Ce este un întrerupător?

Întrerupător de circuit(automat) este un dispozitiv de comutare conceput pentru a proteja rețeaua electrică de supracurențe, adică împotriva scurtcircuitelor și supraîncărcărilor.

Definiția „comutației” înseamnă că acest dispozitiv poate porni și opri circuitele electrice, cu alte cuvinte, le poate comuta.

Întreruptoarele de circuit vin cu o declanșare electromagnetică care protejează circuitul electric de scurtcircuite și o declanșare combinată - când, pe lângă declanșatorul electromagnetic, se folosește o declanșare termică care protejează circuitul de suprasarcină.

Notă:În conformitate cu cerințele PUE, rețelele electrice de uz casnic trebuie protejate atât de scurtcircuite, cât și de suprasarcină, prin urmare, pentru a proteja cablarea electrică a locuinței, trebuie utilizate mașini cu declanșare combinată.

Întreruptoarele sunt împărțite în unipolare (utilizate în rețelele monofazate), bipolare (utilizate în rețelele monofazate și bifazate) și tripolare (utilizate în rețelele trifazate), există și patru întrerupătoare cu poli (pot fi utilizate în rețelele trifazate cu sistem de împământare TN-S).

1. Dispozitivul și principiul de funcționare a întreruptorului.

Figura de mai jos arată dispozitiv întrerupător cu eliberare combinată, adică având atât eliberare electromagnetică cât și termică.

1.2 - respectiv, bornele cu șuruburi inferioare și superioare pentru conectarea firului

3 - contact mobil; 4 - jgheab cu arc; 5 - conductor flexibil (utilizat pentru a conecta părțile mobile ale întreruptorului); 6 - bobină eliberare electromagnetică; 7 - miezul declanșării electromagnetice; 8 - degajare termica (placa bimetalica); 9 - mecanism de eliberare; 10 - maner de control; 11 - zăvor (pentru montarea mașinii pe șină DIN).

Săgețile albastre din figură arată direcția fluxului de curent prin întrerupător.

Elementele principale ale întreruptorului sunt declanșatoarele electromagnetice și termice:

Eliberare electromagnetică asigură protecția circuitului electric împotriva curenților de scurtcircuit. Este o bobină (6) cu un miez (7) situat în centru, care este montat pe un arc special, curentul în funcționare normală trecând prin bobină conform legii inducției electromagnetice creează un câmp electromagnetic care atrage miezul. in interiorul bobinei insa fortele acestui camp electromagnetic nu sunt suficiente pentru a invinge rezistenta arcului pe care este instalat miezul.

În cazul unui scurtcircuit, curentul din circuitul electric crește instantaneu la o valoare de câteva ori mai mare decât curentul nominal al întreruptorului, acest curent de scurtcircuit care trece prin bobina declanșatorului electromagnetic crește câmpul electromagnetic care acționează asupra miezul la o astfel de valoare încât forța sa de tragere este suficientă pentru a depăși arcurile de rezistență, mișcându-se în interiorul bobinei, miezul deschide contactul mobil al întreruptorului, dezactivând circuitul:

În cazul unui scurtcircuit (adică, cu o creștere instantanee a curentului de câteva ori), declanșatorul electromagnetic oprește circuitul electric într-o fracțiune de secundă.

Eliberare termică asigură protecția circuitului electric împotriva curenților de suprasarcină. O suprasarcină poate apărea atunci când echipamentele electrice sunt conectate la rețea cu o putere totală care depășește sarcina admisibila această rețea, care, la rândul său, poate duce la supraîncălzirea firelor, distrugerea izolației cablurilor electrice și defectarea acestuia.

Degajarea termică este o placă bimetală (8). Placă bimetală - această placă este lipită din două plăci din metale diferite (metal „A” și metal „B” în figura de mai jos) cu coeficienți de dilatare diferiți atunci când este încălzită.

Când un curent care depășește curentul nominal al întreruptorului de circuit trece prin placa bimetalic, placa începe să se încălzească, în timp ce metalul „B” are un coeficient de dilatare mai mare atunci când este încălzit, adică. la încălzire, se extinde mai repede decât metalul „A”, ceea ce duce la curbura plăcii bimetalice, îndoirea acesteia acționează asupra mecanismului de eliberare (9), care deschide contactul în mișcare (3).

Timpul de funcționare al declanșării termice depinde de mărimea curentului în exces al rețelei de alimentare a curentului nominal al mașinii, cu cât acest exces este mai mare, cu atât va funcționa mai rapid declanșarea.

De regulă, declanșarea termică se declanșează la curenți de 1,13-1,45 ori curentul nominal al întreruptorului, în timp ce la un curent de 1,45 ori curentul nominal, declanșarea termică va opri mașina după 45 de minute - 1 oră.

La orice deconectare a întreruptorului sub sarcină, se formează un arc electric pe contactul în mișcare (3), care are un efect distructiv asupra contactului în sine și cu cât curentul deconectat este mai mare, cu atât arcul electric este mai puternic și cu atât este mai mare. aer distructiv. acțiune. Pentru a minimiza deteriorarea de la arcul electric din întrerupătorul de circuit, acesta este direcționat către jgheabul de arc (4), care constă din plăci separate, paralele, care cad între aceste plăci, arcul electric este zdrobit și amortizat.

3. Marcarea și caracteristicile întrerupătoarelor automate.

VA47-29— tipul și seria întrerupătorului

Curent nominal- curentul maxim al rețelei electrice la care întrerupătorul este capabil să funcționeze timp îndelungat fără închidere de urgență lanţuri.

Tensiune nominală- tensiunea maximă de rețea pentru care este proiectat întrerupătorul.

PCS- capacitatea finală de rupere a întreruptorului. Această figură arată curentul maxim de scurtcircuit care poate opri acest întrerupător, menținându-și performanța.

În cazul nostru, PKS este indicat ca 4500 A (Amperi), ceea ce înseamnă că la un curent de scurtcircuit (scurtcircuit) mai mic sau egal cu 4500 A, întrerupătorul este capabil să deschidă cel electric și să rămână în stare bună. , dacă curentul de scurtcircuit depășește această cifră, devine posibilă topirea contactelor în mișcare ale mașinii și sudarea lor între ele.

Caracteristica de declanșare- determină domeniul de funcționare al protecției întreruptorului, precum și timpul în care are loc această operațiune.

