Întreruptoarele sunt dispozitive care sunt proiectate pentru oprire de protecție circuite de curent continuu și alternativ în caz de scurtcircuit, suprasarcină de curent, cădere de tensiune sau dispariția acesteia. Spre deosebire de siguranțe, întreruptoarele au un curent de oprire mai precis, pot fi reutilizate și, de asemenea, cu un design trifazat, atunci când o siguranță este declanșată, una dintre faze (una sau două) poate rămâne alimentată, ceea ce este și un mod de urgență. de funcționare (mai ales atunci când sunt alimentate cu motoare electrice trifazate).
Întreruptoarele sunt clasificate în funcție de funcțiile lor, cum ar fi:
- Mașini automate de curent minim și maxim;
- Întreruptoare de subtensiune;
- putere inversă;
Vom lua în considerare principiul de funcționare al întreruptorului folosind exemplul unui întrerupător de curent maxim. Diagrama acestuia este prezentată mai jos:
Unde: 1 - electromagnet, 2 - armătură, 3, 7 - arcuri, 4 - axa de-a lungul căreia se mișcă armătura, 5 - zăvor, 6 - pârghie, 8 - contact de putere.
Când curge curentul nominal, sistemul funcționează normal. De îndată ce curentul depășește valoarea admisibilă a setării, electromagnetul 1 conectat în serie în circuit va depăși forța arcului de reținere 3 și va retrage armătura 2, iar rotind prin axa 4, zăvorul 5 va elibera pârghia 6. Apoi arcul de deconectare 7 va deschide contactele de putere 8. Un astfel de automat este pornit manual.
În prezent, au fost create mașini automate care au un timp de declanșare de la 0,02 - 0,007 s pentru curenți de declanșare de 3000 - 5000 A.
Proiectări de întreruptoare
Sunt destul de multe diverse modeleîntrerupătoarele atât ale circuitelor alternative cât și ale circuitelor curent continuu. Recent, au devenit foarte răspândite mașinile automate de dimensiuni mici, care sunt concepute pentru a proteja împotriva scurtcircuitelor și supraîncărcărilor de curent ale rețelelor casnice și industriale în instalații pentru curenți de până la 50 A și tensiuni de până la 380 V.
Principalele mijloace de protecție în astfel de întrerupătoare sunt elementele bimetalice sau electromagnetice care funcționează cu o anumită întârziere când sunt încălzite. Mașinile automate în care este prezent un electromagnet au o viteză destul de mare, iar acest factor este foarte important în cazul scurtcircuitelor.
Mai jos este o mașină de priză pentru un curent de 6 A și o tensiune care nu depășește 250 V:
Unde: 1 - electromagnet, 2 - placa bimetalica, 3, 4 - butoane de pornire si respectiv de oprire, 5 - eliberare.
O placă bimetală, ca un electromagnet, este conectată în serie la circuit. Dacă prin întrerupător trece mai mult decât curentul nominal, placa începe să se încălzească. Cu un flux prelungit de curent în exces, placa 2 este deformată din cauza încălzirii și acționează asupra mecanismului de eliberare 5. Dacă apare un scurtcircuit în circuit, electromagnetul 1 atrage instantaneu miezul și acest lucru afectează și eliberarea, care deschide circuit. De asemenea, acest tip de mașină se oprește manual prin apăsarea butonului 4, iar includerea este doar manuală prin apăsarea butonului 3. Mecanismul de eliberare se realizează sub forma unei pârghii de rupere sau zăvor. Schema de circuit a mașinii este prezentată mai jos:
Unde: 1 - electromagnet, 2 - placa bimetalica.
Principiul de funcționare al întrerupătoarelor trifazate practic nu este diferit de cele monofazate. Întreruptoarele trifazate sunt furnizate cu jgheaburi sau bobine speciale de arc, în funcție de puterea dispozitivelor.
Mai jos este un videoclip care detaliază funcționarea întreruptorului:
Declanșarea întreruptorului (automată) este un dispozitiv electric care deconectează rețeaua dacă în ea apare un curent electric mare. Un astfel de dispozitiv este folosit astfel încât, atunci când firele se supraîncălzesc, să nu existe foc în casă și să fie scump Aparate nu a eșuat.
Soiuri de comutatoare
Toate mașinile sunt împărțite în funcție de tipul de lansări. Ele sunt împărțite în 6 tipuri:
- termic;
- electronic;
- electromagnetic;
- independent;
- combinate;
- semiconductor.
Ei recunosc foarte repede urgente, ca:
- apariția supracurenților - o creștere a intensității curentului în rețeaua electrică care depășește curentul nominal al întreruptorului;
- suprasarcină de tensiune - scurtcircuit în circuit;
- fluctuatii de tensiune.
În aceste momente, deschiderea contactelor are loc în declanșările automate, ceea ce previne consecințe grave sub formă de deteriorare a cablajelor, echipamentelor electrice, care de foarte multe ori duce la incendii.
Comutator termic
Este alcătuit dintr-o bandă bimetală, unul dintre capete ale cărei capete este situat lângă dispozitivul de eliberare a eliberării automate. Placa este încălzită de curentul care trece prin ea, de unde și denumirea. Când puterea curentului începe să crească, se îndoaie și atinge bara de declanșare, care deschide contactele din „mașină”.
Funcționarea mecanismului are loc chiar și cu ușoare excese ale curentului nominal și un timp de funcționare crescut. Dacă creșterea sarcinii este pe termen scurt, întrerupătorul nu funcționează, așa că este convenabil să îl instalați în rețele cu suprasarcini frecvente, dar scurte.
Avantaje degajare termică:
- lipsa suprafețelor de contact și frecare;
- rezistenta la vibratii;
- preț de buget;
- design simplu.
Dezavantajele includ faptul că munca sa depinde în mare măsură de regim de temperatură. Este mai bine să plasați astfel de mașini departe de sursele de căldură, altfel vor exista numeroase alarme false.
Comutator electronic
Componentele sale includ:
- aparate de masura (senzori de curent);
- Bloc de control;
- bobină electromagnetică (transformator).
Fiecare pol al declanșării automate electronice are un transformator care măsoară curentul care trece prin el. Modulul electronic care controlează deplasarea prelucrează această informație comparând rezultatul primit cu cel specificat. În cazul în care indicatorul primit este mai mult decât cel programat, „mașina” se va deschide.
Există trei zone de declanșare:
- Întârziere lungă. Aici, declanșatorul electronic servește ca declanșator termic, protejând circuitele de suprasarcini.
- Întârziere scurtă. Oferă protecție împotriva scurtcircuitelor minore, care apar de obicei la sfârșitul circuitului protejat.
- Zona de lucru oferă „instantaneu” protecție împotriva scurtcircuitelor de mare intensitate.
Plusuri - o selecție mare de setări, precizia maximă a dispozitivului la un plan dat, prezența indicatorilor. Contra - sensibilitate la un câmp electromagnetic, preț ridicat.
Electromagnetic
Acesta este un solenoid (o bobină cu un fir bobinat), în interiorul căruia există un miez cu un arc care acționează asupra mecanismului de eliberare. Acesta este un dispozitiv instant. În timpul curgerii prin înfăşurarea de supracurent, se generează un câmp magnetic. Mișcă miezul și, depășind forța arcului, acționează asupra mecanismului, oprind „automatul”.
