Rodzaje i typy wyłączników. Oznaczenie wyłączników automatycznych Czym są maszyny elektryczne

Montaż urządzeń ochronnych jest ważnym etapem budowy sieci elektrycznych. W przypadku wystąpienia dużych prądów następuje nagrzewanie, które powoduje stopienie warstwy izolacyjnej przewodnika. Taka sytuacja prowadzi do pożaru. Gwałtowny wzrost wielkości prądu wiąże się ze zwarciem występującym podczas pracy wadliwego sprzętu.

Aby uniknąć ryzyka pożaru i uszkodzenia przewodów, stosuje się różnego rodzaju maszyny elektryczne w zależności od parametrów stosowanych w połączeniu z nimi. urządzenia elektryczne.

Zasada działania i odmiany

Zasada działania przełączników elektrycznych polega na pękaniu obwód elektryczny gdy nastąpi zwarcie. Lub przekroczenie dopuszczalnej mocy, dla której zaprojektowano sieć elektryczną. Wyłączniki elektryczne umieszcza się zawsze na początku chronionego odcinka obwodu. W tym przypadku rodzaj podłączonego obciążenia nie ma znaczenia.

Ze względu na formę i wartości parametryczne automaty dzielą się na:

według liczby biegunów;
zgodnie z charakterystyką czasowo-prądową;
według prądu znamionowego.

Należy również zwrócić uwagę na aktualną klasę ograniczającą. Wartość ta charakteryzuje się szybkością reakcji urządzenia na sytuację awaryjną. Podział jest na trzy klasy. Dla użytek krajowy używana jest trzecia klasa.

Niezależnie od ich charakterystyki, zasada działania wszystkich przełączników jest identyczna. Aby podłączyć maszynę do sieci elektrycznej, należy ustawić włącznik sterujący w pozycji „włączony”. Prąd płynący do przełącznika podawany jest przez zacisk wejściowy do cewki elektromagnesu, a stamtąd do płytki bimetalicznej. Płyta jest paskiem dwóch prasowanych metali o różnych współczynnikach liniowej rozszerzalności cieplnej. Prąd z płytki dociera do zacisku wyjściowego, a następnie wchodzi do obwodu elektrycznego. Płytka i elektromagnes nazywane są wyzwalaczami.

Aktualne wydanie - ważny element projekty, mogą to być:

elektromagnetyczny (elektromagnetyczny);
termiczna (płyta bimetaliczna);
połączone (połączenie termiczne i elektromagnetyczne);
niezależny (zdalnie działając na przełącznik, wyłącza się).

Istnieją dwa warunki, w których wyłącznik elektryczny zostanie uruchomiony w celu otwarcia linii: tryb przeciążenia i tryb zwarcia.

Zasada działania w trybie przeciążenia opiera się na zdolności paska bimetalicznego do zginania się pod wpływem ciepła. Wraz ze wzrostem mocy linii wzrasta prąd płynący przez maszynę elektryczną, przekraczającą wartość roboczą przełącznik. W rezultacie wyzwalacz nagrzewa się, jego płytka wygina się, a styk pęka. W związku z tym obwód elektryczny jest uszkodzony. Dopływ prądu zostaje zatrzymany. Wielkość prądu, przy którym płytka zrywa styk, ustawiana jest fabrycznie za pomocą śruby regulacyjnej. Po ostygnięciu płyta wraca do poprzedniego kształtu i kontakt pojawia się ponownie.

W trybie zwarcia prąd wzrasta bardzo szybko, wytworzone przez niego pole magnetyczne w elektromagnesie wprawia rdzeń w ruch. Rdzeń działa na wyzwalacz, a obwód elektryczny pęka i pojawia się łuk. Pojawienie się łuku ma negatywny wpływ części wewnętrzne automat, dlatego stosuje się urządzenie do jego gaszenia. Komora łukowa zbudowana jest z równoległych do siebie płytek, przez które przechodzi łuk.

W ten sposób można zauważyć główne części konstrukcyjne:

zaciski prądowe;
uwolnienie:
dźwignia sterująca;
zwolnić śrubę regulacyjną;
komora łukowa.

Liczba słupów

Liczba biegunów wskazuje, ile przewodów można jednocześnie przepuścić przez przełącznik. Istnieją urządzenia o liczbie wyjść od jednego do czterech. Urządzenie przełącznika jednobiegunowego nie różni się od urządzenia wielobiegunowego, tylko w drugim przypadku, kiedy przepływ prądu elektrycznego kilka łańcuchów zostaje zerwanych jednocześnie.

Częściej stosowane są urządzenia jednobiegunowe warunki życia i są umieszczone w przerwie przewodu fazowego, zero jest podłączone bezpośrednio przez blok, jako maszyna wprowadzająca, nie zaleca się jej stosowania. Do montażu na wejściu stosuje się dwubiegunowe wyłączniki automatyczne, do których podłącza się jednocześnie przewody fazowy i neutralny. Do użytku w sieci trójfazowej maszyna trójbiegunowa jest już używana jako wejście. Aby chronić czterofazową sieć elektryczną, na przykład silnik połączony w gwiazdę, stosuje się automat czterofazowy. W takim przypadku podłączone są trzy fazy i jeden przewód neutralny.