De exemplu, în cazul nostru, este prezentată o mașină automată cu o caracteristică „C”, intervalul său de răspuns este de la 5 I n la 10 I n inclusiv. (I n - curentul nominal al mașinii), adică de la 5 * 32 \u003d 160A la 10 * 32 + 320, aceasta înseamnă că mașina noastră va oferi o oprire instantanee a circuitului deja la curenți de 160 - 320 A.

4. Selectarea întreruptorului

Alegerea mașinii se face în funcție de următoarele criterii:

- După numărul de poli: cu un și doi poli sunt utilizate pentru o rețea monofazată, cu trei și patru poli - într-o rețea trifazată.

- După tensiunea nominală: Tensiunea nominală a întreruptorului trebuie să fie mai mare sau egală cu tensiunea nominală a circuitului pe care îl protejează:

Unom. AB⩾ Unom. retelelor

- După curent nominal:Puteți determina curentul nominal necesar al întreruptorului în unul dintre următoarele patru moduri:

1. Cu ajutorul nostru .
2. Cu ajutorul nostru .
3. Cu ajutorul următorului tabel:

1. Calculați-vă folosind următoarea metodă:

Curentul nominal al întreruptorului trebuie să fie mai mare sau egal cu curentul nominal al circuitului pe care îl protejează, adică. curentul pentru care este proiectată această rețea electrică:

eunom. AB⩾ eucalc. retelelor

Curentul nominal al rețelei electrice (rețeaua I calc.) poate fi determinat cu ajutorul nostru sau îl puteți calcula singur folosind formula:

eucalc. retelelor= Pretelelor/(Rețea U *K)

unde: P rețea - puterea rețelei, wați; Rețea U - tensiunea rețelei (220V sau 380V); K - coeficient (Pentru o rețea monofazată: K=1; Pentru o rețea trifazată: K=1,73).

Puterea rețelei este definită ca suma puterilor tuturor receptoarelor electrice din casă:

Pretelelor=(P 1 + P 2 …+ P n)*K s

Unde: P 1 , P 2 , P n- puterea receptoarelor electrice individuale; K s- coeficientul de cerere (K c \u003d de la 0,65 la 0,8) dacă doar 1 receptor de putere este conectat la rețea sau un grup de receptoare de putere care sunt conectate la rețea în același timp K c \u003d 1.

Ca putere a rețelei, puteți lua și puterea maximă permisă pentru utilizare, de exemplu, de la specificații, proiect sau acord de alimentare cu energie electrică, dacă este cazul.

După calcularea curentului rețelei, luăm cel mai apropiat mai mare valoarea standard a curentului nominal al mașinii A: 4A, 5A, 6A, 8A, 10A, 13A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A, 63A etc.

NOTĂ: Pe lângă metoda descrisă mai sus, există posibilitatea unui calcul simplificat al întreruptorului, pentru aceasta este necesar:

1. Determinați puterea rețelei în kilowați (1 kilowatt \u003d 1000 wați) folosind formula de mai sus:

P rețele \u003d (P 1 + P 2 ... + P n) * K s, kW

2. Determinați curentul rețelei înmulțind puterea calculată a rețelei cu factorul de conversie ( K p) este egal cu: 1,52 - pentru o retea de 380 Volti sau 4,55 - pentru o rețea de 220 volți:

euretelelor= Pretelelor*K p, Ampere

3. Asta-i tot. Acum, ca și în cazul precedent, valoarea obținută a curentului de rețea este rotunjită la cea mai apropiată valoare standard mai mare a curentului nominal al mașinii.

Și la final selectați caracteristica de răspuns(vezi tabelul cu specificații de mai sus). De exemplu, dacă trebuie să instalăm o mașină automată pentru a proteja cablurile electrice ale întregii case, selectăm caracteristica „C”, dacă iluminatul electric și grup de prizeîmpărțit în două mașini diferite, apoi pentru iluminat puteți instala o mașină cu caracteristica „B”, iar pentru prize - cu caracteristica „C”, dacă aveți nevoie de o mașină automată pentru a proteja motorul electric, selectați caracteristica „D”.

Iată un exemplu de calcul: Există o casă în care există următoarele pantografe:

• Mașină de spălat 800 wați (W) (echivalent cu 0,8 kW)
• Cuptor cu microunde - 1200W
• Cuptor electric - 1500 W
• Frigider - 300 W
• Computer - 400W
• Fierbător electric – 1200W
• TV - 250W
• Iluminat electric - 360 W

Tensiune de rețea: 220 Volți

Luăm coeficientul cererii egal cu 0,8

Atunci puterea rețelei va fi egală cu:

Întreruptoarele sunt dispozitive a căror sarcină este să protejeze linia electrică de efectele unui curent puternic care poate provoca supraîncălzirea cablului cu topirea în continuare a stratului izolator și incendiu. O creștere a puterii curentului poate fi cauzată de o sarcină prea mare, care apare atunci când puterea totală a dispozitivelor depășește valoarea pe care o poate rezista cablul în secțiunea sa transversală - în acest caz, mașina nu se oprește imediat, ci după firul se încălzește până la un anumit nivel. În timpul unui scurtcircuit, curentul crește de multe ori într-o fracțiune de secundă, iar dispozitivul reacționează imediat la acesta, oprind instantaneu alimentarea cu energie electrică a circuitului. În acest articol vă vom spune ce tipuri de întrerupătoare sunt și caracteristicile acestora.

Întrerupătoare automate de protecție: clasificare și diferențe

Pe lângă dispozitivele de curent rezidual care nu sunt utilizate individual, există 3 tipuri de întrerupătoare. Ele lucrează cu încărcături de dimensiuni diferite și diferă unele de altele prin design. Acestea includ:

• AV modular. Aceste dispozitive sunt montate în rețelele casnice în care curg curenți de magnitudine nesemnificativă. Au de obicei 1 sau 2 stâlpi și o lățime care este multiplu de 1,75 cm.

• Comutatoare turnate. Sunt proiectate să funcționeze în rețele industriale, cu curenți de până la 1 kA. Realizat într-o carcasă turnată, motiv pentru care și-au primit numele.
• Mașini electrice cu aer. Aceste dispozitive sunt disponibile cu 3 sau 4 poli și pot rezista la curenți de până la 6,3 kA. Folosit în circuite electrice cu instalații de mare putere.

Există un alt tip de întrerupător - diferenţial. Nu le luăm în considerare separat, deoarece astfel de dispozitive sunt întreruptoare obișnuite, care includ un RCD.

