Elektromanyetik yayın. Devre kesicinin çalışma prensibi Serbest bırakma türleri

Devre kesiciler, aşağıdakiler için tasarlanmış cihazlardır: koruyucu kapatma Kısa devre, aşırı akım, voltaj düşmesi veya kaybolması durumlarında DC ve AC devreleri. Sigortalardan farklı olarak, devre kesiciler daha doğru bir kesme akımına sahiptirler, tekrar kullanılabilirler ve üç fazlı versiyonda sigorta attığında fazlardan biri (bir veya iki) enerjili kalabilir, bu da bir acil çalışma modu (özellikle güç verilen üç fazlı elektrik motorlarında).

Devre kesiciler, işlevlerine göre sınıflandırılır, örneğin:

• Minimum ve maksimum akım devre kesiciler;
• Düşük gerilim kesiciler;
• Ters güç;

Bir aşırı akım devre kesici örneğini kullanarak bir devre kesicinin çalışma prensibini ele alacağız. Devresi aşağıda gösterilmiştir:

Nerede: 1 - elektromıknatıs, 2 - çapa, 3, 7 - yaylar, 4 - çapanın hareket ettiği eksen, 5 - mandal, 6 - kol, 8 - güç kontağı.

Nominal akım geçtiğinde sistem normal şekilde çalışır. Akım izin verilen ayar değerini aştığında, devreye seri olarak bağlanan elektromıknatıs 1, tutma yayının 3 kuvvetini yenecek ve armatürü 2 içine çekecek ve eksen 4 boyunca dönerek mandal 5 kolu serbest bırakacaktır. 6. Ardından, bağlantı kesme yayı 7, güç kontaklarını 8 açacaktır. Böyle bir otomatik cihaz manuel olarak açılır.

Şu anda, 3000 - 5000 A açma akımları için 0,02 - 0,007 s açma süresine sahip otomatik makineler oluşturulmuştur.

Devre kesici tasarımları

epeyce var çeşitli tasarımlar hem AC devreleri hem de devreler için devre kesiciler doğru akım... Son zamanlarda, 50 A'ya kadar akımlar ve 380 V'a kadar gerilimler için kurulumlarda ev ve endüstriyel ağların kısa devre ve akım aşırı yüklerine karşı koruma amaçlı küçük boyutlu makineler çok yaygınlaştı.

Bu tür anahtarlardaki ana koruyucu araçlar, ısıtıldığında belirli bir zaman gecikmesiyle tetiklenen bimetalik veya elektromanyetik elemanlardır. Elektromıknatısın bulunduğu otomatik makineler oldukça yüksek bir hıza sahiptir ve kısa devre durumunda bu faktör çok önemlidir.

Aşağıda 6 A akım ve 250 V'u aşmayan bir voltaj için bir fişli devre kesici gösterilmiştir:

Nerede: 1 - elektromıknatıs, 2 - bimetal plaka, sırasıyla 3, 4 - açma ve kapama düğmeleri, 5 - serbest bırakma.

Elektromıknatıs gibi bimetal plaka, devreye seri olarak dahil edilmiştir. Devre kesiciden anma akımından daha yüksek bir akım geçerse, plaka ısınmaya başlar. Uzun süreli bir aşırı akım akışı ile, plaka 2, ısınma sonucunda deforme olur ve serbest bırakma mekanizmasına 5 etki eder. Devrede bir kısa devre meydana geldiğinde, elektromıknatıs 1 anında nüveyi çeker ve bu aynı zamanda göbeğe de etki eder. devreyi açacak olan serbest bırakma. Ayrıca bu tip makineler 4 nolu tuşa basılarak manuel olarak kapatılır ve 3 nolu tuşa basılarak sadece manuel olarak açılır. Serbest bırakma mekanizması bir kırma kolu veya mandal şeklinde yapılır. Makinenin devre şeması aşağıda gösterilmiştir:

Nerede: 1 - elektromıknatıs, 2 - bimetal plaka.

Üç fazlı devre kesicilerin çalışma prensibi pratik olarak tek fazlı devre kesicilerle aynıdır. Trifaze şalterler, cihazların gücüne göre özel ark olukları veya bobinleri ile donatılmıştır.

Aşağıda devre kesicinin çalışmasını detaylandıran bir video bulunmaktadır:

Bir kesici (otomatik) serbest bırakma, içinde büyük bir elektrik akımı meydana gelirse ağı kapatan elektrikli bir cihazdır. Böyle bir cihaz, teller aşırı ısındığında evde yangın çıkmaması ve pahalı olması için kullanılır. Aletler bozuk değil.

Anahtar çeşitleri

Tüm makineler serbest bırakma tipine göre bölünmüştür. 6 türe ayrılırlar:

• termal;
• elektronik;
• elektromanyetik;
• bağımsız;
• kombine;
• yarı iletken.

çok çabuk tanırlar acil durumlar, benzeri:

• aşırı akımların ortaya çıkması - elektrik şebekesindeki akımda, devre kesicinin anma akımını aşan bir artış;
• aşırı yük gerilimi - devrede kısa devre;
• voltaj düşer.

Bu anlarda, kontaklar otomatik serbest bırakmalarda açılır, bu da genellikle yangına neden olan kablolama, elektrikli ekipman hasarı şeklinde ciddi sonuçları önler.

Isı anahtarı

Uçlarından biri otomatik serbest bırakmanın serbest bırakma cihazının yanında bulunan bir bimetal plakadan oluşur. Plaka, içinden geçen akım tarafından ısıtılır, bu nedenle adı. Akım yükselmeye başladığında, "makinede" kontakları açan tetik çubuğuna eğilir ve dokunur.

Nominal akım biraz aşılsa bile mekanizma tetiklenir ve tepki süresi uzar. Yükteki artış kısa süreliyse, kesici çalışmaz, bu nedenle sık ancak kısa aşırı yüklerin olduğu ağlarda kurulması uygundur.

İtibar termal salınım:

• temas ve sürtünme yüzeylerinin olmaması;
• titreşim kararlılığı;
• bütçe fiyatı;
• basit yapı.

Dezavantajları, çalışmasının büyük ölçüde aşağıdakilere bağlı olduğu gerçeğini içerir. sıcaklık rejimi... Bu tür makineleri ısı kaynaklarından uzağa yerleştirmek daha iyidir, aksi takdirde çok sayıda yanlış alarm tehdit eder.

elektronik anahtar

Onu oluşturan ayrıntılar şunları içerir:

• ölçüm cihazları (akım sensörleri);
• Kontrol bloğu;
• elektromanyetik bobin (transformatör).

Elektronik devre kesicinin her bir kutbunda üzerinden geçen akımı ölçen bir transformatör bulunmaktadır. Açmayı kontrol eden elektronik modül bu bilgiyi işler ve elde edilen sonucu belirtilen sonuçla karşılaştırır. Alınan göstergenin programlanandan fazla olması durumunda “otomatik makine” açılacaktır.

Üç tetikleme bölgesi vardır:

1. Uzun gecikme. Burada elektronik serbest bırakma, devreyi aşırı yüklerden koruyan bir termal serbest bırakma işlevi görür.
2. Kısa gecikme. Genellikle korumalı devrenin sonunda meydana gelen, zorunlu olmayan kısa devrelere karşı koruma sağlar.
3. Çalışma alanı "anında" yüksek yoğunluklu kısa devrelere karşı koruma sağlar.

Artıları - geniş bir ayar seçimi, cihazın belirli bir plana göre maksimum doğruluğu, göstergelerin varlığı. Eksileri - elektromanyetik alana duyarlılık, yüksek fiyat.

elektromanyetik

Bu, içinde serbest bırakma mekanizmasına etki eden bir yay çekirdeği olan bir solenoiddir (sarılmış telli bobin). Bu anlık bir cihazdır. Aşırı akım sargısından geçen akış sırasında bir manyetik alan üretilir. Çekirdeği hareket ettirir ve yayın kuvvetini aşar, mekanizmaya etki ederek "otomatik" i kapatır.

