Ve světě elektrotechniky a elektroniky existuje mnoho případů, kdy dojde k nehodě. To povede k vážnému poškození budov, kanceláří, domů, škol, průmyslu atd. Důvěřující napětí a proud nejsou správné, i když jsou přijata bezpečnostní opatření. Jakmile jsou nainstalovány jističe, bude řídit náhlý nárůst napětí a proudu. Pomůže to při jakékoli nehodě. Jističe jsou jako srdce elektrického systému. Existují různé typy jističů, kde jsou instalovány podle hodnocení systému. V domě se používají různé druhy jističů a pro průmyslová odvětví se používá jiný typ jističů. Pojďme si podrobně promluvit o různých typech jističů a jejich důležitosti.

Co je jistič?

Elektrický jistič je spínací zařízení, které lze ovládat automaticky nebo ručně pro ochranu a ovládání systém elektrické energie . V moderním energetickém systému se konstrukce jističe změnila v závislosti na obrovských proudech a zabránění vzniku elektrického oblouku během provozu.

Jistič

Elektřina, která přichází do domů nebo kanceláří nebo do škol nebo průmyslových odvětví nebo na jiná místa z rozvodných sítí, tvoří velký okruh. Ty linky, které jsou připojeny k elektrárně tvořící se na jednom konci, se nazývají horký drát a ostatní vedení spojující se zemí tvořící další konec. Kdykoli mezi těmito dvěma linkami proudí elektrický náboj, vyvine se mezi nimi potenciál. Pro celý obvod nabízí připojení zátěží (spotřebičů) odpor proti toku náboje a celý elektrický systém uvnitř domu nebo průmyslových odvětví bude fungovat hladce.

Fungují hladce, pokud jsou spotřebiče dostatečně odolné a nezpůsobují nadměrný proud ani napětí. Důvody pro zahřívání vodičů jsou příliš mnoho náboje protékajícího obvodem nebo zkrat nebo náhlé připojení žhavého konce k uzemňovacímu vodiči by dráty zahřály a způsobily požár. Jistič zabrání takovým situacím, které jednoduše přeruší zbývající obvod.

Základní fungování typů jističů

Jsme si vědomi toho, co je jistič . Tato část nyní vysvětluje dále pracovní princip jističe .

Jako elektrotechnik je zásadní znát fungování tohoto zařízení, a to nejen inženýr, ale i lidé z celé oblasti jsou do této oblasti, musí si toho být vědomi. Zařízení obsahuje dvojici elektrod, kde jedna je statická a druhá pohyblivá. Když dva kontakty vytvoří kontakt, obvod se sepne a pokud tyto kontakty nejsou spolu, obvod se přepne do sepnutého stavu. Tato operace závisí na nutnosti pracovníka, zda musí být obvod v počáteční fázi ve stavu OTEVŘENO nebo ZAVŘENO.

Podmínka 1: Předpokládejme, že je zařízení v první fázi sepnuto, aby se vytvořil obvod, pokud dojde k poškození nebo když si pracovník myslí OTEVŘENO, pak logický indikátor stimuluje vypínací relé, které odpojí oba kontakty poskytnutím pohybu pohyblivá cívka, která je vzdálená konstantní cívce.

Tato operace se zdá být tak jednoduchá a snadná, ale skutečnou komplikací je, že když je pár kontaktů daleko pohromadě, pak mezi nimi bude obrovská dočasná variace potenciálu, která usnadní přechod velkých elektronů z vysokého na nízký potenciál. Zatímco tato dočasná mezera mezi kontakty funguje ad dielektricky, aby se elektrony mohly pohybovat z jedné na druhou elektrodu.

Když je variace potenciálu větší než síla dielektrické síly, dojde k pohybu elektronů z jedné elektrody na druhou. To ionizuje dielektrický režim, který by mohl směřovat k vytvoření obrovského zapálení mezi elektrodami. Toto zapalování se označuje jako OBLOUK . I když toto zapalování zůstane po dobu několika mikrosekund, má schopnost poškodit celé jisticí zařízení a způsobit poškození celého zařízení a pláště. Aby se vyloučilo toto zapálení, je třeba předtím, než dojde k poškození obvodu, zhasnout dielektrická schopnost, která odděluje obě elektrody.

