Zašto smo potrebni i što su sklopni uređaji

Preklopni uređaj obavlja glavnu funkciju upravljanja električnim krugom: uključivanje i isključivanje. Ova vrsta aparata uključuje: noževe, sklopke, rastavljače.

Prekidači su dizajnirani za uključivanje i isključivanje električnih krugova "pod naponom", to jest dok električna struja teče kroz krug.

Svi električni uređaji s pokretnim dijelovima mogu se podijeliti na automatske i neautomatske. Automatski - to su uređaji koji stupaju u akciju iz zadanog načina rada kruga, ili strojeva, i neautomatski, čije djelovanje ovisi samo o volji operatera.

Prekidači su niskonaponski (dostupni za napon do 1000 V) i visokonaponski (za napon iznad 1000 V).

Najjednostavniji neautomatski niskonaponski prekidač — sklopkakoji se uglavnom sastoji od pomične oštrice, fiksnog kontakta i ručke.

Operater ručno uključuje ili isključuje prekidač okretanjem oštrice u okomiti ili vodoravni položaj. Kontakti prekidača nalaze se samo u zraku.

Jednostavan jednopolni prekidač za rublje

700 rubalja u povijesnoj hidroelektrani u Njemačkoj

Osigurači u unutarnjim razvodnim uređajima u Kini

S porastom radnog napona i snage, takav uređaj više ne može zadovoljiti potrebe rada, te se postupno pojavljuju sve napredniji tipovi sklopki.

U električnim instalacijama za napon do 1000 V imaju najveću primjenu zračni prekidači različitih izvedbi.

Niskonaponski prekidač Siemens za struju 16A

Schneider Electric 125 Niskonaponski prekidač

Kućni prekidači u električnoj sobi (razmak između njih je 30 godina)

Kad je strujni krug bez napona između otklonskih kontakata sklopke nastaje električni luk biti plaćen. Za bolje gašenje luka u strojevima se koriste posebni uređaji koji poboljšavaju proces gašenja luka, tzv. komore za gašenje luka različiti dizajni.

Električna ploča zatvorenog rasklopnog uređaja

Za visokonaponske krugove, jednostavni zračni prekidač više ne može zadovoljiti radne zahtjeve. Prvo što je učinjeno u smjeru poboljšanja dizajna sklopke bilo je spuštanje kontakata u transformatorskom ulju, što rezultira tzv. prekidačem ulja. Trenutno je razbijač ulja već vrlo složen uređaj koji za svoj rad koristi mnoga dostignuća znanosti i tehnologije.

Visokonaponski uljni prekidač transformatorske podstanice

Rad uljne sklopke tijekom gašenja svodi se na sljedeće: djelovanjem visoke temperature luka ulje se raspada na plinove čija je glavna komponenta vodik.Dakle, luk gori u plinskom mediju koji je u dinamičkom stanju, dolazi do nasilnog miješanja ioniziranih i neioniziranih čestica, hladnih i vrućih čestica plina, au jednom od trenutaka kada struja prolazi kroz nulu, uslijed periodičnost, luk se gasi.

Stvaranje plina je vrlo snažno, u prekidaču se stvara značajan pritisak i ako prekidač nije pravilno dizajniran, može eksplodirati.

S uljnim prekidačima s komorama za gašenje luka, gašenje luka je bezbolnije i brže. Ovdje se energija luka koristi za stvaranje tlaka koji uvelike povećava kretanje plina oko luka i tako pridonosi gašenju luka.

Postoji mnogo dizajna kamera i principi njihovog rada su prilično različiti, ali svi služe uglavnom jednoj od dvije svrhe:

• ili stvoriti kretanje nafte i plina u odnosu na luk;
• ili se luk pomiče u odnosu na ulje i stijenke posebnih komora.

Za takve sklopke pogon više nije strukturna cjelina s sklopkom: u većini slučajeva pogon je strukturno izveden odvojeno od sklopke i povezan je s potonjom pomoću posebnih mehanizama.

Također postoji toliko mnogo drugih vrsta visokonaponskih prekidača koji su odavno zamijenili uljne prekidače. Ovo npr. uljne sklopke malog volumena, kod kojih se koriste porculanski spremnici te stoga nije potrebna posebna izolacija kontaktnih dijelova spremnika te je količina ulja u njima znatno manja.

Prekidač stupca ulja za napon 10 kV

Zatim treba spomenuti «prekidače na komprimirani zrak», kod kojih se luk gasi mlazom komprimiranog zraka. Ovi prekidači imaju brojne prednosti i sve više zamjenjuju uljne prekidače. Pogon za njih također radi na komprimirani zrak, ali je upravljanje pogonom električno.

Zračni prekidač za napon 110 kV

Također se koriste moderni vakuumski i SF6 prekidači.

Vakuumski prekidač

Prekidač strujnog kruga SF6

Dizajn modernih tipki vrlo je raznolik, a više o njima možete pročitati ovdje:Usporedne karakteristike visokonaponskih uljnih, SF6 i vakuumskih prekidača

Rastavljači su također rasklopni uređaji visokog napona, ali nisu predviđeni za uključivanje i isključivanje pod naponom (osim u slučajevima preklapanja vrlo malih struja, posebno naznačenih za svaki tip rastavljača).

Visokonaponski rastavljaču pravilu je zračni, odnosno s kontaktima koji su jednostavno u zraku, jer je jedan od glavnih zahtjeva za rastavljač da su njegovi kontakti izravno vidljivi, kako bi se moglo točno utvrditi je li rastavljač uključeno ili isključeno.

Rastavljač

U osnovi, rastavljač je električni uređaj dizajniran za spajanje (ili odspajanje) metalnih dva dijela strujnog kruga zajedno kada struja ne može teći kroz te dijelove.

Dizajn rastavljača je vrlo sličan dizajnu noža, samo su njegove dimenzije, koje odgovaraju njegovom visokom radnom naponu, mnogo veće, a pogonski sustav je mnogo složeniji od noža.

Brojni drugi uređaji koji obavljaju operacije uključivanja i isključivanja mogu se pripisati opremi za uključivanje, na primjer prekidači opterećenja, separatora i kratkih spojeva, ali uređaji navedeni u ovom članku su najistaknutiji predstavnici sklopne opreme.

Vidi također: Što su oni, kako su raspoređeni niskonaponski razvodni uređaji i kako rade