Artıları - titreşim ve şok direnci, basit tasarım. Eksileri - bir manyetik alan oluşturur, anında tetiklenir.

Bu, otomatik sürümlere ek bir cihazdır. Yardımı ile, belirli bir mesafede bulunan hem tek fazlı hem de üç fazlı bir otomatik cihazı kapatabilirsiniz. Harekete geçirmek için şant serbest bırakma, bobine voltaj uygulamak gerekir. Makineyi orijinal konumuna döndürmek için "geri dön" düğmesine manuel olarak basmalısınız.

Önemli! Faz iletkeni, anahtarın alt terminallerinin altından bir fazdan bağlanmalıdır. Yanlış bağlanmışsa, bağımsız anahtar başaramayacak.

Temel olarak, kontrolün operatör konsoluna getirildiği birçok büyük nesnenin oldukça dallanmış güç kaynağı cihazlarında otomasyon panolarında bağımsız makineler kullanılmaktadır.

kombine anahtar

Hem termal hem de elektromanyetik elemanlara sahiptir ve jeneratörü aşırı yüklenmelerden ve kısa devrelerden korur. Kombine otomatik serbest bırakmanın çalışması için, termal "otomatik makinenin" akımını belirtin ve seçin: elektromıknatıs, ısıtma şebekelerinin çalışmasına karşılık gelen akımın 7-10 katı için tasarlanmıştır.

Kombine devre kesicideki elektromanyetik elemanlar, kısa devrelere karşı anında koruma sağlar ve termal olanlar, gecikmeli aşırı yüklere karşı koruma sağlar. Öğelerden herhangi biri tetiklendiğinde birleşik makine kapanır. Kısa süreli aşırı akımlarda koruma türlerinin hiçbiri tetiklenmez.

yarı iletken anahtarı

AC transformatörler, DC manyetik yükselticiler, bir kontrol ünitesi ve şönt açma görevi gören bir elektromıknatıstan oluşur. Kontrol ünitesi, seçilen kontak açma programının ayarlanmasına yardımcı olur.

Ayarları şunları içerir:

• cihazdaki anma akımının düzenlenmesi;
• zamanı ayarlamak;
• kısa devre anında açma;
• aşırı akımlara ve tek fazlı kısa devreye karşı koruyucu anahtarlar.

Artıları - için geniş bir düzenleme seçimi farklı şemalar güç kaynağı, daha az sayıda amper ile seri bağlı makineler için seçicilik sağlar.

Eksileri - yüksek maliyetli, kırılgan kontrol bileşenleri.

Kurulum

Birçok ev yapımı elektrikçi, makineyi kurmanın zor olmadığına inanıyor. Bu doğrudur, ancak belirli kurallara uyulmalıdır. Devre kesicinin açma üniteleri ve fiş sigortaları, makinenin fişi kapatıldığında vida kovanının enerjisinin kesilmesi için şebekeye bağlanmalıdır. Besleme iletkeninin makineye tek yönlü güç kaynağı ile bağlantısı sabit kontaklara yapılmalıdır.

Bir daireye elektrikli tek fazlı iki kutuplu devre kesicinin montajı birkaç aşamadan oluşur:

• kapatılmış cihazın elektrik panosuna sabitlenmesi;
• metreye voltajsız kabloları bağlamak;
• gerilim kablolarının üstündeki makineye bağlantı;
• makineyi açmak.

sabitleme

Din-rayını elektrik panosuna monte ediyoruz. İstenilen boyutta kesip panoya kendinden kılavuzlu vidalarla tutturuyoruz. Otomatik devre kesiciyi, makinenin arkasında bulunan özel bir kilit kullanarak DIN rayına oturtuyoruz. Cihazın kapatma modunda olduğundan emin olun.

Elektrik sayacına bağlantı

Uzunluğu metreden makineye olan mesafeye karşılık gelen bir tel parçası alıyoruz. Polariteyi gözlemleyerek bir ucunu elektrik sayacına, diğerini serbest bırakma terminallerine bağlarız. Besleme fazını ilk kontağa ve sıfır besleme kablosunu üçüncüye bağlarız. Tel kesiti - 2,5 mm.

Gerilim kablolarının bağlanması

Merkezi elektrik panosundan besleme kabloları dairenin klapesine gider. Polariteyi gözlemleyerek onları “kapalı” konumda olması gereken makinenin terminallerine bağlarız. Tel kesiti tüketilen enerjiye bağlı olarak hesaplanır.

makineyi açma

Sadece tüm teller doğru bir şekilde kurulduktan sonra, otomatik akım serbest bırakma devreye alınabilir.

Öyle olur ki, makinenin sürekli kapanması büyük bir sorun haline gelir. Yüksek anma akımına sahip bir açma ünitesi kurarak sorunu çözmeye çalışmayın. Bu tür cihazlar, evdeki kabloların kesiti dikkate alınarak kurulur ve belki de ağda büyük bir akım kabul edilemez. Sorun ancak dairenin elektrik besleme sistemi profesyonel elektrikçiler tarafından incelenerek çözülebilir.

Devre kesicilerin temel amacı, kısa devre akımlarına ve aşırı yük akımlarına karşı koruyucu cihazlar olarak kullanmaktır. BA serisinin modüler otomatik devre kesicileri ağırlıklı olarak talep görmektedir. Bu yazıda, iek'ten BA47-29 serisi bir devre kesicinin cihazını ele alacağız.

Devre kesicilerin cihazı ve çalışma prensipleri benzerdir, bileşenlerin malzemesinde ve montajın kalitesinde farklılıklar vardır ve bu önemlidir. Ciddi üreticiler yalnızca yüksek kaliteli elektrik malzemeleri (bakır, bronz, gümüş) kullanır, ancak "hafif" özelliklere sahip malzemelerden yapılmış bileşenlere sahip ürünler de vardır.

Orijinali sahtesinden ayırmanın en kolay yolu fiyat ve ağırlıktır: Bir orijinal bakır bileşenlerle ucuz ve hafif olamaz. Markalı makinelerin ağırlığı modele göre belirlenir ve 100 - 150 gr'dan daha hafif olamaz.

Yapısal olarak, modüler devre kesici, birbirine sabitlenmiş iki yarıdan oluşan dikdörtgen bir kasada yapılır. Makinenin ön tarafında teknik özellikleri belirtilmiştir ve manuel kontrol için bir tutamak bulunmaktadır.

Devre kesici nasıl düzenlenir - makinenin ana çalışma parçaları?

Kasayı sökerseniz (yarıya bağlayan perçinleri delmek gerekir), o zaman devre kesiciyi görebilir ve tüm bileşenlerine erişebilirsiniz. Cihazın normal çalışmasını sağlayan en önemlilerini ele alalım.

1. Bağlantı için üst terminal;

2. Sabit güç kontağı;

3. Hareketli güç kontağı;

4. Ark söndürme odası;

10. Bağlantı için alt terminal;

11. Gazların çıkışı için delik (arkın yanması sırasında oluşur).

elektromanyetik yayın

Elektromanyetik serbest bırakmanın işlevsel amacı, korunan devrede kısa devre olması durumunda pratik olarak otomatik bir anahtar sağlamaktır. Bu durumda, büyüklüğü bu parametrenin nominal değerinden binlerce kat daha yüksek olan elektrik devrelerinde akımlar ortaya çıkar.

Karakteristik türü, makine gövdesindeki nominal akım parametresinde belirtilir, örneğin C16. Verilen özellikler için tepki süresi, saniyenin yüzde biri ile binde biri aralığındadır.

Solenoid bobin, güç kontakları ve bir termal serbest bırakmadan oluşan bir zincire seri olarak elektriksel olarak bağlanmıştır.