“jak vytvořit nízkoprůchodový filtr pro subwoofer ”

Fenomén oblouku

Během provozu jističů je nutné jasně sledovat oblouk. Takže fenomén oblouku v jističích probíhá v době chybných případů. Například když dojde k rozsáhlému toku proudu přes kontakty, než dojde k obrannému přístupu a iniciuje kontakty.

V okamžiku, kdy jsou kontakty v OTEVŘENÉM stavu, se kontaktní plocha rychle zmenší a dojde k nárůstu hustoty proudu kvůli velkému proudu SC. Tento jev směřuje k nárůstu teploty a tato tvorba tepla je dostatečná pro ionizující přerušovací médium. Ionizované médium funguje, když se vodič a oblouk drží mezi kontakty. Oblouk vytváří minimální odporovou cestu pro kontakty a po celou dobu, kdy oblouk existuje, bude proudit obrovský proud. Tento stav poškozuje činnost jističe.

Proč se oblouk stává?

Než se seznámíme s přístupy ukončení oblouku, zhodnoťme parametry, které jsou odpovědné za dělení oblouku. Důvody jsou:

Potenciální variace, která existuje mezi kontakty
Ionizované částice, které jsou mezi kontakty

Tato potenciální variace mezi kontakty je dostatečná pro existenci oblouku, protože vzdálenost kontaktu je minimální. Ionizační médium má navíc schopnost zachovávat oblouk.

Tohle jsou důvody pro oblouk generace.

Klasifikace jističů

Mezi různé typy vysokonapěťových jističů patří následující

Vzduchový jistič
Jistič SF6
Vakuový jistič
Olejový jistič
Vzduchový jistič

Typy jističů

Vzduchový jistič

Tento jistič bude pracovat ve vzduchu, přičemž zhášivým médiem je oblouk při atmosférickém tlaku. V mnoha zemích je vzduchový jistič nahrazen olejovým jističem. O jističi oleje se budeme bavit dále v článku. Význam ACB je tedy stále vhodnější volbou pro použití jističe vzduchu do 15 kV. Důvodem je to, že při použití při 15 V se může olejový jistič vznítit.

Jistič typu vzduchu

Jsou to dva typy vzduchových jističů

Jednoduchý jistič vzduchu
Airblast jistič

Čistý vzduchový jistič

Čistý vzduchový jistič se také nazývá jistič Cross-Blast. V tomto případě je jistič vybaven komorou, která obklopuje kontakty. Tato komora je známá jako oblouková násypka.

Tento oblouk je vyroben tak, aby v něm zabíral. Při dosažení chlazení vzduchového jističe pomůže zhášecí komora. Ze žáruvzdorného materiálu je vyroben obloukový žlab. Vnitřní stěny žlabu oblouku jsou tvarovány tak, aby oblouk nebyl tlačen do blízkosti. Půjde do navíjecího kanálu promítaného na stěnu oblouku.

Žlab oblouku bude mít mnoho malých přihrádek a má mnoho dělení, což jsou kovové oddělené desky. Zde se každý z malých oddílů chová jako žlab s malým obloukem a kovová separační deska funguje jako rozdělovače oblouku. Když se oblouk rozdělí na řadu oblouků, všechna napětí oblouku budou vyšší než napětí systému. Je to výhodné pouze pro aplikace s nízkým napětím.

Air Blast Circuit Breaker

Jističe Airblast se používají pro systémové napětí 245 kV, 420 kV a také ještě více. Jističe Airblast jsou dvou typů:

Axiální trhací kladivo
Axiální výbuch s posuvným pohyblivým kontaktem.

Axiální trhací kladivo

V axiálním nárazníku bude pohyblivý kontakt axiálního nárazníku v kontaktu. Otvor trysky je připevněn ke kontaktu jističe za normálně uzavřeného stavu. Porucha nastane, když je do komory zaveden vysoký tlak. Napětí je dostatečné k udržení vysokotlakého vzduchu při průtoku otvorem trysky.

