Luchtstroomonderbrekers zijn veelgebruikte apparaten in moderne energiesystemen die circuits beschermen tegen overbelasting en kortsluiting. In luchtstroomonderbrekers fungeren gassen als isolatiemateriaal en helpen ze ook bij het doven van vlambogen.
De keuze voor het juiste type gas kan de prestaties, veiligheid en milieuvriendelijkheid van een automatische airconditioningskast (ACB) verbeteren. Dit artikel beschrijft de verschillende soorten gassen die in ACB's worden gebruikt en hun eigenschappen.
Bij luchtstroomonderbrekers fungeren gassen als medium dat isolatie biedt en vlambogen dooft, wat direct van invloed is op de veiligheid en het uitschakelvermogen van het apparaat.
Bij overbelasting of kortsluiting in een circuit moet de stroomonderbreker de stroom binnen milliseconden uitschakelen. Het gas fungeert als isolatiemateriaal en kan, dankzij de hoge diëlektrische sterkte, na het loskoppelen van de contacten snel een betrouwbare isolatiebarrière vormen.
Dit voorkomt overslag, kortsluiting of storingen in de stroomonderbreker. In vergelijking met gewone lucht herstellen speciale isolatiegassen de isolatie sneller, waardoor wordt voorkomen dat het circuit na een onderbreking opnieuw gaat geleiden en zowel het apparaat als de gebruikers worden beschermd.
Bij het onderbreken van hoge stromen kan er tussen de contacten een vlamboog ontstaan met een temperatuur van duizenden graden. Als de vlamboog niet snel wordt gedoofd, kan deze de contacten beschadigen, isolatiecomponenten verbranden en zelfs explosies of branden veroorzaken.
Zwavelhexafluoride kan, net als andere gassen, snel vrije elektronen uit de vlamboog absorberen en grote hoeveelheden warmte afvoeren. Hierdoor koelt de vlamboog in zeer korte tijd af en dooft deze, waardoor schade aan kritieke componenten wordt voorkomen.

Luchtstroomonderbrekers kunnen verschillende soorten gassen gebruiken als isolatie- en vlamboogdovingsmiddel, en elk type heeft zijn eigen kenmerken en geschikte toepassingen:
Lucht is het meest voorkomende en goedkoopste gasmedium. Het is gemakkelijk verkrijgbaar, veilig in gebruik en milieuvriendelijk. De isolerende en vlamboogdovende eigenschappen zijn echter beperkt, waardoor het voornamelijk wordt gebruikt in laagspannings- of kleinschalige stroomonderbrekers. Bij hoge stromen of spanningen moeten luchtstroomonderbrekers mogelijk groter zijn om voldoende isolatie te bieden.
Koolstofdioxide heeft een betere isolerende werking dan gewone lucht en kan tijdens het doven van een vlamboog een deel van de energie absorberen, wat de levensduur van de stroomonderbreker verlengt.
Het is niet giftig, niet corrosief en milieuvriendelijk. Het is geschikt voor middenspannings- en laagspanningsschakelaars, maar kan qua vlamboogdovende werking bij hoge spanningen niet tippen aan zwavelhexafluoride, waardoor de toepassingsmogelijkheden beperkt zijn.
Zwavelhexafluoride is het meest gebruikte medium in hoogspanningsschakelaars. Het biedt een sterke isolatie en snelle vlamboogdoving, wat de schakelaar en aangesloten apparatuur beschermt.
Het is inert, stabiel en niet-brandbaar, maar het is een broeikasgas, waardoor lekkage het milieu kan aantasten. De behandeling en het onderhoud ervan vereisen daarom zorgvuldige controle. In hoogspanningstoepassingen biedt zwavelhexafluoride de meest betrouwbare prestaties.
Door strengere milieuregelgeving maken steeds meer luchtverkeersleiders gebruik van milieuvriendelijke gassen, zoals mengsels van zwavelhexafluoride en stikstof, of nieuwe gassen met een lage uitstoot.
Deze gassen bieden isolatie en vlamboogdovende eigenschappen, terwijl ze tegelijkertijd de uitstoot van broeikasgassen verminderen. Ze zijn geschikt voor middenspannings- en hoogspanningsschakelaars en vertegenwoordigen een trend voor toekomstige ontwikkelingen.
Het gebruik van gassen als isolatie- en vlamboogdovingsmiddel in luchtstroomonderbrekers biedt diverse voordelen:
Gassen kunnen geleidende onderdelen effectief isoleren en zo vlamboogontlading voorkomen, zelfs bij hoge spanningen. Zwavelhexafluoride en gasmengsels kunnen een hogere isolatiewaarde bereiken in een kleinere ruimte, wat compactere en flexibelere ontwerpen mogelijk maakt.