Maksimum çalışma akımı

Maksimum çalışma akımı. Maksimum çalışma akımı için makine seçimi, makinenin anma akımının (serbest bırakmanın anma akımı), devrenin korunan bölümünden bir süre boyunca geçebilen maksimum çalışma (hesaplanan) akımından büyük veya ona eşit olmasıdır. olası aşırı yüklenmeleri hesaba katarak uzun süre:

Bir ağ bölümü için (örneğin bir apartman için) maksimum çalışma akımını bulmak için toplam gücü bulmanız gerekir. Bunu yapmak için, bu makine üzerinden bağlanacak tüm cihazların (buzdolabı, TV, hafif fırın vb.) gücünü özetliyoruz.Alınan güçten gelen akımın değeri iki şekilde bulunabilir: karşılaştırmalı veya formül.

1 kW yüke sahip 220 V bir şebeke için akım 5 A'dır. 380 V gerilime sahip bir şebekede 1 kW güç için akım değeri 3 A'dır. Bu karşılaştırma seçeneğini kullanarak akımı bulabilirsiniz. bilinen bir güç aracılığıyla. Örneğin, dairedeki toplam güç 4,6 kW iken, akım yaklaşık 23 A'dır. Akımı daha doğru bulmak için iyi bilinen formülü kullanabilirsiniz:

Elektrikli ev aletleri için.

Kapasiteyi aşmak

Kapasiteyi aşmak. Nominal kesme akımına göre makine seçimi, makinenin bağlantısını kesebildiği akımın, cihazın kurulum noktasındaki kısa devre akımından daha büyük olmasına indirgenmiştir: Nominal kesme akımı en yüksek olanıdır. kısa devre akımı. makinenin nominal voltajda bağlantısını kesebildiği.

Endüstriyel kullanım için otomatik makineler seçilirken ayrıca şunlar kontrol edilir:

Elektrodinamik direnç:

Isıl direnç:

Devre kesiciler aşağıdaki nominal akım ölçeğinde mevcuttur: 4, 6, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 100 ve 160 A.

Konut sektörlerinde (evler, apartmanlar), kural olarak, iki kutuplu makineler 16 veya 25 A derece ve 3 kA kapatma akımı ile kurulur.

Devre kesicilerin zaman akımı özellikleri nedir?

Elektrik şebekesinin ve tüm cihazların normal çalışması sırasında, devre kesiciden elektrik akımı akar. Ancak herhangi bir nedenle akım gücü anma değerlerini aşarsa, devre kesicilerin açması nedeniyle devre açılacaktır.

Bir devre kesicinin tepki özelliği, makinenin tepki süresinin ne kadar makineden geçen akımın makinenin nominal akımına oranına bağlı olduğunu açıklayan çok önemli bir özelliktir.

Bu özellik, onu ifade etmek için grafiklerin kullanılmasını gerektirmesi nedeniyle karmaşıktır. Aynı dereceye sahip otomatik makineler, makine eğrisinin tipine (buna bazen akım karakteristiği denir) bağlı olarak farklı akım aşımlarında farklı şekilde kapanacaktır, çünkü farklı özelliklere sahip makinelerin aşağıdakiler için kullanılması mümkündür. farklı şekiller yük.

Böylece, bir yandan koruyucu akım işlevi gerçekleştirilir ve diğer yandan minimum miktarda yanlış pozitifler- bu özelliğin önemi budur.

Enerji endüstrilerinde, akımdaki kısa süreli bir artışın acil durum modunun ortaya çıkmasıyla ilişkili olmadığı ve korumanın bu tür değişikliklere tepki vermemesi gereken durumlar vardır. Aynısı makineler için de geçerlidir.

Herhangi bir motoru, örneğin bir yazlık pompayı veya elektrikli süpürgeyi açtığınızda, hatta normalden birkaç kat daha yüksek olan yeterince büyük bir akım dalgalanması meydana gelir.

İşin mantığına göre makinenin elbette kapanması gerekiyor. Örneğin, motor başlatma modunda ve çalışma modunda - 5 12 A tüketir. Makine 10 A'da durur ve 12'den onu keser. Bu durumda ne yapmalı? Örneğin, 16 A'ya koyarsanız, motor sıkıştığında veya kablo kapalı olduğunda kapanıp kapanmadığı belirsizdir.

Daha düşük bir akıma vererek bu sorunu çözmek mümkün olabilir, ancak daha sonra herhangi bir hareket tarafından tetiklenecektir. Bu nedenle, makine için böyle bir konsept, "zaman-akım özelliği" olarak icat edildi.

Devre kesicilerin mevcut özellikleri ve aralarındaki farklar nelerdir?

Bildiğiniz gibi, devre kesicinin ana çalışma organları termal ve elektromanyetik salınımdır.

Termal salma, akan bir akım tarafından ısıtıldığında bükülen bir bimetal plakadır. Böylece, serbest bırakma mekanizması etkinleştirilir, uzun süreli aşırı yüklenme ile tetiklenir, ters zaman gecikmesiyle tetiklenir. Bimetalik plakanın ısınması ve serbest bırakmanın açma süresi doğrudan aşırı yük seviyesine bağlıdır.

Elektromanyetik serbest bırakma, bir çekirdeğe sahip bir solenoiddir, belirli bir akımdaki solenoidin manyetik alanı, serbest bırakma mekanizmasını harekete geçiren çekirdeği çeker - kısa devre durumunda, etkilenen bölümün neden olduğu anlık bir çalışma meydana gelir. ağ, makinedeki termal salınımın (bimetal plaka) ısınmasını beklemeyecektir.

Makinenin tepki süresinin makineden akan akımın gücüne bağımlılığı, devre kesicinin akım karakteristiği tarafından zamana göre kesin olarak belirlenir.

Muhtemelen herkes modüler makinelerin gövdelerinde B, C, D Latin harflerinin görüntüsünü fark etti. Bu nedenle, elektromanyetik serbest bırakma ayarının çokluğunu, mevcut karakteristik zamanını belirten makinenin derecesine göre karakterize ederler.

Bu harfler, makinenin elektromanyetik salınımının anlık açma akımını gösterir. Basitçe söylemek gerekirse, devre kesicinin tepki özelliği, makinenin hassasiyetini gösterir - makinenin anında kapanacağı en küçük akım.

Makinelerin birkaç özelliği vardır, bunlardan en yaygın olanları:

B - 3'ten 5 × In'e;

C - 5 ila 10 × In;

D - 10'dan 20 × In'e.

Yukarıdaki sayılar ne anlama geliyor?

Size küçük bir örnek vereyim. Diyelim ki aynı güçte (anma akımında eşit) iki makine var ama tepki özellikleri (makine üzerindeki Latin harfleri) farklı: B16 ve C16 makineleri.

B16 için elektromanyetik serbest bırakmanın çalışma aralıkları 16 * (3 ... 5) = 48 ... 80A'dır. C16 için anlık akım aralığı 16 * (5 ... 10) = 80 ... 160A'dır.

100 A akımda, B16 makinesi neredeyse anında kapanacak, C16 ise hemen kapanmayacak, ancak termal korumadan birkaç saniye sonra (bimetalik plakası ısındıktan sonra) kapanacaktır.

Yüklerin tamamen aktif olduğu (büyük başlangıç ​​akımları olmadan) ve bazı güçlü motorların seyrek olarak çalıştırıldığı konutlarda ve apartmanlarda, en hassas ve kullanım için tercih edilenler, karakteristik B'ye sahip makinelerdir. Bugün, karakteristik C çok yaygındır, bu da konut ve ofis binaları için de kullanılabilir.

D karakteristiğine gelince, açıldıklarında büyük ani akımların olabileceği herhangi bir elektrik motoruna, büyük motorlara ve diğer cihazlara güç sağlamak için uygundur. Ayrıca, kısa devre durumunda azaltılmış hassasiyet nedeniyle, kısa devre durumunda daha düşük grup AV ile seçicilik şansını artırmak için giriş olarak kullanım için D karakteristiğine sahip otomatlar önerilebilir.