Pro - rezistență la vibrații și șocuri, design simplu. Contra - formează un câmp magnetic, funcționează instantaneu.
Acesta este un dispozitiv suplimentar pentru lansările automate. Cu acesta, puteți opri atât o mașină monofazată, cât și una trifazată situate la o anumită distanță. A pune in actiune declanșare șunt, este necesar să se aplice tensiune la bobină. Pentru a readuce mașina în poziția inițială, trebuie să apăsați manual butonul „întoarcere”.
Important! Conductorul de fază trebuie conectat dintr-o fază de sub bornele inferioare ale comutatorului. Dacă este conectat incorect, comutator independent va eșua.
Practic, mașinile independente sunt utilizate în panourile de automatizare în dispozitivele de alimentare cu energie puternic ramificată ale multor unități mari, unde controlul este afișat pe consola operatorului.
Comutator combinat
Are atât elemente termice, cât și electromagnetice și protejează generatorul de suprasarcini și scurtcircuite. Pentru funcționarea declanșării automate combinate, este indicat și selectat curentul „dispozitivului automat” termic: electromagnetul este proiectat pentru 7-10 ori curentul, ceea ce corespunde funcționării rețelelor de încălzire.
Elementele electromagnetice din comutatorul combinat servesc ca protecție instantanee împotriva scurtcircuitelor și protecție termică împotriva supraîncărcărilor cu întârziere. Mașina combinată se oprește atunci când oricare dintre elemente este declanșat. Cu supracurenți de scurtă durată, niciunul dintre tipurile de protecție nu funcționează.
Comutator semiconductor
Este format din transformatoare AC, amplificatoare magnetice pentru DC, unitate de control și electromagnet, care îndeplinește funcțiile de declanșare automată independentă. Unitatea de control ajută la setarea programului de eliberare a contactului selectat.
Setările sale includ:
- reglarea curentului nominal în dispozitiv;
- setarea timpului;
- funcționarea în momentul apariției unui scurtcircuit;
- întrerupătoare de protecție împotriva supracurenților și scurtcircuitului monofazat.
Pro - o gamă largă de reglementări sub scheme diferite alimentare cu energie electrică, asigurând selectivitatea la mașinile conectate în serie cu mai puțini amperi.
Contra - cost ridicat, componente de control fragile.
Instalare
Mulți electricieni de acasă consideră că instalarea unei mașini automate nu este dificilă. Acest lucru este corect, dar trebuie respectate anumite reguli. Declanșatoarele de circuit, precum și siguranțele prizei trebuie conectate la rețea, astfel încât atunci când ștecherul mașinii este scos, manșonul său cu șurub să fie fără tensiune. Racordarea conductorului de alimentare cu alimentare unilaterală la mașină trebuie să se facă la contacte fixe.
Instalarea unei mașini electrice monofazate cu doi poli într-un apartament constă în mai multe etape:
- fixarea dispozitivului oprit în tabloul electric;
- conectarea cablurilor fără tensiune la contor;
- conectarea la mașină de deasupra firelor de tensiune;
- pornind aparatul.
Fixare
In tabloul electric montam o sina din. Tăiem dimensiunea dorită și o fixăm cu șuruburi autofiletante pe panoul electric. Fixăm întrerupătorul automat pe șina DIN folosind o încuietoare specială, care se află pe partea din spate a mașinii. Asigurați-vă că dispozitivul este în modul de oprire.
Conectare la contorul de energie electrică
Luăm o bucată de sârmă, a cărei lungime corespunde distanței de la contor la mașină. Conectăm un capăt la contorul electric, celălalt la bornele de declanșare, respectând polaritatea. Conectam faza de alimentare la primul contact, iar firul de alimentare neutru la al treilea. Secțiunea transversală a firului este de 2,5 mm.
Conectarea cablurilor de tensiune
Din tabloul electric de distribuție centrală, firele de alimentare merg la tabloul apartamentului. Le conectăm la bornele mașinii, care ar trebui să fie în poziția „oprit”, respectând polaritatea. Secțiunea transversală a firului se calculează în funcție de energia consumată.
Pornirea mașinii
Numai după ce toate firele au fost corect instalate poate fi pusă în funcțiune declanșarea automată a curentului.
Se întâmplă ca oprirea constantă a mașinii să devină o mare problemă. Nu încercați să o rezolvați instalând o eliberare cu un curent nominal mai mare. Astfel de dispozitive sunt instalate ținând cont de secțiunea transversală a firelor din casă și, probabil, un curent mare în rețea este inacceptabil. Problema poate fi rezolvată doar prin examinarea sistemului de alimentare cu energie electrică a apartamentului de către electricieni profesioniști.
Scopul principal al întreruptoarelor este utilizarea lor ca dispozitive de protecție împotriva curenților de scurtcircuit și a curenților de suprasarcină. Întreruptoarele modulare din seria BA sunt la cerere predominantă. În acest articol, vom lua în considerare dispozitivul comutatorului automat al seriei BA47-29 de la iek.
Dispozitivul întrerupătoarelor automate și principiile funcționării lor sunt similare, diferențele sunt, iar acest lucru este important, în materialul componentelor și calitatea ansamblului. Producătorii serioși folosesc numai materiale electrice de înaltă calitate (cupru, bronz, argint), dar există și produse cu componente realizate din materiale cu caracteristici „ușoare”.
Cel mai simplu mod de a distinge un original de un fals este prețul și greutatea: originalul nu poate fi ieftin și ușor cu componente din cupru. Greutatea mașinilor de marcă este determinată de model și nu poate fi mai ușoară de 100 - 150 g.
Din punct de vedere structural, întrerupătorul modular este realizat într-o carcasă dreptunghiulară, formată din două jumătăți fixate împreună. Pe partea frontală a mașinii sunt indicate caracteristicile sale tehnice și este amplasat un mâner pentru control manual.
Cum este aranjat întrerupătorul - principalele corpuri de lucru ale mașinii?
Dacă dezasamblați carcasa (pentru care este necesar să găuriți jumătățile nitului care o conectează), puteți vedea dispozitivul întreruptorului și puteți obține acces la toate componentele acestuia. Luați în considerare cele mai importante dintre ele, care asigură funcționarea normală a dispozitivului.
1.Terminal superior pentru conectare;
2.Contact de putere fix;
3. Contact de putere mobil;
4. Jgheab cu arc;
10. Terminal inferior pentru conectare;
11. Orificiu pentru ieșirea gazelor (care se formează în timpul arderii arcului).
Eliberare electromagnetică
Scopul funcțional al declanșatorului electromagnetic este de a asigura un comutator practic automat în cazul unui scurtcircuit în circuitul protejat. În această situație, în circuitele electrice apar curenți, a căror mărime este de mii de ori mai mare decât valoarea nominală a acestui parametru.
Tipul de caracteristică este indicat în parametrul de curent nominal de pe corpul mașinii, de exemplu, C16. Pentru caracteristicile date, timpul de răspuns este în intervalul de la sutimi la miimi de secundă.
Bobina solenoidului este conectată electric în serie într-un lanț format din contacte de putere și o declanșare termică.
