Wie funktionieren chinesische Luftleistungsschalter?

Luftschalter in China arbeiten wie in anderen Teilen der Welt nach den folgenden allgemeinen Prinzipien und Mechanismen:

Grundlegendes Funktionsprinzip
**Elektromagnetische Induktion**: Wenn der Stromkreis normal ist, erzeugt der durch den Luftschalter fließende Strom ein bestimmtes Magnetfeld. Das durch den normalen Strom erzeugte Magnetfeld reicht nicht aus, um die Bewegung des magnetischen Systems im Schalter zu bewirken. Wenn jedoch ein Fehler auftritt und der Strom plötzlich stark ansteigt, erzeugt der erhöhte Strom gemäß dem Ampèreschen Gesetz ein viel stärkeres Magnetfeld.
**Thermischer Effekt**: Neben dem elektromagnetischen Effekt spielt auch der thermische Effekt eine wichtige Rolle. Wenn ein Überstrom durch den Leiter des Luftschalters fließt, erzeugt der Leiter gemäß dem Jouleschen Gesetz aufgrund des Widerstands Wärme. Die erzeugte Wärme ist proportional zum Quadrat des Stroms, dem Widerstand des Leiters und der Zeit. Unter normalen Strombedingungen liegt die erzeugte Wärme innerhalb eines tolerierbaren Bereichs und führt nicht dazu, dass der Luftschalter auslöst. Wenn jedoch ein Überstrom auftritt, steigt die erzeugte Wärme schnell an.

### Auslösemechanismus
**Elektromagnetische Auslösung**: Das durch den Überstrom verstärkte Magnetfeld bewirkt, dass der Anker im elektromagnetischen Auslösegerät angezogen wird, und der Anker treibt den Auslösemechanismus an, wodurch die Kontakte des Leistungsschalters getrennt und der Stromkreis unterbrochen wird. Dies wird hauptsächlich zum Schutz vor Kurzschlussfehlern verwendet, bei denen der Strom augenblicklich und erheblich ansteigt.
**Thermische Auslösung**: Die durch den Überstrom erzeugte übermäßige Hitze bewirkt, dass sich der Bimetallstreifen im thermischen Auslösegerät verformt. Der Bimetallstreifen besteht aus zwei verschiedenen Metallen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Bei Erwärmung dehnen sich die beiden Metalle unterschiedlich schnell aus, wodurch sich der Bimetallstreifen verbiegt. Wenn die Temperatur aufgrund des Überstroms steigt, verbiegt sich der Bimetallstreifen bis zu einem gewissen Grad und drückt auf den Auslösemechanismus, um den Leistungsschalter auszulösen. Dies wird hauptsächlich zum Schutz vor Überlastfehlern verwendet, bei denen der Strom größer als der Nennstrom, aber nicht so extrem wie bei einem Kurzschluss ist und der Überstrom eine bestimmte Zeit anhält.

### Lichtbogenlöschmechanismus
**Lichtbogenerzeugung**: Wenn die Kontakte des Luftleistungsschalters getrennt werden, entsteht aufgrund der Ionisierung der Luft und der hohen Temperatur ein Lichtbogen zwischen den Kontakten. Der Lichtbogen kann Elektrizität leiten und, wenn er nicht rechtzeitig gelöscht wird, die Kontakte und andere Komponenten beschädigen.
**Lichtbogenlöschprinzip**: Luftleistungsschalter verwenden normalerweise Maßnahmen wie das Verlängern des Lichtbogens, das Kühlen des Lichtbogens und das Ausblasen des Lichtbogens, um den Lichtbogen zu löschen. Beispielsweise sind einige Luftleistungsschalter mit Lichtbogenlöschkammern ausgestattet. Die Lichtbogenlöschkammer besteht normalerweise aus Materialien mit guter Isolierung und Wärmeableitungsleistung. Wenn der Lichtbogen in die Lichtbogenlöschkammer eintritt, wird er durch die Leitbleche und Rillen in der Kammer verlängert und gekühlt. Gleichzeitig kann der durch die Bewegung der Kontakte erzeugte Luftstrom auch den Lichtbogen ausblasen, sodass der Lichtbogen schnell gelöscht und der Stromkreis vollständig getrennt wird.

Im Allgemeinen nutzen chinesische Luftleistungsschalter eine Kombination aus elektromagnetischen, thermischen und Lichtbogenlöschprinzipien, um die Funktionen des Überstromschutzes und der Stromkreistrennung zu erreichen und so die Sicherheit und Stabilität des Stromsystems zu gewährleisten.