Schema van een luchtschakelaar: een praktische handleiding voor de opbouw, bedrading en werking van ACB's

Schema van een luchtschakelaar: een praktische handleiding voor de opbouw, bedrading en werking van ACB's

Een luchtstroombreekdiagram toont hoe een luchtstroomonderbreker, ook wel een ACB genoemd, is opgebouwd en aangesloten binnen een laagspanningskrachtverdelingssysteem. Het bevat meestal het hoofdstroompad, beweegbare en vaste contacten, boogkamer, bedieningsmechanisme, uitschakelunit, stroomtransformatoren, hulpcontacten en de besturingskring die wordt gebruikt voor sluiten, openen en beveiliging.

Voor ingenieurs, paneelbouwers, facilitymanagers en inkopers helpt het schema drie praktische vragen te beantwoorden:

1. Hoe onderbreekt de luchtstroomonderbreker een foutstroom?
2. Waar bevinden zich de aansluitingen voor aanvoer- en afvoerstroom?
3. Welke beveiligings-, besturings- en bewakingscomponenten moeten voor de toepassing worden geselecteerd?

Basisdiagram van een luchtstroomonderbreker

Een vereenvoudigd diagram van een luchtstroomonderbreker kan worden begrepen als twee verbonden delen: de hoofdcircuit en de besturings/beveiligingskring .

Incoming Power
     |
     |  L1 / L2 / L3
     v
+-----------------------------+
|      Air Circuit Breaker    |
|                             |
|  Fixed Contacts             |
|       |                     |
|  Moving Contacts            |
|       |                     |
|  Arc Chute                  |
|       |                     |
|  Current Transformers       |
|       |                     |
|  Electronic Trip Unit       |
|       |                     |
|  Operating Mechanism        |
|  Closing Coil / Shunt Trip  |
|  Auxiliary Contacts         |
+-----------------------------+
     |
     |  L1 / L2 / L3
     v
Outgoing Load

In een echte schakelkast of verdeelinrichting kan de ACB ook accessoires bevatten zoals een spanningsonderbrekingsontkoppeling, een motorisch opwindmechanisme, een mechanische vergrendeling, een elektrische vergrendeling, een communicatiemodule en positie-aanduidingscontacten.

Belangrijkste onderdelen weergegeven in een schema van een luchtstroomonderbreker

1. Hoofdcontacten

De hoofdcontacten voeren de nominale stroom tijdens normaal bedrijf. Een ACB gebruikt doorgaans vaste contacten en beweegbare contacten. Wanneer de onderbreker gesloten is, stroomt de stroom door deze contacten. Wanneer de onderbreker open gaat, scheiden de contacten zich en ontstaat er een boog.

De kwaliteit van het contactsystem beïnvloedt direct de temperatuurstijging, de elektrische levensduur en de onderbrekingsprestaties.

2. Boogscherm

Het boogscherm is een van de belangrijkste onderdelen in een schema van een luchtstroomonderbreker. Wanneer de contacten onder belasting of bij een storing openen, ontstaat er een elektrische boog tussen hen. Het boogscherm verdeelt, koelt en blust de boog in lucht.

Dit is de reden waarom het apparaat een Lucht Circuit Breaker het gebruikt lucht als het boogdovende medium in plaats van vacuüm, olie of gas.

3. Bedieningsmechanisme

Het bedieningsmechanisme regelt de opening- en sluitbeweging van de stroomonderbreker. Het kan handmatig of gemotoriseerd worden bediend.

Veelvoorkomende bedieningscomponenten zijn:

• Handmatige laadhendel
• Veerlaadmechanisme
• Sluitknop
• Openknop
• Motorlaadeenheid
• Mechanische AAN/UIT-indicator
• Indicator voor opgeslagen energie

Bij ACB’s van het uittrektypes is het mechanisme ook afgestemd op de positie van de stroomonderbreker: aangesloten, test, geïsoleerd of uitgetrokken.

4. Elektronische uitschakelunit

De elektronische uitschakelunit bewaakt de stroom en geeft een uitschakelcommando wanneer abnormale omstandigheden optreden. Deze is meestal verbonden met stroomtransformatoren binnen de ACB.