Tipuri de lansare

Lansările sunt principalele componente de lucru ale AB. Sarcina lor este să întrerupă circuitul atunci când valoarea admisă a curentului este depășită, oprind astfel alimentarea cu energie electrică. Există două tipuri principale de aceste dispozitive, care diferă unele de altele prin principiul decuplării:

• Electromagnetic.
• Termic.

Declanșatoarele de tip electromagnetic asigură funcționarea aproape instantanee a întreruptorului și deconectarea secțiunii de circuit atunci când apare un scurtcircuit la supracurent în ea.

Ele sunt o bobină (solenoid) cu un miez atras sub influența unui curent mare și determină funcționarea elementului de declanșare.

Partea principală a eliberării termice este o placă bimetală. Când trece un curent prin mașină care depășește valoarea nominală dispozitiv de protectie, placa începe să se încălzească și, aplecându-se în lateral, atinge elementul de deconectare, care operează și scoate circuitul de sub tensiune. Timpul de funcționare a declanșării termice depinde de mărimea curentului de suprasarcină care trece prin placă.

Unele dispozitive moderne sunt echipate opțional cu lansări minime (zero). Ei îndeplinesc funcția de a opri AV atunci când tensiunea scade sub valoarea limită corespunzătoare datelor tehnice ale dispozitivului. Există și declanșări de la distanță, cu care poți nu doar să oprești, ci și să pornești AB-ul, fără să te apropii măcar de centrală.

Prezența acestor opțiuni crește semnificativ costul dispozitivului.

Numărul de poli

După cum am menționat deja, întrerupătorul are poli - de la unu la patru.

Nu este dificil să alegi un dispozitiv pentru un circuit în funcție de numărul lor, trebuie doar să știi unde sunt folosite tipuri diferite AB:

• Terminalele unice sunt instalate pentru a proteja liniile care includ prize și iluminat. Sunt montate pe un fir de fază fără a capta zero.
• Bipolarul trebuie inclus în circuitul la care este conectat Aparate cu putere suficient de mare (cazane, mașini de spălat, sobe electrice).
• Rețelele cu trei terminale sunt montate în rețele de scară semi-industrială, la care dispozitive precum pompe de foraj sau echipamente de atelier.
• AB cu patru poli vă permit să protejați cablurile electrice cu patru cabluri de scurtcircuite și suprasarcini.

Utilizarea mașinilor de diferiți poli - în următorul videoclip:

Caracteristicile întreruptoarelor

Există o altă clasificare a mașinilor - în funcție de caracteristicile lor. Acest indicator indică gradul de sensibilitate a dispozitivului de protecție la excesul curentului nominal. Marcajul corespunzător va arăta cât de repede va reacționa dispozitivul în cazul creșterii curentului. Unele tipuri de AB funcționează instantaneu, în timp ce altele necesită timp.

Există următoarea marcare a dispozitivelor în funcție de sensibilitatea lor:

• A. Disjunctoarele de acest tip sunt cele mai sensibile și răspund instantaneu la o creștere a sarcinii. Practic nu sunt instalate în rețelele casnice, protejând circuitele cu echipamente de înaltă precizie cu ajutorul lor.
• B. Aceste întreruptoare de circuit funcționează cu o ușoară întârziere atunci când curentul crește. De obicei, acestea sunt incluse în linii cu scumpe aparate electrocasnice(televizoare LCD, computere și altele).
• C. Astfel de dispozitive sunt cele mai comune în rețelele casnice. Oprirea lor nu are loc imediat după creșterea puterii curentului, ci după un timp, ceea ce face posibilă normalizarea acesteia cu o ușoară diferență.
• D. Sensibilitatea acestor dispozitive la creșterea curentului este cea mai mică dintre toate tipurile enumerate. Ele sunt cel mai adesea instalate în scuturi pe linia de apropiere a clădirii. Ei asigură asigurări pentru aparatele de apartament, iar dacă din anumite motive nu funcționează, opresc rețeaua generală.

Caracteristici ale selecției de mașini

Unii oameni cred că cel mai fiabil întrerupător este cel care poate gestiona cel mai mult curent, ceea ce înseamnă că poate oferi cea mai mare protecție a circuitului. Pe baza acestei logici, o mașină de tip aer poate fi conectată la orice rețea și toate problemele vor fi rezolvate. Cu toate acestea, acest lucru nu este deloc așa.

Pentru a proteja circuitele cu diverși parametri trebuie să instalați dispozitive cu capabilități adecvate.

Greșelile în selectarea AB sunt pline de consecințe neplăcute. Dacă conectați un dispozitiv de protecție de mare putere la un circuit normal de uz casnic, acesta nu va dezactiva circuitul, chiar și atunci când valoarea curentului este mult mai mare decât cea pe care o poate rezista cablul. Stratul izolator se va încălzi, apoi va începe să se topească, dar nu va avea loc nicio oprire. Faptul este că puterea curentului, care este distructivă pentru cablu, nu va depăși ratingul AB, iar dispozitivul va „crede” că nu a existat nicio urgență. Doar atunci când izolația topită provoacă un scurtcircuit, mașina se va opri, dar în acel moment este posibil să fi început deja un incendiu.

Iată un tabel care arată evaluările mașinilor pentru diferite rețele electrice.

Dacă dispozitivul este proiectat pentru o putere mai mică decât cea pe care o poate rezista linia și pe care o au dispozitivele conectate, circuitul nu va putea funcționa normal. Când echipamentul este pornit, AB-ul va defecta în mod constant și, în cele din urmă, sub influența curenților mari, va eșua din cauza contactelor „lipicioase”.

În mod clar despre tipurile de întrerupătoare din videoclip:

Concluzie

Întrerupătorul, ale cărui caracteristici și tipuri le-am examinat în acest articol, este un dispozitiv foarte important care protejează linia electrică de deteriorarea curenților puternici. Funcționarea rețelelor care nu sunt protejate de mașini automate este interzisă de Regulile de instalare electrică. Cel mai important lucru este să alegeți tipul potrivit de AB care este potrivit pentru o anumită rețea.

yaelectric.ru

Definiția lansării

Eliberatori împărțiți la două condiţional grupuri:

• întrerupătoare de circuit;

Sub supracurent

Curentul de suprasarcină
Curent de scurtcircuit (scurtcircuit)

Prin urmare, de îndată ce R→ la 0, atunci eu→ la infinit.

Eliberare termică

Degajarea termică este o placă bimetală, care, la încălzire, se îndoaie și acționează asupra mecanismului de decuplare liberă.
O placă bimetală este realizată prin conectarea mecanică a două benzi metalice. Două materiale cu coeficienți diferiți de dilatare termică sunt selectate și interconectate prin lipire, nituire sau sudare.
Să presupunem că materialul inferior dintr-o placă bimetală, atunci când este încălzit, se alungește mai puțin decât metalul superior, atunci îndoirea va avea loc în jos.

