Hava Devre Kesici (ACB) Nedir? Yapısı, Çalışma Prensibi ve Uygulamaları

Hava Devre Kesici (ACB), endüstriyel dağıtım panolarında ve inşaat projelerinde yaygın olarak kullanılan bir alçak gerilim elektrik anahtarlama cihazı türüdür. Bu cihaz, geleneksel devre kesicileri fersah fersah aşan, önemli ölçüde yüksek bir kesme kapasitesine sahiptir. Aşağıdaki genel bakışta, BTB Electric, ACB’lerin yapısını, çalışma prensibini ve uygulamalarını anlamanıza yardımcı olacaktır.

Hava Devre Kesici (ACB) Tanımı

Hava Devre Kesici (ACB), 3 fazlı 380V endüstriyel elektrik sistemlerinde kullanılan ana alçak gerilim devre kesicisidir. Büyük fiziksel boyutu, manuel kol olmadan otomatik açma mekanizması ve diğer devre kesici türlerinden farklı bir kol mekanizması vardır.

ACB, 690V (AC 50/60Hz) anma çalışma gerilimi, 135kA’ya kadar kesme kapasitesi, 630A’dan 10.000A’ya kadar anma akımı ve 12kV darbe dayanım gerilimi ile IEC/EN 60947-2 standardına uygundur.

Hava Devre Kesicinin Fonksiyonları

Bir ACB’nin birincil işlevleri, elektrik devrelerini anahtarlamak ve sistemi ve ekipmanı aşırı yük ve kısa devrelere karşı korumaktır. Yüksek teknik özelliklere sahip ACB’ler, yük merkezleri veya harici besleyiciler için ana devre kesici olarak hizmet verir. Bu, endüstriyel tesislerde, büyük inşaat alanlarında ve bölgesel trafo merkezlerindeki güç sistemlerinin güvenliğini sağlayan kritik bir bileşendir.

Genellikle ana şalt panolarına kurulsa da, ACB’ler performanstan ödün vermeden dış mekan kurulumu için de yeterince dayanıklıdır.

Hava Devre Kesicinin (ACB) Yapısı

ACB’ler iki ana bileşenden oluşur: dış ve iç yapılar.

Dış Bileşenler

• Ark oluğu
• Kontrol terminal bloğu
• Dijital ekran
• KAPALI düğmesi
• AÇIK düğmesi
• Enerji depolama mekanizması göstergesi
• Ana kontak durumu göstergesi
• Sıfırlama (RST) düğmesi
• LED göstergeleri
• Kontrolör
• Teknik veri isim plakası
• IN/OUT döner kol

Diğer dış parçalar şunları içerir:

• Mekanik enerji depolama kolu
• Açma kilitleme düğmesi; döner mandal
• Bağlantı kilitleme düğmesi
• Konum göstergesi
• Kilitleme mekanizmaları

İç Bileşenler

• Sac destek çerçevesi
• Koruma için akım transformatörü
• Kutup grubu yalıtım muhafazası
• Yatay terminal blokları
• Ark oluğu
• Koruyucu açma ünitesi
• Terminal kutusu
• Kapama yayı
• Açma/kapama için çalışma mekanizması
• Hareketli/sabit kontak ve ark plakası düzenekleri
• Ark odası
• Sabit terminal konektörleri (sabit ACB’ler) – sürgülü kontaklar (çekmeceli ACB’ler)

Hava Devre Kesicinin Çalışma Prensibi

Bir ACB’nin temel görevi, akım sıfır geçişinden sonra arkı kesmek ve yeniden ateşlenmesini önlemektir. ACB’ler, kontaklarının serbest havada çalışması ve ark söndürme mekanizmasının yağlı devre kesicilerinkinden farklı olması nedeniyle diğer anahtarlama cihazlarından ayrılır.

Ark kesilmesi sırasında, ACB, arkı sürdürmek için yalnızca minimum voltajı koruyarak sistem voltajının yerini almak için ark voltajı üretir. Ark voltajı, ark plazmasının soğutulması, ark dizelerine ayrılması veya ark yolunun uzatılması yoluyla artar.

Tipik bir ACB, iki çift kontaktan oluşur:

• Ana kontaklar (bakır): normal yükler altında akım taşır
• Ark kontakları (karbon): ark kesilmesini yönetir

Kesici açtığında:

• Ana kontaklar önce açılır, ark oluşmaz.
• Ark kontakları daha sonra ayrılır ve bir ark oluşturur, bu da ark olukları tarafından bastırılır.

Termal ve elektromanyetik kuvvetler nedeniyle, ark yükselir ve soğutulduğu, gerildiği ve bölündüğü ark oluğuna doğru yönlendirilir. Ark voltajı hızla sistem voltajını aşar ve akım sıfırında arkın söndürülmesine yol açar.