Curent maxim de funcționare
Curent maxim de funcționare. Alegerea mașinilor automate pentru curentul maxim de funcționare este de a se asigura că curentul nominal al dispozitivului automat (curentul nominal al declanșatorului) este mai mare sau egal cu curentul maxim de funcționare (calculat) care poate trece prin secțiunea protejată a circuitul pentru o lungă perioadă de timp, ținând cont de posibilele suprasarcini:
Pentru a afla curentul maxim de funcționare pentru o secțiune de rețea (de exemplu, pentru un apartament), trebuie să găsiți puterea totală. Pentru a face acest lucru, rezumăm puterea tuturor dispozitivelor care vor fi conectate prin această mașină (frigider, televizor, aragaz etc.) Valoarea curentă din puterea primită poate fi găsită în două moduri: prin comparație sau prin formulă.
Pentru o rețea de 220 V cu o sarcină de 1 kW, curentul este de 5 A. Într-o rețea cu o tensiune de 380 V, curentul pentru 1 kW de putere este de 3 A. Folosind această opțiune de comparare, puteți găsi curentul prin o putere cunoscută. De exemplu, puterea totală din apartament s-a dovedit a fi de 4,6 kW, în timp ce curentul este de aproximativ 23 A. Pentru a găsi mai precis curentul, puteți utiliza formula binecunoscută:
Pentru aparatele electrocasnice.
Capacitatea de rupere
Capacitatea de rupere. Alegerea mașinii în funcție de curentul nominal de rupere se reduce la faptul că curentul pe care mașina îl poate opri este mai mare decât curentul de scurtcircuit la punctul de instalare al dispozitivului: Curentul nominal de rupere este cel mai mare scurtcircuit. -curent de circuit. pe care mașina îl poate deconecta la tensiunea nominală.
Atunci când alegeți mașini automate pentru uz industrial, acestea sunt verificate suplimentar pentru:
Rezistenta electrodinamica:
Rezistenta termica:
Întreruptoarele automate sunt produse cu următoarea scară de curenți nominali: 4, 6, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 100 și 160 A.
În sectoarele rezidențiale (case, apartamente), de regulă, sunt instalate automate cu doi poli cu un rating de 16 sau 25 A și un curent de declanșare de 3 kA.
Care sunt caracteristicile curentului de timp ale întrerupătoarelor
În timpul funcționării normale a rețelei și a tuturor aparatelor, un curent electric trece prin întrerupător. Cu toate acestea, dacă puterea curentului din anumite motive depășește valorile nominale, circuitul este deschis datorită funcționării declanșatoarelor întreruptoarelor.
Caracteristica de declanșare a unui întrerupător este o caracteristică foarte importantă care descrie modul în care timpul de declanșare al întreruptorului depinde de raportul dintre curentul care trece prin întrerupător și curentul nominal al întreruptorului.
Această caracteristică este complicată de faptul că exprimarea ei necesită utilizarea graficelor. Automatele cu același rating vor fi oprite diferit la diferite excese de curent, în funcție de tipul de curbă automată (aceasta este uneori numită caracteristica curentă), ceea ce face posibilă utilizarea automatelor cu caracteristici diferite pentru tipuri diferiteîncărcături.
Astfel, pe de o parte, se realizează o funcție de curent de protecție și, pe de altă parte, un număr minim de false pozitive- aceasta este importanta acestei caracteristici.
În industriile energetice, există situații în care o creștere pe termen scurt a curentului nu este asociată cu apariția unui mod de urgență și protecția nu ar trebui să răspundă la astfel de schimbări. Același lucru este valabil și pentru automatele.
Când porniți un motor, de exemplu, o pompă de țară sau un aspirator, are loc o creștere a curentului destul de mare în linie, care este de câteva ori mai mare decât în mod normal.
Conform logicii de lucru, mașina, desigur, ar trebui să se oprească. De exemplu, motorul consumă 12 A în modul de pornire și 5 în modul de lucru.Mașina stă la 10 A, iar de la 12 o va tăia. Ce să faci în acest caz? Dacă, de exemplu, este setat la 16 A, atunci nu este clar dacă se va opri sau nu dacă motorul se blochează sau cablul se închide.
Ar fi posibil să se rezolve această problemă dacă ar fi setat la un curent mai mic, dar atunci ar fi declanșat de orice mișcare. Pentru aceasta, un astfel de concept a fost inventat pentru un automat ca „caracteristică curentă de timp”.
Care sunt caracteristicile curente ale întrerupătoarelor și diferența dintre ele
După cum știți, principalele organe pentru declanșarea întreruptorului sunt declanșatoarele termice și electromagnetice.
Eliberarea termică este o placă bimetală care se îndoaie atunci când este încălzită de un curent care curge. Astfel, mecanismul de eliberare este activat, cu o suprasarcină îndelungată, declanșând, cu întârziere inversă. Încălzirea plăcii bimetalice și timpul de declanșare al declanșatorului depind direct de nivelul de suprasarcină.
Eliberarea electromagnetică este un solenoid cu un miez, câmpul magnetic al solenoidului la un anumit curent atrage în miez, ceea ce activează mecanismul de eliberare - are loc o funcționare instantanee în timpul unui scurtcircuit, din cauza căreia secțiunea afectată a rețelei va nu așteptați ca eliberarea termică (placă bimetală) să se încălzească în mașină.
Dependența timpului de funcționare a mașinii de puterea curentului care curge prin mașină este determinată cu precizie de timpul caracteristicii curentului a întreruptorului.
Probabil, toată lumea a observat imaginea literelor latine B, C, D pe carcasele mașinilor modulare. Deci ele caracterizează multiplicitatea setării declanșării electromagnetice la valoarea nominală a mașinii, indicând caracteristica curentului de timp al acesteia.
Aceste litere indică curentul de funcționare instantanee a declanșării electromagnetice a mașinii. Mai simplu spus, caracteristica de răspuns a întreruptorului de circuit arată sensibilitatea mașinii - cel mai mic curent la care mașina se va opri instantaneu.
Mașinile au mai multe caracteristici, dintre care cele mai comune sunt:
B - de la 3 la 5 ×In;
C - de la 5 la 10 ×In;
D - de la 10 la 20 ×In.
Ce înseamnă numerele de mai sus?
Permiteți-mi să vă dau un mic exemplu. Să presupunem că există două mașini de aceeași putere (egale în curent nominal), dar caracteristicile de funcționare (litere latine pe mașină) sunt diferite: mașini B16 și C16.
Domeniile de funcționare ale declanșatorului electromagnetic pentru B16 sunt 16*(3...5)=48...80A. Pentru C16, domeniul curenților instantanei de funcționare este 16*(5...10)=80...160A.
La un curent de 100 A, aparatul B16 se va opri aproape instantaneu, în timp ce C16 se va opri nu imediat, ci după câteva secunde de la protecția termică (după ce placa sa bimetală s-a încălzit).
În clădirile rezidențiale și apartamentele, unde sarcinile sunt pur active (fără curenți mari de pornire), iar unele motoare puternice sunt pornite rar, cele mai sensibile și preferate mașini sunt cu caracteristica B. Astăzi, caracteristica C este foarte comună, care poate și poate fi folosit pentru clădiri rezidențiale și de birouri.