Zwykły schemat ochrony budynku na przełącznikach elektrycznych sprowadza się do zainstalowania automatu wejściowego o wymaganej liczbie biegunów. Następnie instalowane są jednobiegunowe - po jednym dla każdej grupy. W takim przypadku wartość prądu znamionowego maszyny jednobiegunowej jest już obliczana na podstawie parametrów grupy, do której jest ona podłączona. Jego wartość jest wybierana jako mniejsza niż wartość wejściowa.

Charakterystyka czasowo-prądowa

Parametr ten określa stosunek rzeczywistego prądu przepływającego przez maszynę do wartości nominalnej. W zależności od wartości współczynnika określa się czułość automatu, która charakteryzuje się liczbą wyników fałszywie dodatnich. Są maszyny różnego rodzaju. Oznaczono je literami alfabetu łacińskiego. Najpopularniejsze przełączniki są oznaczone B, C i D.

Maszyny elektryczne o charakterystyce B wyłączają się w ciągu 5-20 sekund. W takim przypadku aktualna wartość może pięciokrotnie przekroczyć wartość nominalną. Modele te są szeroko stosowane w pomieszczeniach domowych. Oznaczenie C oznacza okres wyłączenia 1-10 sekund, podczas gdy obciążenie jest dziesięciokrotnie większe. Do ochrony silników stosowane są wyłączniki automatyczne klasy D. Prąd roboczy przekracza wartość nominalną 14-20 razy.

Prąd znamionowy

Wskazuje ilość prądu, który może przepłynąć przez maszynę elektryczną bez jej wyłączenia. Ściśle określone wartości są wytwarzane od 1 do 63 amperów. W sumie jest 12 wartości: 1A, 2A, 3A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A, 63A.

Wybór prądu znamionowego zależy od wartości mocy, którą okablowanie może wytrzymać bez uszkodzeń. Wartość ta zależy od przekroju drutu i materiału, z którego jest wykonany. W domach najpopularniejszymi maszynami do użytku są 6A, 10A i 16A. Automaty o wartości nominalnej 20A, 25A, 32A stosowane są w mieszkaniach jako wstępne, tj. Dwubiegunowe.

Lokalizacja i zakwaterowanie

Sposób umieszczenia (niezależnie od tego, czy jest to maszyna elektryczna jednofazowa, czy inny typ) jest ściśle pionowy. Stała część dźwigni sterującej musi znajdować się na górze, tzn. urządzenie włącza się poprzez przełączenie z dołu do góry. Urządzenia umieszczane są w dostępnych miejscach i wyklucza się możliwość ich mechanicznego uszkodzenia.

Najpopularniejszy jest montaż na szynie DIN. Zwykle taka szyna jest instalowana w tarczy. Przełączniki elektryczne konstrukcyjnie posiadają specjalne rowki, w które wkładana jest szyna.

Czym są maszyny, jak są oznakowane – trzeba znać te informacje, żeby wybrać odpowiednie urządzenie. Niezależnie od producenta i rodzaju maszyn elektrycznych, są one zawsze oznaczone na przedniej stronie. Znakowanie odbywa się według jednego schematu. Zawiera wskazanie wszystkich głównych parametrów:

Na dźwigni sterującej znajdują się napisy wskazujące ustawioną pozycję - „włączony”. i wyłącz" lub „1” i „0”.

Wiodące marki i producenci

Liderzy produkcji wyłączniki automatyczne to następujące marki:

Są to znane marki produkujące wszelkiego rodzaju maszyny elektryczne. Różnią się wysoka jakość obudowa, długa żywotność i wysoka wytrzymałość mechaniczna. Często dodatkowo instalowane są na nich osłony ochronne. Producenci ci produkują swoje urządzenia z solidnych materiałów. Ich jakość potwierdzają certyfikaty oraz okres gwarancji udzielany przez producentów na swoje produkty.

Temat: na jakie typy maszyn elektrycznych dzielimy się, ich rodzaje i klasyfikacja.

Wyłącznik automatyczny to urządzenie elektryczne, którego głównym celem jest przełączenie stanu pracy w przypadku wystąpienia określonej sytuacji. Automaty elektryczne łączą w sobie dwa urządzenia, jest to konwencjonalny wyłącznik i wyzwalacz magnetyczny (lub termiczny), którego zadaniem jest przerwanie obwodu elektrycznego w odpowiednim czasie w przypadku przekroczenia wartości progowej natężenia prądu. Wyłączniki automatyczne, jak wszystko inne urządzenia elektryczne, również mają różne odmiany, co dzieli je na określone typy. Zapoznajmy się z głównymi klasyfikacjami wyłączników.

1 „Klasyfikacja maszyn według liczby biegunów:

A) maszyny jednobiegunowe

b) maszyny jednobiegunowe z przewodem neutralnym

c) maszyny bipolarne

d) maszyny trójbiegunowe

e) wyłączniki trójbiegunowe z punktem neutralnym

e) maszyny czterobiegunowe

2» Klasyfikacja automatów ze względu na rodzaj wyzwalaczy.

