Οι διακόπτες κυκλώματος με μονωμένα αέρα βασίζονται κυρίως στον ατμοσφαιρικό αέρα ως το μονωτικό μέσο μεταξύ των ζωντανών ηλεκτρικών τμημάτων και μεταξύ αυτών των τμημάτων και των γειωμένων μεταλλικών περιβλημάτων. Ενώ οι νεότερες τεχνολογίες όπως το SF6 και το κενό έχουν αναπτυχθεί ολοένα και περισσότερο, οι διακόπτες κυκλώματος με μονωμένα αέρα παραμένουν ζωτικής σημασίας σε θέσεις εργασίας, ιδιαίτερα σε εφαρμογές έως 36KV, χάρη στην απλότητα, την αξιοπιστία και την αποδοτικότητα κόστους τους.
Βασικά στοιχεία ενός διακόπτη κυκλώματος με μονωμένο αέρα:
- Περιβάλλον: Βέβαια μεταλλική περίβλημα, συχνά χάλυβα υλικό, παρέχοντας δομική υποστήριξη. Είναι γειωμένο για ασφάλεια
- Μονωτικά υποστηρίγματα: πορσελάνη ή σύνθετα πολυμερές μονωτήρες που υποστηρίζουν φυσικά συστατικά που μεταφέρουν ρεύματα και παρέχουν την απαραίτητη απόσταση μόνωσης αέρα μεταξύ φάσεων και στη γείωση.
- Συγκρότημα ρεύματος, περιλαμβάνει σταθερές επαφές, κινούμενες επαφές και τους αγωγούς που συνδέονται με τους ακροδέκτες του συστήματος.
- Arc CHUTE ACTORCE: Η καρδιά του συστήματος σβέσης, που τοποθετείται γύρω από τις επαφές, κατασκευασμένες από μονωτικές πλάκες (όπως κεραμικό ή υαλοβάμβακα) που φιλοξενούν πολλές πλάκες μεταλλικών διαχωριστικών μεταλλικών.
- Λειτουργικός μηχανισμός: Το σύστημα που τροφοδοτείται με ελατήριο, που συχνά ενσωματώνει μηχανισμό φόρτισης ελατηρίου διακόπτη, ο οποίος παρέχει την κίνηση υψηλής ταχύτητας, υψηλής δύναμης που απαιτείται για τον διαχωρισμό των επαφών και τον έλεγχο του τόξου. Πιο έξυπνη λειτουργία, μπορεί να συνδεθεί με μια εξωτερική λαβή για χειροκίνητη λειτουργία ή κινητήρα και ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα για τηλεχειριστήριο.
- Τερματικά: Σημεία σύνδεσης για το εισερχόμενο και εξερχόμενο ρεύμα.
Πλεονεκτήματα των διακόπτη κυκλώματος με μονωμένα αέρα:
- Απλότητα και ευρωστία: Σχετικά απλός σχεδιασμός με λιγότερα σύνθετα υποσυστήματα σε σύγκριση με τους διαταραχές αερίου ή κενού.
- Κόστος αποδοτικό: Γενικά χαμηλότερο αρχικό κόστος και απλούστερες απαιτήσεις συντήρησης.
- Περιβαλλοντική φιλικότητα: Χρησιμοποιεί φυσικό, μη τοξικό, μη-GHG αέρας ως μονωτικό και σβήσιμο μέσο. Δεν απαιτείται ειδικός χειρισμός ή ανάκαμψη φυσικού αερίου.
- Ευκολία συντήρησης και επιθεώρησης: Τα εσωτερικά εξαρτήματα είναι συχνά πιο προσιτά. Η οπτική επιθεώρηση των επαφών και των καυστήρων τόξου είναι συνήθως δυνατή.
- Αποδεδειγμένη τεχνολογία: δεκαετίες αξιόπιστου ιστορικού εξυπηρέτησης σε αμέτρητες εγκαταστάσεις παγκοσμίως.
- Ευρεία διαθεσιμότητα: Τα εξαρτήματα και η εμπειρογνωμοσύνη είναι εύκολα προσβάσιμα.
Μειονεκτήματα και περιορισμοί:
- Μεγαλύτερο φυσικό μέγεθος, σε σύγκριση με τους διακόπτες SF6 ή κενού για την ίδια τάση. : Απαιτεί τις απαραίτητες αποστάσεις μόνωσης αέρα, οδηγώντας σε ογκώδη εξοπλισμό.
- Η βραδύτερη διακοπή από το κενό και το αέριο SF6, περιορίζοντας την καταλληλότητα για πολύ υψηλά ρεύματα σφάλματος ή τα υψηλότερα επίπεδα τάσης, ειδικά μέγιστα γύρω από 36-40kV υψηλή τάση.
- Η διάβρωση των επαφών: Το Arcing στον αέρα προκαλεί περισσότερη φθορά επαφής με την πάροδο του χρόνου σε σύγκριση με τις διακριτές κενού, που απαιτούν συχνότερη συντήρηση ή αντικατάσταση επαφής.
- Ευαισθησία στο περιβάλλον: Η σκόνη, η υγρασία, ο σπρέι άλατος ή οι διαβρωτικές ατμόσφαιρες μπορούν να υποβαθμίσουν την απόδοση της μόνωσης αέρα με την πάροδο του χρόνου, απαιτώντας πιο ισχυρά περιβλήματα ή συχνότερα καθαρισμό.
Πού χρησιμοποιούνται κυρίως οι διακόπτες κυκλώματος με μονωμένα αέρα;
- Βιομηχανική κατανομή ισχύος: Κύρια και τροφοδοσία προστασία σε εργοστάσια και φυτά (ACB χαμηλής τάσης, μέση τάση).
- Εμπορικά κτίρια: ηλεκτρικά δωμάτια και υποσταθμοί.
- Παλαιότεροι υποσταθμοί: Πολλές υπάρχουσες εγκαταστάσεις εξακολουθούν να βασίζονται σε ισχυρές AICBs.
- Ενσωμάτωση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας: Switchgear για ηλιακές εκμεταλλεύσεις και συνδέσεις ανεμογεννητριών, ειδικά στις τάσεις διανομής.
Ο διακόπτης κυκλώματος με μονωμένο αέρα εξακολουθεί να αποτελεί ακρογωνιαίο λίθο αξιόπιστης και οικονομικής ηλεκτρικής προστασίας στο επίπεδο διανομής. Όταν έρχεται σε εφαρμογές που αποτιμούν την απλότητα, τη σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας, τη συμβατότητα στο περιβάλλον και την αποδεδειγμένη απόδοση, ο διακόπτης κυκλώματος με μονωμένο αέρα εξακολουθεί να παραμένει ζωτικής σημασίας και αξιόπιστης λύσης στην ηλεκτρική ενέργεια, προστατεύοντας τα ηλεκτρικά συστήματα αξιοποιώντας τη δύναμη του αέρα γύρω μας.