Wanneer een stroomonderbreker hoge stromen onderbreekt, ontstaan er vlambogen die hoge temperaturen en sterke stromen genereren. Het gas koelt snel af en verspreidt de vlamboog, waardoor schade aan componenten wordt beperkt en de bedrijfsveiligheid wordt verbeterd.
Doordat gassen vlambogen en isolatiefouten effectief tegengaan, blijft de stroomonderbreker stabiel, zelfs bij frequent gebruik of extreme omstandigheden. Dit verlaagt het aantal storingen, verlengt de levensduur van de apparatuur en verlaagt de onderhoudskosten.
Moderne gasgeïsoleerde stroomonderbrekers (ACB's) maken steeds vaker gebruik van milieuvriendelijke of emissiearme menggassen, die een evenwicht bieden tussen prestaties en milieubescherming. In vergelijking met traditionele oliegekoelde stroomonderbrekers zijn gasgeïsoleerde stroomonderbrekers schoner, hebben ze lagere bedrijfskosten en voldoen ze aan de eisen van duurzame ontwikkeling.
Afhankelijk van de toepassing kunnen verschillende gassen worden geselecteerd om optimale prestaties te bereiken in laag-, midden- of hoogspanningsschakelaars, waardoor ACB's betrouwbare bescherming bieden in industriële, commerciële en residentiële energiesystemen.
De gassen die in ACB-systemen worden gebruikt, moeten isolerende en vlamboogdovende functies bieden en bovendien aan de volgende eisen voldoen:
Het gas moet de veiligheid van zowel de apparatuur als de gebruikers garanderen. Het moet stabiele isolerende eigenschappen hebben en stabiel blijven bij hoge spanning of temperatuur, en het mag niet gemakkelijk ontbinden of ontbranden. Het gas moet niet-giftig en ongevaarlijk zijn in geval van lekkage of onbedoeld gebruik.
Moderne energiesystemen leggen de nadruk op milieubescherming. Gassen moeten de uitstoot van broeikasgassen minimaliseren en de ozonlaag niet aantasten. Hoewel zwavelhexafluoride bijvoorbeeld goed presteert, is het een krachtig broeikasgas. Daarom worden steeds vaker nieuwe, milieuvriendelijke gassen of emissiearme alternatieven gebruikt.
De kosten en het onderhoud van het gas zijn ook belangrijke factoren. Een ideaal gas moet betaalbaar zijn, goede prestaties leveren en gemakkelijk op te slaan en te onderhouden zijn. Een hoge vlamboogdovende en isolerende werking helpt slijtage en storingen van het apparaat te verminderen, wat de bedrijfskosten verlaagt.
In luchtstroomonderbrekers vervullen gassen een isolerende en vlamboogdovende functie en beïnvloeden ze tegelijkertijd de veiligheid, betrouwbaarheid en milieubelasting van de apparatuur. De keuze voor een geschikt gas vereist een afweging tussen veiligheid, milieubelasting en kosten om een efficiënte, betrouwbare en duurzame werking van het systeem te garanderen.
Kripal biedt verschillende soorten luchtstroomonderbrekers aan. Bezoek de homepage om de mogelijkheden te bekijken.
Vraag 1: Waarom worden gassen gebruikt in ACB?
De gassen in ACBs zorgen voor isolatie en doven vlambogen, waardoor circuits veilig worden losgekoppeld bij overbelasting of kortsluiting, en tegelijkertijd apparatuur en gebruikers worden beschermd.
Vraag 2: Welke gassen worden doorgaans gebruikt in ACB?
Veelgebruikte gassen zijn onder andere lucht, koolstofdioxide, zwavelhexafluoride en milieuvriendelijke gasmengsels. Elk gas is geschikt voor verschillende spanningsniveaus en toepassingen.
Vraag 3 Waarom wordt zwavelhexafluoride veel gebruikt in hoogspanningsschakelaars?
Zwavelhexafluoride zorgt voor een sterke isolatie en snelle vlamboogdoving, wat de veiligheid en betrouwbaarheid van hoogspanningsschakelaars garandeert, maar lekkage moet worden voorkomen om het milieu te beschermen.
Vraag 4 Wat zijn de voordelen van milieuvriendelijke gassen in ACB?
Milieuvriendelijke of gemengde gassen bieden een evenwicht tussen isolatieprestaties en milieubescherming, verminderen de uitstoot van broeikasgassen en behouden de efficiëntie van de stroomonderbreker. Dit is de trend voor toekomstige ontwikkelingen.
Vraag 5: Welke factoren moet in overweging worden genomen bij de keuze van ACB-gassen?
Factoren die hierbij een rol spelen zijn onder andere veiligheid, isolatie- en vlamboogdovende eigenschappen, milieubelasting en kosten. Het gas moet worden gekozen om zo goed mogelijk aan de systeemvereisten te voldoen.