În ceea ce privește caracteristica D, este potrivită pentru alimentarea oricăror motoare electrice, motoare mari și alte dispozitive în care pot exista curenți mari de pornire atunci când sunt pornite. De asemenea, prin sensibilitatea redusă în timpul scurtcircuitului, automatele cu caracteristica D pot fi recomandate pentru utilizare ca intrare pentru a crește șansele de selectivitate cu grupa inferioară AB în timpul scurtcircuitului.
Ce protejează întrerupătorul?
Înainte de a alege o mașină, merită să înțelegeți cum funcționează și ce protejează. Mulți oameni cred că mașina protejează aparatele de uz casnic. Cu toate acestea, acest lucru nu este absolut cazul. Mașinii nu-i pasă de dispozitivele pe care le conectați la rețea - protejează cablajul de suprasarcină.
Într-adevăr, atunci când cablul este supraîncărcat sau are loc un scurtcircuit, curentul crește, ceea ce duce la supraîncălzirea cablului și chiar la aprinderea cablajului.
Puterea curentului crește în mod deosebit în timpul unui scurtcircuit. Mărimea curentului poate crește la câteva mii de amperi. Desigur, niciun cablu nu poate rezista mult timp sub o astfel de sarcină. Mai mult, un cablu cu o secțiune transversală de 2,5 metri pătrați. mm, care este adesea folosit pentru cablare în gospodării private și apartamente. Pur și simplu se aprinde ca scânteietor. DAR foc deschisîn interior poate provoca un incendiu.
Prin urmare, calculul corect al întreruptorului joacă un rol foarte important. O situație similară apare în timpul supraîncărcărilor - întrerupătorul protejează cablajul electric.
Când sarcina depășește valoarea admisă, curentul crește brusc, ceea ce duce la încălzirea firului și la topirea izolației. La rândul său, acest lucru poate duce la un scurtcircuit. Și consecințele unei astfel de situații sunt previzibile - foc deschis și foc!
Ce curenți sunt utilizați pentru a calcula mașinile
Funcția întreruptorului este de a proteja cablurile conectate după el. Principalul parametru prin care se calculează automatele este curentul nominal. Dar curentul nominal de ce, sarcină sau fir?
Pe baza cerințelor PUE 3.1.4, curenții de reglare a întrerupătoarelor care servesc la protejarea secțiunilor individuale ale rețelei sunt selectați pe cât posibil mai puțin decât curenții nominali ai acestor secțiuni sau în funcție de curentul nominal al receptorului.
Calculul mașinii în ceea ce privește puterea (în funcție de curentul nominal al receptorului electric) se efectuează dacă firele de-a lungul întregii lungimi în toate secțiunile cablajului sunt proiectate pentru o astfel de sarcină. Adică, curentul admisibil al cablajului este mai mare decât valoarea nominală a mașinii.
De exemplu, într-o secțiune în care un fir cu o secțiune transversală de 1 mp. mm, valoarea de sarcină este de 10 kW. Selectăm mașina pentru curentul nominal de sarcină - setăm mașina la 40 A. Ce se va întâmpla în acest caz? Firul va începe să se încălzească și să se topească, deoarece este nominal pentru un curent nominal de 10-12 amperi, iar un curent de 40 de amperi trece prin el. Aparatul se va opri numai atunci când apare un scurtcircuit. Ca urmare, cablurile se pot defecta și chiar poate apărea un incendiu.
Prin urmare, valoarea determinantă pentru alegerea curentului nominal al mașinii este secțiunea transversală a firului conductor. Valoarea sarcinii este luată în considerare numai după selectarea secțiunii firului. Curentul nominal indicat pe mașină trebuie să fie mai mic decât curentul maxim admis pentru un fir de o anumită secțiune.
Astfel, alegerea mașinii se face în funcție de secțiunea transversală minimă a firului care este utilizat în cablare.
De exemplu, curentul permis pentru un fir de cupru cu o secțiune transversală de 1,5 metri pătrați. mm, este de 19 amperi. Aceasta înseamnă că pentru acest fir selectăm cea mai apropiată valoare a curentului nominal al mașinii de partea inferioară, care este de 16 amperi. Dacă selectați o mașină automată cu o valoare de 25 de amperi, atunci cablajul se va încălzi, deoarece firul din această secțiune nu este destinat unui astfel de curent. Pentru a calcula corect întrerupătorul, este necesar, în primul rând, să se țină cont de secțiunea transversală a firului.
Nu este un secret pentru nimeni că întreruptoarele nu sunt doar întrerupătoare care trec curentul de funcționare și asigură două stări ale circuitului electric: închis și deschis. Un întrerupător este un dispozitiv electric care „monitorizează” nivelul curentului care curge în circuitul protejat în timp real și îl oprește atunci când curentul depășește o anumită valoare.
Cea mai comună combinație în întrerupătoare este combinația de declanșatoare termice și magnetice. Aceste două tipuri de declanșatoare sunt cele care asigură protecția principală a circuitelor împotriva supracurenților.
Eliberare termică concepute pentru a opri curenții de suprasarcină ai circuitului electric. Degajarea termică constă structural din două straturi de metale cu coeficienți diferiți expansiune liniară. Acest lucru permite plăcii să se îndoaie atunci când este încălzită și să acționeze asupra mecanismului de eliberare liberă, în cele din urmă oprind dispozitivul. O astfel de eliberare se mai numește și eliberare termobimetalică prin numele elementului principal - o placă bimetală.
Cu toate acestea, acest tip de eliberare are un dezavantaj semnificativ - proprietățile sale depind de temperatura ambiantă. Adică, la o temperatură prea scăzută, chiar dacă circuitul este supraîncărcat, este posibil ca eliberarea termică a întreruptorului să nu deconecteze linia. Este posibilă și situația inversă: pe vreme foarte caldă, întrerupătorul poate opri în mod fals linia protejată, din cauza încălzirii plăcii bimetalice mediu inconjurator. În plus, eliberarea termică consumă energie electrică.
Eliberare electromagnetică constă dintr-o bobină și un miez mobil de oțel ținut de un arc. Când valoarea curentului specificat este depășită, conform legii inducției electromagnetice, în bobină este indus un câmp electromagnetic, sub influența căruia miezul este atras în bobină, depășind rezistența arcului și provoacă mecanismul de declanșare. să funcționeze. În funcționare normală, în bobină este indus și un câmp electromagnetic, dar puterea acestuia nu este suficientă pentru a depăși rezistența arcului și a retrage miezul.
Dispozitivul mecanismului de eliberare electromagnetică este prezentat în exemplul AP50B
Acest tip de degajare nu consumă la fel de multă energie electrică ca o degajare termică.
În prezent, versiunile electronice bazate pe microcontrolere sunt utilizate pe scară largă. Acestea vă permit să reglați fin următoarele setări de protecție:
- nivelul de protecție a curentului de funcționare
- timpul de protecție la suprasarcină
- timp de răspuns în zona de suprasarcină cu și fără funcție „memorie termică”.
- curent de întrerupere selectivă
- timpul de întrerupere a curentului selectiv
Funcția implementată de autotestare a funcționalității mecanismului de declanșare liberă folosind butonul TEST permite utilizatorului să testeze dispozitivul.
Ajustarea setărilor circuitului electric este activată panoul frontal dispozitivul permite personalului să înțeleagă cu ușurință modul în care este configurată protecția liniei de ieșire.