Konstrukcja różnych typów wyłączników zwykle obejmuje 2 główne typy wyzwalaczy (otwieraczy) - elektromagnetyczne i termiczne. Wyłączniki magnetyczne służą do ochrony elektrycznej przed zwarciami, a wyłączniki termiczne są przeznaczone głównie do ochrony obwodów elektrycznych przed określonym prądem przeciążeniowym.

3 „Klasyfikacja automatów według prądu wyzwalającego: B, C, D, (A, K, Z)

GOST R 50345-99, zgodnie z chwilowym prądem wyzwalającym, automaty dzielą się na następujące typy:

A) typ „B” – powyżej 3 In do 5 In włącznie (In to prąd znamionowy)

b) typ „C” – powyżej 5 In do 10 In włącznie

C) typ „D” – powyżej 10 In do 20 In włącznie

Producenci maszyn w Europie mają nieco inną klasyfikację. Na przykład mają dodatkowy typ „A” (ponad 2 In do 3 In). Niektórzy producenci wyłączników mają również dodatkowe krzywe wyzwalania (ABB oferuje wyłączniki z krzywymi K i Z).

4 „Klasyfikacja automatów ze względu na rodzaj prądu w obwodzie: stałe, zmienne, jedno i drugie.

Znamionowe prądy elektryczne dla głównych obwodów wyzwalacza wybiera się spośród: 6,3; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500; 4000; 6300 A. Produkowane są również automaty na prądy znamionowe głównych obwodów elektrycznych automatów: 1500; 3000; 3200 A.

5 „Klasyfikacja według obecności ograniczenia prądu:

a) ograniczenie prądu

b) nieograniczający

6 „Klasyfikacja maszyn według rodzajów wydań:

A) z wyzwalaczem nadprądowym

b) z niezależnym wydaniem

c) z wyzwalaniem napięcia minimalnego lub zerowego

7 „Klasyfikacja maszyn według charakterystyki opóźnienia czasowego:

A) bez opóźnienia

b) z opóźnieniem czasowym niezależnym od prądu

c) z opóźnieniem czasowym odwrotnie zależnym od prądu

d) z kombinacją tych cech

8” Klasyfikacja według obecności wolnych styków: z kontaktami i bez kontaktów.

9 „Klasyfikacja maszyn według sposobu podłączenia przewodów zewnętrznych:

A) z przyłączem tylnym

b) z podłączeniem od przodu

c) z połączeniem kombinowanym

d) z przyłączem uniwersalnym (zarówno z przodu jak i z tyłu).

10" Klasyfikacja według typu napędu: z instrukcją, z silnikiem i ze sprężyną.

P.S. Wszystko ma swoje odmiany. Przecież gdyby w jego pojedynczym egzemplarzu znajdowała się tylko jedna rzecz, byłby co najmniej po prostu nudny i zbyt ograniczony! Różnorodność jest dobra, ponieważ możesz wybrać dokładnie to, co najlepiej odpowiada Twoim potrzebom.

Artykuł ten stanowi kontynuację serii publikacji nt elektryczne urządzenia zabezpieczające- wyłączniki, RCD, difautomaty, w których szczegółowo przeanalizujemy cel, konstrukcję i zasadę ich działania, a także rozważymy ich główne cechy oraz szczegółowo przeanalizujemy obliczenia i dobór elektrycznych urządzeń zabezpieczających. Uzupełnię tę serię artykułów Algorytm krok po kroku, w którym krótko, schematycznie i w logicznej kolejności zostanie rozważony kompletny algorytm obliczania i doboru wyłączników i RCD.

Aby nie przegapić publikacji nowych materiałów na ten temat, zapisz się do newslettera, formularz zapisu znajduje się na dole tego artykułu.

Cóż, w tym artykule zrozumiemy, czym jest wyłącznik automatyczny, do czego jest przeznaczony, jak działa i zastanowimy się, jak działa.

Wyłącznik obwodu(lub zwykle po prostu „automat”) to urządzenie przełączające styki, przeznaczone do włączania i wyłączania (tj. do przełączania) obwodu elektrycznego, ochrony kabli, przewodów i odbiorników (urządzeń elektrycznych) przed prądami przeciążeniowymi i przed prądami zwarciowymi .

Te. Wyłącznik automatyczny spełnia trzy główne funkcje:

1) przełączanie obwodów (umożliwia włączanie i wyłączanie określonej sekcji obwodu elektrycznego);

2) zapewnia ochronę przed prądami przeciążeniowymi, wyłączając chroniony obwód, gdy przepływa w nim prąd przekraczający dopuszczalny prąd (na przykład, gdy do linii podłączone jest potężne urządzenie lub urządzenia);

3) odłącza chroniony obwód od sieci zasilającej w przypadku wystąpienia w nim dużych prądów zwarciowych.

Zatem automaty jednocześnie wykonują funkcje ochrona i funkcje kierownictwo.

