Wie funktioniert Niederspannungs-Leistungsschalter?

Wie funktionieren Leistungsschalter (Kann 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Die EMAX-Familie von Kompaktleistungsschaltern (MCCBs) von ABB

Ein Niederspannungsleistungsschalter ist einer, der für Stromkreise geeignet ist, die für 600 Volt oder weniger ausgelegt sind. Einer der am häufigsten verwendeten Niederspannungs-Leistungsschalter ist der Kompaktleistungsschalter (Bild oben).

Ein Stromkreis kann mit einem Leistungsschalter verbunden oder getrennt werden, indem der Bediengriff manuell in die Position ON oder OFF gebracht wird. Alle Schalter, mit Ausnahme von sehr kleinen, haben eine Verbindung zwischen dem Betätigungsgriff und den Kontakten, die eine schnelle Herstellung (schnelle Unterbrechungskontaktaktion) ermöglicht, unabhängig davon, wie schnell der Betätigungsgriff bewegt wird. Der Griff ist außerdem so konstruiert, dass er bei einem Kurzschluss oder Überlastungszustand nicht geschlossen gehalten werden kann. Wenn der Leistungsschalter unter einer dieser Bedingungen öffnet, geht der Griff in die Auslöseposition . Die stolperfreie Position befindet sich in der Mitte zwischen der EIN- und AUS-Position und kann nicht wieder geschlossen werden, bis der Griff in die AUS-Position gedrückt und zurückgesetzt wird.

Ein Schutzschalter löst automatisch aus, wenn der Strom durch ihn einen vorbestimmten Wert überschreitet. Bei niedrigeren Nennströmen erfolgt die automatische Auslösung des Leistungsschalters durch Verwendung von thermischen Auslösern. Thermische Auslöseelemente bestehen aus einem bimetallischen Element, das so kalibriert werden kann, dass die Wärme von normalem Strom durch es nicht zur Auslenkung führt. Ein ungewöhnlich hoher Strom, der durch einen Kurzschluss oder Überlastungszustand verursacht werden könnte, führt dazu, dass das Element auslenkt und die Verbindung auslöst, die den Leistungsschalter geschlossen hält.

Der Leistungsschalter wird dann durch Federwirkung geöffnet. Dieses Bimetallelement, das auf die Wärme reagiert, die durch den durchfließenden Strom erzeugt wird, hat eine zeitabhängige Charakteristik. Wenn ein extrem hoher Strom entwickelt wird, wird der Leistungsschalter sehr schnell ausgelöst.

Eine Schnittansicht des Kompaktleistungsschalters ist in Fig. 1 gezeigt.

Abbildung 1 - Schnittdarstellung des Kompaktleistungsschalters

Bei moderaten Überlastströmen arbeitet es langsamer. Kompaktleistungsschalter mit viel größeren Nennströmen verfügen zusätzlich zum thermischen Auslöser über ein magnetisches Auslöseelement. Die Magneteinheit nutzt die Magnetkraft, die den Leiter umgibt, um die Leistungsschalter-Auslöseverbindung zu betätigen.

Wenn die trennbaren Kontakte eines Luftleistungsschalters geöffnet werden, entsteht zwischen den beiden Kontakten ein Lichtbogen. Verschiedene Hersteller verwenden viele Designs und Anordnungen von Kontakten und ihren umgebenden Kammern. Die gebräuchlichste Konstruktion platziert die beweglichen Kontakte in einer Lichtbogenkammer. Die Konstruktion dieser Lichtbogenlöschkammer ermöglicht, dass der Lichtbogen, wenn die Kontakte offen sind, in die Lichtbogenkammer hineingezogen wird. Wenn der Lichtbogen in den Lichtbogenschacht gezogen wird, wird er in kleine Segmente unterteilt und abgeschreckt. Diese Aktion löscht den Lichtbogen schnell, was die Wahrscheinlichkeit eines Feuers minimiert und auch die Beschädigung der Unterbrecherkontakte minimiert.

Kompaktleistungsschalter gibt es in einer Vielzahl von Größen und Nennströmen. Es sind sechs Rahmengrößen verfügbar: 100, 225, 400, 600, 800 und 2000 Ampere. Die Größe, Kontaktbelastung und Stromunterbrechungswerte sind für alle Leistungsschalter einer bestimmten Rahmengröße gleich. Die Dauerstromstärke eines Schalters wird durch die Bemessungsleistung des Auslösers bestimmt. Der Spannungsbereich reicht von 120 bis 600 Volt und die Unterbrechungskapazität reicht bis zu 100.000 Ampere.

In großen kommerziellen und industriellen Verteilungssystemen werden viel grßere Luftleistungsschalter verwendet. Diese Leistungsschalter sind in viel höheren Dauerstrom- und Unterbrechungswerten verfügbar als der Kompaktleistungsschalter. Unterbrecher dieses Typs haben Nennströme von bis zu 4000 Ampere und Unterbrechungen von bis zu 150.000 Ampere.

Die meisten großen Luftleistungsschalter verwenden eine Schließvorrichtung, die als "Speichermechanismus" bekannt ist, für einen schnellen, positiven Schließvorgang. Die Energie wird gespeichert, indem große, kraftvolle Schraubenfedern zusammengedrückt werden, die an der Kontaktanordnung eines Leistungsschalters angebracht sind. Sobald diese Federn zusammengedrückt sind, kann die Verriegelung betätigt werden, um die Federn zu lösen, und der Federdruck schließt den Leistungsschalter.

Schalterschließfedern können manuell oder mittels eines kleinen Elektromotors zusammengedrückt werden. Diese Art von Leistungsschalter kann entweder als manuell oder elektrisch betriebener Leistungsschalter klassifiziert werden. Wenn ein großer Luftleistungsschalter geschlossen ist, ist der Betätigungsmechanismus verriegelt. Wenn der Leistungsschalter geschlossen ist, wird ein Satz von Auslösungsfedern oder Spulen zusammengedrückt, und der Leistungsschalter kann dann mittels einer Auslöseklinke ausgelöst werden. Der Auslöseklinkenmechanismus kann entweder manuell oder ferngesteuert mittels einer Solenoid-Auslösespule betätigt werden.

Wie bereits erwähnt, können Leistungsschalter entweder manuell oder elektrisch betätigt werden. Elektrisch betätigte Leistungsschalter werden verwendet, wenn Leistungsschalter in kurzen Intervallen oder im Fernbetrieb betrieben werden sollen.

Elektrisch betätigter Leistungsschalter

Wenn der elektrisch betriebene gespeicherte Energieschutzschalter ausgelöst wird, wird die Feder durch den Federspeichermotor aufgeladen, so dass der Unterbrecher für den nächsten Schließvorgang bereit ist.

Handbetätigter Schutzschalter

Die manuell betätigten Schalterschließfedern werden normalerweise unmittelbar vor dem Betätigen des Schalters durch eine Handkurbel zusammengedrückt. Fig. 6 zeigt einen großen Luftleistungsschalter, der als ein manuell betätigter gespeicherter Energieschalter klassifiziert ist. Die Schließfedern werden zusammengedrückt, indem an dem großen Betätigungsgriff an der Vorderseite des Unterbrechers nach unten gezogen wird. Das Schließen dieses Leistungsschalters erfolgt manuell durch Drücken des kleinen Schließhebels.

Die Auslösung dieses Leistungsschalters erfolgt über den Auslösehebel, der sich an der unteren Vorderseite des Leistungsschalters befindet.

SOURCE: DOE FUNDAMENTALS HANDBUCH

Verwandte elektrische Anleitungen und Artikel

SUCHE: Artikel, Software und Anleitungen