Comutatoarele rotative de pe panoul frontal stabilesc nivelul curentului de funcționare al circuitului. Ajustare setarea curentului de funcţionare al declanşatorului IR stabilit în multiplicitate: 0,4; 0,45; 0,5; 0,56; 0,63; 0,7; 0,8; 0,9; 0,95; 1,0 la curentul nominal al întreruptorului.
Există două moduri de funcționare a declanșării semiconductoarelor atunci când un circuit electric este supraîncărcat:
- cu „memorie termică”;
- fara "memorie termica"
„Memoria termică” este o emulare a funcționării unei declanșări termice (placă bimetală): eliberarea bazată pe microprocesor stabilește în mod programatic timpul necesar pentru răcirea plăcii bimetalice. Această funcție permite echipamentului și circuitului protejat să se răcească mai mult timp și, în consecință, durata de viață a acestora nu este redusă.
Unul dintre avantaje este setarea nivelului de curent și a timpului de declanșare a întreruptorului în caz de scurtcircuit, care asigură selectivitatea de protecție necesară. Acest lucru este necesar pentru ca întrerupătorul de circuit introductiv să se oprească mai târziu decât dispozitivele cele mai apropiate de accident. Este important de reținut că, spre deosebire de eliberarea termică, setările de timp din eliberarea microprocesorului nu se modifică atunci când temperatura ambientală se modifică.
Reglare selectivă a setarii tăierii curentului multiplu selectat al curentului de lucru I R: 1,5; 2; 3; 4; cinci; 6; 7; 8; nouă; 10.
Ajustare selectivă a timpului de întrerupere a curentului selectabil în secunde: 0 (fără întârziere); 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4.
Compatibilitatea electromagnetică a declanșărilor bazate pe microprocesor ale întrerupătoarelor OptiMat D permite ca aceste dispozitive să fie utilizate în instalațiile electrice industriale generale. La randul lui, câmpuri electromagnetice, create de elementele de eliberare a microprocesorului nu au un impact negativ asupra echipamentului din jur.
Luați în considerare alegerea setărilor pe exemplul eliberarii microprocesorului MR1-D250 a comutatorului automat OptiMat D. Există un motor asincron AIR250S2 cu parametrii P=75 kW; cosφ=0,9; Ip/Inom=7,5; pentru care trebuie să selectați setările dispozitivului de protecție (întrerupătorul protejează direct linia cu acest motor electric). Acceptăm următoarele condiții: pornirea motorului electric este ușoară și timpul de pornire este de 2 s.
Selectăm pentru motorul nostru o setare de 4 secunde cu o funcție de memorie termică:
În cazul nostru, curentul nominal al motorului electric este de 126,6 A. În consecință, setăm comutatorul pentru reglarea curentului nominal al întreruptorului la 0,56, astfel încât cea mai apropiată valoare să fie de 140 A.
Pentru ca întrerupătorul să nu se declanșeze fals de la curenții de pornire, a căror multiplicitate pentru motorul selectat este de 7,5, vom lua setarea de întrerupere a curentului selectiv egală cu 8.
Întrucât acest întrerupător va fi instalat direct pentru a proteja motorul electric, pentru a asigura selectivitatea în funcționarea întrerupătoarelor, acceptăm întreruperea selectivă instantanee a curentului (fără întârziere).
De asemenea, trebuie menționat că atunci când curentul de scurtcircuit depășește o valoare de 3000 A, întrerupătorul va funcționa instantaneu, adică fără întârziere.
Astfel, am luat în considerare un exemplu de selectare a setărilor unei ediții de microprocesor care oferă protecție pentru un motor asincron. Acest exemplu selectarea setărilor ediției microprocesorului nu este un ghid tehnic. În forma finală, panoul de setare al unității de declanșare cu microprocesor a întreruptorului va arăta astfel:
Compatibilitatea electromagnetică care îndeplinește cerințele GOST R 50030.2-2010 și posibilitatea de integrare într-un sistem de automatizare face întreruptoarele de circuit soluții mai fiabile, convenabile și profitabile în multe privințe.
Scopul principal al întreruptoarelor este utilizarea lor ca dispozitive de protecție împotriva curenților de scurtcircuit și a curenților de suprasarcină. Întreruptoarele modulare din seria BA sunt la cerere predominantă. În acest articol, vom lua în considerare seria BA47-29 de la iek.
Datorită designului lor compact (dimensiunile unificate ale modulului în lățime), ușurinței de instalare (montare pe șină DIN cu ajutorul zăvoarelor speciale) și întreținere, sunt utilizate pe scară largă în mediile casnice și industriale.
Cel mai adesea, automatele sunt folosite în rețele cu regim de funcționare relativ mic și curenți de scurtcircuit. Corpul mașinii este realizat din material dielectric, ceea ce permite instalarea acestuia în locuri publice.
Dispozitiv de întrerupătoare automate iar principiile muncii lor sunt similare, diferențele sunt, și acest lucru este important, în materialul componentelor și calitatea ansamblului. Producătorii serioși folosesc numai materiale electrice de înaltă calitate (cupru, bronz, argint), dar există și produse cu componente realizate din materiale cu caracteristici „ușoare”.
Cel mai simplu mod de a distinge originalul de fals este prețul și greutatea: originalul nu poate fi ieftin și ușor cu componente din cupru. Greutatea mașinilor de marcă este determinată de model și nu poate fi mai ușoară de 100 - 150 g.
Din punct de vedere structural, întrerupătorul modular este realizat într-o carcasă dreptunghiulară, formată din două jumătăți fixate împreună. Pe partea din față a mașinii se află ea specificațiiși un mâner pentru control manual.
Cum funcționează întrerupătorul - principalele corpuri de lucru ale mașinii
Dacă dezasamblați corpul (pentru care este necesar să găuriți jumătățile nitului care îl conectează), puteți vedea și obțineți acces la toate componentele sale. Luați în considerare cele mai importante dintre ele, care asigură funcționarea normală a dispozitivului.
- 1. Terminal superior pentru conectare;
- 2. Contact de putere fix;
- 3. Contact de putere mobil;
- 4. Jgheab cu arc;
- 5. Conductor flexibil;
- 6. Declanșare electromagnetică (bobină miez);
- 7. Mâner pentru control;
- 8. Degajare termica (placa bimetalica);
- 9. Șurub pentru reglarea eliberarii termice;
- 10. Terminal inferior pentru conectare;
- 11. O gaură pentru ieșirea gazelor (care se formează în timpul arderii arcului).
Eliberare electromagnetică
Scopul funcțional al declanșatorului electromagnetic este de a asigura funcționarea aproape instantanee a întreruptorului atunci când apare un scurtcircuit în circuitul protejat. În această situație, în circuitele electrice apar curenți, a căror mărime este de mii de ori mai mare decât valoarea nominală a acestui parametru.
Timpul de răspuns al mașinii este determinat de caracteristicile timp-curent (dependența timpului de răspuns al mașinii de valoarea curentă), care sunt indicați prin indicii A, B sau C (cel mai comun).
Tipul de caracteristică este indicat în parametrul de curent nominal de pe corpul mașinii, de exemplu, C16. Pentru caracteristicile date, timpul de răspuns este în intervalul de la sutimi la miimi de secundă.
Designul declanșării electromagnetice este un solenoid cu un miez cu arc, care este conectat la un contact de putere mobil.