Zgodnie z projektem produkowane są trzy główne typy wyłączników:

— wyłączniki powietrzne (stosowane w przemyśle w obwodach o dużych prądach rzędu tysięcy amperów);

— wyłączniki kompaktowe (zaprojektowany dla szerokiego zakresu prądów roboczych od 16 do 1000 amperów);

— wyłączniki modułowe , najbardziej nam znany, do którego jesteśmy przyzwyczajeni. Znajdują szerokie zastosowanie w życiu codziennym, w naszych domach i mieszkaniach.

Nazywa się je modułowymi, ponieważ ich szerokość jest znormalizowana i w zależności od liczby biegunów jest wielokrotnością 17,5 mm, o tym zagadnieniu porozmawiamy szerzej w osobnym artykule.

Na stronach witryny rozważymy dokładnie modułowe wyłączniki automatyczne i urządzenia różnicowoprądowe.

Urządzenie i zasada działania wyłącznika.

Wyzwalacz termiczny nie działa natychmiast, ale po pewnym czasie, umożliwiając powrót prądu przeciążeniowego do normalnej wartości. Jeżeli w tym czasie prąd nie zmniejszy się, wyzwalacz termiczny zadziała, chroniąc obwód odbiorczy przed przegrzaniem, stopieniem izolacji i możliwym zapłonem przewodów.

Przeciążenie może być spowodowane podłączeniem do linii urządzeń o dużej mocy, które przekraczają moc znamionową zabezpieczanego obwodu. Przykładowo, gdy do linii zostanie podłączony bardzo mocny grzejnik lub kuchenka elektryczna z piekarnikiem (o mocy przekraczającej moc znamionową linii) lub kilka odbiorników o dużej mocy jednocześnie (kuchenka elektryczna, klimatyzator, pralka, bojler, czajnik elektryczny itp.) lub dużą liczbę jednocześnie włączonych urządzeń.

Zwarcie prąd w obwodzie natychmiast wzrasta, pole magnetyczne indukowane w cewce zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej porusza rdzeń elektromagnesu, co aktywuje mechanizm zwalniający i otwiera styki mocy wyłącznika (tj. styki ruchome i nieruchome). Linia otwiera się, umożliwiając odłączenie zasilania od obwodu awaryjnego i ochronę samej maszyny, okablowania i zwartego urządzenia elektrycznego przed ogniem i zniszczeniem.

Wyzwalacz elektromagnetyczny wyzwala się niemal natychmiast (około 0,02 s), w przeciwieństwie do wyzwalacza termicznego, ale przy znacznie wyższych wartościach prądu (od 3 lub więcej wartości prądu znamionowego), więc okablowanie nie ma czasu na nagrzanie się do temperatury topnienia izolacja.

Kiedy styki obwodu są otwarte, kiedy przechodzi Elektryczność, powstaje łuk elektryczny, a im większy prąd w obwodzie, tym silniejszy łuk. Łuk elektryczny powoduje erozję i zniszczenie styków. Aby chronić styki wyłącznika przed jego niszczącym działaniem, łuk powstający w momencie otwarcia styków jest kierowany na komora łukowa (składający się z równoległych płyt), gdzie jest kruszony, tłumiony, schładzany i znika. Kiedy łuk płonie, tworzą się gazy, które są usuwane na zewnątrz z korpusu maszyny przez specjalny otwór.

Nie zaleca się używania maszyny jako konwencjonalny przełącznik obwód, szczególnie jeśli zostanie wyłączony po podłączeniu dużego obciążenia (tj. przy wysokich prądach w obwodzie), ponieważ przyspieszy to zniszczenie i erozję styków.

Podsumujmy więc:

- wyłącznik umożliwia przełączenie obwodu (poprzez przesunięcie dźwigni sterującej w górę – maszyna zostaje włączona do obwodu; przesunięcie dźwigni w dół – maszyna odłącza linię zasilającą od obwodu obciążenia);

- posiada wbudowany wyzwalacz termiczny zabezpieczający linię obciążenia przed prądami przeciążeniowymi, jest bezwładny i działa po pewnym czasie;

- posiada wbudowany wyzwalacz elektromagnetyczny, który chroni linię obciążenia przed dużymi prądami zwarciowymi i działa niemal natychmiast;

- zawiera komorę gaszenia łuku, która zabezpiecza styki mocy przed szkodliwym działaniem łuku elektromagnetycznego.

Przeanalizowaliśmy konstrukcję, przeznaczenie i zasadę działania.

W następnym artykule przyjrzymy się głównym cechom wyłącznika, które musisz znać przy jego wyborze.

Widzieć Konstrukcja i zasada działania wyłącznika w formacie wideo:

Przydatne artykuły

Rozwój narzędzi bezpieczeństwa sieci elektroenergetycznej stał się istotny od chwili ich powstania. Różne przeciążenia doprowadziły nie tylko do uszkodzeń kabli, ale także do pożarów.

Obecnie najpopularniejszymi urządzeniami tego typu są wyłączniki automatyczne.

Pomagają zapobiegać zdarzeniom takim jak pożary, uszkodzenia przewodów elektrycznych. Ponieważ są one automatyczne, operacja odbywa się bez interwencji człowieka. Wybór odpowiedniego przełącznika pomoże chronić pomieszczenie przed wypadkami.