Devre kesiciyi ne korur

Bir makineli tüfek seçmeden önce, nasıl çalıştığını ve neyi koruduğunu anlamaya değer. Birçok kişi, makinenin ev aletlerini koruduğuna inanıyor. Ancak, durum kesinlikle böyle değil. Makine, ağa bağladığınız cihazlarla ilgilenmez - elektrik kablolarını aşırı yükten korur.

Gerçekten de, kablo aşırı yüklendiğinde veya bir kısa devre meydana geldiğinde, akım yükselir, bu da kablonun aşırı ısınmasına ve hatta kablolarda yangına neden olur.

Akım özellikle kısa devre sırasında güçlü bir şekilde artar. Akım gücünün büyüklüğü birkaç bin ampere kadar çıkabilir. Elbette hiçbir kablo böyle bir yük altında uzun süre dayanamaz. Ayrıca, 2,5 metrekarelik bir kesite sahip bir kablo. genellikle özel evlerde ve apartmanlarda kablolama için kullanılan mm. Sadece gibi yanacak maytap... A ateş açmak iç mekanlarda yangına neden olabilir.

Bu nedenle devre kesicinin doğru hesaplanması çok önemli bir rol oynar. Aşırı yükler sırasında da benzer bir durum meydana gelir - devre kesici elektrik kablolarını korur.

Yük izin verilen değeri aştığında, akım keskin bir şekilde artar, bu da telin ısınmasına ve yalıtımın erimesine neden olur. Buna karşılık, bu kısa devreye neden olabilir. Ve böyle bir durumun sonuçları tahmin edilebilir - ateş açın ve ateş edin!

Makineleri hesaplamak için hangi akımlar kullanılır?

Devre kesicinin işlevi, aşağı yöndeki kabloları korumaktır. Makineleri hesaplamak için ana parametre anma akımıdır. Ama neyin anma akımı, yük mü yoksa tel mi?

PUE 3.1.4 gereksinimlerine göre, ağın ayrı bölümlerini korumaya hizmet eden otomatik anahtarların ayarlarının akımları, bu bölümlerin anma akımlarından mümkün olduğunca az veya alıcının anma akımına göre seçilir. .

Güç için makinenin hesaplanması (elektrik alıcısının anma akımına göre), kabloların tüm bölümlerindeki tüm uzunluk boyunca teller böyle bir yük için tasarlanmışsa gerçekleştirilir. Yani, kablolamanın izin verilen akımı, makinenin değerinden daha büyüktür.

Örneğin, 1 metrekarelik bir kesite sahip bir telin bulunduğu bir alanda. mm, yük değeri 10 kW'dır. Nominal yük akımına göre bir otomatik makine seçiyoruz - otomatik makineyi 40 A'ya ayarlıyoruz. Bu durumda ne olur? 10-12 amperlik bir nominal akım için tasarlandığından ve içinden 40 amperlik bir akım geçtiğinden tel ısınmaya ve erimeye başlayacaktır. Makine yalnızca kısa devre oluştuğunda kapanacaktır. Sonuç olarak, kablolama başarısız olabilir ve hatta yanabilir.

Bu nedenle, makinenin anma akımını seçmek için belirleyici değer, iletken telin kesitidir. Yükün değeri ancak tel kesiti seçiminden sonra dikkate alınır. Makinede belirtilen nominal akım, belirli bir bölümün teli için izin verilen maksimum akımdan az olmalıdır.

Böylece kablolamada kullanılan minimum tel kesitine göre makine seçimi yapılır.

Örneğin, 1,5 metrekarelik bir kesite sahip bir bakır tel için izin verilen akım. mm 19 amperdir. Bu, bu tel için, 16 amper olan aşağı doğru makinenin anma akımının en yakın değerini seçtiğimiz anlamına gelir. 25 amper değerinde otomatik bir makine seçerseniz, bu bölümün kablosu böyle bir akım için tasarlanmadığından kablolama ısınacaktır. Devre kesiciyi doğru bir şekilde hesaplamak için her şeyden önce telin kesitini dikkate almak gerekir.

Otomatik anahtarların sadece çalışma akımını ileten ve elektrik devresinin iki durumunu sağlayan devre kesiciler olmadığı kimse için bir sır değildir: kapalı ve açık. Bir devre kesici, korunan devrede akan akımın seviyesini gerçek zamanlı olarak "izleyen" ve akım belirli bir değeri aştığında onu kapatan elektrikli bir cihazdır.

Devre kesicilerdeki en yaygın kombinasyon, bir termal ve manyetik serbest bırakma kombinasyonudur. Aşırı akımlara karşı ana devre korumasını sağlayan bu iki tip serbest bırakmadır.

Termal yayın elektrik devresindeki aşırı yük akımlarını kesmek için tasarlanmıştır. Termal salınım yapısal olarak farklı katsayılara sahip iki metal katmanından oluşur doğrusal genişleme... Bu, plakanın ısıtıldığında bükülmesine ve serbest bırakma mekanizması üzerinde hareket etmesine ve sonuçta cihazı kapatmasına izin verir. Böyle bir salıverme, ana elemanın adıyla - bimetalik bir plaka - termo-bimetalik bir salma olarak da adlandırılır.

Bununla birlikte, bu tür serbest bırakmanın önemli bir dezavantajı vardır - özellikleri ortam sıcaklığına bağlıdır. Yani sıcaklık çok düşükse devre aşırı yüklense bile devre kesicinin termik açması hattı kapatmayabilir. Tersi durum da mümkündür: çok sıcak havalarda, devre kesici bimetal plakanın ısınması nedeniyle korunan hattı yanlışlıkla kapatabilir. Çevre... Ek olarak, termal salınım elektrik enerjisi tüketir.

elektromanyetik yayın bir bobin ve bir yay tarafından tutulan hareketli bir çelik çekirdekten oluşur. Akımın ayarlanan değeri aşıldığında, elektromanyetik indüksiyon yasasına göre, bobinde bir elektromanyetik alan indüklenir, bunun etkisi altında çekirdeğin bobine çekildiği, yayın direncinin üstesinden gelinir ve tetiklenir. serbest bırakma mekanizması. Normal çalışmada, bobinde bir elektromanyetik alan da indüklenir, ancak gücü, yayın direncini yenmek ve çekirdeği çekmek için yeterli değildir.

Elektromanyetik serbest bırakma mekanizmasının cihazı AP50B örneğinde gösterilmiştir.

Bu tip salıverme, termal salıverme kadar elektrik enerjisi tüketmez.

Şu anda, mikrodenetleyicilere dayalı elektronik sürümler yaygın olarak kullanılmaktadır. Onların yardımıyla aşağıdaki koruma parametrelerinde ince ayar yapabilirsiniz:

• çalışma akımı koruma seviyesi
• aşırı yük koruma süresi
• termik hafıza fonksiyonu olan ve olmayan aşırı yük bölgesinde tepki süresi
• seçici kesme akımı
• seçici akım kesme zamanı

TEST düğmesini kullanarak serbest bırakma mekanizmasının çalışabilirliğini kendi kendine test etmenin uygulanan işlevi, kullanıcının cihazı kontrol etmesine olanak tanır.

Elektrik devresi ayarlarının yapılması ön panel cihaz, personelin giden hat korumasının nasıl yapılandırıldığını kolayca anlamasını sağlar.

Ön paneldeki döner anahtarlar devrenin çalışma akım seviyesini ayarlar. Ayarlama IR sürümünün geçerli ayarlarını çalıştırmaçoklukta set: 0.4; 0.45; 0,5; 0,56; 0.63; 0.7; 0.8; 0.9; 0.95; 1.0 - devre kesicinin anma akımı.

