Схема повітряного автоматичного вимикача: практичний посібник з будови, підключення та принципу роботи АВ

Схема повітряного автоматичного вимикача: практичний посібник з будови, підключення та принципу роботи АВ

Один діаграма повітряного контактного переключника показує, як побудований і підключений повітряний автоматичний вимикач, також відомий як ACB , у системі низьковольтного розподілу електроенергії. Зазвичай він включає головну силову лінію, рухомі та нерухомі контакти, дугогасну камеру, привід, розчіпний пристрій, струмові трансформатори, допоміжні контакти та керуючу схему, призначену для замикання, розмикання та захисту.

Для інженерів, виробників щитів, менеджерів з експлуатації об’єктів та закупівельників ця схема допомагає відповісти на три практичні запитання:

1. Яким чином повітряний автоматичний вимикач перериває аварійний струм?
2. Де розташовані вхідні та вихідні силові підключення?
3. Які компоненти захисту, керування та моніторингу слід обрати для даного застосування?

Базова схема повітряного автоматичного вимикача

Спрощену схему повітряного автоматичного вимикача можна розуміти як дві з’єднані частини: головний об'єм і керуючу/захисну схему .

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

У реальній розподільній шафі або розподільному щиті автоматичний повітряний вимикач (ACB) може також включати аксесуари, такі як реле відсутності напруги, пристрій заряджання приводу, механічна блокувальна система, електрична блокувальна система, модуль зв’язку та контакти індикації положення.

Основні частини, показані на схемі повітряного автоматичного вимикача

1. Основні контакти

Основні контакти пропускають номінальний струм під час нормальної роботи. У повітряному автоматичному вимикачі (ACB) зазвичай використовуються нерухомі та рухомі контакти. Коли вимикач замкнений, струм проходить через ці контакти. Коли вимикач розмикається, контакти роз’єднуються й утворюється електрична дуга.

Якість системи контактів безпосередньо впливає на підвищення температури, електричний ресурс і характеристики відключення.

2. Дугогасна камера

Дугогасна камера є однією з найважливіших частин на схемі повітряного автоматичного вимикача. Коли контакти розмикаються під навантаженням або за умов аварії, між ними виникає електрична дуга. Дугогасна камера розділяє, охолоджує та гасить дугу в повітрі.

Саме тому пристрій називається Вимикач повітряної мережі він використовує повітря як середовище для гасіння дуги замість вакууму, масла або газу.

3. Привід

Привід керує рухом відмикання та замикання вимикача. Він може працювати вручну або за допомогою електроприводу.

Поширені компоненти приводу включають:

• Ручка ручного заряджання
• Механізм заряджання пружини
• Кнопка замикання
• Кнопка відмикання
• Блок електричного заряджання
• Механічний індикатор положення «УВІМКНЕНО»/«ВИМКНЕНО»
• Індикатор запасеної енергії

У висувних типах повітряних автоматичних вимикачів механізм також синхронізований із положенням вимикача: підключено, тестування, ізольовано або висунуто.

4. Електронний роз’єднувальний пристрій

Електронний роз’єднувальний пристрій контролює струм і надсилає команду на відключення за наявності аномальних умов. Зазвичай він підключений до струмових трансформаторів, розташованих усередині повітряного автоматичного вимикача.

Типові функції захисту включають:

• Захист із тривалим часом затримки
• Захист із короткочасною затримкою
• Миттєвий захист
• Захист від замовкнення
• Захист від перевантаження

Сучасні роз’єднувальні пристрої можуть підтримувати ЖК-дисплей, історію несправностей, зв’язок, облік електроенергії та регулювання параметрів захисту.

5. Струмові трансформатори

Трансформатори струму, які часто позначаються як ТС на схемі повітряного автоматичного вимикача, вимірюють струм, що проходить через кожну фазу. Роз’єднувальний пристрій використовує цей сигнал для виявлення перевантажень, коротких замикань та замикань на землю.

Правильна конфігурація трансформаторів струму є важливою для забезпечення точної роботи систем захисту.

6. Замикальна котушка

Замикальна котушка дозволяє електрично замкнути повітряний автоматичний вимикач. Її зазвичай використовують у системах дистанційного керування, системах автоматичного переключення та комплектних розподільних пристроях, де оператори не замикають вимикач вручну.

7. Відключаюча котушка

Відключаюча котушка розмикає вимикач після отримання електричного сигналу. Її часто підключають до систем аварійного зупину, протипожежних систем, команд дистанційного відключення або реле захисту.