Hava Devre Kesicinin Avantajları ve Dezavantajları

Avantajlar

• Sık anahtarlama için uygundur
• Yangın riskini en aza indirir
• Alandan tasarruf sağlayan pano tasarımı
• Hızlı ark söndürme, sistem güvenliğini sağlar
• Uzun ömürlü ve düşük bakım gereksinimi

Dezavantajlar

• Yüksek başlangıç yatırım maliyeti
• Düşük kapasiteli sistemler için daha az verimli
• Kanallarda potansiyel hava kaçağı
• Oluklardaki ark hareketi zamanla bozulabilir

Yaygın Hava Devre Kesici Türleri

Hava devre kesiciler, yüksek kapasiteli elektrik sistemlerinde yaygın olarak uygulanır ve konut uygulamalarında da kullanılabilir. Yaygın türler şunlardır:

• Düz Kesme Tipi ACB / Çapraz Patlama ACB (Plain Break Type ACB / Cross-Blast ACB)
• Manyetik Patlama Tipi ACB (Magnetic Blowout Type ACB)
• Hava Oluklu Tip ACB (Air Chute Type ACB)
• Hava Üflemeli Devre Kesici (Air Blast Circuit Breaker)

Düz Kesme Tipi ACB / Çapraz Patlama ACB

Bu temel ACB tipi, boynuz şeklindeki kontakları kullanır. Ark boynuzlar boyunca uzanır ve ark oluğu, esas olarak arkı soğutmak için ısıya dayanıklı malzemelerden yapılır. Oluk içinde, her biri mini bir ark odası görevi gören metal plakalar bulunur. Ark, daha küçük arklara bölünerek ark voltajını sistem voltajının üzerine çıkarır. Bunlar, alçak gerilim sistemleri için uygundur.

Manyetik Patlama Tipi ACB

11kV’a kadar kullanılan bu ACB, arkı uzatmak ve saptırmak için bir patlatma bobini tarafından üretilen manyetik bir alan kullanır. Manyetik alan, ark hareketini soğutma ve söndürme için bir ark oluğuna kontrol eder. Arkın yer değiştirmesi, patlatma bobinlerinden geçen deşarj akımı ile kolaylaştırılır.

Hava Oluklu Tip ACB

Bu ACB, düşük dirence ve gümüş kaplamaya sahip ana bakır kontaklar içerir. Ark kontakları, ısıya dayanıklı bakır alaşımlarından yapılmıştır. Kesicinin şunları vardır:

• Ana kontaklar: bakır/gümüş plakalardan yapılmıştır
• Ark/yardımcı kontaklar: ısıya dayanıklıdır, kolayca değiştirilebilir

Çalıştırıldığında, ark kontakları ana kontaklardan önce açılır ve sonra kapanır.

Hava Üflemeli Devre Kesici

Özellikle acil durumlarda 220kV, 440kV veya daha yüksek sistemlerde kullanılır. Üç türü vardır:

• Çapraz patlama
• Eksenel patlama
• Hareketli kontaklı eksenel patlama

Avantajları:

• Yangın tehlikelerini ortadan kaldırır
• Son derece hızlı açma süresi
• Tüm arıza akımlarında düzgün ark süresi

Hava Devre Kesicinin Uygulamaları

ACB’ler, santrallerdeki ve endüstriyel elektrik ağlarındaki güç sistemlerini ve yardımcı cihazları kontrol etmek için kullanılır. Aşağıdaki gibi hayati ekipmanları korurlar:

• Jeneratörler
• Kapasitörler
• Transformatörler

ACB ark patlatma mekanizmaları, 12kV’a kadar hem DC hem de AC devrelerinde uygulanabilir. Yüksek dirençleri, gerdirme, soğutma ve ark uzatma yoluyla ark direncini artırmaya yardımcı olur. ACB’ler ayrıca, çevreleyen alanları yangın veya patlama risklerinden koruyarak 15kV’a kadar olan dağıtım sistemlerinde de kullanılır.

BTB Electric’in Hava Devre Kesici Çözümleri

BTB Electric’in ACB’leri, 630A’dan 6300A’ya kadar anma akımları ve 12kV’a kadar gerilimlerde yüksek güvenilirlik ile IEC/EN 60947-2’ye uygundur. Kesme kapasitesi 135kA gibi etkileyici bir değere ulaşır. BTB Electric, 2000A, 4000A ve 6300A olmak üzere üç çerçeve boyutu sunar.

ACB aksesuarları şunları içerir:

• Şönt açma bobinleri
• Düşük gerilim açma bobinleri (standart ve zaman gecikmeli)
• Motor şarj üniteleri
• Yardımcı kontaklar
• İkincil kablolama konektörleri
• Anahtar kilitleri
• Kilitlemeler
• Kilitleme test cihazları
• Kapı etiketi kitleri

BTB Electric, kullanıcıların uygulamaları için doğru ACB’yi tanımlamasına, ayırt etmesine ve seçmesine yardımcı olmak için kapsamlı bilgiler sunarak genel elektrik sistemi güvenliğini artırır.