Bobina solenoidului este conectată electric în serie într-un lanț format din contacte de putere și o declanșare termică. Când mașina este pornită și valoarea nominală a curentului, curentul curge prin bobina solenoidului, cu toate acestea, mărimea fluxului magnetic este mică pentru a retrage miezul. Contactele de alimentare sunt inchise si astfel se asigura functionarea normala a instalatiei protejate.
În cazul unui scurtcircuit, o creștere bruscă a curentului în solenoid duce la o creștere proporțională a fluxului magnetic, care este capabil să depășească acțiunea arcului și să miște miezul și contactul mobil asociat. Mișcarea miezului determină deschiderea contactelor de putere și scoaterea sub tensiune a liniei protejate.
Eliberare termică
Declanșatorul termic îndeplinește funcția de protecție în cazul unui mic, dar valabil pentru o perioadă de timp relativ lungă, depășind valoarea curentului admisibil.
Eliberarea termică este o eliberare întârziată, nu răspunde la supratensiunile de curent pe termen scurt. Timpul de răspuns al acestui tip de protecție este reglementat și de caracteristicile timp-curent.
Inerția declanșării termice vă permite să implementați funcția de protecție a rețelei de suprasarcină. Din punct de vedere structural, eliberarea termică este o placă bimetală în consolă în carcasă, al cărei capăt liber interacționează cu mecanismul de eliberare prin pârghie.
Din punct de vedere electric, placa bimetalica este conectata in serie cu bobina declansatorului electromagnetic. Când mașina este pornită, curentul curge în circuitul serie, încălzind placa bimetalic. Aceasta duce la mișcarea capătului său liber în imediata apropiere a pârghiei mecanismului de eliberare.
La atingerea valorilor curente specificate în caracteristicile timp-curent și după un anumit timp, placa, încălzindu-se, se îndoaie și intră în contact cu pârghia. Acesta din urmă, prin mecanismul de eliberare, deschide contactele de alimentare - rețeaua este protejată de suprasarcină.
Reglarea curentului de funcționare al declanșatorului termic cu ajutorul șurubului 9 se realizează în timpul procesului de asamblare. Deoarece majoritatea mașinilor sunt modulare și mecanismele lor sunt lipite în carcasă, nu este posibil ca un simplu electrician să facă o astfel de reglare.
Contacte de alimentare și jgheab de arc
Deschiderea contactelor de putere atunci când curentul trece prin ele duce la apariția unui arc electric. Puterea arcului este de obicei proporțională cu curentul din circuitul comutat. Cu cât arcul este mai puternic, cu atât mai mult distruge contactele de putere, deteriorează părțile din plastic ale carcasei.
ÎN dispozitiv întrerupător jgheabul arcului limitează acţiunea arcului electric în volumul local. Este situat în zona contactelor de putere și este realizat din plăci paralele acoperite cu cupru.
În cameră, arcul se rupe în părți mici, căzând pe plăci, se răcește și încetează să mai existe. Gazele degajate în timpul arderii arcului sunt îndepărtate prin orificiile din fundul camerei și corpul mașinii.
Dispozitiv întrerupător de circuit iar designul jgheabului arcului face ca puterea să fie conectată la contactele de putere fixe superioare.
Conținut similar de pe site:
Informatii de baza
Întrerupătorul se declanșează
Declanșatorul este o parte a întreruptorului care acționează direct asupra mecanismului de deconectare a acestuia la parametrii critici ai circuitului protejat (curent, tensiune).
Declanșatoarele sunt relee sau elemente de relee încorporate în întrerupătoarele de circuit.
corp folosind elementele sale sau adaptat designului său.
Declanșatoarele se bazează pe relee electromagnetice convenționale (curent, tensiune
niya). Cu toate acestea, recent, versiunile bazate pe relee electronice statice au fost din ce în ce mai utilizate. Partea electronică a acestor relee controlează una sau alta mărime fizică, dar în circuitul lor de ieșire nu contează releul electromagnetic este pornit, ancora este
horo afectează mecanismul de eliberare.
Orice întrerupător trebuie să aibă circuit electromagnetic
alimentator de curent maxim, imediat întrerupătorul de la blocarea scurtă -
institute de cercetare (Fig. 4.14 și 4.15).
În unele tipuri de întrerupătoare, pe lângă electromagnetice, electrice
întrerupător termic cu întârziereîn zona curenţilor de suprasarcină.
O astfel de eliberare se numește combinată (Fig. 4.16). Trebuie remarcat faptul că întreruptoarele cu o singură declanșare electrotermică nu sunt disponibile.
Un aparat care are doar o eliberare electrotermică se numește releu electrotermic (vezi mai jos „Relee electrotermice”).
În plus, întrerupătoarele pot fi echipate cu declanșări:
minim(tensiune minimă sau zero) - pentru a opri automat întrerupătorul atunci când tensiunea scade sub nivelul permis sau dispare (Fig. 4.17 și 4.18);
independent– pentru deschiderea de la distanță a întreruptorului prin aplicarea la
tensiune pe bobina de declanșare (Fig. 4.19 și 4.20).
Să luăm în considerare pe rând dispozitivul și principiul de funcționare al fiecăruia dintre dispozitivele menționate.
lanț.
Declanșarea electromagnetică este destinată opririi comutatorului de curent -
scurtcircuit, este adesea numit eliberare maximă. După dispozitiv
wu și principiul de funcționare - acesta este un releu de curent maxim.
Orez. 4.14. Diagrama schematică a eliberării maxime:
1 – mânerul de includere; 2 - maneta de mentinere; 3 - maneta de dezactivare; 4 - arc de reglare; 5 - arc de deconectare; 6 - bobina; 7 - ancora; 8 - contact mobil; 9 - contact fix
În starea inițială, comutatorul este pornit, curentul circuitului este mai mic decât curentul de setare. La
În acest caz, pârghia de fixare 2 este cuplată cu pârghia de eliberare 3. Deplasabilă
contactele fixe 8 și fixe 9 sunt închise, iar curentul curge prin ele și bobina de curent 6.
În cazul unui scurtcircuit, curentul din bobină crește și armătura 7, depășind
contracararea arcului de reglare 4 se deplasează în jos. Armătura acționează asupra pârghiei de deconectare 3 și o decuplează de pârghia de reținere 2.
Contactul mobil 8 sub acţiunea arcului de deschidere 5 se transformă în
în sens invers acelor de ceasornic și se deschide cu un 9 fix.
Mânerul pentru pornirea comutatorului 1 este instalat în intermediar poziţie-
ceea ce facilitează determinarea faptului că întrerupătorul s-a declanşat automat.
Orez. 4.15. Diagrama cinematică a eliberării maxime:
1 - anvelopă, 2 - miez; 3 - ancora, 4 - rola de deplasare; 5 - arc de deconectare
soție; 6 - maneta de dezactivare; 7 - brațul rolei de declanșare; 8 - reglare
nuca
Pe fig. 4.12 arată unul dintre modelele versiunii maxime
Folosește un dispozitiv care transportă curent.
pe 1, pe care este pus miezul 2. Pe armătura 3 a releului este fixată o pârghie de deconectare 6, pe-
care se cuplează cu rola de declanşare 4. Arcul de declanşare 5 se retrage
fără pârghie de închidere 6 în jos.