8. Відпуск при пониженому напрузі

Відпуск при пониженому напрузі відключає вимикач, коли керуюча напруга падає нижче заданого рівня. Це запобігає тому, що вимикач залишається замкненим у разі аномальних умов напруги.

9. Допоміжні контакти

Допоміжні контакти надають сигнали про стан вимикача для керуючих кіл, програмованих логічних контролерів (ПЛК), лічильників, систем сигналізації та систем управління будівлями.

Поширені сигнали включають:

• Вимикач відкрито
• Вимикач закрито
• Вимикач спрацював
• Пружина заряджена
• Стан положення висувного виконання

Принцип роботи повітряного вимикача

Принцип роботи повітряного вимикача ґрунтується на механічному розмиканні контактів і гасінні електричної дуги в повітрі.

Коли повітряний вимикач (ПВ) закрито, струм проходить через основні контакти. Якщо електричне коло працює нормально, вимикач залишається закритим і безперервно забезпечує живлення навантаження.

Під час перевантаження або короткого замикання роз’єднувальний пристрій виявляє аномальний струм за допомогою трансформаторів струму (ТС). Як тільки виміряний струм перевищує значення параметра захисту, роз’єднувальний пристрій активує механізм відключення. Рухомі контакти відокремлюються від нерухомих контактів, розриваючи електричне коло.

Під час цього відокремлення між контактами виникає електрична дуга. Дуга спрямовується в дугогасну камеру, де розбивається на менші дуги, охолоджується й гаситься. Після гасіння дуги струм припиняє протікати, і навантаження, підключене до виходу, захищається.

Типова схема підключення повітряного автоматичного вимикача

Типова схема підключення повітряного автоматичного вимикача включає як силове, так і керуюче підключення.

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

Точна схема підключення залежить від моделі повітряного автоматичного вимикача, номінальної напруги, напруги керування, додаткового обладнання та конструкції розподільного пристрою. Перед монтажем завжди дотримуйтесь схеми підключення, наданої виробником.

Поширені типи схем повітряних автоматичних вимикачів

Схема повітряного автоматичного вимикача фіксованого типу

Фіксований тип автоматичного вимикача (ACB) встановлюється безпосередньо всередині розподільного пристрою. Вхідні та вихідні клеми підключаються до шини або кабельної системи. Він підходить для застосувань, де не потрібне часте виймання.

Автоматичні вимикачі фіксованого типу часто використовуються в компактних розподільних щитах і проектах, де важлива вартість.

Схема автоматичного вимикача висувного типу

Автоматичний вимикач висувного типу складається з корпусу вимикача та підставки. Вимикач можна переміщати між положеннями «підключено», «тестування», «ізолювання» та «вийнято».

Така конструкція підвищує безпеку та зручність обслуговування. Її часто використовують у головних розподільних щитах, промислових розподільних пристроях, центрах обробки даних і великих комерційних електричних системах.

схема триполюсного автоматичного вимикача (ACB)

Триполюсний автоматичний вимикач (ACB) захищає трифазні ланцюги без комутації нейтрального провідника. Він широко використовується в типових трифазних низьковольтних розподільних системах.

схема чотириполюсного автоматичного вимикача (ACB)

Чотириполюсний автоматичний вимикач змінного струму комутує три фази та нейтраль. Його часто використовують у випадках, коли потрібна ізоляція нейтралі, наприклад, у системах генераторів, системах переключення та певних комерційних або промислових установках.

Сценарії застосування повітряних автоматичних вимикачів

Повітряні автоматичні вимикачі використовуються переважно в низьковольтних системах електропостачання, де потрібна висока пропускна здатність струму, надійний захист та простота обслуговування.

Поширені сценарії застосування включають:

• Головний вхідний вимикач для низьковольтного розподільного пристрою
• Захист вторинної сторони трансформатора
• Захист вихідного струму генератора
• Захист головного розподільного щита
• Системи автоматичного переключення джерела живлення
• Розподіл електроенергії на промисловому підприємстві
• Електрощитові приміщення комерційних будівель
• Розподіл електроенергії в центрах обробки даних
• Захист вхідного живлення центру керування двигунами
• Морські та інфраструктурні електричні системи

Для застосування в системах з високим струмом переважно використовують повітряний автоматичний вимикач (ACB), а не вимикач у литому корпусі, оскільки він забезпечує більшу відключаючу здатність, гнучкіші налаштування захисту та кращу обслуговуваність.

Як обрати повітряний автоматичний вимикач

При виборі повітряного автоматичного вимикача (ACB) схема є лише однією з частин рішення. Технічні характеристики мають відповідати параметрам електричної системи та вимогам до захисту.

