El disyuntor aire-aire, también conocido como interruptor de aire o interruptor de aire automático, es un dispositivo de conmutación automática que utiliza aire como medio de extinción de arco y medio de aislamiento. Su valor principal se puede resumir en una frase: le ayuda a conectar y desconectar circuitos en circunstancias normales y salta automáticamente para cortar la energía y proteger líneas y equipos en caso de un mal funcionamiento.
I. ¿Cómo funciona? -Tres líneas de defensa
El disyuntor de aire dispone de un sofisticado sistema de "detección + acción" que utiliza diferentes unidades de disparo para responder a diferentes fallos:
Primera línea de defensa: Protección contra sobrecarga (disparo por temperatura) Cuando un circuito está sobrecargado durante un largo período de tiempo, la corriente es alta, pero no hasta el punto de un cortocircuito. La tira bimetálica dentro de los disyuntores se dobla lentamente bajo el calor. Cuando se dobla hasta cierto punto, empuja el mecanismo de disparo, lo que hace que el interruptor se active. Dado que el calentamiento lleva tiempo, esta protección tiene un retardo y no funciona mal debido a breves fluctuaciones de corriente.
Segunda línea de defensa: protección contra cortocircuitos (disparo electromagnético) Durante un cortocircuito, la electricidad puede aumentar docenas o incluso cientos de veces su valor normal en un instante. En este punto, la unidad de disparo electromagnética (bobina) genera un fuerte campo magnético que inmediatamente atrae la armadura y tira del dispositivo de disparo, cortando el circuito en milisegundos. Esta es la primera línea de defensa más rápida y poderosa contra la quema de cables y daños a los equipos.
Tercera línea de defensa: Protección contra subtensión (unidad de disparo contra subtensión)
Cuando el voltaje de la fuente de alimentación cae al 70% -35% del voltaje nominal, la unidad de disparo por subtensión se dispara automáticamente, cortando el suministro de energía. El disyuntor solo se puede volver a energizar-si el voltaje se restablece por encima del 85 %. Esto evita que el equipo funcione mal y se dañe debido al bajo voltaje.
¿Cómo se apaga el arco?
Cuando un disyuntor interrumpe una gran corriente, se crea un arco de electricidad con temperaturas de decenas de miles de grados Celsius cuando se separa el contacto. Los disyuntores de aire tienen una rejilla para apagar el arco (un conjunto de placas de metal) en su interior, donde el arco se alarga, divide y enfría rápidamente, terminando eventualmente en un apagado por arco. Algunos modelos de alto-rendimiento también tienen sopladores de arco, que utilizan fuerza electromagnética para soplar el arco rápidamente hacia la rejilla de extinción de arco, lo que hace que la extinción del arco sea más eficiente.
ii. ¿Cuál es su propósito? Funciones normales de encendido/apagado: circuito de apagado y encendido manual o eléctrico.
Protección contra cortocircuitos: interrupciones de corriente de cortocircuito Gigabit para evitar incendios y daños al equipo.
Protección contra sobrecarga: disparo térmico bimetálico para evitar-el sobrecalentamiento prolongado del cableado.
Protección contra subtensión: protege los equipos eléctricos contra disparos automáticos cuando el voltaje es demasiado bajo.
Arranque de motor poco frecuente: se puede utilizar como arranque de motor a plena tensión.
Control remoto: equipado con una unidad de disparo en derivación o un mecanismo de operación eléctrico, puede abrir y cerrar circuitos automáticamente de forma remota.
III. Las "Dos Identidades" de los Disyuntores de Aire tienen significados completamente diferentes en diferentes áreas y deben distinguirse:
Etiqueta 1: Comúnmente conocido como "interruptor de aire" (bajo voltaje, doméstico/comercial)
Esto es lo que es la caja de distribución de tu hogar, técnicamente conocida como mini-disyuntor (MCB), también conocido como disyuntor de aire.
