Den Luftleistungsschalter entmystifizieren: Ihr umfassender Leitfaden

Was ist ein Luftleistungsschalter (ACB)?

Ein Luftleistungsschalter (ACB) ist ein wichtiges elektrisches Gerät, das zum Schutz vor Überstrom und Kurzschluss für Stromkreise über 800 Ampere bis 10.000 Ampere dient. Diese Leistungsschalter werden in Niederspannungsanwendungen unter 450 V verwendet.

Wir finden diese Leistungsschalter in Verteilertafeln, elektrischen Verteilungssystemen, Motorsteuerungszentren und anderen kritischen Stellen. Die Grundfunktion des ACB besteht darin, den Stromkreis zu isolieren und den Stromfluss zu stoppen, wenn eine Überlastung oder ein Fehler auftritt, um den Stromkreis vor Schäden zu schützen.

ACBs sind in vielen Industrieumgebungen die bevorzugte Wahl, da sie hohe Ströme verarbeiten können und relativ einfach zu warten sind. Sie funktionieren, indem sie Luft als dielektrisches Medium verwenden, um den Lichtbogen zu löschen, der entsteht, wenn der Stromkreis unterbrochen wird.

Im Gegensatz zu Ölschaltern, die Öl als Isolier- und Lichtbogenlöschmedium verwenden, gelten ACBs als umweltfreundlicher. Darüber hinaus werden Leistungsschalter häufig in Anwendungen eingesetzt, die häufiges Schalten erfordern, wie z. B. Motorstarter.

Dies ist ein robustes elektrisches Gerät zur Steuerung der Hilfsaggregate von Kraftwerken und Industrieanlagen. Diese Leistungsschalter arbeiten mit Umgebungsluft, um den Stromfluss zu unterbrechen.

Wie funktioniert ein ACB? Das Funktionsprinzip verstehen

Das Funktionsprinzip eines Luftleistungsschalters ist faszinierend. Wenn ein Fehler auftritt, beispielsweise ein Überstrom oder ein Kurzschluss, erkennt der interne Mechanismus des Leistungsschalters dies. Der Leistungsschalter löst aus und die Kontakte trennen sich, wodurch ein Lichtbogen entsteht.

Das Hauptziel besteht darin, den Lichtbogen sicher zu löschen. Dies wird durch eine Komponente erreicht, die als Lichtbogenrutsche oder auch als Luftrutsche bezeichnet wird. Die Lichtbogenrutsche ist so konzipiert, dass sie den Lichtbogen kühlt und verlängert und so den Widerstand des Lichtbogens erhöht, bis er nicht mehr aufrechterhalten werden kann. Die Kontakte trennen sich, wenn ein Fehler auftritt, und innerhalb der Lichtbogenrutsche bildet sich ein Lichtbogen.

In einem ACB gibt es zwei Arten von Kontakten: den Hauptkontakt und die Lichtbogenkontakte. Die Hauptkontakte bestehen aus Kupfer und führen den normalen Laststrom. Die Lichtbogenkontakte bestehen aus Kohlenstoff und sind so ausgelegt, dass sie dem Lichtbogen während des Unterbrechungsvorgangs standhalten. 

Luftleistungsschalter arbeiten mit einer Systemspannung von 1 kV. Der ACB verwendet zwei Kontaktpaare, um eine effiziente Lichtbogenlöschung zu gewährleisten. ACBs verwenden zwei Paare oder zwei Kontakttypen: Der Hauptkontakt leitet den Strom und Lichtbogenkontakte, die den Lichtbogen löschen, wenn der Stromkreis unterbrochen wird.

Die ACB-Funktionsprinzipien für Gleich- und Wechselstrom sind gleich. Der Hauptkontakt besteht aus einer Kupferlegierung für gute Leitfähigkeit, während die Lichtbogenkontakte aus Kohlenstoff bestehen. Wenn sich die Kontakte trennen, zündet der Lichtbogen zunächst zwischen den Hauptkontakten, überträgt sich jedoch aufgrund des von den Blasspulen erzeugten Magnetfelds schnell auf die Lichtbogenkontakte.

Dieses Prinzip wird als magnetisches Blaslicht bezeichnet. Das durch den Strom in den Blasspulen erzeugte Magnetfeld drückt den Lichtbogen in die Lichtbogenkammer, wo er gekühlt und gelöscht wird.

Die verschiedenen Arten von Luftleistungsschaltern erkunden

Es gibt hauptsächlich drei Typen von Luftschaltern bzw. vier Typen von ACBs: einfache Unterbrechungstypen, magnetische Ausblastypen, Luftrutschen-Luftschalter und Druckstoßschalter.

