O disjuntor pneumático, também conhecido como interruptor pneumático ou interruptor pneumático automático, é um dispositivo de comutação automática que utiliza ar como meio de extinção de arco e meio de isolamento. Seu valor central pode ser resumido em uma frase: ajuda a conectar e desconectar circuitos em circunstâncias normais e salta automaticamente para desligar a energia e proteger linhas e equipamentos em caso de mau funcionamento.
I. Como funciona? -Três linhas de defesa
O disjuntor a ar possui um sofisticado sistema de "detecção + ação" que utiliza diferentes unidades de disparo para responder a diferentes falhas:
Primeira linha de defesa: Proteção contra sobrecarga (disparo por temperatura) Quando um circuito fica sobrecarregado por um longo período de tempo, a corrente é alta, mas não ao ponto de um curto-circuito. A tira bimetálica dentro dos disjuntores curva-se lentamente sob o calor. Quando dobra até certo ponto, ele empurra o mecanismo de disparo, fazendo com que a chave gire. Como o aquecimento leva tempo, esta proteção tem um atraso e não funciona mal devido a pequenas flutuações de corrente.
Segunda linha de defesa: proteção contra curto-circuito (disparo eletromagnético) Durante um curto-circuito, a eletricidade pode aumentar dezenas ou até centenas de vezes seu valor normal em um instante. Neste ponto, a unidade de disparo eletromagnético (bobina) gera um forte campo magnético que imediatamente atrai a armadura e puxa o dispositivo de disparo, cortando o circuito em milissegundos. Esta é a primeira linha de defesa mais rápida e poderosa contra queima de cabos e danos ao equipamento.
Terceira linha de defesa: Proteção contra subtensão (unidade de disparo de subtensão)
Quando a tensão da fonte de alimentação cai para 70%–35% da tensão nominal, a unidade de disparo de subtensão desarma automaticamente, cortando a fonte de alimentação. O disjuntor só poderá ser reenergizado-se a tensão for restaurada acima de 85%. Isso evita o mau funcionamento e danos ao equipamento devido à baixa tensão.
Como o arco sai?
Quando um disjuntor interrompe uma grande corrente, um arco de eletricidade com temperaturas de dezenas de milhares de graus Celsius é criado quando o contato é separado. Os disjuntores a ar possuem uma grade de eliminação de arco (um conjunto de placas de metal) em seu interior, onde o arco é rapidamente alongado, dividido e resfriado, terminando eventualmente em uma eliminação de arco. Alguns modelos de alto-desempenho também possuem sopradores de arco, que usam força eletromagnética para soprar o arco rapidamente na grade de extinção de arco, tornando a extinção do arco mais eficiente.
ii. Qual é o seu propósito? Funções normais de ligar/desligar: desligamento manual ou elétrico e circuito ligado.
Proteção contra curto-circuito: Interrupções de corrente de curto-circuito Gigabit para evitar incêndio e danos ao equipamento.
Proteção contra sobrecarga: disparo térmico bimetálico para evitar superaquecimento prolongado-da fiação.
Proteção contra subtensão: Proteja o equipamento elétrico contra disparo automático quando a tensão estiver muito baixa.
Partida de motor pouco frequente: pode ser usada como partida de motor com tensão plena.
Controle remoto: equipado com uma unidade de disparo de derivação ou um mecanismo de operação elétrico, pode abrir e fechar circuitos automaticamente remotamente.
III. As “Duas Identidades” dos Disjuntores Aéreos têm significados completamente diferentes em diferentes áreas e devem ser distinguidas:
Etiqueta 1: comumente conhecido como "interruptor de ar" (baixa tensão, doméstico/comercial)
É assim que funciona a caixa de distribuição da sua casa, tecnicamente conhecida como mini{0}}disjuntor (MCB), também conhecido como disjuntor aéreo.
Tensão nominal: 220 volts/380 volts
Avaliado: 0,5A a 63A
Usos: Proteção de circuitos de iluminação e tomadas em residências, escritórios e lojas
Características: Tamanho pequeno, barato, apenas alguns yuans a algumas dezenas de yuans cada.
Mark II: Disjuntor de ar comprimido de alta-tensão (ACB para sistema de energia)
Este é um verdadeiro “disjuntor de ar”, utilizando ar comprimido (0,4 a 6 MPa) como meio de extinção e isolamento de arco, e até mesmo ar comprimido como fonte de energia.
Classificação: 110kV e superior
Corrente nominal: centenas a milhares de amperes
Usos: Grandes tomadas de usinas de energia, subestações, linhas de transmissão de alta tensão
Características: Capacidade de curto-circuito muito alta, velocidade de operação extremamente rápida, sem risco de incêndio (ao contrário dos disjuntores a óleo), mas requer um sistema de ar comprimido completo e estrutura complexa. Atualmente foi amplamente substituído por disjuntores SF6 em sistemas de 110kV e superiores.
4. INTRODUÇÃO Como ele se compara a outros disjuntores? Comparados aos disjuntores a vácuo, os disjuntores a ar são grandes e têm fraco desempenho de extinção de arco, mas são baratos e fáceis de manter. Os disjuntores a vácuo, que já foram os reis da baixa a média pressão de 35kV e abaixo, foram substituídos por SF6.
Em comparação com os disjuntores SF6: A maior vantagem dos disjuntores a ar é que eles não representam risco de incêndio porque não utilizam óleo ou gás natural e o meio de extinção do arco é o ar. No entanto, o SF6 é muito mais isolante e extintor de arco do que o ar, portanto, no campo de alta tensão de 110kV a 500kV, o SF6 substitui completamente os disjuntores de ar.
Em comparação com os disjuntores a óleo: o óleo é usado para extinguir o arco e existe risco de incêndio e explosão. Os disjuntores pneumáticos não apresentam esses problemas e fornecem uma ordem de grandeza acima da segurança. Porém, devido à sua estrutura simples e baixo custo, os disjuntores a óleo ainda são utilizados em sistemas externos de 35kV.
V. ONDE USAR? Cenários residenciais/comerciais: Disjuntores aéreos de baixa tensão (mini{1}}disjuntores) para a caixa de distribuição de sua casa, proteção de circuitos de iluminação para shopping centers e prédios de escritórios, proteção de motores para pequenas fábricas.
Cenários de distribuição de energia industrial: Os disjuntores em caixa moldada (MCCB) são usados em gabinetes de distribuição de empresas de construção e mineração. Sua corrente nominal varia de dezenas de milhares de amperes a milhares de amperes e é adequada para interrupções de alta-frequência.
Cenários do sistema de energia: Os disjuntores de ar comprimido têm sido amplamente utilizados em grandes respiradouros de usinas de energia e subestações de 110kV e superiores. Eles foram agora amplamente substituídos por disjuntores de SF6, mas ainda são usados em circunstâncias excepcionais (como aplicações de grandes correntes que exigem interrupções rápidas).
Resumo: o disjuntor a ar é uma chave automática que utiliza ar para extinguir o arco. Um pequeno interruptor para a caixa de distribuição de sua casa é um deles, assim como um grande interruptor para uma subestação de alta tensão. Seu principal valor é conectar e desconectar os circuitos corretamente e “levar um golpe” se algo der errado. Além disso, ele pode ser reinicializado e reutilizado após a extinção da falha, ao contrário de um fusível que queima quando precisa ser substituído. É o dispositivo de proteção básico e indispensável no sistema de energia, que equivale à combinação de chave faca, fusível, relé térmico e relé de sub{4}}tensão.
