสถานีย่อยหนึ่งแห่ง

4.ความสามารถในการขจัดผลกระทบของความเครียดที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วระหว่างการพักฟื้น

5. ความสามารถในการสร้างโมดูลพื้นฐานสำหรับการทำงานกับแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 145 กิโลโวลต์และอีกมากมาย

คุณสมบัติที่โดดเด่นของการออกแบบคือความสามารถในการตัดวงจรไฟฟ้าใน 5 มิลลิวินาทีซึ่งแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำกับอุปกรณ์ไฟฟ้าของการออกแบบอื่น

เบรกเกอร์ไฮบริดได้รับการจัดอันดับให้เป็นหนึ่งในสิบการพัฒนาประจำปีโดย MIT (Massachusetts Institute of Technology) Technology Review

ผู้ผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้ารายอื่นมีส่วนร่วมในการวิจัยที่คล้ายคลึงกัน พวกเขายังได้ผลลัพธ์บางอย่าง แต่ ABB นำหน้าพวกเขาในเรื่องนี้ ฝ่ายบริหารของบริษัทเชื่อว่าระบบส่งกำลังไฟฟ้ากระแสสลับเป็นสาเหตุของการขาดทุนอย่างหนัก สิ่งเหล่านี้สามารถลดลงได้อย่างมากโดยใช้วงจรไฟฟ้าแรงสูงแบบแรงดันตรง