Typ tryskání vzduchem

Výhody kruhové kádinky Air-Blast

Používá se tam, kde je vyžadován častý provoz kvůli menší energii oblouku.
Je bez rizika požáru.
Malá velikost.
Vyžaduje méně údržby.
Kalení obloukem je mnohem rychlejší
Rychlost jističe je mnohem vyšší.
Doba trvání oblouku je stejná pro všechny hodnoty proudu.

Nevýhody jističe Air-Blast

Vyžaduje další údržbu.
Vzduch má relativně nižší vlastnosti hašení oblouku
Obsahuje vysokokapacitní vzduchový kompresor.
Ze spojky vzduchového potrubí může být pravděpodobné, že dojde k úniku tlaku vzduchu
Existuje šance na vysoký nárůst rychlosti přepínání proudu a napětí.

Aplikace a použití vzduchového jističe

Používá se k ochraně rostlin, elektrických strojů, transformátorů, kondenzátorů a generátorů
Vzduchový jistič se také používá v systému sdílení elektřiny a GND asi 15 KV
Používá se také v aplikacích s nízkým i vysokým proudem a napětím.

Jistič SF6

V jističi SF6 pracují kontakty nesoucí proud v plynném hexafluoridu sírovém jako jistič SF6. Je to vynikající izolační vlastnost a vysoká elektro-negativita. Lze pochopit, že vysoká afinita absorpce volných elektronů. Záporný iont vzniká, když se volný elektron srazí s molekulou plynu SF6 a je touto molekulou plynu absorbován. Dva různé způsoby připojení elektronu s molekulami plynu SF6 jsou

SF6 + e = SF6
SF6 + e = SF5- + F

Vzniklé záporné ionty budou mnohem těžší než volný elektron. Proto je ve srovnání s jinými běžnými plyny celková mobilita nabité částice v plynu SF6 mnohem menší. Mobilita nabitých částic je převážně odpovědná za vedení proudu plynem. Proto pro těžší a méně pohyblivé nabité částice v plynu SF6 získává velmi vysokou dielektrickou sílu. Tato vlastnost pro dobrý přenos tepla z důvodu nízké plynné viskozity. SF6 je stokrát účinnější v médiích pro zhášení oblouku než vzduchový jistič. Používá se pro elektrickou síť středního i vysokého napětí od 33 kV do 800 kV.

“komparační obvod pomocí ic 741 ”

Jističe SF6

Typy jističů v SF6

Jediný přerušovač jističe SF6 byl použit až 220
Dva přerušovače jističe SF6 byly použity až 400
Čtyři přerušovače jističe SF6 byly napájeny až 715 V.

Vakuový jistič

Vakuový jistič je obvod, ve kterém se vakuum používá k zhasnutí oblouku. Má charakter dielektrického zotavení, vynikající přerušení a může přerušit vysokofrekvenční proud, který je výsledkem nestability oblouku, superponovaný na síťový frekvenční proud.

Princip fungování VCB bude mít dva kontakty zvané elektrody, které za normálních provozních podmínek zůstanou uzavřené. Předpokládejme, že když dojde k poruše v kterékoli části systému, pak se vypne cívka jističe jističe a nakonec se kontakt rozepne.

Vakuový jistič

Okamžité kontakty jističe se rozepnou ve vakuu, tj. 10-7 až 10-5 Torr se vytvoří oblouk mezi kontakty ionizací kovových par kontaktů. Zde oblouk rychle zhasne, k tomu dochází, protože elektrony, kovové páry a ionty produkované během oblouku rychle kondenzují na povrchu kontaktů CB, což vede k rychlému zotavení dielektrické síly.

Výhody

VCB jsou spolehlivé, kompaktní a mají dlouhou životnost
Mohou přerušit jakýkoli poruchový proud.
Nebude existovat žádná nebezpečí požáru.
Není vydáván žádný hluk
Má vyšší dielektrickou sílu.
Pro ovládání je zapotřebí méně energie.