Aşırı elektrik yüklenmesi durumunda yarı iletken serbest bırakmanın iki çalışma modu vardır:

• "termal hafıza" ile;
• "termal bellek" olmadan

"Termal bellek", bir termal serbest bırakma işleminin (bimetalik plaka) çalışmasının bir öykünmesidir: mikroişlemci tabanlı serbest bırakma, bimetal plakanın soğuması için gereken süreyi programlı olarak ayarlar. Bu işlev, ekipmanın ve korunan devrenin daha fazla soğumasını sağlar ve buna bağlı olarak hizmet ömürleri azalmaz.

Avantajlardan biri, gerekli koruma seçiciliğini sağlayan kısa devre durumunda devre kesicinin akım seviyesinin ve açma süresinin ayarlanmasıdır. Bu, giriş devre kesicisinin kazaya en yakın cihazlardan daha sonra kapatılması için gereklidir. Bir termal serbest bırakmadan farklı olarak, mikroişlemci tabanlı bir serbest bırakmadaki zaman ayarlarının, ortam sıcaklığı değiştiğinde değişmediğine dikkat etmek önemlidir.

Seçici kesme akımı ayarıçalışma akımının katları olarak seçilmiş I R: 1.5; 2; 3; 4; 5; 6; 7; sekiz; 9; 10.

Seçici akım kesme süresi ayarı ayarı saniye olarak seçilir: 0 (zaman gecikmesi yok); 0.1; 0.15; 0.2; 0.25; 0,3; 0.35; 0.4.

OptiMat D devre kesicilerin mikroişlemci tabanlı açma ünitelerinin elektromanyetik uyumluluğu, bu cihazların genel endüstriyel elektrik tesisatlarında kullanılmasına olanak tanır. Sırayla, Elektromanyetik alanlar mikroişlemci tabanlı serbest bırakma elemanları tarafından üretilen, çevreleyen ekipman üzerinde olumsuz bir etkiye sahip değildir.

OptiMat D devre kesicinin MR1-D250 mikroişlemci tabanlı sürümü örneğini kullanarak ayar seçimini ele alalım.P = 75 kW parametreli bir AIR250S2 asenkron motor var; cosφ = 0.9; IP / Inom = 7.5; bunun için koruyucu cihazın ayarlarını seçmeniz gerekir (devre kesici, bu elektrik motoruyla doğrudan hattı korur). Aşağıdaki koşulları kabul edelim: elektrik motorunun başlaması kolaydır ve başlama süresi 2 s'ye eşittir.

Motorumuz için termal hafıza fonksiyonu ile 4 saniyelik bir ayar noktası seçiyoruz:

Bizim durumumuzda, elektrik motorunun anma akımı 126,6 A'dır. Buna göre, devre kesicinin anma akımını ayarlamak için anahtarı en yakın değer 140 A olacak şekilde 0,56'ya ayarladık.

Devre kesicinin, seçilen motor için çokluğu 7,5 olan ani akımlardan hatalı açmasını önlemek için, seçici akım kesme ayarını 8'e eşit alıyoruz.

Bu şalter, şalterlerin çalışmasında seçiciliği sağlamak için elektrik motorunu korumak için doğrudan takılacağından, anlık seçici akım kesmesi (zaman gecikmesi olmadan) alıyoruz.

Ayrıca kısa devre akımı 3000 A değerini aştığında kesicinin anında yani zaman gecikmesi olmadan açacağını da belirtmek gerekir.

Bu nedenle, asenkron bir motor için koruma sağlayan mikroişlemci tabanlı bir serbest bırakmanın ayarlarını seçmenin bir örneğini düşündük. Bu örnek mikroişlemci tabanlı sürümün ayarlarının seçimi teknik bir kılavuz değildir. Son formda, devre kesicinin mikroişlemci tabanlı serbest bırakılması için ayar paneli şöyle görünecektir:

GOST R 50030.2-2010 gerekliliklerini karşılayan elektromanyetik uyumluluk ve otomasyon sistemine entegre edilebilme özelliği, devre kesicileri birçok açıdan daha güvenilir, kullanışlı ve karlı çözümler haline getirmektedir.

Devre kesicilerin temel amacı, kısa devre akımlarına ve aşırı yük akımlarına karşı koruyucu cihazlar olarak kullanmaktır. BA serisinin modüler otomatik devre kesicileri ağırlıklı olarak talep görmektedir. Bu yazıda ele alacağız iek'ten BA47-29 serisi.

Kompakt tasarımları (genişlikteki modüllerin üniform boyutları), kurulum kolaylığı (özel mandallar kullanarak bir DIN rayına montaj) ve bakımları nedeniyle, evsel ve endüstriyel ortamlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Çoğu zaman, otomatik cihazlar, nispeten küçük çalışma modu değerlerine ve kısa devre akımlarına sahip ağlarda kullanılır. Makinenin gövdesi, halka açık yerlerde kurulmasına izin veren dielektrik malzemeden yapılmıştır.

Devre kesici cihaz ve çalışmalarının ilkeleri benzerdir, farklılıklar vardır ve bu, bileşenlerin malzemesinde ve montajın kalitesinde önemlidir. Ciddi üreticiler yalnızca yüksek kaliteli elektrik malzemeleri (bakır, bronz, gümüş) kullanır, ancak "hafif" özelliklere sahip malzemelerden yapılmış bileşenlere sahip ürünler de vardır.

Orijinali sahtesinden ayırmanın en kolay yolu fiyat ve ağırlıktır: Bir orijinal bakır bileşenlerle ucuz ve hafif olamaz. Markalı makinelerin ağırlığı modele göre belirlenir ve 100 - 150 gr'dan daha hafif olamaz.

Yapısal olarak, modüler devre kesici, birbirine sabitlenmiş iki yarıdan oluşan dikdörtgen bir kasada yapılır. Makinenin ön yüzünde, özellikler ve manuel kontrol için bir tutamaç vardır.

Devre kesici nasıl çalışır - makinenin ana çalışma gövdeleri

Gövdeyi sökerseniz (bunun için perçin yarımlarını bağlamak için gereklidir), o zaman görebilirsiniz ve tüm bileşenlerine erişin. Cihazın normal çalışmasını sağlayan en önemlilerini ele alalım.

1. 1. Bağlantı için üst terminal;
2. 2. Sabit güç kontağı;
3. 3. Hareketli güç kontağı;
4. 4. Ark söndürme odası;
5. 5. Esnek iletken;
6. 6. Elektromanyetik serbest bırakma (çekirdekli bobin);
7. 7. Kontrol için tutamak;
8. 8. Termal salınım (bimetal plaka);
9. 9. Termal tahliyeyi ayarlamak için vida;
10. 10. Bağlantı için alt terminal;
11. 11. Gazların çıkışı için delik (arkın yanması sırasında oluşur).

elektromanyetik yayın

Elektromanyetik serbest bırakmanın işlevsel amacı, korunan devrede bir kısa devre meydana geldiğinde devre kesicinin neredeyse anında çalışmasını sağlamaktır. Bu durumda, büyüklüğü bu parametrenin nominal değerinden binlerce kat daha yüksek olan elektrik devrelerinde akımlar ortaya çıkar.

Makinenin tepki süresi, A, B veya C (en yaygın) endeksleri ile gösterilen zaman-akım özellikleri (makinenin tepki süresinin akımın büyüklüğüne bağımlılığı) ile belirlenir.

Karakteristik türü, makine gövdesindeki nominal akım parametresinde belirtilir, örneğin C16. Verilen özellikler için tepki süresi, saniyenin yüzde biri ile binde biri aralığındadır.

Elektromanyetik serbest bırakmanın tasarımı, hareketli bir güç kontağına bağlı yay yüklü bir solenoiddir.