În cazul unui scurtcircuit, armătura 3 este atrasă de miezul 2.
chag 6, depășind opoziția arcului de reglare 5, se rotește în sensul acelor de ceasornic
săgeata din jurul axei Oi lovește umărul proeminent 7 al rolei de declanșare 4. Rola se rotește în sens invers acelor de ceasornic în jurul axei O, ceea ce duce la
asta pentru a deschide contactele comutatorului.
Valoarea curentului de funcționare (curent de reglare) este reglată cu ajutorul piuliței 8. Cu cât arcul 5 este întins mai puternic cu această piuliță, cu atât este mai mare curentul de reglare și
gură. Un indicator de săgeată este conectat la arc, alunecând de-a lungul scalei, gradat
noah în fracțiuni din curentul nominal, de exemplu, 0,7; 1,0; 1,5; 1,7; 2.0.
Principala diferență dintre aceste dispozitive de comutare și toate celelalte dispozitive similare este o combinație complexă de abilități:
1. menține sarcinile nominale în sistem pentru o perioadă lungă de timp datorită transmiterii fiabile a fluxurilor puternice de energie electrică prin contactele lor;
2. pentru a proteja echipamentul de operare de defecțiuni accidentale în circuitul electric prin întreruperea rapidă a puterii din acesta.
În condiții normale de funcționare a echipamentului, operatorul poate comuta manual sarcinile cu întrerupătoare, oferind:
diferite scheme de alimentare;
modificarea configurației rețelei;
echipamente de dezafectare.
Urgențe în sisteme electrice ah apar instantaneu și spontan. O persoană nu este capabilă să răspundă rapid la aspectul său și să ia măsuri pentru a le elimina. Această funcție este atribuită dispozitivelor automate încorporate în comutator.
În sectorul energetic, se acceptă împărțirea sistemelor electrice pe tipuri de curent:
constant;
alternant sinusoidal.
În plus, există o clasificare a echipamentelor în funcție de mărimea tensiunii pe:
tensiune joasă - mai puțin de o mie de volți;
înaltă tensiune - orice altceva.
Pentru toate tipurile de aceste sisteme, sunt create propriile întreruptoare automate, proiectate pentru funcționare repetată.
circuite AC
În funcție de puterea energiei electrice transmise, întreruptoarele din circuitele de curent alternativ sunt împărțite în mod convențional în:
1. modular;
2. carcasă turnată;
3. aer de putere.
Proiecte modulare
Execuția specifică sub formă de module standard mici cu un multiplu de lățime de 17,5 mm determină denumirea și designul acestora cu posibilitatea de montare pe șină DIN.
Structura internă a unuia dintre aceste întrerupătoare este prezentată în imagine. Corpul său este complet realizat din material dielectric durabil, cu excepția .
Firele de alimentare și de ieșire sunt conectate la clema terminală superioară și, respectiv, inferioară. Pentru controlul manual al stării întreruptorului, este instalată o pârghie cu două poziții fixe:
cel de sus este proiectat să furnizeze curent printr-un contact de putere închis;
inferior - asigură o întrerupere a circuitului de alimentare.
Fiecare dintre aceste mașini este proiectată pentru muncă îndelungată la o anumită valoare (In). Dacă sarcina devine mai mare, atunci contactul de putere se rupe. Pentru aceasta, în interiorul carcasei sunt plasate două tipuri de protecție:
1. degajare termică;
2. întreruperea curentului.
Principiul funcționării lor face posibilă explicarea caracteristicii timp-curent, care exprimă dependența timpului de răspuns al protecției de sarcina sau curentul accidental care trece prin acesta.
Graficul prezentat în imagine este pentru un anumit întrerupător, când zona de operare de întrerupere este selectată să fie de 5÷10 ori curentul nominal.
În timpul suprasarcinii inițiale, funcționează o eliberare termică, din care, cu curent crescut, se încălzește treptat, se îndoaie și acționează asupra mecanismului de declanșare nu imediat, ci cu o anumită întârziere.
În acest fel, permite supraîncărcările mici asociate conexiunii pe termen scurt a consumatorilor să se autoelimine și să elimine deconectările inutile. Dacă sarcina asigură încălzirea critică a cablajului și a izolației, atunci contactul de putere se rupe.
Când în circuitul protejat apare un curent de urgență, capabil să ardă echipamentul cu energia sa, atunci intră în funcțiune bobina electromagnetică. Impulsul datorat creșterii sarcinii care a apărut aruncă miezul pe mecanismul de declanșare pentru a opri instantaneu modul transcendental.
Graficul arată că cu cât curenții de scurtcircuit sunt mai mari, cu atât sunt opriți mai repede de eliberarea electromagnetică.
Conform acelorași principii, funcționează o siguranță automată cu abur de uz casnic.
Când curenții mari se întrerup, se creează un arc electric, a cărui energie poate arde contactele. Pentru a exclude acțiunea sa în întrerupătoarele de circuit, se folosește o jgheab de arc, care împarte descărcarea arcului în debite mici și le stinge datorită răcirii.
Multiplicitatea decupărilor structurilor modulare
Declanșatoarele electromagnetice sunt configurate și selectate pentru a funcționa cu anumite sarcini, deoarece creează diferite tranzitorii la pornire. De exemplu, în timp ce porniți diverse lămpi Curentul de pornire de scurtă durată din cauza rezistenței în schimbare a filamentului se poate apropia de trei ori valoarea nominală.
Prin urmare, pentru grup de prize apartamente și circuite de iluminat, se obișnuiește să se aleagă întreruptoare cu o caracteristică timp-curent de tip "B". Este de 3÷5 in.
Motoarele asincrone, atunci când rotesc rotorul cu motorul, provoacă curenți de suprasarcină mai mari. Pentru ei sunt selectate mașini automate cu caracteristica „C” sau - 5 ÷ 10 In. Datorită timpului creat și a marjei de curent, acestea permit motorului să se rotească și garantează atingerea modului de funcționare fără opriri inutile.
În producția industrială, pe mașini și mecanisme, există antrenări încărcate conectate la motoare care creează suprasarcini mai mari. În astfel de scopuri, se folosesc întrerupătoare cu caracteristica „D” cu un rating de 10 ÷ 20 In. S-au dovedit bine atunci când lucrează în circuite cu sarcini activ-inductive.
În plus, automatele au încă trei tipuri de caracteristici standard timp-curent care sunt utilizate în scopuri speciale:
1. „A” - pentru cablare lungă cu sarcină activă sau protecție a dispozitivelor semiconductoare cu o valoare de 2 ÷ 3 In;
2. "K" - pentru sarcini inductive pronunțate;
3. „Z” - pentru dispozitive electronice.
În documentația tehnică pentru diferiți producători, raportul de acționare a decupării pentru ultimele două tipuri poate diferi ușor.
Această clasă de dispozitive este capabilă să comute curenți mai mari decât proiecte modulare. Sarcina lor poate ajunge până la 3,2 kiloamperi.
Sunt fabricate după aceleași principii ca și structurile modulare, dar, ținând cont de cerințele crescute pentru transmiterea sarcinilor crescute, se încearcă să le dea dimensiuni relativ mici și o calitate tehnică ridicată.
Aceste mașini sunt proiectate pentru funcționarea în siguranță în instalații industriale. După valoarea curentului nominal, acestea sunt împărțite condiționat în trei grupuri cu posibilitatea de a comuta sarcini de până la 250, 1000 și 3200 de amperi.