Jeder Typ hat sein eigenes Design und seine eigene Methode zum Löschen des Lichtbogens. Die Wahl des Typs hängt von der jeweiligen Anwendung und der Höhe des Stroms und der Spannung ab.

1. Einfacher ACB-Typ: Dies ist die einfachste Form von ACB. Sie nutzt die natürliche Verlängerung und Abkühlung des Lichtbogens in der Luft, um ihn zu löschen. Diese sind im Allgemeinen weniger effizient als andere Typen, insbesondere bei höheren Strömen.
2. Magnetische Blas-ACB: Diese ACBs verwenden ein Magnetfeld, um den Lichtbogen in eine Lichtbogenkammer zu zwingen. Das Magnetfeld wird normalerweise von einer Spule erzeugt, die den Stromkreisstrom leitet. Diese Methode ist effizienter als die einfache Unterbrechungsmethode.
3. Luftschacht-Leistungsschalter: Dieser Typ verwendet einen speziell entwickelten Lichtbogenschacht, um die Kühlung und Verlängerung des Lichtbogens zu verbessern. Der Lichtbogenschacht ist in mehrere Abschnitte unterteilt, und der Lichtbogen wird gezwungen, sich durch diese Abschnitte zu bewegen, was seinen Widerstand erhöht und zu seiner Löschung beiträgt. Dies ist das Funktionsprinzip von Luftschacht-Leistungsschaltern.
4. Druckluftschalter: Dieser Typ verwendet einen Druckluftstoß, der auf den Lichtbogen gerichtet ist, um ihn zu löschen. Diese werden typischerweise in Hochspannungsanwendungen eingesetzt und sind sehr effektiv beim Unterbrechen großer Ströme. Dieser Luftstoß kann zum Abkühlen des Lichtbogens verwendet werden.

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Wo werden ACBs eingesetzt? Branchenübergreifende Anwendungen

Luftleistungsschalter (ACBs) finden Anwendung in einer Vielzahl von elektrischen Umgebungen. Sie werden häufig in Industrieanlagen, Rechenzentren, Gewerbegebäuden und sogar großen Wohnkomplexen verwendet.

ACBs sind insbesondere in Umgebungen wichtig, in denen die Unterbrechung hoher Ströme erforderlich ist, wie etwa in Motorsteuerungszentren, Stromverteilertafeln und Transformatorschutzsystemen.

In der folgenden Tabelle sind einige häufige Anwendungen aufgeführt:

ACBs werden zur Steuerung von Hilfsbetrieben in Kraftwerken und Industrieanlagen eingesetzt. Insbesondere Luftschalter werden aufgrund ihrer Zuverlässigkeit und Effizienz in Niederspannungs- und Schaltanlagenanwendungen eingesetzt.

Beispielsweise könnte eine große Fabrik einen ACB verwenden, um ihre Hauptstromversorgung zu schützen oder einen Hochstrommotor zu steuern. Schneider PLC ist eine robuste und vielseitige Automatisierungslösung, der Branchen weltweit vertrauen. Sie wird zur Steuerung der Stromversorgung verwendet und ist auf dem Markt erhältlich. Unter diesem Link erfahren Sie mehr darüber: Schneider PLC.

Warum sollte man einen ACB anderen Leistungsschaltern vorziehen?

ACBs bieten gegenüber anderen Arten von Leistungsschaltern, wie z. B. Ölleistungsschaltern, mehrere Vorteile. Sie sind im Allgemeinen umweltfreundlicher, da sie kein Öl verwenden, das eine potenzielle Gefahr darstellen kann.

Darüber hinaus sind ACBs für ihre hohe Abschaltleistung bekannt, wodurch sie sich für Anwendungen mit hohen Strömen eignen. Aufgrund ihres relativ einfachen Designs sind sie im Vergleich zu anderen Arten von Leistungsschaltern auch leichter zu warten. Sie fragen sich vielleicht, warum Sie einen ACB verwenden sollten? Weil sie umweltfreundlich sind und eine hohe Abschaltleistung haben.

Im Vergleich zu Kompaktleistungsschaltern (MCCBs) werden ACBs im Allgemeinen für höhere Stromstärken verwendet. Eine weitere Kategorie, die immer beliebter wird, sind intelligente Leistungsschalter. Sie bieten erweiterte Funktionen wie Fernüberwachung und -steuerung.

ACBs haben Ölschalter in vielen Niederspannungsanwendungen ersetzt, insbesondere dort, wo Umweltaspekte im Vordergrund stehen.