Declanșarea termică protejează împotriva curenților de suprasarcină și este configurată pentru anumite moduri de funcționare.

De exemplu, pentru un produs din seria BA 51-35, eliberarea de suprasarcină este calibrată la o temperatură de +30ºС la:

• curent de nedeclanșare condiționat 1,05 In (timp 1 oră pentru In ≤ 63A și 2 ore pentru In ≥ 80A);
• curent de declanșare condiționat 1,3 In pentru AC și 1,35 In pentru curent continuu.

Denumirea 1,05 In - înseamnă un multiplu al curentului nominal. De exemplu, cu un curent nominal In = 100A, curentul convențional fără declanșare este de 105A.
În ceea ce privește caracteristicile timp-curent (graficele sunt întotdeauna disponibile în cataloagele din fabrică), dependența timpului de răspuns al declanșărilor termice și electromagnetice de valoarea supracurentului care curge este evidentă.

Avantaje:

• fără frecare suprafețe;
• au o rezistență bună la vibrații;
• tolerează ușor poluarea;
• simplitatea designului → preț scăzut.

Dezavantaje:

• consumă în mod constant energie electrică;
• sensibil la schimbările de temperatură ambientală;
• atunci când sunt încălzite din surse terțe, pot provoca alarme false.

Constă, în principiu, din aceleași părți ca o eliberare semiconductoare: un electromagnet de acționare, aparate de masurași o unitate de control al eliberării.

Curentul de funcționare și timpul de menținere sunt setate treptat, garantând protecție în caz de scurtcircuit monofazat și curenți de pornire.
Exemplu: produse din seria BA 88-43 cu eliberare electronică fabricate de compania IEK.

Avantaje:

• o varietate de setări pentru utilizator;
• precizie ridicată a execuției unui program dat;
• indicatori de sănătate și cauze de funcționare;
• selectivitate logică cu comutatoare în amonte și în aval.

Minusuri:

• preț mare;
• unitate de control fragilă;
• expunerea la câmpuri electromagnetice.

Declanșare șunt

Cu deplasare în șunt(HP) efectua telecomandăîntrerupător de circuit specific. Bobina de eliberare independentă este alimentată din circuitul de control, se creează un câmp magnetic, miezul se mișcă și afectează mecanismul de declanșare liberă.
Declanșatorul shunt poate fi proiectat pentru curent alternativ sau continuu (producătorul indică domeniul de tensiune).
HP permite fluctuații ale tensiunii de funcționare în intervalul de la 0,7 la 1,2 de Un. Modul său de funcționare este de scurtă durată.
După declanșarea declanșării independente, trebuie să mergeți la tabloul de distribuție și să conectați manual întrerupătorul, apoi să îl porniți.
O alternativă la HP poate fi acționare electromagnetică- vă permite să opriți și să porniți de la distanță întrerupătorul.

Cea mai comună aplicație– oprirea de la distanță a dispozitivului de comutare care controlează sistem de ventilatie, în caz de incendiu. Când este detectat un incendiu, ventilația este oprită, astfel încât aerul (oxigenul) să nu fie injectat în clădire.

Forțe electrodinamice

Forțele electrodinamice acționează asupra unui conductor prin care circulă un curent, care se află într-un câmp magnetic cu inducție B.
Când curge curentul nominal, forțele electrodinamice sunt nesemnificative, dar când apare un curent de scurtcircuit, aceste forțe pot duce nu numai la deformare și rupere. părți separate dispozitiv de comutare, dar și distrugerea mașinii în sine.
Se fac calcule speciale pentru rezistența electrodinamică, care sunt deosebit de relevante atunci când există tendința de a reduce caracteristicile generale (distanțele dintre părțile conductoare sunt reduse).

Un câmp magnetic

Câmpul magnetic este unul dintre factorii generatori de forțe electrodinamice.
Câmpurile magnetice afectează negativ funcționarea echipamentelor electrice, în special a instrumentelor de măsură și a calculatoarelor.

Stresul termic (supraîncălzire)

Când orice curent cu o forță I trece prin conductor, miezul acestuia se încălzește, ceea ce poate duce la incendii sau deteriorarea izolației.
In cazul supracurentilor, supraincalzirea este de importanta curenta, daca nu blocati scurtcircuitul, permitandu-va sa atingeti valori maxime.

Curent nominal

Curentul nominal (notat In) al întreruptorului este înțeles ca fiind curentul la care dispozitivul este proiectat pentru funcționare continuă și nu activează funcționarea de protecție. Dacă curentul indicat în marcaj este depășit, mașina, după un anumit timp, întrerupe alimentarea rețelei.

Mică declinare a răspunderii:

• curentul nominal al întreruptorului - curentul pentru care sunt calculate elementele conductoare;
• curentul nominal al declanșării termice - curentul pentru care sunt reglate dispozitivele de declanșare (nu este cauzată declanșarea).

În cele ce urmează, prin curent nominal înțelegem curentul nominal al degajării termice.
Curentul nominal este una dintre caracteristicile definitorii ale întreruptorului, deoarece supracurenții sunt calculati în raport cu această valoare, la care declanșatoarele provoacă deschiderea contactelor. Pentru alegerea corectă a întreruptorului, trebuie să cunoașteți curentul nominal al rețelei.

Curentul nominal al rețelei este calculat din consumul de energie. Cu siguranță se știe ce dispozitiv consumă câtă putere. Se obține puterea totală și, ca primă aproximare, se utilizează raportul:
P \u003d U I, unde P este consumul de energie în wați, U este tensiunea rețelei în volți, I este curentul rețelei în amperi.

Dar această formulă este valabilă pentru o rețea DC, pentru o rețea AC totul este mult mai complicat.
Puterea aparentă (S) este suma vectorială a puterii active (P) și a puterii reactive (Q):
S 2 \u003d P 2 + Q 2.
La randul lui:

• putere activă P = I U Cosϕ;
• putere reactivă Q = I U Sinϕ.

Unde ϕ este unghiul la care curentul întârzie sau conduce tensiunea. Contoarele de fază sunt utilizate pentru a măsura factorul de putere reactivă (Cosϕ).