Olejový jistič

V tomto typu obvodu se používá přerušovací olej, ale výhodnější je minerální olej. Působí lépe izolačně než vzduch. Pohyblivý kontakt a pevný kontakt jsou ponořeny do izolačního oleje. Když dojde k oddělení proudu, pak se nosné kontakty v oleji inicializují oblouk v jističi v okamžiku oddělení kontaktů a díky tomuto oblouku v oleji se odpaří a rozloží se v plynném vodíku a nakonec vytvoří vodíková bublina kolem oblouku.

Tato vysoce stlačená plynová bublina kolem a oblouk brání opětovnému úderu oblouku poté, co proud dosáhne nulových přechodů cyklu. OCB je nejstarší typ jističe.

Různé typy jističů v olejovém typu

Objemový jistič oleje
Minimální jistič oleje

Jistič hromadného oleje (BOCB)

V BOCB se olej používá k oblouku zhášecího média a také k izolaci médií mezi zemními částmi jističe a kontakty nesoucími proud. Používá se stejný izolační olej transformátoru.

Pracovní princip BOCB říká, že když jsou kontakty pro vedení proudu v oleji oddělené, pak se mezi oddělenými kontakty vytvoří oblouk. Vytvořený oblouk vytvoří rychle rostoucí bublinu plynu kolem oblouku. Pohyblivé kontakty se budou pohybovat od pevného kontaktu oblouku, což má za následek zvýšení odporu oblouku. Zde zvýšený odpor způsobí snížení teploty. Proto oblouk obklopují redukované formace plynů.

Když proud prochází nulovým křížením, proběhne zhášení oblouku v BOCB. Ve zcela vzduchotěsné nádobě je plynová bublina uzavřena uvnitř oleje. Olej obklopí vysoký tlak na bublinu, což má za následek vysoce stlačený plyn kolem oblouku. Když se zvýší tlak, zvýší se také deionizace plynu, což má za následek zhášení oblouku. Plynný vodík pomůže při chlazení zhášení oblouku v jističi oleje.

Výhody

Dobré vlastnosti chlazení kvůli rozkladu
Olej má vysokou dielektrickou pevnost
Působí jako izolátor mezi zemí a živými částmi.
Zde použitý olej absorbuje energii oblouku při rozkladu

Nevýhody

Nedovolí vysokou rychlost přerušení
Trvá to dlouho.

Minimální jistič oleje

Jedná se o jistič, který využívá olej jako přerušovací médium. Minimální jistič oleje umístí přerušovací jednotku do izolační komory na živý potenciál. V přerušovací komoře je však k dispozici izolační materiál. Vyžaduje menší množství oleje, proto se tomu říká minimální jistič oleje.

Výhody

Vyžaduje méně údržby.
Je vhodný pro automatický i manuální provoz.
Vyžaduje menší prostor
Náklady na vypínací schopnost v MVA jsou také nižší.

Nevýhody

Ropa se zhoršuje kvůli karbonizaci.
Existuje možnost výbuchu a požáru
Protože má menší množství oleje, zvyšuje se karbonizace.
Je velmi obtížné odstranit plyny z prostoru mezi kontakty.

Jističe jsou dále klasifikovány podle různých typů a jsou to:

Na základě napěťové třídy

Počáteční kategorizace jističů závisí na funkčním napětí, které má být použito. Existují hlavně dva druhy napěťových typů jističů, a to jsou:

Vysoké napětí - Musí být implementováno při napěťových úrovních vyšších než 1000V. Ty se dále dělí na zařízení 75 kV a 123 kV.
Nízké napětí - Musí být implementováno při úrovních napětí pod 1000V

Na základě typu instalace

Tato zařízení jsou také rozdělena v závislosti na umístění instalace, což znamená uzavřené nebo venkovní prostory. Obecně platí, že jsou provozovány při extrémně vysoké úrovni napětí. Uzavřené jističe jsou navrženy pro vnitřní použití v budovách nebo v budovách, které obsahují sloučeniny nepropouštějící počasí. Zásadní variací mezi těmito dvěma druhy jsou obalové konstrukce a směsi, zatímco vnitřní design, jako je současné přidržovací zařízení a funkčnost, je téměř podobný.