Konstrukcja i zasada działania

Zrozumienie mechanizmu automatycznego wyzwalania wyłącznika pomoże w wyborze odpowiedniego modelu. Strukturalnie maszyna zawiera następujące kluczowe elementy:

terminale;
przełącznik;
uwalnianie elektromagnetyczne;
płyta bimetaliczna.

W zależności od rodzaju przeciążenia uruchamiany jest jeden z dwóch mechanizmów.

Gdy nastąpi przeciążenie obwodu prądem kilkakrotnie przekraczającym wartość nominalną, wyzwalana jest płytka bimetaliczna. Nagrzewa się w ciągu kilku sekund, co powoduje jego rozszerzalność cieplną. Po osiągnięciu określonego rozmiaru następuje jego znaczne zgięcie i łańcuch się otwiera. Ustawianie parametrów płyty przeprowadza producent. W przypadku przełączników używanych na co dzień czas zadziałania wynosi 5–20 s. Zazwyczaj oznacza się je literami: B, C, D.

Tryb zwarciowy (SC) charakteryzuje się lawinowym wzrostem prądu, który przekracza nie tylko wartość nominalną, ale także maksymalne dopuszczalne obciążenia. Podczas skoku nie ma czasu na podgrzanie płyty, w przeciwnym razie przewody mogą się stopić. W takiej sytuacji następuje wyzwalanie elektromagnetyczne. Pole magnetyczne napędza rdzeń, który otwiera obwód. Natychmiastowe działanie pozwala zabezpieczyć obiekt przed skutkami zwarcia.

Klasyfikacja

Maszyny elektryczne różnią się następującymi kluczowymi cechami:

Liczba słupów;
charakterystyka czasowo-prądowa;
prąd roboczy;
zdolność rozłączania.

Liczba słupów

Ta cecha odpowiada liczbie przewodów elektrycznych, które można bezpośrednio podłączyć do maszyny. Wszystkie przewody wyjściowe zostaną odłączone w tym samym czasie, gdy maszyna zostanie uruchomiona.

Maszyna jednobiegunowa. Jest to najprostszy typ urządzenia zabezpieczającego obwód. Podłączone są do niego tylko 2 przewody: jeden idzie do obciążenia, drugi to zasilanie. Montuje się na standardowej szynie DIN 18 mm. Przewód zasilający doprowadza się od góry, a obciążenie do zacisku dolnego. Może pracować w liniach elektroenergetycznych jedno, dwu lub trójfazowych. Oprócz przewodów zasilających i obciążeniowych posiada przewód neutralny i uziemiający, które są podłączone do odpowiednich szyn zbiorczych. Takie maszyny nie są instalowane na wejściu, ponieważ obwód otworzy się tylko wzdłuż linii fazowej. Okablowanie zerowe pozostaje zamknięte i w przypadku awarii może pozostać na nim potencjał.

Maszyna dwubiegunowa, czym różni się od maszyny jednobiegunowej. Ten typ wyłączników pozwala całkowicie odłączyć napięcie od przewodów elektrycznych w pomieszczeniu. Umożliwia synchronizację momentu wyłączenia dwóch jego linii wyjściowych. To drugie prowadzi do więcej wysoki poziom bezpieczeństwo podczas prac elektrycznych. Może być używany jako oddzielny przełącznik dwustabilny do urządzeń takich jak podgrzewacz wody lub pralka. Połączenie odbywa się za pomocą 4 kabli: pary na wejściu i wyjściu.

Proste pytanie jest logiczne: czy można podłączyć dwie maszyny jednobiegunowe zamiast jednej dwubiegunowej? Oczywiście że nie. W końcu, gdy wyłączenie zostanie uruchomione automatycznie, wszystkie linie wyjściowe zostaną wyłączone w sieci z dwoma terminalami. W przypadku pary niezależnych automatów przeciążenie jednej z linii może nie wystąpić, a odłączenie zasilania będzie częściowe. W zwykłych mieszkaniach do tego urządzenia można podłączyć linię fazową i neutralną. Po otwarciu nastąpi całkowite odłączenie zasilania całej grupy urządzeń, które są z niego zasilane.

Maszyny trzy i czterobiegunowe. Wszystkie przewody trój- lub czterofazowe są podłączone do biegunów odpowiedniego wyłącznika. Stosuje się je w przypadku połączenia w gwiazdę, gdy przewody fazowe są zabezpieczone przed przeciążeniami, a przewód środkowy pozostaje cały czas włączony, lub w trójkąt, gdy nie ma kabla środkowego środkowego, a przewody fazowe są zabezpieczone.

Jeśli na jednej z linii wystąpi przeciążenie, na wszystkich pozostałych nastąpi natychmiastowe wyłączenie. Do tych maszyn podłączonych jest 6 (maszyna trójfazowa) lub 8 przewodów. 3-4 na wyjściu i taka sama liczba linii na wyjściu. Montowane są na szynach DIN o długości odpowiednio 54 (maszyna trójfazowa) i 72 mm. Stosowane są najczęściej w instalacjach przemysłowych, przy podłączaniu silników elektrycznych o dużej mocy.