Typische beveiligingsfuncties omvatten:

• Langdurige vertragingbeveiliging
• Kortdurige vertragingbeveiliging
• Onmiddellijke beveiliging
• Grondfoutenbescherming
• Overbelastingsbeveiliging

Geavanceerde uitschakelunits kunnen ondersteuning bieden voor LCD-weergave, foutgeschiedenis, communicatie, energiemeting en instelbare beveiligingsinstellingen.

5. Stroomtransformatoren

Stroomtransformatoren, vaak aangegeven als CT’s in een schema van een luchtstroomonderbreker, meten de stroom die door elke fase loopt. De uitschakelunit gebruikt dit signaal om overbelastingen, kortsluitingen en aardfouten te detecteren.

Een juiste CT-configuratie is belangrijk voor nauwkeurige beveiligingsprestaties.

6. Sluitspoel

De sluitspoel maakt het mogelijk om de luchtstroomonderbreker elektrisch te sluiten. Deze wordt veel gebruikt in systemen voor afstandsbediening, automatische omschakeling en schakelkastpanelen, waarbij operators de onderbreker niet handmatig sluiten.

7. Hulpspoel voor uitschakelen

De hulpspoel voor uitschakelen opent de onderbreker wanneer deze een elektrisch signaal ontvangt. Deze wordt vaak aangesloten op noodstopsystemen, brandbeveiligingssystemen, afstandsuitschakelcommando’s of beveiligingsrelais.

8. Onderspanningsontkoppeling

Een onderspanningsontkoppeling laat de onderbreker uitschakelen wanneer de bedrijfsspanning onder een gespecificeerd niveau daalt. Hierdoor wordt voorkomen dat de onderbreker gesloten blijft tijdens abnormale spanningsomstandigheden.

9. Hulpcontacten

Hulpcontacten verstrekken signaalgegevens over de status van de stroomonderbreker aan besturingscircuits, PLC's, meetapparaten, alarmsystemen en gebouwbeheersystemen.

Veelvoorkomende signalen zijn:

• Stroomonderbreker geopend
• Stroomonderbreker gesloten
• Stroomonderbreker is uitgeschakeld
• Veer opgewonden
• Status van uittrekkende positie

Werkingsprincipe van een luchtstroomonderbreker

Het werkingsprincipe van een luchtstroomonderbreker is gebaseerd op mechanische contactafscheiding en boogdemping in lucht.

Wanneer de luchtstroomonderbreker gesloten is, vloeit stroom door de hoofdcontacten. Als het circuit normaal functioneert, blijft de stroomonderbreker gesloten en levert deze continu stroom aan de belasting.

Wanneer een overbelasting of kortsluiting optreedt, detecteert de uitschakelunit de abnormale stroom via de stroomtransformatoren (CT's). Zodra de gemeten stroom de instelling voor bescherming overschrijdt, activeert de uitschakelunit het uitschakelmechanisme. De beweegbare contacten scheiden zich van de vaste contacten, waardoor de stroomkring wordt onderbroken.

Tijdens deze scheiding ontstaat er een boog tussen de contacten. De boog wordt geleid naar de boogkamer, waar hij wordt opgesplitst in kleinere bogen, afgekoeld en gedoofd. Nadat de boog is gedoofd, stopt de stroomdoorgang en is de downstream-apparatuur beschermd.

Typisch aansluitschema voor een luchtstroomonderbreker

Een typisch aansluitschema voor een luchtstroomonderbreker omvat zowel kracht- als besturingsschakelingen.

Power Circuit:

Transformer / Generator
        |
        v
Main Busbar
        |
        v
Air Circuit Breaker
        |
        v
Distribution Busbar
        |
        v
Loads / MCC / Panels

Control Circuit:

Control Power
     |
     +---- Closing Button ---- Closing Coil
     |
     +---- Trip Button ------- Shunt Trip
     |
     +---- Protection Relay -- Trip Input
     |
     +---- Auxiliary Contact - Status Signal
     |
     +---- Motor Operator ---- Spring Charging

De exacte bedrading is afhankelijk van het ACB-model, de nominale spanning, de besturingsspanning, de toebehoren en het ontwerp van de schakelinstallatie. Volg altijd het door de fabrikant verstrekte aansluitschema voordat u de installatie uitvoert.