Solenoid bobin, güç kontakları ve bir termal serbest bırakmadan oluşan bir zincire seri olarak elektriksel olarak bağlanmıştır. Makine açıkken ve akım derecelendirilirken akım solenoid bobinden akar, ancak manyetik akı çekirdeği çekecek kadar küçüktür. Güç kontakları kapalıdır ve bu, korumalı kurulumun normal çalışmasını sağlar.

Kısa devre durumunda, solenoiddeki akımdaki keskin bir artış, manyetik akıda orantılı bir artışa yol açar, bu da yayın etkisinin üstesinden gelebilir ve göbeği ve ilgili hareketli kontağı hareket ettirebilir. Çekirdeğin hareketi, güç kontaklarının açılmasına ve korunan hattın enerjisinin kesilmesine neden olur.

Termal yayın

Termal serbest bırakma, küçük, ancak izin verilen akım değerini aşan nispeten uzun bir süre boyunca hareket etmesi durumunda koruma işlevini yerine getirir.

Termal serbest bırakma, gecikmeli etkili bir serbest bırakmadır, kısa süreli ani akımlara tepki vermez. Bu tip korumanın tepki süresi de zaman-akım özellikleri tarafından düzenlenir.

Termal serbest bırakmanın ataleti, ağ aşırı yük koruma fonksiyonunun uygulanmasına izin verir. Yapısal olarak, termal salma, mahfaza içinde dirsekli bir bimetalik plakadır, serbest ucu bir kol vasıtasıyla serbest bırakma mekanizması ile etkileşime girer.

Elektromanyetik salma bobini ile seri olarak elektriksel olarak bimetalik bir plaka bağlanmıştır. Makine açıldığında, seri zincirde bir akım akar ve bimetal plakayı ısıtır. Bu, serbest ucunun serbest bırakma kolunun yakınında hareket etmesine neden olur.

Zaman-akım özelliklerinde belirtilen akım değerlerine ulaşıldığında ve belirli bir süre sonra plaka bükülür, ısıtılır, kola temas eder. İkincisi, serbest bırakma mekanizması aracılığıyla güç kontaklarını açar - ağ aşırı yükten korunur.

Montaj işlemi sırasında vida 9 kullanılarak termal serbest bırakmanın açma akımının ayarlanması gerçekleştirilir. Makinelerin çoğu modüler olduğundan ve mekanizmaları kasa içinde kapalı olduğundan, basit bir elektrikçinin böyle bir ayarlama yapmasına imkan yoktur.

Güç kontakları ve ark oluğu

Akım içinden geçtiğinde güç kontaklarının açılması, bir elektrik arkının oluşmasına yol açar. Ark gücü genellikle anahtarlamalı devredeki akımla orantılıdır. Ark ne kadar güçlü olursa, güç kontaklarını o kadar çok tahrip eder, kasanın plastik kısımlarına zarar verir.

V devre kesici cihaz ark oluğu, elektrik arkının yerel hacimdeki hareketini sınırlar. Güç kontakları alanında bulunur ve paralel bakır kaplama plakalardan yapılmıştır.

Odada ark küçük parçalara ayrılır, plakalara düşer, soğur ve yok olur. Ark yakma sırasında açığa çıkan gazlar, haznenin altındaki ve makine gövdesindeki açıklıklardan dışarı atılır.

Devre kesici cihaz ve ark oluğunun tasarımı, gücün üst sabit güç kontaklarına bağlantısını belirler.

Sitedeki benzer malzemeler:

Temel bilgiler

Devre kesici sürümleri

Serbest bırakma, korunan devrenin kritik parametrelerinde (akım, voltaj) doğrudan açma mekanizmasına etki eden bir devre kesicinin bir parçasıdır.

Serbest bırakmalar, devre kesicide yerleşik olarak bulunan röleler veya röle elemanlarıdır.

tel öğelerini kullanarak veya tasarımına uyarlanmıştır.

Yayınlar, geleneksel elektromanyetik rölelere (akım, voltaj

niya). Ancak son zamanlarda, statik elektronik rölelere dayalı sürümler giderek daha fazla kullanılmaktadır. Bu rölelerin elektronik kısmı, bir veya daha fazla fiziksel miktarı kontrol eder, ancak çıkış devrelerinde önemli değilçapa olan bir elektromanyetik röle açılır

rogo, serbest bırakma mekanizmasına etki eder.

Herhangi bir devre kesicinin sahip olması gerekir elektromanyetik yolculuk

maksimum akım beslemesi, anında kısa devre kesici

nii (Şekil 4.14 ve 4.15).

Bazı anahtar türlerinde elektromanyetik, elektrik

ile termal devre kesici Zaman gecikmesi aşırı yük akımları alanında.

Böyle bir sürüme birleşik denir (Şekil 4.16). Bir elektrikli termik serbest bırakmaya sahip devre kesicilerin bulunmadığına dikkat edilmelidir.

Yalnızca elektriksel termik serbest bırakmaya sahip bir cihaza elektrikli termik röle denir (aşağıya bakınız "Elektrikli termik röleler").

Ek olarak, devre kesiciler şu sürümlerle donatılabilir:

en az(minimum veya sıfır voltaj) - voltaj izin verilen seviyenin altına düştüğünde veya kaybolduğunda devre kesiciyi otomatik olarak kapatmak için (Şekil 4.17 ve 4.18);

bağımsız- besleme yaparak devre kesicinin uzaktan bağlantısını kesmek için

serbest bırakma bobinindeki voltaj (şek. 4.19 ve 4.20).

Sırasıyla, belirtilen her dağıtımın cihazını ve çalışma prensibini ele alalım.

kesme makinesi.

Elektromanyetik serbest bırakma, devre kesiciyi açmak için tasarlanmıştır -

mi kısa devre, genellikle aşırı akım bırakma olarak adlandırılır. Cihaza göre

woo ve çalışma prensibi aşırı akım rölesidir.

Pirinç. 4.14. Aşırı akım serbest bırakmanın şematik diyagramı:

1 - dahil etme kolu; 2 - tutma kolu; 3 - ayırma kolu; 4 - bir ayar yayı; 5 - yayı ayırmak; 6 - bobin; 7 - çapa; 8 - hareketli kontak; 9 - sabit kontak

Başlangıç ​​durumunda, anahtar kapalıdır, devre akımı ayar akımından daha azdır. saat

tutma kolu 2 daha sonra kapatma kolu 3 ile birleşir.

8 ve sabit 9 kontak kapalıdır ve bunların içinden akım bobini 6 akar.

Kısa devre durumunda, bobindeki akım artar ve armatür 7, devrenin üstesinden gelir.

Ayar yayının 4 hareketi aşağı doğru hareket eder. Armatür, kapatma koluna 3 etki eder ve onu tutma kolundan 2 ayırır.

Açma yayının 5 etkisi altındaki hareketli kontak 8 döner

saat yönünün tersine ve sabit 9 ile açılır.

Devre kesici 1'i kapatmak için tutamak, orta düzey konum

anahtarın açıldığını belirlemenin kolay olduğu otomatik olarak.

Pirinç. 4.15. Havai sürümün kinematik diyagramı:

1 - otobüs, 2 - çekirdek; 3 - çapa, 4 - kapatma silindiri; 5 - bağlantı kesme çubuğu

jin; 6 - ayırma kolu; 7 - kapatma silindirinin omzu; 8 - ayarlama

ceviz

İncirde. 4.12, maksimum sürümün tasarımlarından birini gösterir

Aşırı akım röle bobini olarak akım taşıyan bir bara kullanır.

çekirdeğin üzerine yerleştirildiği 1'de 2. Rölenin armatüründe 3, bir bağlantı kesme kolu 6 takılıdır,

serbest bırakma silindiri 4 ile temas halinde. Serbest bırakma yayı 5 geri çekilir

Kol 6'yı aşağı doğru ayırın.

