Den usædvanlige historie om en konventionel afbryder

Udviklingen af ​​beskyttelsesanordningen: fra Edisons tid til nutiden

Afbryderen er så kendt for os, at det ser ud til, at der ikke er noget interessant i det. Men inden skiftet fandt sit moderne udseende og slog sig ned i hvert hjem, på kontorer, skoler, indkøbscentre og virksomheder, gennemgik det en lang udvikling.

1836-1899 gg.

Den første linjeafbryder blev opfundet af amerikaneren Charles Grafton Page. I 1838 skabte han en breaker - faktisk en kviksølvtank med en kontaktstang. Efterhånden som strømmen steg, optrådte et elektromagnetisk felt, hvilket fik stangen til at stige op fra kviksølvet. Kredsløbet åbnede, og da magnetfeltet forsvandt, vendte alle elementerne tilbage til deres steder.

Senere optrådte prototyper af sikringer. Deres enhed blev patenteret af Thomas Edison i 1880: en smeltelig indsats lavet af folie eller tråd blev anbragt i en glaskolbe. Udad lignede sikringen som en velkendt pære, men med tilsyneladende primitivitet gav den en netværksnedbrydning under overbelastning: indsatsen brændte ud - kredsløbet åbnede.

I slutningen af ​​1800-tallet optrådte strømafbrydere med automatisk kortslutningsbeskyttelse. Det var en enhed med fjederkontakter, som blev holdt på plads af en lås. Under påvirkning af en elektromagnet åbnede den og aktiverede en brudfjeder. Dette princip har vist sig så effektivt, at det stadig bruges i industrielle afbrydere.

Charles Grafton Page submachine gun

1900-1910 gg.

I begyndelsen af ​​det tyvende århundrede begyndte en rigtig boom af strømafbrydere i Europa. På verdensudstillingen i Paris, Electric b. Schukkert i Nürnberg ”introducerede en trefasegenerator med en ny afbryder.

Magasinet "Elektricitet" i 1902 rapporterede: "Sekundær omskiftning af en strømafbryder, efter at den er faldet ud af kredsløbet, er kun mulig, når årsagen til kortslutningen eller anden skade virkelig er blevet fjernet. Enheden er meget følsom. Det fungerer altid ved den samme strøm. Ved hjælp af en speciel skrue kan enheden leveres til ethvert antal ampere op til 2000 ”.

I 1910 dukkede en switch med to relæer op. Enheden frakoblede netværket øjeblikkeligt kun med stor overbelastning. Hvis strømmen i netværket steg lidt, udløste afbryderen med en justerbar forsinkelse.

I samme periode tænker opfinderne på, hvordan man løser problemet med den elektriske bue, der dannes, når kontakterne åbnes og ødelægger elementerne i afbryderen. Og Mikhail Dolivo-Dobrovolsky opfinder en lysbueindretning: et metalgitter af isolerende materiale med smalle åbninger slukker en elektrisk bue ved at knuse den i små dele.

Afbrydere i begyndelsen af ​​det 20. århundrede

1911-1920 gg.

I 1911 blev den første oliekredsløb præsenteret på en udstilling i Torino. Franskmændene demonstrerede to muligheder på én gang: trefase ved 25 kV og enfase ved 45 kV med en kapacitet på 10 kVA. Indgangene, kontakt- og lysbue-systemerne i en sådan switch blev placeret i et jordet reservoir med olie, som var under pres. Olietanken tjente ikke kun til at slukke lysbuen, men også til at isolere levende dele.

Disse effektafbrydere, enkle, pålidelige og billige, havde også en række betydelige ulemper: de kunne eksplodere, var brandfarlige og havde meget imponerende dimensioner.

I 1914 opfandt den samme Dolivo-Dobrovolsky et deionisk gitter med specielle elektromagneter til at trække en elektrisk lysbue ind i spalten i lysbuen. Teknologien hjælper med at slukke lysbuen så effektivt som muligt.Princippet, der blev anvendt for 105 år siden, bruges stadig i afbrydere.

1921-1945 gg.

De tyske ingeniører Hugo Stotz og Heinrich Schachtner gjorde en revolution: De kombinerede termiske og magnetiske trippenheder til en enkelt genanvendelig enhed. Som et resultat begyndte enhederne ikke kun at beskytte mod overbelastning (som deres forgængere gjorde med en termisk frigørelse), men også mod kortslutninger. Nu behøver ikke indsatsen ændres efter hver operation - det var nok at trykke på en knap og genstarte kontakten.

Hugo Stotz effektbryder

Tyskerne opnåede et patent på opfindelsen i 1924, og fire år senere dukkede verdens første modulære afbryder op på markedet, som derefter blev produceret uden strukturændringer i næsten 30 år.

Hugo Stotz effektbryderreklame i 20-30'erne i det XX århundrede

I 1930'erne dukkede der også lysbuer til slukning af gnister, der opstår, når enheden udløses, og kontaktpuder lavet af sølvholdige materialer.

Ifølge Denis Nikitin, en ekspertingeniør, en af ​​de førende producenter og leverandører af elektrisk og lysudstyr, i vores tid, bruges rent sølv ikke til fremstilling af strømafbrydere på grund af det lave smeltepunkt og den hurtige ødelæggelse under lysbueforbrænding.