Curent de declanșare instantaneu (caracteristică de protecție B, C sau D)

Întrerupătorul este caracterizat printr-un curent la care se produce declanșarea instantanee a grupului principal de contacte. Acest lucru are loc în timpul unui scurtcircuit, care fixează și dezactivează eliberarea electromagnetică.

Pentru întreruptoarele modulare și de putere, caracteristica de protecție instantanee este specificată în diferite moduri:

• automatelor modulare li se atribuie o caracteristică de protecție: B, C, D;
• pentru întrerupătoarele, valoarea curentului este setată în amperi sau un multiplu al curentului nominal.

Automate rapide

Obținerea unui timp de oprire de 0,002-0,008 s necesită măsuri speciale și alte principii de funcționare a electromagneților de antrenare. În proiectele cunoscute, sunt utilizate următoarele metode pentru obținerea vitezei:

1) conform principiului deplasării curgerii (viteză 0,003-0,005 s). Mașina este oprită nu prin oprirea bobinelor electromagnetului de reținere, ci prin deplasarea fluxului din secțiunea miez-armatură. În acest caz, fluxul de demagnetizare este creat de un curent de scurtcircuit forțat.

2) încuietori mecanice (încuietori) t o până la 0,002 s. Pornirea este efectuată și de un electromagnet care funcționează pe termen scurt, iar menținerea în poziția de pornire se realizează printr-un zăvor mecanic (electromecanic). Încuietoarea este eliberată de un electromagnet de declanșare care funcționează în mod forțat, creat de un curent de scurtcircuit.

3) sisteme cu un electromagnet de șoc - un electromagnet care lucrează cu o forță mare creează " forta de lovire", depășind puterea electromagnetului de reținere și "rupe" armătura, adică oprește întrerupătorul.

4) un comutator cu eliberare explozivă - un timp de declanșare de 0,001 s - nu a primit distribuție din cauza complexității sale.

5) întrerupătoare în vid care asigură stingerea arcului t0=0,003-0,007s. Mai jos sunt date exemple de execuție a unor comutatoare.

a) Comutator BVP-5. Construit pe principiul deplasării câmpului magnetic. Este conceput pentru a proteja circuitul de putere al locomotivelor electrice de curent continuu. U nom =4000 V, U max=4000 V, eu nom=1850 A, timp de declanșare propriu 0,003 s.

b) Întrerupător de circuit în vid DC tip VPTV-15-5/400 pe

U nom=15 kV, eu nom = 400 A, eu oprit =5 kA.

c) Seria automată VAB - 28 cel mai versatil eu nom = 1,5-6 kA, U\u003d 825-3300 V.

COMUTATOR DE ÎNALTA TENSIUNE

întrerupător de circuit de înaltă tensiune- un dispozitiv de comutare destinat comutării operaționale și comutării de urgență în sistemele de putere, pentru efectuarea operațiunilor de pornire și oprire a circuitelor individuale sau a echipamentelor electrice cu control manual sau automat.

Întrerupătorul de înaltă tensiune este format din: un sistem de contact cu un dispozitiv de arc, piese purtătoare de curent, o carcasă, o structură izolatoare și un mecanism de antrenare (de exemplu, o acționare electromagnetică, o acționare manuală).

Parametrii

În conformitate cu GOST R 52565-2006, comutatoarele sunt caracterizate de următorii parametri:

• tensiunea nominală Unom (tensiune de rețea în care funcționează întrerupătorul);
• curent nominal In (curent prin comutatorul pornit, la care poate funcționa mult timp);
• curent nominal de rupere I®.nom - cel mai mare curent de scurtcircuit (valoare efectivă) pe care întrerupătorul este capabil să-l deconecteze la o tensiune egală cu cea mai mare tensiune de funcționare în condiții date de recuperare a tensiunii și un anumit ciclu de operații;
• conținutul relativ admisibil de curent aperiodic în curentul de declanșare;
• dacă întreruptoarele sunt destinate reînchiderii automate (AR), atunci trebuie prevăzute următoarele cicluri:

Ciclul 1: O-tbp-BO-180 s-BO; Ciclul 2: О-180 s-VO−180 s-VO, unde О este operația de deschidere, VO este operația de închidere și deschidere imediată, 180 este intervalul de timp în secunde, tbp este timpul mort minim garantat pentru întrerupătoarele în timpul reînchidere automată (timpul de la stingerea arcului până la apariția curentului la următoarea pornire) Pentru întrerupătoarele cu reînchidere automată ar trebui să fie în intervalul 0,3-1,2 s, pentru întrerupătoarele cu BAPV (de mare viteză) 0,3 s.

• stabilitate la curenți prin scurtcircuit, care se caracterizează prin curenți rezistenta termica Ea și limitarea prin curent
• curent nominal de realizare - curent de scurtcircuit, pe care întrerupătorul de circuit cu unitatea adecvată îl poate porni fără sudarea contactelor și alte daune la Unom și un ciclu dat.
• timpul de declanșare adecvat - perioada de timp din momentul în care este dată comanda de oprire până în momentul în care contactele arcului încep să se diverge.
• parametrii tensiunii de recuperare la curentul nominal de declanșare - rata tensiunii de recuperare, curba normalizată, raportul vârf-vârf și tensiunea de recuperare.

Întrerupătoare automate. Principiul de funcționare. Design și tipuri de lansări.

Definiția lansării

Eliberatori împărțiți la două condiţional grupuri:

• întrerupătoare de circuit;
• eliberări care efectuează funcții auxiliare.

Eliberator (primul grup),în raport cu un întrerupător, se numește un dispozitiv care este capabil să recunoască o situație critică (apariția supracurentului) și să prevină dezvoltarea acesteia în prealabil (determinând o divergență a contactelor principale).

La al doilea grup de lansări se pot distinge dispozitive suplimentare (nu completează versiunile de bază ale mașinilor, ci furnizează doar versiuni personalizate):

• declanșare șunt(oprire de la distanță a întreruptorului printr-un semnal de la circuitul auxiliar);
• declanșare subtensiune (oprește mașina când tensiunea scade sub nivelul admis);
• declanșare tensiune zero (provoacă declanșarea contactelor cu o cădere semnificativă de tensiune).

Definițiile termenilor găsiți mai jos

Sub supracurent este înțeles ca puterea curentului care depășește curentul nominal (de lucru). Această definiție include curentul de scurtcircuit și curentul de suprasarcină.