1. Номінальний струм

Оберіть номінальний струм залежно від струму навантаження, запасу за проектними розрахунками системи та температурних умов. Поширені значення номінального струму для повітряних автоматичних вимикачів: 630 А, 800 А, 1000 А, 1250 А, 1600 А, 2000 А, 2500 А, 3200 А, 4000 А та вище.

2. Номінальна робоча напруга

Номінальна напруга має відповідати напрузі системи. Повітряні автоматичні вимикачі зазвичай використовують у низьковольтних змінних струмах, наприклад, 400 В, 415 В, 440 В, 480 В або 690 В.

3. Відключаюча здатність

Відключаюча здатність має бути вищою за очікуваний струм короткого замикання в точці встановлення. Це один із найважливіших параметрів безпеки.

Перевірте такі значення:

• Icu: гранична струмова вимкнувальна здатність при короткому замиканні
• Ics: робоча струмова вимкнувальна здатність при короткому замиканні
• Icw: струм короткочасного витримування

4. Кількість полюсів

Виберіть 3P або 4P залежно від методу заземлення системи, вимог до нейтралі, застосування генератора та технічних вимог проекту.

5. Тип монтажу

Виберіть стаціонарний або висувний тип залежно від вимог до обслуговування, конструкції комутаційного обладнання, наявного простору та бюджету.

6. Функції захисту

Виберіть роз’єднувальний пристрій залежно від потреб системи у захисті. Базовий захист може бути достатнім для простих розподільних систем, тоді як критичні системи можуть вимагати розширеного захисту, вимірювання, зв’язку та реєстрації подій.

7. Керуюча напруга

Підтвердьте напругу для котушки замикання, відокремлювача, роз’єднувача мінімальної напруги та механізму заряджання двигуна. Поширені значення керуючої напруги: змінний струм 110 В, змінний струм 220 В, постійний струм 110 В та постійний струм 220 В — залежно від проекту.

8. Аксесуари

Поширені аксесуари для автоматичних повітряних вимикачів (ACB) включають:

• Відокремлювач
• Катушка замикання
• Розчіплювач мінімального напруги
• Привід двигуна
• Допоміжний контакт
• Контакт сигналізації
• Механічне узгодження
• Електрична блокувальна схема
• Модуль зв'язку
• Блокування дверей
• Контакт індикації положення

9. Стандарти та сертифікація

Перевірте, чи відповідає повітряний автоматичний вимикач (ACB) необхідним електричним стандартам для ринку реалізації проекту. Поширені посилання включають стандарти Міжнародної електротехнічної комісії (IEC) для низьковольтних автоматичних вимикачів та відповідні місцеві вимоги щодо сертифікації.

Схема повітряного автоматичного вимикача (ACB) порівняно зі схемою модульного автоматичного вимикача (MCCB)

Схема повітряного автоматичного вимикача (ACB) зазвичай складніша за схему модульного автоматичного вимикача (MCCB), оскільки ACB призначений для більших значень струму, вищої відключаючої здатності, більш гнучких налаштувань захисту та більшої кількості аксесуарів.

Предметом	Вимикач повітряної мережі	Литий автоматичний вимикач
Загальне використання	Головне живлення, системи високого струму	Відгалужені ланцюги, менші розподільні системи
Поточний рейтинг	Вище	Нижній до середнього
Налаштування захисту	Більш регульовані	Від базових до розширених — залежно від моделі
Обслуговування	Простіше, особливо у виконанні з витягуванням	Зазвичай обмежено
Аксесуари	Більше варіантів	Менше варіантів
Встановлення	Комутаційне обладнання та головні панелі	Розподільні щити та панелі

Покрокове читання схеми повітряного автоматичного вимикача

Щоб прочитати схему повітряного автоматичного вимикача, спочатку слід відстежити напрямок проходження електроенергії, а потім перевірити керуюче коло.

1. Визначте клеми вхідної електроенергії.
2. Відстежте основний шлях проходження струму через контакти.
3. Знайдіть трансформатори струму (ТС) та пристрій відключення.
4. Перевірте дугогасну камеру та систему контактів.
5. Визначте вихідні клеми до навантаження.
6. Перевірте котушку замикання та ланцюг відключення віддалено.
7. Підтвердьте сигнали допоміжних контактів.
8. Перевірте керуючу напругу та маркування проводів.
9. Порівняйте аксесуари з вимогами проекту.
10. Перевірте схему за інструкцією виробника щодо монтажу.

Часті запитання

Що таке схема повітряного автоматичного вимикача?

Схема повітряного автоматичного вимикача — це технічне креслення, яке показує конструкцію, силовий ланцюг, керуючий ланцюг та компоненти захисту повітряного автоматичного вимикача (ACB). Вона допомагає користувачам зрозуміти, як вимикач підключається, працює, спрацьовує та захищає електричну систему.