Veelvoorkomende soorten aansluitschema’s voor luchtstroomonderbrekers

Aansluitschema voor een vaste luchtstroomonderbreker

Een vaste ACB is direct in de schakelinstallatie gemonteerd. De aansluitklemmen voor de aanvoer en afvoer zijn verbonden met de stroomrail of kabelinstallatie. Deze constructie is geschikt voor toepassingen waarbij frequent uittrekken niet vereist is.

Vaste ACB’s worden vaak gebruikt in compacte verdeelinrichtingen en projecten waar kosten een belangrijke factor zijn.

Schema van een uittrekbare ACB

Een uittrekbare ACB bestaat uit een onderbrekerlichaam en een ondersteuningsconstructie (cradle). De onderbreker kan tussen de aangesloten, test-, geïsoleerde en volledig uitgetrokken positie worden verplaatst.

Deze opbouw verbetert de veiligheid en het gemak bij onderhoud. Het wordt veel gebruikt in hoofdverdeelinrichtingen, industriële schakelinstallaties, datacenters en grote commerciële stroomsystemen.

schema van een 3-polige ACB

Een 3-polige ACB beschermt driefasige circuits zonder de nulgeleider te schakelen. Het wordt veel gebruikt in standaard driefasige laagspanningsverdeelsystemen.

schema van een 4-polige ACB

Een 4-polige ACB schakelt drie fasen en de nulgeleider. Het wordt vaak gebruikt waar nulscheiding vereist is, zoals bij generatorinstallaties, overschakelsystemen en bepaalde commerciële of industriële installaties.

Toepassingsscenario's voor luchtstroomonderbrekers

Luchtstroomonderbrekers worden voornamelijk gebruikt in laagspanningsverdeelsystemen waar een hoge stroomcapaciteit, betrouwbare beveiliging en eenvoudig onderhoud vereist zijn.

Veelvoorkomende toepassingsscenario's zijn:

• Hoofdingangonderbreker voor laagspanningsverdeelinrichtingen
• Beveiliging van de secundaire zijde van transformatoren
• Beveiliging van de generatoruitgang
• Beveiliging van de hoofdverdeelkast
• Automatische omschakelingsystemen
• Industriële installatie vermogende distributie
• Elektrische ruimtes in commerciële gebouwen
• Stroomverdeling in datacenters
• Ingangbeveiliging voor motorbesturingscentra
• Maritieme en infrastructuur-elektrische systemen

Voor toepassingen met hoge stroom is een luchtstroomonderbreker (ACB) vaak de voorkeur boven een gegoten behuizingstroomonderbreker, omdat deze een hogere onderbrekingscapaciteit biedt, flexibeler instelbare beveiligingsinstellingen en betere onderhoudbaarheid.

Hoe u een luchtstroomonderbreker kiest

Bij het selecteren van een ACB is het schema slechts één onderdeel van de beslissing. De technische specificatie moet overeenkomen met het elektrische systeem en de beveiligingsvereisten.

1. Nominale stroom

Kies de nominale stroom op basis van de belastingsstroom, de marge in het systeemontwerp en de temperatuurvoorwaarden. Veelvoorkomende nominale stromen voor ACB’s zijn 630 A, 800 A, 1000 A, 1250 A, 1600 A, 2000 A, 2500 A, 3200 A, 4000 A en hoger.

2. Nominale bedrijfsspanning

De nominale spanning moet overeenkomen met de systeemspanning. Luchtstroomonderbrekers worden veelal gebruikt in laagspannings-AC-systemen zoals 400 V, 415 V, 440 V, 480 V of 690 V.

3. Onderbrekingscapaciteit

De onderbrekingscapaciteit moet hoger zijn dan de verwachte kortsluitstroom op het installatiepunt. Dit is een van de belangrijkste veiligheidsparameters.

Controleer waarden zoals:

• Icu: uiteindelijke kortsluitbrekingscapaciteit
• Ics: bedrijfskortsluitbrekingscapaciteit
• Icw: kortstondige weerstandstroom

4. Aantal polen

Selecteer 3P of 4P op basis van de systeem-aardingsmethode, de eisen ten aanzien van de nulgeleider, toepassing bij generatoren en projectspecificaties.

