Miksi meitä tarvitaan ja mitä ovat virrankytkentälaitteet

Kytkinlaite suorittaa päätehtävän sähköpiirin ohjaamiseksi: kytkee sen päälle ja pois. Tämäntyyppiset laitteet sisältävät: veitsikytkimet, kytkimet, erottimet.

Kytkimet on suunniteltu kytkemään sähköpiirit päälle ja pois "jännitteistä" eli kun sähkövirta kulkee piirin läpi.

Kaikki sähkölaitteet, joissa on liikkuvia osia, voidaan jakaa automaattisiin ja ei-automaattisiin. Automaattiset - nämä ovat laitteita, jotka tulevat toimintaan tietystä piiritilasta tai koneista, ja ei-automaattisia, joiden toiminta riippuu vain käyttäjän tahdosta.

Katkaisijat ovat matalajännitteisiä (saatavilla jännitteelle 1000 V asti) ja korkeajännitteisiä (yli 1000 V jännitteelle).

Yksinkertaisin ei-automaattinen pienjännitekytkin - vaihtaakoostuu pääasiassa liikkuvasta terästä, kiinteästä koskettimesta ja kahvasta.

Käyttäjä kytkee kytkimen päälle tai pois päältä manuaalisesti kääntämällä terää pysty- tai vaaka-asentoon. Katkaisijan koskettimet sijaitsevat vain ilmassa.

Yksinkertainen yksinapainen ruplakytkin

700 ruplaa historiallisessa vesivoimalassa Saksassa

Sulakkeet sisäkojeistoissa Kiinassa

Käyttöjännitteen ja tehon kasvaessa tällainen laite ei enää pysty vastaamaan työn tarpeisiin, ja vähitellen ilmestyy yhä kehittyneempiä kytkimiä.

Sähköasennuksissa, joiden jännite on enintään 1000 V, niitä käytetään laajimmin erityyppiset ilmankatkaisimet.

Siemens pienjännitekatkaisija virralle 16A

Schneider Electric 125 A pienjännitekatkaisin

Kotitalouskatkaisijat sähköhuoneessa (niiden välillä on 30 vuoden tauko)

Kun piiri on jännitteetön kytkimen taipuvien koskettimien välillä syntyy sähkökaari maksetaan. Valokaarisammutuksen parantamiseksi koneissa käytetään valokaaren sammutusprosessia parantavia erikoislaitteita, ns. valokaaren sammutuskammiot erilaisia ​​malleja.

Suljetun kojeiston sähköpaneeli

Korkeajännitepiireissä yksinkertainen ilmakatkaisija ei enää täytä toimintavaatimuksia. Ensimmäinen asia, joka tehtiin kytkimen suunnittelun parantamiseksi, oli koskettimien laskeminen muuntajaöljyssä, jolloin tuloksena on niin kutsuttu öljykytkin. Tällä hetkellä öljynmurskain on jo erittäin monimutkainen laite, joka käyttää työhönsä monia tieteen ja teknologian saavutuksia.

Muuntajan sähköaseman korkeajänniteöljykatkaisin

Öljykytkimen toiminta sammutuksen aikana vähenee seuraavasti: kaaren korkean lämpötilan vaikutuksesta öljy hajoaa kaasuiksi, joiden pääkomponentti on vety.Näin ollen kaari palaa kaasuväliaineessa, joka on dynaamisessa tilassa, ionisoituneiden ja ionisoimattomien hiukkasten, kylmän ja kuuman kaasun hiukkasten raju sekoittuminen ja jollain hetkellä, jolloin virta kulkee nollan läpi, tapahtuu jaksollisuus, kaari sammuu.

Kaasun muodostuminen on erittäin voimakasta, kytkimeen muodostuu merkittävää painetta ja jos kytkintä ei ole suunniteltu oikein, se voi räjähtää.

Valokaarisammutuskammioilla varustetuilla öljykatkaisimilla valokaaren sammutus on kivuttomampaa ja nopeampaa. Tässä kaaren energiaa käytetään paineen luomiseen, joka lisää huomattavasti kaasun liikettä kaaren ympäri ja siten myötävaikuttaa kaaren sammuttamiseen.

Kameramalleja on monia ja niiden toimintaperiaatteet ovat melko erilaisia, mutta ne kaikki palvelevat pääasiassa yhtä kahdesta tarkoituksesta:

• tai luoda öljyn ja kaasun liikettä valokaaren suhteen;
• tai kaaria siirretään suhteessa öljyyn ja erityisten kammioiden seiniin.

Tällaisissa kytkimissä käyttö ei ole enää rakenneyksikkö kytkimellä: useimmissa tapauksissa käyttö on toteutettu rakenteellisesti erillään kytkimestä ja liitetään jälkimmäiseen erityismekanismeilla.

On myös monia muita korkeajännitekatkaisijoita, jotka ovat jo kauan sitten korvanneet öljykatkaisijat. Tämä esim. pienet öljyn kytkimet, joissa käytetään posliinisäiliöitä, joten säiliön kosketusosien erityistä eristystä ei tarvita ja öljyn määrä niissä on paljon pienempi.

Öljypylvään kytkin jännitteelle 10 kV

Seuraavaksi mainittakoon "paineilmakatkaisimet", joissa kaari sammutetaan paineilmasuihkulla. Näillä kytkimillä on useita etuja, ja ne korvaavat yhä enemmän öljykytkimiä. Niiden käyttö toimii myös paineilmalla, mutta ohjaus on sähköinen.

Ilmakatkaisin jännitteelle 110 kV

Käytössä on myös nykyaikaiset alipaine- ja SF6-katkaisijat.

Tyhjiökatkaisin

Katkaisija SF6

Modernien avainten muotoilu on hyvin monipuolinen ja voit lukea niistä lisää täältä:Korkeajänniteöljyn, SF6:n ja tyhjökatkaisijoiden vertailuominaisuudet

Erottimet ovat myös korkeajännitteisiä kytkinlaitteita, mutta niitä ei ole suunniteltu kytkeytymään päälle ja pois päältä jännitteisenä (paitsi erittäin alhaisten virtojen kytkentätapauksissa, jotka on erityisesti ilmoitettu kullekin erotintyypille).

Korkeajänniteerotinpääsääntöisesti se on rakennettu ilmalla, eli koskettimilla, jotka ovat yksinkertaisesti ilmassa, koska yksi erottimen päävaatimuksista on, että sen koskettimet ovat suoraan näkyvissä, joten on mahdollista määrittää tarkasti, onko erotinta päälle tai pois päältä.

Erotin

Pohjimmiltaan erotin on sähkölaite, joka on suunniteltu yhdistämään (tai irrottamaan) kaksi metallista piirin osaa, kun virta ei voi kulkea näiden osien läpi.

Erottimen rakenne on hyvin samanlainen kuin veitsikytkimen rakenne, vain sen korkeaa käyttöjännitettä vastaavat mitat ovat paljon suurempia ja käyttöjärjestelmä on paljon monimutkaisempi kuin veitsikytkimen.

Useita muita päälle- ja poiskytkentätoimintoja suorittavia laitteita voidaan lukea esimerkiksi virrankytkentälaitteiden ansioksi kuorman katkaisijat, erottimet ja oikosulut, mutta tässä artikkelissa luetellut laitteet ovat kytkentälaitteiden merkittävimmät edustajat.

Katso myös: Mitä ne ovat, miten pienjännitekojeistot on järjestetty ja miten ne toimivat