O disjuntor pneumático é um dispositivo de proteção de baixa ou alta tensão que utiliza ar como meio de extinção e isolamento de arco. Sua principal função é proteger equipamentos e pessoas através de uma rápida interrupção do circuito. O princípio de funcionamento pode ser dividido em três estágios: comutação normal, interrupção de falta e extinção de arco. Combina mecanismos mecânicos e elétricos para proteção confiável. Aqui está uma visão mais detalhada:
I. Estrutura Básica e Componentes Principais
O disjuntor pneumático consiste nos seguintes componentes principais, que trabalham juntos para fornecer proteção:
Sistema de ligação
Movimento e contato estático: circuito guia quando fechado, arco quando desconectado.
Material de contato: Feito de ligas resistentes a altas temperaturas e arco, como tungstênio prateado, para reduzir o desgaste e a oxidação.
Arco de Fogo
Grade de arco: Fabricada em placas metálicas, o arco é dividido em seções curtas, aumentando a área de dissipação de calor.
Eixo do arco: guia o arco na grade para evitar que ele escape.
Seção de Serviços de Veículos (Dispositivo de Proteção)
Unidade de Disparo Térmico: Disparo que aciona e fornece proteção contra sobrecarga de flexão térmica de uma tira bimetálica.
Dispositivo de disparo eletromagnético: O efeito magnético da corrente é usado para gerar atração e interromper rapidamente a corrente do-curto-circuito.
Dispositivo de disparo eletrônico (opcional): Microprocessador integrado para proteção precisa contra sobrecarga, curto-circuito e falha à terra.
Mecanismos operacionais
Mola de armazenamento de energia: disparo do armazenamento de energia para garantir uma atuação rápida.
Mecanismo de conexão: passa força operacional para contatos fechados ou abertos.
Componentes de manga e isolamento
Invólucro isolante (como disjuntores em caixa moldada): Isola partes energizadas para evitar eletrocussão.
Estrutura emoldurada (como um disjuntor de caixa): Suporta componentes de grande capacidade para aumentar a resistência mecânica.
ii. Como funciona: Do fechado ao aberto.
1. Fechamento normal
Contato fechado: O mecanismo operacional libera energia através da mola de armazenamento de energia, e o contato móvel fica em contato próximo com o contato estático, completando o circuito.
Fluxo de corrente: A corrente flui para a carga através da junção e do barramento para garantir a operação normal do 2. Detecção e disparo de falhas
O starter aciona o disjuntor de falhas quando:
Sobrecarga: quando a corrente excede o nível nominal, mas não atinge o nível de-curto-circuito, as duas-faixas metálicas do trio de aquecimento dobram sob o calor, impulsionando a alavanca de desarme e desarmando o disjuntor.
Curto-circuito: Quando a corrente aumenta rapidamente (por exemplo, várias vezes a corrente nominal), a bobina de disparo eletromagnético produz um forte campo magnético que atrai a armadura e puxa diretamente o mecanismo de operação, fazendo com que o disjuntor desarme.
Subtensão/Perda de Tensão: Quando a tensão é inferior à nominal, o disparo de baixa tensão é liberado e o disjuntor é aberto automaticamente.
3. Processo de disparo e extinção de arco
Separação de contato: O mecanismo operacional separa rapidamente o contato móvel do contato estacionário, criando um arco de eletricidade entre eles.
Guia de arco: A cúpula guia o arco nas grades de extinção de arco que dividem o arco longo em arcos mais curtos.
Arco extinto:
Alongamento do arco: o comprimento do arco aumenta, a área de dissipação de calor aumenta.
Efeito de resfriamento: A convecção do ar remove o calor e reduz a temperatura do arco abaixo do valor crítico necessário para manter a combustão. Deionização: o arco recombina íons e elétrons em um arco para restaurar as propriedades isolantes.
4. Desconexão Concluída
Contatos totalmente separados: o arco é completamente extinto e o circuito é desconectado de forma confiável.
Preparação para reinicialização: redefina manual ou automaticamente o mecanismo operacional em preparação para o próximo desligamento.