Curentul de suprasarcină- supracurent care actioneaza in reteaua functionala (expunerea prelungita la suprasarcini poate cauza deteriorarea circuitului).
Curent de scurtcircuit (scurtcircuit)– supracurent, care este cauzat de scurtcircuitarea a două elemente cu o impedanță foarte mică între ele, în timp ce în funcționare normală aceste elemente sunt dotate cu potențial diferit (scurtcircuit poate fi cauzat de o conexiune incorectă sau deteriorări). De exemplu, stresul mecanic sau îmbătrânirea izolației provoacă contactul firelor conductoare și un scurtcircuit.
Valoarea mare a curentului de scurtcircuit este recunoscută din formula:
I \u003d U / R (puterea curentului este egală cu raportul dintre tensiune și rezistență).
Prin urmare, de îndată ce R→ la 0, atunci eu→ la infinit.

Curentul nominal circulă prin contactele principale din întrerupător în timpul utilizării normale. Mecanismul de declanșare liberă al dispozitivului de comutare are elemente sensibile (de ex. bară de declanșare rotativă). Impactul eliberării asupra acestor elemente contribuie la funcționarea automată instantanee, adică decuplarea sistemului de contact.

Declanșare la supracurent (MRT)- o eliberare care determină deschiderea contactelor principale cu sau fără menținerea unei anumite perioade de timp, de îndată ce valoarea efectivă a curentului depășește un anumit prag.
MRT cu întârziere inversă - eliberarea maximă a curentului, care inițiază eliberarea contactelor după expirarea unui timp specificat, care este invers dependent de puterea curentului.
MRT de acțiune directă este eliberarea maximă de curent care inițiază funcționarea direct de la supracurent de funcționare.

Definițiile declanșării de supracurent, curentului de scurtcircuit și suprasarcină sunt preluate (reformulate fără pierdere de sens) din standardul GOST R 50345.

cyberpedia.su

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 de scurtă durată, întrerupătorul nu funcționează, așa că este convenabil să îl instalați în rețele cu suprasarcini frecvente, dar scurte.

Avantajele unei eliberări termice:

• 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:

1. Întârziere lungă. Aici, declanșatorul electronic servește ca declanșator termic, protejând circuitele de suprasarcini.
2. Întârziere scurtă. Oferă protecție împotriva scurtcircuitelor minore, care apar de obicei la sfârșitul circuitului protejat.
3. 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 câmp electromagnetic, preț mare.

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. Pentru a activa declanșarea în șunt, bobina trebuie alimentată. 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, comutatorul 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 cu 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 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.

energiemir.biz

Modern reteaua electrica este imposibil de imaginat fără mijloacele de protecție necesare, în special, un întrerupător. Spre deosebire de siguranțele învechite, este proiectat pentru protecția reutilizabilă a rețelei și a echipamentelor electrice. În același timp, întrerupătorul protejează împotriva curenților de scurtcircuit, suprasarcinii excesive și unele modele chiar și împotriva căderilor de tensiune inacceptabile. Și în centrul întregii structuri, cel mai semnificativ element este declanșarea întreruptorului. De el depinde fiabilitatea și viteza de răspuns, așa că merită să comparați toate soiurile existente în prezent.

Comparaţie

Deci, printre primele poate fi numită o eliberare termică. Datorită designului său, eliberarea termică se declanșează cu întârziere. Cu cât este mai mare excesul de curent, cu atât mai rapid funcționează eliberarea termică. Deci timpul de răspuns poate varia de la câteva secunde la o oră. De aceea, sensibilitatea mașinii, unde este instalată eliberarea termică, este întotdeauna determinată de caracteristica timp-curent și corespunde clasei B, C sau D.

Următoarea varietate se numără printre lansările instantanee. Vorbim despre o eliberare electromagnetică. Funcționează într-o fracțiune de secundă, ceea ce se compară favorabil cu eliberarile termice. Cu toate acestea, eliberarea electromagnetică are și propria sa particularitate - funcționarea are loc la un exces semnificativ mai mare față de curentul nominal. Pe baza acestui fapt, eliberarea electromagnetică are și o anumită sensibilitate și aparține uneia dintre clasele - A, B, C sau D.

Poate cea mai eficientă este declanșarea electronică a întreruptorului. Viteza de operare rapidă și sensibilitatea ridicată fac declanșatorul electronic ideal pentru protecția împotriva supraîncărcărilor și a curenților de scurtcircuit. Din acest motiv, această eliberare instantanee este folosită pentru mai mulți curenți.

Este declanșarea electronică care este adesea montată atât pe întrerupătoarele cu aer, cât și pe întreruptoarele cu carcasă turnată. Întreruptoarele de circuit de aer implică un design deschis (de obicei într-o carcasă metalică) și sunt proiectate pentru curenți de până la câteva mii de amperi. După cum sa menționat deja, eliberarea electronică este ideală pentru rețelele de alimentare datorită vitezei de răspuns instantanee. În ceea ce privește întreruptoarele cu carcasă turnată, acestea se disting prin dimensiunile lor compacte și designul închis într-o carcasă din plastic termorigid. Este convenabil să le montați pe șină DIN, dar carcasa închisă implică cerințe sporite pentru fiabilitatea eliberării. Aceasta este din nou o lansare electronică, în care nu există elemente mecanice în mișcare.

Principiul de funcționare

Indiferent de tipul de declanșare, principiul funcționării acesteia se bazează pe deschiderea circuitului în cazul depășirii caracteristicilor curentului. Orice declanșare este parte integrantă a întreruptorului, încorporat în acesta sau asociat mecanic cu acesta. Eliberarea întreruptorului, sub influența curenților de scurtcircuit sau când sarcina este depășită, inițiază eliberarea dispozitivului de reținere din carcasa întreruptorului. Ca urmare, circuitul electric este deschis.

Proiecta

Designul depinde în mare măsură de tipul de lansare. Deci, baza eliberării termice este o placă bimetală - o bandă metalică din două benzi cu coeficienți diferiți de dilatare termică. Atunci când prin acesta trec curenți care depășesc valoarea admisă, placa bimetală este deformată, declanșând astfel mecanismul de declanșare.

Pentru o eliberare electromagnetică, designul este un solenoid (înfășurare cilindric) cu un miez mobil. Curentul trece prin înfășurarea solenoidului, iar dacă caracteristicile curentului sunt depășite, miezul este atras, acționând asupra mecanismului de deschidere.