Kısa devre durumunda, armatür 3, çekirdek 2'ye çekilir.

chag 6, ayar yayının 5 karşı etkisinin üstesinden gelir, saat yönünde döner

Oi ekseni etrafındaki ok, kapatma silindirinin 4 çıkıntılı omzuna 7 çarpar. Silindir, hareket eden O ekseni etrafında saat yönünün tersine döner.

anahtar kontaklarının açılmasına yol açar.

Çalışma akımının değeri (ayar akımı) somun 8 kullanılarak ayarlanır. Yay 5 bu somunla ne kadar gerilirse, ayar akımı o kadar yüksek olur ve bunun tersi de geçerlidir.

ağız. Yaya bir işaretçi oku bağlanır, ölçek boyunca kayar, derecelendirilir

anma akımının kesirlerinde nuh, örneğin, 0.7; 1.0; 1.5; 1.7; 2.0.

Bu anahtarlama cihazlarının diğer tüm benzer cihazlardan farkı, yeteneklerin karmaşık birleşimidir:

1. kontakları aracılığıyla güçlü elektrik akışlarının güvenilir iletimi nedeniyle sistemdeki nominal yükü uzun süre korumak;

2. Elektrik devresindeki gücü hızla keserek işletim ekipmanını kazara oluşan arızalardan korumak için.

Ekipmanın normal çalışma koşulları altında, operatör aşağıdakileri sağlayarak yükleri devre kesicilerle manuel olarak değiştirebilir:

farklı güç şemaları;

ağ yapılandırmasını değiştirme;

ekipmanın işten çıkarılması.

Acil durumlar elektriksel sistemler ah anında ve kendiliğinden ortaya çıkar. Bir kişi, görünümlerine hızlı bir şekilde cevap veremez ve bunları ortadan kaldırmak için önlemler alamaz. Bu işlev, devre kesicide yerleşik olarak bulunan otomatik cihazlara atanmıştır.

Enerji endüstrisinde, elektrik sistemlerinin akım türüne göre bölünmesi kabul edilir:

devamlı;

alternatif sinüzoidal.

Ek olarak, aşağıdakiler için voltajın büyüklüğüne göre bir ekipman sınıflandırması vardır:

düşük voltaj - bin volttan az;

yüksek voltaj - diğer her şey.

Bu sistemlerin tüm türleri için, tekrarlanan çalışma için tasarlanmış kendi devre kesicileri oluşturulur.

AC devreleri

İletilen elektriğin gücüne göre, alternatif akım devrelerindeki otomatik anahtarlar geleneksel olarak şu şekilde ayrılır:

1. modüler;

2. kalıplanmış bir durumda;

3. güç havası.

Modüler tasarımlar

Genişliği 17,5 mm'nin katları olan küçük standart modüller şeklinde özel bir tasarım, Din-ray üzerine montaj imkanı ile adlarını ve tasarımlarını belirler.

Bu devre kesicilerden birinin iç yapısı resimde gösterilmiştir. Gövdesi hariç tamamen dayanıklı dielektrik malzemeden yapılmıştır.

Besleme ve giden kablolar sırasıyla üst ve alt terminal kelepçesine bağlanır. Anahtarın durumunun manuel kontrolü için iki sabit konumlu bir kol takılıdır:

üst kısım, kapalı bir güç kontağı üzerinden akım sağlamak için tasarlanmıştır;

alt - güç kaynağı devresinde bir kesinti sağlar.

Bu makinelerin her biri için tasarlanmıştır uzun iş belirli bir değerde (In). Yük büyürse, güç kontağı kopar. Bunun için kasanın içine iki tür koruma yerleştirilmiştir:

1. termal salınım;

2. akım kesme.

Çalışmalarının prensibi, koruma çalışma süresinin yük akımına veya içinden geçen arızaya bağımlılığını ifade eden zaman-akım karakteristiğini açıklamayı mümkün kılar.

Resimde gösterilen grafik, kesme çalışma bölgesi nominal akımın 5 ÷ 10 katı olarak seçildiğinde belirli bir devre kesici içindir.

İlk aşırı yükte, artan bir akımla kademeli olarak ısınan, eğilen ve bağlantı kesme mekanizmasına hemen değil, belirli bir zaman gecikmesiyle etki eden bir termal salınım yapılır.

Bu şekilde, tüketicilerin kısa süreli bağlantılarıyla ilişkili küçük aşırı yüklenmelerin kendi kendini ortadan kaldırmasına ve gereksiz kapatmaları ortadan kaldırmasına izin verir. Yük, kabloların ve yalıtımın kritik ısınmasını sağlıyorsa, güç kontağı kopar.

Korunan devrede, enerjisiyle ekipmanı yakabilen bir acil durum akımı oluştuğunda, elektromanyetik bir bobin devreye girer. Bir darbe ile, oluşan yükün dalgalanması nedeniyle, limit dışı modunu anında durdurmak için çekirdeği bağlantı kesme mekanizmasına atar.

Grafik, kısa devre akımları ne kadar yüksek olursa, elektromanyetik serbest bırakma ile bağlantılarının o kadar hızlı kesildiğini gösterir.

Ev tipi otomatik buhar sigortası aynı prensiplere göre çalışır.

Büyük akımlar kesildiğinde, enerjisi kontakları yakabilecek bir elektrik arkı oluşur. Etkisini ortadan kaldırmak için, devre kesicilerde ark deşarjını küçük akışlara bölen ve soğutma nedeniyle bunları söndüren bir ark söndürme odası kullanılır.

Modüler yapıların çok sayıda kesintisi

Elektromanyetik serbest bırakmalar, başladıklarında farklı geçici akımlar oluşturdukları için belirli yüklerle çalışacak şekilde ayarlanır ve eşleştirilir. Örneğin, açma sırasında çeşitli lambalar filamentin değişen direnci nedeniyle kısa süreli ani akım, nominal değerin üç katına yaklaşabilir.

Bu nedenle soket grubu apartmanlar ve aydınlatma devreleri için, "B" tipi bir zaman-akım karakteristiğine sahip otomatik anahtarların seçilmesi gelenekseldir. 3 ÷ 5 In'dir.

Asenkron motorlar, tahrikli bir rotoru döndürürken daha yüksek aşırı yük akımlarına neden olur. Onlar için "C" veya - 5 ÷ 10 In karakteristikli makineleri seçin. Zaman ve akımda yaratılan marj nedeniyle motorun dönmesine izin verir ve gereksiz kapatmalar olmadan çalışma moduna girmesi garanti edilir.

Endüstriyel üretimde, takım tezgahlarında ve mekanizmalarda, daha fazla aşırı yük oluşturan motorlara bağlı yüklü sürücüler vardır. Bu amaçlar için, 10 ÷ 20 In dereceli otomatik "D" karakteristik anahtarları kullanılır. Aktif endüktif yüklere sahip devrelerde çalışırken kendilerini kanıtlamışlardır.

Ek olarak, makineler, özel amaçlar için kullanılan üç tür standart zaman-akım karakteristiğine daha sahiptir:

1. "A" - aktif yük ile uzun kablolama veya 2 ÷ 3 In değerinde yarı iletken cihazların korunması için;

2. "K" - belirgin endüktif yükler için;

3. "Z" - elektronik cihazlar için.

Farklı üreticilerin teknik belgelerinde, son iki tip için kesme oranı biraz farklı olabilir.

Bu cihaz sınıfı, daha yüksek akımları değiştirme yeteneğine sahiptir. modüler yapılar... Yükleri 3,2 kiloampere kadar değerlere ulaşabilir.

Modüler yapılarla aynı prensiplere göre üretilirler, ancak artan yükün iletilmesi için artan gereksinimleri dikkate alarak, onlara nispeten küçük boyutlar ve yüksek teknik kalite vermeye çalışıyorlar.

Bu makineler endüstriyel tesislerde güvenli çalışma için tasarlanmıştır. Nominal akımın değerine göre, geleneksel olarak 250, 1000 ve 3200 amper'e kadar yükleri değiştirme kabiliyetine sahip üç gruba ayrılırlar.