Na základě typu externího designu

V závislosti na fyzickém konstrukčním provedení jsou jističe opět dvou typů:

Typ mrtvé nádrže - Zde je spínací zařízení umístěno v nádobě na základním potenciálu a toto je uzavřeno stínícím médiem a přerušovači. Většinou se používají ve státech USA.

Živý typ nádrže - Zde je spínací zařízení umístěno v nádobě s maximálním potenciálem a je uzavřeno stínícím médiem a přerušovači. Většinou se používají v Evropě a asijských státech

Na základě typu přerušujícího média

Toto je zásadní kategorizace jističů. Zde jsou zařízení klasifikována v závislosti na přístupu ke zničení oblouku a na přerušovacím médiu. Obecně se oba objevily jako rozhodující parametry při konstrukci jističů a určovaly ostatní konstrukční faktory. Jako přerušovací médium se většinou používá olej a vzduch. Kromě toho existují také hexafluorid síry a vakuum, které působí jako přerušovací média. Tito dva se dnes nejvíce používají.

HVDC jističe

Jedná se o spínací zařízení, které brání obecnému toku proudu v obvodu. Dojde-li k poškození, vytvoří se vzdálenost mezi mechanickými kontakty v zařízení a jistič se uvede do stavu OTEVŘENO. Zde je přerušení obvodu poněkud komplikované, protože tok proudu je pouze jednosměrný a neexistuje nulový proud. Zásadním použitím tohoto zařízení je blokovat vysokonapěťový rozsah stejnosměrného proudu v obvodu. Zatímco střídavý obvod plynule brání oblouku v podmínkách nulového proudu, protože rozptyl energie je téměř nulový. Kontaktní vzdálenost musí znovu získat dielektrickou schopnost vydržet dočasnou úroveň obnovení napětí.

Provoz HVDC

V případě zařízení pro rozpínání stejnosměrného obvodu je problém komplikovanější, protože stejnosměrná vlna nebude mít nulové proudy. A povinná obstrukce oblouku vede k vývoji obrovských přechodných úrovní obnovovacího napětí a omezuje bez obstrukce oblouku a způsobuje konečné poškození mechanických kontaktů. Při konstrukci zařízení HVDC většinou jeden vydržel tři problémy, a to jsou:

Překážka omezování oblouku
Nestřídmost uložené energie
Generování umělého nulového proudu

Standardní jističe

Tato zařízení zásadním způsobem sledují funkčnost zařízení. Tyto standardní jističe jsou jednopólové a dvoupólové.

Jednopólové jističe

Tato zařízení mají funkce

Většinou se používá v domácnosti
Zajišťuje jeden vodič pod napětím
Ty dodávají do obvodu téměř 120V napětí
Mají schopnost spravovat 15 až 30 ampérů
Jednopólové jističe jsou ve třech variantách a jsou plné velikosti (mají šířku 1 palec), poloviční velikosti (mají šířku půl palce) a twin (mají šířku jednoho palce skládající se ze dvou přepínačů a spravuje pár obvodů).

Dvoupólové jističe

Tato zařízení mají funkce

Ty dodávají do obvodu téměř 120V / 240V napětí
Mají schopnost spravovat 15 až 30 ampérů
Většinou se používá v obrovských aplikacích, jako jsou ohřívače a sušičky
Zajišťuje dva vodiče pod napětím

V tomto článku byly v krátkosti podrobně popsány různé typy jističů, tj. Jistič vzduchu, jistič SF6, vakuový jistič a jistič oleje. základní koncepce těchto jističů . A jejich rozdělení je také diskutováno spolu s výhodami a nevýhodami. Diskutovali jsme o každém konceptu velmi jasně. Pokud jste nepochopili žádné z témat, máte pocit, že vám chybí nějaké informace, nebo chcete-li realizovat nějaké elektrotechnické projekty pro studenty inženýrství, neváhejte a komentujte v níže uvedené části.