Dar declanșarea electronică a întreruptorului nu se bazează pe acțiune mecanică și are un design ușor diferit. Este format dintr-un controler și senzori de curent. Controlerul compară valorile senzorilor de curent cu caracteristicile setate, iar dacă parametrii de curent setați sunt depășiți, dă un semnal de oprire. Astfel, declanșatorul electronic are setări mai flexibile, permițându-vă să reglați parametrii întreruptorului la cerințele specifice de protecție a rețelei.

chint-electric.com

Cu ajutorul întreruptoarelor se realizează protecția multiplă a instalațiilor electrice de scurtcircuite și suprasarcini. În unele cazuri, aceste dispozitive pot funcționa în caz de căderi inacceptabile de tensiune și alte condiții anormale. Una dintre principalele caracteristici ale dispozitivului este curentul declanșării întreruptorului. Pentru a înțelege corect semnificația acestui parametru, este necesar să știți ce este o versiune și cum funcționează.

Scopul și principiul funcționării versiunilor

Circuitul electric direct se realizează folosind contacte mobile și fixe. Există un arc în contactul mobil, care asigură decuplarea rapidă a contactelor. Există două tipuri de eliberare pentru a acționa mecanismul de eliberare.

Eliberare termică, de fapt, este o placă bimetală care se încălzește atunci când curge curent. Când curentul depășește valoarea admisă, placa se îndoaie și mecanismul de declanșare începe să funcționeze. Timpul său de funcționare depinde de curent. Valoarea minima curentul electric, atunci când declanșarea este activată, are o valoare de 1,45 din valoarea curentului de setare. Funcționarea este reglată cu ajutorul unui șurub de reglare special. După ce placa s-a răcit, mașina va fi complet gata pentru utilizare ulterioară.

Eliberare electromagnetică are o acțiune instantanee și este un alt nume pentru cutoff. Acesta este un solenoid miez mobil care acţionează mecanismul de declanşare. Când curentul trece prin înfășurare, miezul este tras înăuntru dacă valoarea curentului depășește un anumit prag. Funcționarea are loc instantaneu, în aceste cazuri, excesul de curent electric poate fi de 2-10 ori valoarea nominală.

Eliberați caracteristica curentului

Curentul de declanșare a întreruptorului are o anumită valoare la care oprire automată dispozitive. Această valoare este determinată de produsul dintre curentul nominal din circuitul principal și valoarea de setare a curentului de funcționare. Valoarea de referință poate fi setată din fabrică sau reglată manual.

Curentul din declanșarea termică nu trebuie să depășească valoarea nominală. De îndată ce valoarea nominală este depășită, mașina se va declanșa. Viteza de răspuns este complet dependentă de timpul de trecere a unui curent electric cu un rating în exces.

Declanșarea electromagnetică se declanșează instantaneu, aceasta este tipică în principal pentru scurtcircuite în linia protejată.

Testarea mașinilor ABB, Hager și EKF

Introducere

1. Întrerupătoare

2. Întreruptoare cu declanșatoare termice

3. Întrerupătoare cu declanșare combinată

Bibliografie

Introducere

În prezent, întreruptoarele de circuit sunt din ce în ce mai utilizate pentru a proteja rețelele și receptoarele electrice de daune cauzate de curentul care depășește valoarea admisă. Acestea servesc la conducerea, pornirea și deschiderea automată a circuitelor electrice în cazul unor fenomene anormale (de exemplu, cu curenți de suprasarcină, scurtcircuite, căderi inacceptabile de tensiune), precum și pentru pornirea manuală rare a circuitelor. Comutatoarele sunt produse cu declanșări termice, electromagnetice și combinate (termice și electromagnetice) cu un număr diferit de poli - unu, doi și trei. În circuitele monofazate se folosesc circuite uni și bipolare, iar în circuitele trifazate se folosesc circuite tripolare.

1. Întrerupătoare

Întreruptoarele cu declanșatoare electromagnetice sunt utilizate pentru a proteja rețeaua și receptorul electric de deteriorarea cauzată de curentul de scurtcircuit, chiar și pentru o perioadă scurtă de timp. Schema schematică a unui astfel de comutator este prezentată în Fig. 1,a.

Contactul circuitului principal este închis prin apăsarea butonului sau rotirea mânerului. În acest caz, forța arcului de deschidere este depășită și contactul este menținut în poziția închis de zăvorul 3. De îndată ce curentul din circuitul protejat depășește o anumită valoare, miezul 6 va fi atras în bobina 5 și prin pârghie. 4 va elibera zăvorul 5. Sub acțiunea arcului 1, contactul 2 se va deschide. Diagrama arată un contact al circuitului principal, dar în practică pot fi două sau trei, același număr de bobine 5 cu miezuri 6. Toate miezurile, când sunt retractate, acționează asupra aceluiași zăvor 3. O creștere a curentului în orice fir (bobina) până la valoarea care depășește valoarea de setare a curentului de funcționare, presupune deschiderea tuturor contactelor principale.

Un electromagnet cu mecanism de declanșare se numește eliberare electromagnetică. Timpul de declanșare al întrerupătoarelor cu declanșatoare electromagnetice este nesemnificativ (fracții de secundă), prin urmare sunt clasificate ca dispozitive de protecție maximă instantanee.

Avantajul întreruptoarelor de circuit față de siguranțe este că sunt repetabile. După ce siguranța s-a declanșat, siguranța trebuie înlocuită. Întrerupătorul automat, după eliminarea cauzei de funcționare, poate fi pregătit pentru reluare prin apăsarea butonului sau rotirea mânerului.

Întreruptoarele de circuit sunt utilizate nu numai pentru a opri receptoarele la curenți de scurtcircuit, ci și pentru pornirea și oprirea manuală rare în timpul funcționării normale. Arcul electric care apare la deschiderea circuitului este stins în aer sau ulei. În funcție de aceasta, întreruptoarele se numesc aer sau ulei. În circuitele cu tensiuni de până la 500 V, se folosesc în principal întrerupătoarele cu aer.

2. Întreruptoare cu declanșatoare termice

Metalele au coeficienți diferiți de dilatare liniară și, prin urmare, atunci când sunt încălzite, se alungesc inegal. Dacă două plăci metalice cu coeficienți de dilatare diferiți sunt așezate una peste alta și conectate ferm între ele, se obține o placă bimetală. Când este încălzit, este deformat printr-o convexitate către stratul de metal activ. Un strat activ este un strat de metal care are un coeficient de dilatare ridicat. Celălalt strat se numește pasiv. Stratul activ este din oțel, iar stratul pasiv este din invar (un aliaj format din 64% fier și 36% nichel). Coeficient expansiunea liniară Invar este de 12 ori mai mic decât oțelul.