5. Installatietype

Kies het vaste type of het uittrekbare type op basis van onderhoudseisen, schakelinstallatieontwerp, beschikbare ruimte en budget.

6. Beschermingsfuncties

Selecteer de uitschakelunit op basis van de beschermingsbehoeften van het systeem. Basisbescherming kan voldoende zijn voor eenvoudige distributie, terwijl kritieke systemen geavanceerde bescherming, meetfunctionaliteit, communicatie en gebeurtenisregistratie kunnen vereisen.

7. Controlespanning

Bevestig de spanning voor de sluitspoel, de afsluitontsteking, de onder-spanningsontkoppeling en het motorladesysteem. Veelvoorkomende controlespanningen zijn wisselstroom 110 V, wisselstroom 220 V, gelijkstroom 110 V en gelijkstroom 220 V, afhankelijk van het project.

8. Accessoires

Veelvoorkomende accessoires voor ACB’s zijn:

• Afsluitontsteking
• Sluitcoïl
• Onderspanningsontkoppeling
• Motorbediener
• Hulpcontact
• Alarmcontact
• Mechanische vergrendeling
• Elektrische vergrendeling
• Communicatiemodule
• Deurveilingsvergrendeling
• Positie-aanduidingscontact

9. Normen en certificering

Controleer of de ACB voldoet aan de vereiste elektrische normen voor de projectmarkt. Veelgebruikte referenties zijn onder andere de IEC-normen voor laagspanningsstroomonderbrekers en relevante lokale certificatievereisten.

ACB-schema versus MCCB-schema

Een schema van een luchtstroomonderbreker is meestal complexer dan een MCCB-schema, omdat een ACB is ontworpen voor hogere stroomwaarden, betere onderbrekingsprestaties, flexibeler instellingen voor bescherming en meer accessoires.

Onderdeel	Lucht Circuit Breaker	Gietstalen schakelaar
Gemeenschappelijk Gebruik	Hoofdverdeling, hoogstroomsystemen	Takcircuits, kleinere verdeling
Huidige rating	Hoger	Lager tot gemiddeld
Beschermingsinstellingen	Meer instelbaar	Van basis tot geavanceerd, afhankelijk van het model
Onderhoud	Makkelijker, vooral bij uittrekbare uitvoering	Meestal beperkt
Accessoires	Meer opties	Minder opties
Installatie	Schakelapparatuur en hoofdpanelen	Verdeelborden en panelen

Stap voor stap een luchtstroomonderbreker-schema lezen

Om een luchtstroomonderbreker-schema te lezen, volgt u eerst de stroomrichting en controleert u vervolgens het bedieningscircuit.

1. Identificeer de aansluitklemmen voor de ingaande stroom.
2. Volg het hoofdstroompad via de contacten.
3. Locatieer de stroomtransformatoren (CT’s) en de uitschakelunit.
4. Controleer de boogscherm en het contactsystem.
5. Identificeer de uitgaande klemmen naar de belasting.
6. Controleer de sluitspoel en de uitschakelspoelkring.
7. Bevestig de signalen van de hulpcontacten.
8. Controleer de besturingsspanning en de aanduidingen op de bedrading.
9. Controleer of de accessoires overeenkomen met de projectvereisten.
10. Controleer het schema aan de hand van de installatiehandleiding van de fabrikant.

Veelgestelde vragen

Wat is een schema van een luchtstroomonderbreker?

Een schema van een luchtstroomonderbreker is een technische tekening die de constructie, de stroomkring, de besturingskring en de beveiligingscomponenten van een ACB weergeeft. Het helpt gebruikers om te begrijpen hoe de onderbreker is aangesloten, werkt, uitschakelt en het elektrische systeem beschermt.

Wat is de functie van een luchtstroomonderbreker?

De hoofdfunctie van een luchtstroomonderbreker is het beschermen van laagspanningselektrische systemen tegen overbelasting, kortsluiting en aardfouten. Hij onderbreekt de stroom door zijn contacten te openen en de boog in lucht te doven.

Wat zijn de belangrijkste onderdelen van een ACB?