I moderne apparater bruges en legering af sølv med et ildfast stof (metallisk eller ikke-metallisk) til at øge kontaktgruppens modstand. For eksempel bruger seriekontakter sælgere fremstillet af sølvholdigt materiale, hvilket øger kontaktgruppens slidstyrke og reducerer overgangsmodstanden. Følgelig øges afbryderens levetid, dets pålidelighed øges.

Hugo Stotz patent på afbryder

Annoncering af Stotz tænder postkort

1946-1975 gg.

I Rusland fulgte udviklingen af ​​teknologi en lidt anden vej. I efterkrigstiden blev AB25-afbrydere meget brugt. Udgivelserne i dem var kun termiske, derfor var disse enheder kun pålideligt beskyttet mod overbelastning.

Kortslutninger blev et problem: det elektriske netværk skal åbnes øjeblikkeligt, men bimetalpladen på den termiske frigørelse har brug for tid til at varme op og køre. Kortslutningsstrømafbryderen med en sådan frigivelse er naturligvis koblet fra, men en brand i ledningsføringen kunne starte tidligere.

Hvad angår lysbuerne i de sovjetiske strømafbrydere fra 1950-1960'erne indeholdt de et lille antal plader. Effektiviteten af ​​lysbueudryddelse i dette tilfælde er lav på grund af lille knusning.

Der er meget flere plader i moderne lysbue-kamre, mens ingeniører forsøger at finde den optimale balance mellem det øgede antal plader til lysbueeffektivitet og kompaktheden af ​​strømafbrydere.

Afbrydere i første halvdel af det 20. århundrede

Automatisk afbryder STOTZ-KONTAKT fra 1952 udgivelse

ABB afbryder

Reklamebrydere i Tyskland i 70'erne af XX århundrede

1976-1991 gg.

I løbet af de næste 20 år er vektoren for udvikling af strømafbrydere i verden skiftet mod forbedring af ydelsen, forbedring af lysbue- og kontaktsystemer, fremkomsten af ​​drev. Men i vores land var denne periode præget af spredning af AE1031-switches.

Automatisk afbryder AE1031

Deres frigivelse var stadig kun termisk, men der var også en grundlæggende forskel - fraværet af et lysbue.

Når enheden udløses, afviger dens kontakter i en større afstand end enhederne fra den forrige generation, og buen slukker. Sådanne afbrydere håndterer deres opgave og findes stadig i lejlighedspaneler i boligbygninger.

AE1031 switch i adskilt form

”Det er bedre at erstatte en sådan switch med en moderne, der er udstyret med en elektromagnetisk frigørelse og et lysbue. Belastningen steg markant, og kortslutningsstrømme steg, ”forklarer Denis Nikitin (IEK GROUP). - For at sikre sikkerheden i elektriske netværk kræver afbrydere pålidelig drift og hastighed. Moderne enheder fungerer næsten øjeblikkeligt med en kortslutning - på 0,1 sekunder. "

Forstørret lysbue i VA47-60 IEK®-afbryder

Fra 1990'erne i disse dage

I 1990'erne Rusland har lavet et enormt gennembrud i design og fremstilling af afbrydere, vedtaget bedste praksis fra udenlandske virksomheder og indført egne teknologier, der imødekommer hjemmemarkedets krav.

De fleste moderne husholdningsafbrydere har både termiske og elektromagnetiske frigørelser, og beskytter netværket på samme tid mod overbelastning og kortslutning.

For dem producerer producenterne ekstra moduler, der udvider funktionaliteten af ​​afbrydere.

F.eks. Opfindes trippenheder, der kan styres fjernt. De giver dig mulighed for at åbne kredsløbet på afstand og er uundværlige under en brand, når du skal slukke for ventilation eller åbne den elektromagnetiske dørlås, men der er ingen adgang til skjoldet.

Moderne BA47-60M IEK®

Impulsen fra brandbeskyttelsessystemet ledes til en uafhængig frigørelse, og den frigiver strømafbryderen. Et eksempel er skruefri montering med et driftsspændingsområde 161–253 V, der bruges til at udløse en, to, tre eller fire polede effektafbrydere i BA47-29 og BA47-100 IEK® serien.

Den mekaniske slidstyrke af moderne afbrydere er designet til ikke mindre end 20.000 cyklusser og den elektriske til ikke mindre end 6000. De førende producenter formåede at opnå sådanne imponerende indikatorer takket være det specielle kabinetdesign med forbedret varmeoverførsel og dets ekstra beskyttelse mod at brænde ud bag lysbuen ( varmefjerning udføres på grund af plast- og metalplader).

Udviklingen af ​​lysbuerne fortsætter: antallet af plader øges i dem, der installeres dobbelt gnistslukningsgitter ved udløbet, hvilket øger apparats brandsikkerhed og forhindrer, at produkterne fra lysbue udbrændes.

Systemer med automatisk kontrol af egenskaber (afhængigt af arbejdsforhold) introduceres i stigende grad i moderne enheder, mikroprocessorer bruges i stigende grad til lysbue-modellering og udseendet af trefasemaskiner med en responstid på 1 ms. Udviklingen af ​​afbryderen fortsætter.

Materiale udarbejdet af pressetjenesten fra IEK GROUP