Parametr czasu bieżącego

Charakter spożycia żywności różne urządzenia zmienia się nawet wtedy, gdy wartości mocy są zgodne. Nierówna dynamika zużycia podczas prawidłowej pracy, wzrost obciążenia podczas włączania – wszystkie te zjawiska prowadzą do znacznych zmian takiego parametru, jak pobór prądu. Rozproszenie mocy może prowadzić do fałszywego zadziałania wyłącznika.

Aby wykluczyć takie sytuacje, wprowadza się dynamiczne parametry pracy, zwane charakterystykami czasowo-prądowymi wyłączników. Automaty według tego parametru są podzielone na kilka typów. Każda grupa ma swój własny czas reakcji. Panel przedni przełącznika jest oznaczony odpowiednią literą z listy: A, B, C, D, K, Z.

Prąd znamionowy

Różnice automatów w zależności od wartości nominalnych prądu są podzielone na kilka grup (12 poziomów prądu). Jest to bezpośrednio powiązane z czasem reakcji w przypadku przekroczenia poboru mocy. Wartość roboczą można wyznaczyć czysto teoretycznie, sumując sumy prądów pobieranych przez każde z urządzeń z osobna. W takim przypadku należy przyjąć niewielki margines. Nie zapomnij również o możliwościach okablowania elektrycznego.

Maszyny są projektowane przede wszystkim tak, aby zapobiegać ich uszkodzeniom. W zależności od metalu drutów i ich przekroju oblicza się maksymalne obciążenie. Wartości znamionowe wyłączników automatycznych umożliwiają taką separację.

Zdolność łamania

Parametr ten zależy od maksymalnego prądu w przypadku zwarcia, pod warunkiem, że maszyna wykona wyłączenie sieci. W zależności od wielkości prądu zwarciowego wszystkie automaty są podzielone na trzy grupy.

Pierwsza obejmuje urządzenia o wartości nominalnej 4,5 kA. Stosowane są w domach prywatnych przeznaczonych do zamieszkania przez ludzi. Limit prądu wynosi około 5 kA. Wynika to z faktu, że rezystancja układu przewodów przewodzących prowadzących do domu z podstacji wynosi 0,05 oma.
Druga grupa ma znamionowe 6 kA. Poziom ten jest już wykorzystywany w budynkach mieszkalnych budynki mieszkalne I w miejscach publicznych. Limit prądu może osiągnąć 5,5 kA (rezystancja przewodów 0,04 oma). W tym przypadku stosuje się modele typów: B, C, D.
W zakładach przemysłowych wartość nominalna wynosi 10 kA. Wartość graniczna prądu, który może wystąpić w obwodzie w pobliżu podstacji, ma tę samą wartość.

Jak wybrać odpowiednią maszynę

Do niedawna powszechnie stosowano bezpieczniki porcelanowe z elementami topikowymi. Dobrze nadawały się do tego samego rodzaju obciążenia sowieckich mieszkań. Teraz numer sprzęt AGD stał się znacznie większy, w wyniku czego wzrosło prawdopodobieństwo pożaru przy użyciu starych bezpieczników. Aby temu zapobiec, należy ostrożnie podejść do wyboru maszyny o odpowiednich właściwościach. Należy unikać nadmiernych rezerw mocy. Ostatecznego wyboru dokonuje się po kilku prostych krokach.

Określanie liczby biegunów

Przy określaniu tego parametru przełącznika należy kierować się prosta zasada. Jeśli planujesz zabezpieczyć odcinki obwodu urządzeniami o niskim poborze mocy (na przykład urządzeniami oświetleniowymi), lepiej pozostawić wybór maszynie jednobiegunowej (zwykle klasy B lub C). Jeśli planujesz podłączyć skomplikowane urządzenie gospodarstwa domowego o znacznym poborze prądu (pralka, lodówka), to powinieneś zainstalować maszynę dwubiegunową (klasa C, D). Jeśli sprzęt jest mały sklep produkcyjny lub garaż z wielofazowym układem napędowym, wtedy warto wybrać opcję trójbiegunową (klasa D).

Obliczanie zużycia energii

Z reguły do czasu planowanego podłączenia maszyny okablowanie do pomieszczenia jest już podłączone. Na podstawie przekroju rdzeni i rodzaju metalu (miedź lub aluminium) można określić moc maksymalną. Na przykład dla rdzenia miedzianego o średnicy 2,5 mm2 wartość ta wynosi 4–4,5 kW. Ale okablowanie jest często sumowane z dużym marginesem. Tak, a obliczenia należy wykonać przed rozpoczęciem wszystkich prac instalacyjnych.

W takim przypadku potrzebna będzie wartość określająca całkowitą moc zużywaną przez wszystkie urządzenia. Zawsze istnieje możliwość ich jednoczesnego włączenia. Tak więc w zwykłej kuchni często używane są następujące urządzenia:

lodówka- 500 W;
Czajnik elektryczny- 1700 W;
kuchenka mikrofalowa– 1800 W

Całkowite obciążenie wynosi 4 kW i wystarczy do tego maszyna 25 A. Ale zawsze są odbiorcy, którzy włączają się sporadycznie i mogą tworzyć czynniki, które przyczyniają się do działania przełącznika. Takimi urządzeniami może być kombajn lub mikser. Dlatego powinieneś wziąć maszynę z marginesem 500-1200 watów.