De belangrijkste onderdelen van een ACB zijn vaste contacten, beweegbare contacten, boogkamer, bedieningsmechanisme, elektronische uitschakelunit, stroomtransformatoren, sluitspoel, hulpuitschakeling (shunt trip), hulpcontacten en aansluitklemmen.

Waar wordt een luchtstroomonderbreker gebruikt?

Een luchtstroomonderbreker wordt gebruikt in laagspanningschakelapparatuur, hoofdverdeelinrichtingen, transformatorenbeveiliging, generatorbeveiliging, industriële stroomsystemen, commerciële gebouwen, datacenters en infrastructuurprojecten.

Wat is het verschil tussen een ACB en een MCCB?

Een ACB wordt meestal gebruikt voor toepassingen met hogere stromen en hoofdverdeling, terwijl een MCCB veelvuldig wordt ingezet voor kleinere aftakkingen en takkringen. ACB’s bieden vaak betere onderhoudbaarheid, een hogere afschakelcapaciteit en geavanceerdere beveiligingsmogelijkheden.

Wat is het verschil tussen een vast type en een uittrekbare ACB?

Een vaste type ACB wordt direct in het paneel geïnstalleerd, terwijl een uittrekbare type ACB in en uit een kooi kan worden bewogen. Uittrekbare type ACB’s zijn eenvoudiger te onderhouden en worden vaak gebruikt in kritieke stroomverdelingssystemen.

Kan een luchtstroomonderbreker worden gebruikt voor generatorbeveiliging?

Ja. Luchtstroomonderbrekers worden veelal gebruikt voor de beveiliging van de generatoruitgang, met name in laagspanningsgeneratorsystemen. De keuze van de ACB moet overeenkomen met de nominaalwaarde van de generator, het kortsluitniveau, de instellingen van de beveiliging en het besturingssysteem.

Waarom gebruikt een ACB een boogkamer?

Een ACB gebruikt een boogkamer om de boog te blussen die ontstaat wanneer de contacten onder belasting of kortsluitstroom uit elkaar gaan. De boogkamer verdeelt en koelt de boog zodat de onderbreker de stroom veilig kan onderbreken.

Suggesties voor interne links

• Link naar een Lucht Circuit Breaker productcategoriepagina met ankertekst: `Air Circuit Breaker`
• Link naar een Laagspanningsstroomonderbreker pagina met ankertekst: `laagspanningsstroomonderbreker`
• Link naar een MCCB productpagina met ankertekst: `Molded Case Circuit Breaker`
• Link naar een Onderdelen van schakelinstallaties pagina met ankertekst: `schakelapparatuurcomponenten`
• Link naar een Gids voor de selectie van stroomonderbrekers artikel met ankertekst: `hoe een stroomonderbreker te kiezen`
• Link naar een Neem contact met ons op of Vraag een offerte aan pagina met ankertekst: `vraag een offerte aan voor een ACB`

Conclusie

Een luchtstroombreekdiagram helpt gebruikers de opbouw, bedrading en beveiligingslogica van een ACB te begrijpen. De belangrijkste onderdelen zijn de hoofdcontacten, boogkamer, uitschakelunit, stroomtransformatoren, bedieningsmechanisme en besturingsaccessoires.

Bij het kiezen van een luchtstroomonderbreker (ACB) dient u aandacht te besteden aan de nominale stroom, nominale spanning, afschakelvermogen, aantal polen, montagevorm, beveiligingsfuncties, besturingsspanning en vereiste accessoires. Voor hoofdverdeelsystemen, industriële schakelapparatuur, commerciële gebouwen en generatortoepassingen zorgt een juist geselecteerde ACB voor betrouwbare beveiliging, gebruiksgemak en veiliger onderhoud op lange termijn.

Afbeeldingstips

• Afbeelding: https://shopcdnpro.grainajz.com/category/393259/3085/cb3888cd0728341249a6cd45f750b3ac/Low%20Voltage%20Switchgear.jpg
• ALT: "Schema van een luchtstroomonderbreker: een praktische gids voor de opbouw, bedrading en werking van een ACB"
• Afbeelding: https://shopcdnpro.grainajz.com/category/393259/3085/0d8eff1a4b0aa9d0ae08ae3e4251e524/Medium%20Voltage%20Switchgear.jpg
• ALT: stroomverdelingsapparatuurpakket van Enwei Electric