Voltaje nominal: 220 voltios/380 voltios
Clasificado: 0.5A a 63A
Usos: Protección de circuitos de iluminación y enchufes en viviendas, oficinas y comercios.
Características: Tamaño pequeño, barato, sólo unos pocos yuanes a unas pocas docenas de yuanes cada uno.
Mark II: disyuntor de aire comprimido-de alto voltaje (ACB para sistema de energía)
Este es un verdadero "disyuntor de aire", que utiliza aire comprimido (0,4 a 6 MPa) como medio aislante y de extinción de arco, e incluso aire comprimido como fuente de energía.
Clasificado: 110 kV y superior
Corriente nominal: cientos a miles de amperios
Usos: tomas de grandes centrales eléctricas, subestaciones, líneas de transmisión de alto voltaje.
Características: Capacidad de cortocircuito-muy alta, velocidad de operación extremadamente rápida, sin riesgo de incendio (a diferencia de los disyuntores de aceite), pero requiere un sistema completo de aire comprimido y estructura compleja. Actualmente ha sido reemplazado en gran medida por disyuntores SF6 en sistemas de 110 kV y superiores.
IV. INTRODUCCIÓN ¿Cómo se compara con otros disyuntores? En comparación con los disyuntores de vacío, los disyuntores de aire son de gran tamaño y tienen un rendimiento de extinción de arco débil, pero son baratos y fáciles de mantener. Los disyuntores de vacío, que alguna vez fueron los reyes de la presión baja a media a 35 kV e inferiores, han sido reemplazados por SF6.
En comparación con los disyuntores de SF6: La mayor ventaja de los disyuntores de aire es que no suponen un riesgo de incendio porque no utilizan petróleo ni gas natural y el medio de extinción del arco es el aire. Sin embargo, el SF6 es mucho más aislante y extintor de arco que el aire, por lo que en el campo de alto voltaje de 110 kV a 500 kV, el SF6 reemplaza completamente a los disyuntores de aire.
En comparación con los disyuntores de aceite: se utiliza aceite para extinguir el arco y existe riesgo de incendio y explosión. Los disyuntores de aire no presentan tales problemas y proporcionan un orden de magnitud superior a la seguridad. Sin embargo, debido a su estructura simple y bajo costo, los disyuntores de aceite todavía se utilizan en sistemas exteriores de 35 kV.
V. ¿DÓNDE UTILIZAR? Escenarios domésticos/comerciales: disyuntores de aire de bajo voltaje (mini-disyuntores) para la caja de distribución de su hogar, protección de circuitos de iluminación para centros comerciales y edificios de oficinas, protección de motores para fábricas pequeñas.
Escenarios de distribución de energía industrial: los disyuntores de caja moldeada (MCCB) se utilizan en gabinetes de distribución de empresas de construcción y minería. Su corriente nominal oscila entre decenas de miles de amperios y miles de amperios y es adecuada para interrupciones de alta-frecuencia.
Escenarios de sistemas de energía: Los disyuntores de aire comprimido se han utilizado ampliamente en subestaciones y respiraderos de grandes plantas de energía de 110 kV y superiores. Actualmente han sido reemplazados en gran medida por disyuntores de SF6, pero todavía se utilizan en circunstancias excepcionales (como aplicaciones de gran corriente que requieren interrupciones rápidas).
Resumen: el disyuntor de aire es un interruptor automático que utiliza aire para extinguir el arco. Un interruptor pequeño para la caja de distribución de su hogar es uno de ellos, al igual que un interruptor grande para una subestación de alto voltaje. Su valor fundamental es conectar y desconectar circuitos correctamente y "recibir un golpe" si algo sale mal. Además, se puede restablecer y reutilizar una vez extinguida la falla, a diferencia de un fusible que se quema cuando es necesario reemplazarlo. Es el dispositivo de protección básico e indispensable en el sistema eléctrico, que equivale a la combinación de interruptor de cuchilla, fusible, relé térmico y relé de bajo-voltaje.