Obliczenie prądu znamionowego

Ponieważ moc w sieciach jednofazowych jest równa iloczynowi napięcia i prądu, łatwo jest wyznaczyć prąd jako iloraz mocy i napięcia. W powyższym przykładzie wartość tę można łatwo obliczyć, wiedząc, że napięcie sieciowe wynosi 220 V. Pobór prądu wynosi 18,8 A. Przy marginesie 500-1200 V będzie to 20,4-23,6 A.

Aby praca nie zatrzymała się nawet przy tak krótkotrwałych przekroczeniach obciążenia, prąd znamionowy maszyny można przyjąć równy 25 A. W przybliżeniu ta sama wartość odpowiada wartości znamionowej opartej na kablu miedzianym z krzyżem przekrój 2,5 mm 2, co wystarczy z marginesem dla takich obciążeń. Maszyna o prądzie znamionowym 25 A będzie działać, zanim zacznie się nagrzewać.

Wyznaczanie czasu charakterystycznego prądu

Parametr ten określa specjalna tabela, która zawiera listę prądów rozruchowych i czasu ich przepływu. Na przykład w przypadku lodówki domowej stosunek prądu rozruchowego wynosi 5. Przy mocy 500 W prąd roboczy wynosi 2,2 A. Prąd rozruchowy wyniesie 2,2 * 7 \u003d 15,4 A. Dane dotyczące częstotliwości są również pobierane z specjalny stół.

Tabela nr 1. Prądy rozruchowe i czasy trwania impulsów dla urządzeń gospodarstwa domowego

Dla wybranego urządzenia charakterystyka ta nie przekracza 3 s. Wybór staje się oczywisty: dla takiego konsumenta konieczne jest zastosowanie wyłącznika automatycznego typu B. Dopuszczalny jest wybór maszyny w zależności od mocy obciążenia. Ostatni krok możesz pominąć decydując się na wyłącznik klasy B. Do potrzeb domowych najczęściej wystarczają charakterystyki wyłączników elektrycznych klasy B i C.

Co to jest wyłącznik automatyczny?

Wyłącznik obwodu(automatyczny) to urządzenie przełączające przeznaczone do ochrony sieci elektrycznej przed przetężeniami, tj. przed zwarciami i przeciążeniami.

Definicja „przełączania” oznacza, że urządzenie to może włączać i wyłączać obwody elektryczne, innymi słowy je przełączać.

Wyłączniki wyposażone są w wyzwalacz elektromagnetyczny chroniący obwód elektryczny przed zwarciem oraz wyzwalacz kombinowany – gdy oprócz wyzwalacza elektromagnetycznego stosuje się wyzwalacz termiczny w celu zabezpieczenia obwodu przed przeciążeniem.

Notatka: Zgodnie z wymogami PUE domowe sieci elektryczne muszą być chronione zarówno przed zwarciami, jak i przeciążeniami, dlatego w celu ochrony domowej instalacji elektrycznej należy stosować maszyny z wyzwalaczem kombinowanym.

Wyłączniki dzielą się na jednobiegunowe (stosowane w sieciach jednofazowych), dwubiegunowe (stosowane w sieciach jednofazowych i dwufazowych) i trójbiegunowe (stosowane w sieciach trójfazowych), występują również wyłączniki cztero- wyłączniki biegunowe (mogą być stosowane w sieciach trójfazowych z systemem uziemienia TN-S).

Urządzenie i zasada działania wyłącznika.

Poniższy rysunek pokazuje urządzenie przerywające obwód z wydaniem łączonym, tj. posiadające uwalnianie zarówno elektromagnetyczne, jak i termiczne.

1.2 - odpowiednio dolne i górne zaciski śrubowe do podłączenia przewodu

3 - ruchomy kontakt; 4 - komora łukowa; 5 - przewód elastyczny (służy do łączenia ruchomych części wyłącznika); 6 - cewka wyzwalająca elektromagnetyczna; 7 - rdzeń wyzwalacza elektromagnetycznego; 8 - wyzwalanie termiczne (płyta bimetaliczna); 9 - mechanizm zwalniający; 10 - uchwyt sterujący; 11 - zatrzask (do montażu maszyny na szynie DIN).

Niebieskie strzałki na rysunku pokazują kierunek przepływu prądu przez wyłącznik.

Głównymi elementami wyłącznika są wyzwalacze elektromagnetyczne i termiczne:

Wyzwolenie elektromagnetyczne zapewnia ochronę obwodu elektrycznego przed prądami zwarciowymi. Jest to cewka (6) z umieszczonym pośrodku rdzeniem (7), która jest osadzona na specjalnej sprężynie, prąd przepływający przez cewkę zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej w czasie normalnej pracy wytwarza pole elektromagnetyczne, które przyciąga rdzeń jednak wewnątrz cewki siły tego pole elektromagnetyczne nie wystarczy do pokonania oporu sprężyny, na której montowany jest rdzeń.