Designul carcasei lor: modele cu trei sau patru poli.
Întrerupătoare de alimentare cu aer
Acestea lucrează în instalații industriale și funcționează cu curenți foarte mari de până la 6,3 kiloamperi.
Acesta este cel mai mult dispozitive complexe dispozitive de comutare ale echipamentelor de joasă tensiune. Ele sunt utilizate pentru operarea și protecția sistemelor electrice ca dispozitive de intrare și ieșire ale aparatelor de comutare de mare putere și pentru conectarea generatoarelor, transformatoarelor, condensatoarelor sau motoarelor electrice mari.
Reprezentarea schematică a acestora dispozitiv intern prezentată în imagine.
Aici, o întrerupere dublă a contactului de putere este deja utilizată și camere de jgheaburi cu arc cu grătare sunt instalate pe fiecare parte a deconectarii.
În algoritmul de funcționare sunt implicate bobina de comutare, arcul de închidere, antrenarea motorului pentru încărcarea arcului și elementele de automatizare. Pentru a controla sarcinile care curge, este încorporat un transformator de curent cu o înfășurare de protecție și de măsurare.
Întreruptoarele de circuit ale echipamentelor de înaltă tensiune sunt foarte complexe dispozitive tehniceși sunt realizate strict individual pentru fiecare clasă de tensiune. Sunt de obicei folosite.
Aceștia sunt obligați să:
fiabilitate ridicată;
Securitate;
viteză;
ușurință în utilizare;
zgomot relativ în timpul funcționării;
cost optim.
Încărcături care se sparg la închidere de urgență, sunt însoțite de un arc foarte puternic. Pentru a-l stinge, diferite căi, inclusiv întreruperea circuitului într-un mediu special.
Acest comutator include:
sistem de contact;
dispozitiv de stingere a arcului;
piese active;
corp izolat;
mecanism de antrenare.
Unul dintre aceste dispozitive de comutare este prezentat în fotografie.
Pentru munca de calitate circuitele din astfel de modele, pe lângă tensiunea de funcționare, iau în considerare:
valoarea nominală a curentului de sarcină pentru transmisia sa fiabilă în starea de pornire;
curentul maxim de scurtcircuit în ceea ce privește valoarea efectivă pe care o poate suporta mecanismul de declanșare;
componentă admisibilă a curentului aperiodic în momentul întreruperii circuitului;
posibilitatea de reînchidere automată și asigurarea a două cicluri AR.
Conform metodelor de stingere a arcului în timpul opririi, întreruptoarele se clasifică în:
ulei;
vid;
aer;
SF6;
autogaz;
electromagnetic;
autopneumatic.
Pentru fiabile și operare convenabilă sunt echipate cu un mecanism de antrenare care poate folosi unul sau mai multe tipuri de energie sau combinații ale acestora:
arc armat;
sarcină ridicată;
presiune aer comprimat;
impuls electromagnetic de la solenoid.
În funcție de condițiile de utilizare, acestea pot fi proiectate să funcționeze sub tensiune de la unu la 750 kilovolți inclusiv. Normal că au design diferit. dimensiuni, posibilități de automatizare și telecomandă, setări de protecție pentru funcționare în siguranță.
Sistemele auxiliare ale unor astfel de întrerupătoare pot avea o structură ramificată foarte complexă și pot fi amplasate pe panouri suplimentare în clădiri tehnice speciale.
circuite DC
Aceste rețele au, de asemenea, un număr mare de întreruptoare cu capacități diferite.
Echipamente electrice de până la 1000 volți
Aici, dispozitivele modulare moderne care pot fi montate pe o șină Din sunt introduse masiv.
Ele completează cu succes clasele de automate vechi, cum ar fi , AE și altele similare, care au fost fixate pe pereții scuturilor cu conexiuni cu șuruburi.
Modelele DC modulare au același design și principiu de funcționare ca și omologii lor AC. Ele pot fi executate de unul sau mai multe blocuri și sunt selectate în funcție de sarcină.
Echipamente electrice peste 1000 volți
Întreruptoarele de înaltă tensiune pentru curent continuu funcționează la instalațiile de electroliză, instalațiile industriale metalurgice, transportul feroviar și urban electrificat și întreprinderile energetice.
Principal cerinte tehnice la funcționarea unor astfel de dispozitive corespund omologilor lor pe curent alternativ.
comutator hibrid
Oamenii de știință de la compania suedeză-elvețiană ABB au reușit să dezvolte un comutator DC de înaltă tensiune care combină două structuri de putere în dispozitivul său:
1. SF6;
2. vid.
Se numește hibrid (HVDC) și folosește tehnologia de stingere secvențială a arcului în două medii simultan: hexafluorura de sulf și vid. Pentru aceasta, este asamblat următorul dispozitiv.
Tensiunea este aplicată pe bara superioară a întreruptorului de circuit hibrid cu vid, iar tensiunea este îndepărtată de pe bara inferioară a întreruptorului SF6.
Părțile de putere ale ambelor dispozitive de comutare sunt conectate în serie și controlate de unitățile lor individuale. Pentru ca acestea să funcționeze simultan, a fost creat un dispozitiv de control al operațiunilor de coordonate sincronizate, care transmite comenzi unui mecanism de control cu alimentare independentă printr-un canal de fibră optică.
Prin utilizarea tehnologiilor de înaltă precizie, dezvoltatorii de proiectare au reușit să obțină consistență în acțiunile actuatoarelor ambelor unități, care se încadrează într-un interval de timp mai mic de o microsecundă.
Întrerupătorul este controlat de o unitate de protecție releu încorporată în linia de alimentare printr-un repetor.
Întrerupătorul hibrid a făcut posibilă creșterea semnificativă a eficienței SF6 compozit și a structurilor de vid prin utilizarea caracteristicilor lor combinate. În același timp, a fost posibil să se realizeze avantaje față de alți analogi:
1. capacitatea de a opri în mod fiabil curenții de scurtcircuit la tensiune înaltă;
2. posibilitatea unui mic efort pentru comutarea elementelor de putere, care a făcut posibilă reducerea semnificativă a dimensiunilor și. respectiv, costul echipamentelor;
3. disponibilitatea diferitelor standarde pentru crearea structurilor care funcționează ca parte a unui întrerupător separat sau a dispozitivelor compacte la o substație;
4. capacitatea de a elimina consecințele unei tensiuni de restabilire în creștere rapidă;
5. posibilitatea formării unui modul de bază pentru lucrul cu tensiuni de până la 145 kilovolți și peste.
O trăsătură distinctivă a designului este capacitatea de a întrerupe circuitul electric în 5 milisecunde, ceea ce este practic imposibil de realizat cu dispozitive de alimentare cu alte modele.
Dispozitivul întrerupător de circuit hibrid a fost numit unul dintre primele zece modele ale anului de către Studiul Tehnologic al MIT (Massachusetts Institute of Technology).
Alți producători de echipamente electrice sunt, de asemenea, implicați în studii similare. Au obținut și anumite rezultate. Dar ABB este înaintea lor în această chestiune. Conducerea acesteia consideră că se produc pierderi mari în timpul transportului de electricitate AC. Ele pot fi reduse semnificativ prin utilizarea circuitelor DC de înaltă tensiune.