Яка функція повітряного автоматичного вимикача?

Основна функція повітряного автоматичного вимикача полягає в захисті низьковольтних електричних систем від перевантажень, коротких замикань та замикань на землю. Він перериває струм шляхом розмикання своїх контактів і гасить електричну дугу в повітрі.

Які основні частини повітряного автоматичного вимикача?

Основні частини повітряного автоматичного вимикача включають нерухомі контакти, рухомі контакти, дугогасну камеру, привідний механізм, електронний розчіплювач, струмові трансформатори, котушку замикання, відключення за допомогою зовнішнього сигналу (shunt trip), допоміжні контакти та клеми.

Де використовують повітряний автоматичний вимикач?

Повітряний автоматичний вимикач використовується в низьковольтному комутаційному обладнанні, головних розподільних щитах, захисті трансформаторів, захисті генераторів, промислових електричних системах, комерційних будівлях, центрах обробки даних та інфраструктурних проектах.

У чому різниця між ACB та MCCB?

ACB зазвичай використовується для застосувань з вищими струмами та у головних розподільних системах, тоді як MCCB зазвичай застосовується для менших відгалужень та гілкових ланцюгів. ACB часто забезпечують кращу ремонтопридатність, вищу відключаючу здатність та більш просунуті функції захисту.

У чому різниця між стаціонарним та висувним типами ACB?

Фіксований тип повітряного автоматичного вимикача встановлюється безпосередньо в панелі, тоді як вимикач висувного типу можна вставляти й виймати з крісла. Вимикачі висувного типу простіші у технічному обслуговуванні й часто використовуються в критичних системах розподілу електроенергії.

Чи можна використовувати повітряний автоматичний вимикач для захисту генератора?

Так. Повітряні автоматичні вимикачі широко використовуються для захисту виходу генератора, особливо в низьковольтних системах генераторів. При виборі повітряного автоматичного вимикача необхідно враховувати номінальну потужність генератора, рівень струму короткого замикання, параметри захисту та систему керування.

Чому повітряний автоматичний вимикач використовує дугогасну камеру?

Повітряний автоматичний вимикач використовує дугогасну камеру для гасіння електричної дуги, що виникає при розмиканні контактів під навантаженням або струмом короткого замикання. Дугогасна камера розділяє й охолоджує дугу, щоб вимикач міг безпечно перервати струм.

Пропозиції внутрішніх посилань

• Посилання на Вимикач повітряної мережі сторінку категорії товарів із текстом прив’язки: `Повітряний автоматичний вимикач`
• Посилання на Вимикач низького напруги сторінку із текстом прив’язки: `низьковольтний автоматичний вимикач`
• Посилання на ВА сторінка товару з якорем: `Автоматичний повітряний вимикач`
• Посилання на Компонентів комутаційного обладнання сторінка з якорем: `компоненти розподільних пристроїв`
• Посилання на Посібник з вибору автоматичних вимикачів стаття з якорем: `як вибрати автоматичний вимикач`
• Посилання на Зв’язатися з нами або Запит ціни сторінка з якорем: `запитати цитату на автоматичний повітряний вимикач`

Висновок

Один діаграма повітряного контактного переключника допомагає користувачам зрозуміти будову, підключення та логіку захисту автоматичного повітряного вимикача. Основні компоненти включають головні контакти, дугогасну камеру, розчіпний пристрій, струмові трансформатори, привід та керуючі аксесуари.

При виборі автоматичного повітряного вимикача звертайте увагу на номінальний струм, напругу, відключаючу здатність, кількість полюсів, тип монтажу, функції захисту, керуючу напругу та необхідні аксесуари. Для систем головного розподілу електроенергії, промислових розподільних пристроїв, комерційних будівель та застосувань з генераторами правильно підібраний автоматичний повітряний вимикач забезпечує надійний захист, зручне керування та безпечне довготривале обслуговування.

Пропозиції зображень

• Зображення: https://shopcdnpro.grainajz.com/category/393259/3085/cb3888cd0728341249a6cd45f750b3ac/Low%20Voltage%20Switchgear.jpg
• ALT: "Схема автоматичного повітряного вимикача: практичний посібник з будови, підключення та принципу роботи АПВ"
• Зображення: https://shopcdnpro.grainajz.com/category/393259/3085/0d8eff1a4b0aa9d0ae08ae3e4251e524/Medium%20Voltage%20Switchgear.jpg
• ALT: «Комплект обладнання для розподілу електроенергії Enwei Electric»