III. Tecnologia chave: otimização de mecanismos de extinção de arco
O desempenho do disjuntor pneumático tem influência direta no desempenho do disjuntor de desempenho de interrupção. O design moderno melhora a eficiência da extinção de arco ao:
Grades de extinção de arco de vários-estágios
Aumentar o número de grades leva a uma segmentação de arco mais fina, permitindo uma dissipação de calor mais rápida.
Otimize o espaçamento da rede, equilibre a distribuição do campo elétrico e reduza o risco de reacendimento do arco.
Aplicações Gás-Materiais de geração
A parede interna da cobertura de arco é revestida com um material produtor de gás (tal como um material isolante orgânico). O arco se decompõe em alta temperatura para produzir gás, formando um fluxo de ar de alta pressão, expelindo o arco e acelerando a saída do arco.
Arco magnético extinto
O campo magnético permanente ou bobina eletromagnética é colocado na câmara de extinção de arco, e o arco é puxado para dentro da porta de extinção de arco por campo magnético, o que melhora a velocidade de extinção do arco. Tecnologia de limitação atual
Resistores limitadores de-contato rápido ou corrente são usados para limitar o valor de pico da corrente-de curto-circuito e reduzir a dificuldade de extinção do arco.
4. INTRODUÇÃO Cenários típicos de aplicação
Os disjuntores aéreos são amplamente utilizados nas seguintes situações. Escolha diferentes tipos com base no volume e na funcionalidade:
Baixa tensão (menor ou igual a 1250A)
Disjuntores em caixa moldada: utilizados em controle de motores industriais, distribuição comercial, iluminação residencial e outras áreas.
Disjuntores Miniatura: Protege circuitos domésticos, como tomadas e circuitos de iluminação.
Média e Alta Tensão (630A e superior)
Disjuntores montados-em estrutura (ACB): principais switches para equipamentos industriais de grande porte, proteção contra interrupções em usinas de energia, sistemas de fornecimento de energia para data centers.
Ambientes Especiais
Disjuntores pneumáticos-à prova de explosão: usados em fábricas de produtos químicos, minas de carvão e outros ambientes inflamáveis e explosivos.
Disjuntor de ar CC: protege o lado CC da geração de energia renovável (por exemplo, fotovoltaica, energia eólica).
V. Pontos Chave de Seleção e Manutenção
Parâmetros de seleção
Nominal: Tensão de circuito correspondente (por exemplo, AC 400V, DC 1000V). Corrente nominal: Corrente máxima de trabalho maior ou igual ao circuito com quantidade residual.
Capacidade de corte: corrente de curto-circuito esperada maior ou igual a 50kA, 100kA.
Características de disparo: Tipo B, C ou D são selecionados de acordo com o tipo de carga (Tipo B é para equipamentos eletrônicos e Tipo D é para partida de motor).
Recomendações de manutenção
Inspeção periódica: Observe o desgaste dos contatos e a integridade da grade de extinção do arco, bem como a remoção de poeira e corpos estranhos.
Testes funcionais: Testes de desconexão manual e disparo automático são realizados anualmente para garantir uma operação confiável.
Controle ambiental: evite umidade e gases corrosivos, evite o declínio do desempenho do isolamento. VI. INTRODUÇÃO Disjuntores aéreos vs. outros disjuntores
Dimensões de comparação: Disjuntor a ar (ACB), Disjuntor a vácuo (VCB), Disjuntor SF6
Meio de extinção de arco: ar, vácuo, gás SF6
Capacidade de britagem: média (média a baixa pressão) alta (média a alta pressão) muito alta (média e ultra-pressão)
Custos de manutenção: Alto em Baixo (sem risco de vazamento de gás) (é necessária verificação regular do nível de vácuo) (Alto (é necessária detecção de vazamento de SF6)
Impacto ambiental: Não-poluente Não{1}}poluente O SF6 é um potente gás de efeito estufa
Usos: Redes de distribuição de baixa-tensão industriais, comerciais e residenciais; sistemas de média-tensão para usinas e subestações; linhas de transmissão de alta-tensão