W przypadku zwarcia prąd w obwodzie elektrycznym natychmiast wzrasta do wartości kilkakrotnie większej niż prąd znamionowy wyłącznika, ten prąd zwarciowy przepływający przez cewkę wyzwalacza elektromagnetycznego zwiększa pole elektromagnetyczne działające na rdzeń do takiej wartości, że jego siła uciągu wystarczy, aby pokonać poruszające się wewnątrz cewki sprężyny oporowe, rdzeń otwiera ruchomy styk wyłącznika, odłączając napięcie od obwodu:

W przypadku zwarcia (tzn. przy chwilowym kilkukrotnym wzroście prądu) wyzwalacz elektromagnetyczny w ułamku sekundy wyłącza obwód elektryczny.

Uwalnianie termiczne zapewnia ochronę obwodu elektrycznego przed prądami przeciążeniowymi. Do przeciążenia może dojść w przypadku podłączenia do sieci sprzętu elektrycznego o łącznej mocy przekraczającej dopuszczalne obciążenie tej sieci, co w konsekwencji może doprowadzić do przegrzania przewodów, zniszczenia izolacji przewodów elektrycznych i ich awarii.

Wyzwalaczem termicznym jest płyta bimetaliczna (8). Płyta bimetaliczna - płyta ta jest lutowana z dwóch płytek z różnych metali (metal „A” i metal „B” na poniższym rysunku) posiadających inny współczynnik rozszerzalność po podgrzaniu.

Kiedy przez płytkę bimetaliczną przepływa prąd przekraczający prąd znamionowy wyłącznika, płyta zaczyna się nagrzewać, podczas gdy metal „B” ma wyższy współczynnik rozszerzalności po podgrzaniu, tj. po podgrzaniu rozszerza się szybciej niż metal „A”, co prowadzi do krzywizny bimetalicznej płytki, zginając ją działa na mechanizm zwalniający (9), który otwiera ruchomy styk (3).

Czas działania wyzwalacza termicznego zależy od wielkości nadmiaru prądu sieci zasilającej prądu znamionowego maszyny, im większy jest ten nadmiar, tym szybciej zadziała wyzwalacz.

Z reguły wyzwalacz termiczny wyzwala się przy prądach 1,13-1,45-krotności prądu znamionowego wyłącznika, natomiast przy prądzie 1,45-krotności prądu znamionowego wyzwalacz termiczny wyłączy maszynę po 45 minutach - 1 godzinie.

Czas działania wyłączników automatycznych zależy od ich

Przy każdym odłączeniu wyłącznika pod obciążeniem na ruchomym styku (3) powstaje łuk elektryczny, który ma destrukcyjny wpływ na sam styk, a im wyższy prąd odłączony, tym silniejszy jest łuk elektryczny i im większy jest jego niszczycielskie powietrze. działanie. Aby zminimalizować uszkodzenia spowodowane łukiem elektrycznym w wyłączniku, kierowany jest on do komory łukowej (4), która składa się z oddzielnych, równoległych płytek, wpadających pomiędzy te płytki, a łuk elektryczny jest kruszone i tłumione.

3. Oznaczenie i charakterystyka wyłączników automatycznych.

VA47-29— typ i seria wyłącznika

Prąd znamionowy- maksymalny prąd sieci elektrycznej, przy którym wyłącznik może pracować przez długi czas bez awaryjnego wyłączenia obwodu.

Standardowe wartości prądów znamionowych wyłączników: 1; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 13; 16; 20; 25; 32; 35; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500; 4000; 6300, wzmacniacz.

Napięcie znamionowe — maksymalne napięcie sieci, dla której wyłącznik jest zaprojektowany.

szt- maksymalna zdolność wyłączania wyłącznika. Rysunek ten pokazuje maksymalny prąd zwarciowy, który jest w stanie wyłączyć ten wyłącznik, zachowując jego wydajność.

W naszym przypadku PKS jest oznaczony jako 4500 A (A), co oznacza, że przy prądzie zwarciowym (zwarciu) mniejszym lub równym 4500 A, wyłącznik jest w stanie otworzyć obwód elektryczny i pozostać w dobrym stanie , jeśli prąd zwarciowy przekracza tę liczbę, możliwe staje się stopienie ruchomych styków maszyny i zespawanie ich ze sobą.

Charakterystyka wyzwalania- określa zakres działania wyzwalacza elektromagnetycznego wyłącznika.

Przykładowo w naszym przypadku przedstawiono automat o charakterystyce „C”, jego zakres reakcji wynosi od 5 In do 10 In włącznie. (In - prąd znamionowy maszyny), tj. od 5 * 32 \u003d 160 A do 10 * 32 + 320, oznacza to, że nasza maszyna zapewni natychmiastowe wyłączenie obwodu już przy prądach 160 - 320 A.

Notatka:

Standardowe charakterystyki odpowiedzi (określone w GOST R 50345-2010) to cechy „B”, „C” i „D”;
Zakres wskazany jest w tabeli zgodnie z przyjętą praktyką, może się jednak różnić w zależności od indywidualnych parametrów konkretnych sieci elektrycznych.

4. Dobór wyłącznika

Notatka: Przeczytaj pełną metodologię obliczania i doboru wyłączników w artykule: „