Kasalarının yapıcı tasarımı: üç veya dört kutuplu modeller.

Güç hava anahtarları

Endüstriyel tesislerde çalışırlar ve 6,3 kiloampere kadar çok ağır akımları idare ederler.

Bu en çok karmaşık cihazlar alçak gerilim ekipmanının anahtarlama cihazları. Yüksek güç dağıtım tesisleri için giriş ve çıkış cihazı olarak elektrik sistemlerinin çalıştırılması ve korunmasında ve jeneratör, trafo, kapasitör veya güçlü elektrik motorlarının bağlanmasında kullanılırlar.

Bunların şematik bir temsili dahili cihaz resimde gösterilmiştir.

Burada, güç kontağının çift kırılması hali hazırda kullanılır ve bağlantı kesmenin her iki tarafında ızgaralarla ark söndürme odaları kurulur.

Çalışma algoritması, kapama bobinini, kapama yayı, yay yüklemesinin motor tahrikini ve otomasyon elemanlarını içerir. Akan yükleri izlemek için koruyucu ve ölçüm sargılı bir akım trafosu entegre edilmiştir.

Yüksek gerilim ekipmanı için devre kesiciler çok karmaşıktır teknik cihazlar ve her voltaj sınıfı için kesinlikle ayrı ayrı yapılır. Genellikle kullanılırlar.

Onlara gereklilikler uygulanır:

yüksek güvenilirlik;

güvenlik;

verim;

kullanım kolaylığı;

çalışma sırasında göreceli gürültüsüzlük;

optimal maliyet.

Ne zaman kırılır yükler acil kapatma, çok güçlü bir yay eşliğinde. Söndürmek için kullanılır Farklı yollar devreyi özel bir ortamda kırmak dahil.

Bu anahtar şunları içerir:

iletişim sistemi;

ark söndürme cihazı;

canlı parçalar;

yalıtımlı muhafaza;

sürüş mekanizması.

Bu anahtarlama cihazlarından biri fotoğrafta gösterilmiştir.

İçin Kaliteli iş bu tür yapılardaki devreler, çalışma voltajına ek olarak şunları dikkate alır:

açık durumda güvenilir iletimi için yük akımının nominal değeri;

açma mekanizmasının dayanabileceği rms değerinde maksimum kısa devre akımı;

devre kopması anındaki aperiyodik akımın izin verilen bileşeni;

otomatik tekrar kapama yetenekleri ve iki AR çevrimi.

Açma sırasında arkı söndürme yöntemlerine göre, anahtarlar şu şekilde sınıflandırılır:

sıvı yağ;

vakum;

hava;

SF6 gazı;

otogaz;

elektromanyetik;

otomatik pnömatik.

Güvenilir ve rahat çalışma bir veya daha fazla enerji türünü veya bunların kombinasyonlarını kullanabilen bir tahrik mekanizması ile donatılmıştır:

eğilmiş yay;

kaldırılmış yük;

baskı yapmak sıkıştırılmış hava;

solenoidden elektromanyetik darbe.

Kullanım koşullarına bağlı olarak, bir ila 750 kilovolt dahil olmak üzere voltaj altında çalışabilme özelliği ile oluşturulabilirler. Doğal olarak, sahip oldukları farklı tasarım... ölçüler, otomatik ve uzaktan kumanda, güvenli çalışma için korumaların ayarlanması.

Bu tür devre kesicilerin yardımcı sistemleri çok karmaşık dallı bir yapıya sahip olabilir ve özel teknik binalarda ek paneller üzerine yerleştirilebilir.

DC devreleri

Bu ağlarda farklı yeteneklere sahip çok sayıda devre kesici de çalışır.

1000 volta kadar elektrikli ekipman

Din rayına monte edilebilen modern modüler cihazlar burada toplu olarak tanıtılmaktadır.

Panellerin duvarlarına vidalı bağlantılarla sabitlenen AE ve benzeri eski otomatik makinelerin sınıflarını başarıyla tamamlarlar.

DC modüler tasarımlar, alternatif voltajlı muadilleriyle aynı yapıya ve çalışma prensibine sahiptir. Bir veya birkaç ünite ile gerçekleştirilebilir ve yüke göre seçilirler.

1000 voltun üzerindeki elektrikli ekipman

Doğru akım için yüksek voltajlı devre kesiciler, elektroliz tesislerinde, metalurji sanayi tesislerinde, demiryolu ve kentsel elektrikli ulaşımda ve enerji işletmelerinde kullanılmaktadır.

Ana teknik gereksinimler bu tür cihazların çalışması, alternatif akım muadillerine karşılık gelir.

Hibrit kırıcı

İsveç-İsviçre şirketi ABB'den bilim adamları, cihazında iki güç yapısını birleştiren bir yüksek voltajlı DC devre kesici geliştirmeyi başardı:

1. SF6 gazı;

2. vakum.

Hibrit (HVDC) olarak adlandırıldı ve aynı anda iki ortamda sıralı ark söndürme teknolojisini kullanıyor: kükürt heksaflorür ve vakum. Bunun için aşağıdaki cihaz monte edilmiştir.

Hibrit vakum devre kesicinin üst barasına voltaj uygulanır ve SF6 devre kesicinin alt barasından voltaj kesilir.

Her iki anahtarlama cihazının güç parçaları seri olarak bağlanır ve bireysel sürücüleri tarafından kontrol edilir. Aynı anda çalışabilmeleri için, komutları bir fiber optik kanal üzerinden bağımsız güç kaynağı ile kontrol mekanizmasına ileten senkronize bir koordinat operasyonları kontrol cihazı oluşturuldu.

Yüksek hassasiyetli teknolojilerin kullanılması nedeniyle, tasarımcılar her iki sürücünün aktüatörlerinin eylemlerinin koordinasyonunu bir mikrosaniyeden daha kısa bir zaman aralığına sığdırmayı başardılar.

Devre kesici, bir tekrarlayıcı aracılığıyla güç hattına yerleştirilmiş bir röle koruma ünitesinden kontrol edilir.

Hibrit devre kesici, birleşik özelliklerinin kullanımıyla kompozit SF6 ve vakum yapılarının verimliliğini önemli ölçüde artırmayı mümkün kılmıştır. Aynı zamanda, diğer analoglara göre avantajları gerçekleştirmek mümkün oldu:

1. yüksek voltajda kısa devre akımlarını güvenilir şekilde kesme yeteneği;

2. Boyutları önemli ölçüde azaltmayı mümkün kılan güç elemanlarının değiştirilmesini gerçekleştirmek için küçük bir çaba olasılığı. buna göre, ekipman maliyeti;

3. bir trafo merkezinde ayrı bir devre kesicinin veya kompakt cihazların bir parçası olarak çalışan yapıların oluşturulması için çeşitli standartların uygulanmasının mevcudiyeti;

4. Hızla artan iyileşme stresinin etkilerini ortadan kaldırma yeteneği;

5. 145 kilovolt ve üzeri gerilimlerle çalışmak için temel modül oluşturma imkanı.

Tasarımın ayırt edici bir özelliği, diğer tasarımların güç cihazlarıyla gerçekleştirilmesi neredeyse imkansız olan 5 milisaniyede bir elektrik devresini kırma yeteneğidir.

Hibrit devre kesici cihaz, MIT (Massachusetts Teknoloji Enstitüsü) Teknoloji İncelemesine göre yılın ilk on geliştirmesi arasında yer aldı.

Diğer elektrikli ekipman üreticileri de benzer araştırmalar yapmaktadır. Onlar da belirli sonuçlara ulaştı. Ancak ABB bu konuda onlardan önde. Yönetimi, AC gücünün iletiminin büyük kayıplara neden olduğuna inanıyor. Yüksek voltajlı doğrudan voltaj devreleri kullanılarak önemli ölçüde azaltılabilirler.