Dacă un capăt al plăcii bimetalice este fixat, celălalt se va îndoi spre stratul pasiv atunci când este încălzit. Această proprietate a plăcii este utilizată pentru a elibera zăvorul întreruptorului. Gradul de deformare al plăcii depinde de temperatura de încălzire a acesteia.

Există două moduri de încălzire a plăcii: directă și indirectă. În primul, curentul trece direct prin placă. În acest caz, cantitatea de căldură care este eliberată în el este proporțională cu pătratul curentului, timpul de trecere a acestuia și rezistența plăcii. În a doua metodă, curentul trece printr-un element de încălzire (o spirală mică) din nicrom sau alt aliaj. Spirala este plasată lângă placă sau înfășurată pe ea. Căldura degajată în această spirală încălzește placa bimetalic. Înainte de înfășurarea spiralei, placa bimetală este acoperită cu izolație electrică, cum ar fi mica.

Figura 1.6 prezintă o diagramă a unui întrerupător cu declanșare termică. Contactul 2 al circuitului principal este închis manual cu un buton sau mâner, în poziția închis este ținut de un zăvor 3. Când trece un curent prin rețea, a cărui valoare este mai mică decât o anumită valoare, placa bimetalic 7 se încălzește ușor, iar îndoirea sa în sus nu este suficientă pentru a transfera forța către zăvorul 3 Dacă, totuși, trece un curent prin spirala 8, a cărui valoare depășește această anumită valoare, atunci după un timp capătul din dreapta al plăcii 7 va aplecați în sus atât de mult încât va ridica pârghia de blocare 3 prin împingătorul 4. Contactul 2 se va deschide sub acțiunea arcului 1. Timpul după care contactul se va deschide, depinde de gradul de suprasarcină a rețelei. Degajările termice nu pot funcționa instantaneu, mai ales când placa bimetală este încălzită indirect. Încălzirea și deformarea acestuia nu au loc instantaneu, chiar și cu o degajare foarte mare de căldură în spirală.

Întreruptoarele automate cu declanșatoare termice deconectează rețeaua cu o întârziere de timp invers proporțională cu mărimea curentului de suprasarcină. Cu suprasarcini mari, oprirea este mai rapidă. Diagrama arată un contact al comutatorului și pot fi două sau trei.

Este imposibil să ne imaginăm o rețea electrică modernă fără mijloacele necesare de protecție, în special, un întrerupător. Spre deosebire de siguranțele învechite, este proiectat pentru protecția reutilizabilă a rețelei și a echipamentelor electrice. În același timp, întrerupătorul protejează împotriva curenților de scurtcircuit, suprasarcinii excesive și unele modele chiar și împotriva căderilor de tensiune inacceptabile. Și în centrul întregii structuri, cel mai semnificativ element este declanșarea întreruptorului. De el depinde fiabilitatea și viteza de răspuns, așa că merită să comparați toate soiurile existente în prezent.

Comparaţie

Deci, printre primele poate fi numită o eliberare termică. Datorită designului său, eliberarea termică se declanșează cu întârziere. Cu cât este mai mare excesul de curent, cu atât mai rapid funcționează eliberarea termică. Deci timpul de răspuns poate varia de la câteva secunde la o oră. De aceea, sensibilitatea mașinii, unde este instalată eliberarea termică, este întotdeauna determinată de caracteristica timp-curent și corespunde clasei B, C sau D.

Următoarea varietate se numără printre lansările instantanee. Vorbim despre o eliberare electromagnetică. Funcționează într-o fracțiune de secundă, ceea ce se compară favorabil cu eliberarile termice. Cu toate acestea, eliberarea electromagnetică are și propria sa particularitate - funcționarea are loc la un exces semnificativ mai mare față de curentul nominal. Pe baza acestui fapt, eliberarea electromagnetică are și o anumită sensibilitate și aparține uneia dintre clasele - A, B, C sau D.

Poate cea mai eficientă este declanșarea electronică a întreruptorului. Viteza de operare rapidă și sensibilitatea ridicată fac declanșatorul electronic ideal pentru protecția împotriva supraîncărcărilor și a curenților de scurtcircuit. Din acest motiv, această eliberare instantanee este folosită pentru mai mulți curenți.

Este declanșarea electronică care este adesea montată atât pe întrerupătoarele cu aer, cât și pe întreruptoarele cu carcasă turnată. Întreruptoarele de circuit de aer implică un design deschis (de obicei într-o carcasă metalică) și sunt proiectate pentru curenți de până la câteva mii de amperi. După cum sa menționat deja, eliberarea electronică este ideală pentru rețelele de alimentare datorită vitezei de răspuns instantanee. În ceea ce privește întreruptoarele cu carcasă turnată, acestea se disting prin dimensiunile lor compacte și designul închis într-o carcasă din plastic termorigid. Este convenabil să le montați pe șină DIN, dar carcasa închisă implică cerințe sporite pentru fiabilitatea eliberării. Aceasta este din nou o lansare electronică, în care nu există elemente mecanice în mișcare.

Principiul de funcționare

Indiferent de tipul de declanșare, principiul funcționării acesteia se bazează pe deschiderea circuitului în cazul depășirii caracteristicilor curentului. Orice declanșare este parte integrantă a întreruptorului, încorporat în acesta sau asociat mecanic cu acesta. Eliberarea întreruptorului, sub influența curenților de scurtcircuit sau când sarcina este depășită, inițiază eliberarea dispozitivului de reținere din carcasa întreruptorului. Ca urmare, circuitul electric este deschis.

Proiecta

Designul depinde în mare măsură de tipul de lansare. Deci, baza eliberării termice este o placă bimetală - o bandă metalică din două benzi cu coeficienți diferiți de dilatare termică. Atunci când prin acesta trec curenți care depășesc valoarea admisă, placa bimetală este deformată, declanșând astfel mecanismul de declanșare.

Pentru o eliberare electromagnetică, designul este un solenoid (înfășurare cilindric) cu un miez mobil. Curentul trece prin înfășurarea solenoidului, iar dacă caracteristicile curentului sunt depășite, miezul este atras, acționând asupra mecanismului de deschidere.

Dar declanșarea electronică a întreruptorului nu se bazează pe acțiune mecanică și are un design ușor diferit. Este format dintr-un controler și senzori de curent. Controlerul compară valorile senzorilor de curent cu caracteristicile setate, iar dacă parametrii de curent setați sunt depășiți, dă un semnal de oprire. Astfel, declanșatorul electronic are setări mai flexibile, permițându-vă să reglați parametrii întreruptorului la cerințele specifice de protecție a rețelei.