Devre kesici nedir?

Şalter(otomatik), elektrik şebekesini aşırı akımlardan korumak için tasarlanmış bir anahtarlama cihazıdır, yani. kısa devrelere ve aşırı yüklere karşı.

"Anahtarlama" tanımı, bu cihazın elektrik devrelerini açıp kapatabileceği, başka bir deyişle onları değiştirebileceği anlamına gelir.

Devre kesiciler, elektrik devresini kısa devrelerden koruyan bir elektromanyetik serbest bırakma ve kombine bir serbest bırakma ile birlikte gelir - elektromanyetik serbest bırakmaya ek olarak, devreyi aşırı yükten koruyan bir termal serbest bırakma kullanıldığında.

Not: PUE gereksinimlerine uygun olarak, ev elektrik şebekeleri hem kısa devrelerden hem de aşırı yükten korunmalıdır, bu nedenle ev elektrik kablolarını korumak için birleşik serbest bırakmalı makineler kullanılmalıdır.

Devre kesiciler tek kutuplu (tek fazlı ağlarda kullanılır), iki kutuplu (tek fazlı ve iki fazlı ağlarda kullanılır) ve üç kutuplu (üç fazlı ağlarda kullanılır) olarak ayrılır, ayrıca dört-fazlı ağlarda kullanılır. kutuplu devre kesiciler (TN-S topraklama sistemli üç fazlı ağlarda kullanılabilir).

1. Devre kesicinin cihazı ve çalışma prensibi.

Aşağıdaki şekil gösterir devre kesici cihaz kombine salıverme ile, yani hem elektromanyetik hem de termal serbest bırakmaya sahip.

1.2 - sırasıyla, kabloyu bağlamak için alt ve üst vida terminalleri

3 - hareketli temas; 4 - ark oluğu; 5 - esnek iletken (devre kesicinin hareketli parçalarını bağlamak için kullanılır); 6 - bobin elektromanyetik salınım; 7 - elektromanyetik salınımın özü; 8 - termal salınım (bimetalik plaka); 9 - serbest bırakma mekanizması; 10 - kontrol kolu; 11 - mandal (makineyi bir DIN rayına monte etmek için).

Şekildeki mavi oklar, devre kesiciden geçen akımın yönünü gösterir.

Devre kesicinin ana elemanları elektromanyetik ve termal salınımlardır:

elektromanyetik yayın kısa devre akımlarına karşı elektrik devresinin korunmasını sağlar. Merkezinde çekirdek (7) bulunan, özel bir yay üzerine monte edilmiş bir bobin (6) olup, normal çalışmada elektromanyetik indüksiyon yasasına göre bobinden geçen akım, çekirdeği çeken bir elektromanyetik alan oluşturur. Ancak bobinin içinde, bu elektromanyetik alanın kuvvetleri, çekirdeğin üzerine kurulu olduğu yayın direncini aşmak için yeterli değildir.

Kısa devre olması durumunda, elektrik devresindeki akım, devre kesicinin anma akımından birkaç kat daha yüksek bir değere anında yükselir, elektromanyetik serbest bırakma bobininden geçen bu kısa devre akımı, üzerine etki eden elektromanyetik alanı arttırır. Çekme kuvveti, bobinin içinde hareket eden direnç yaylarının üstesinden gelmek için yeterli olacak şekilde, çekirdek devre kesicinin hareketli kontağını açarak devrenin enerjisini keser:

Bir kısa devre durumunda (yani, akımın birkaç kat ani artışı ile), elektromanyetik serbest bırakma, elektrik devresini saniyenin çok küçük bir bölümünde kapatır.

Termal yayın elektrik devresinin aşırı yük akımlarına karşı korunmasını sağlar. Elektrik ekipmanı ağa toplam gücü aşan bir güçle bağlandığında aşırı yük meydana gelebilir. izin verilen yük bu ağ, kabloların aşırı ısınmasına, elektrik kablolarının yalıtımının tahrip olmasına ve arızasına neden olabilir.

Termal salma, bimetalik bir plakadır (8). Bimetalik plaka - bu plaka, ısıtıldığında farklı genleşme katsayılarına sahip iki farklı metal plakasından (aşağıdaki şekilde metal "A" ve metal "B") lehimlenir.

Devre kesicinin anma akımını aşan bir akım bimetalik plakadan geçtiğinde, plaka ısınmaya başlarken "B" metali ısıtıldığında daha yüksek bir genleşme katsayısına sahiptir, yani. ısıtıldığında, bimetal plakanın eğriliğine yol açan metal "A" dan daha hızlı genişler, bükülmesi, hareketli kontağı (3) açan serbest bırakma mekanizmasına (9) etki eder.

Termal serbest bırakmanın tepki süresi, makinenin nominal akımının güç kaynağı ağının aşırı akımının büyüklüğüne bağlıdır, bu fazlalık ne kadar büyük olursa, serbest bırakma o kadar hızlı çalışır.

Kural olarak, termik serbest bırakma, devre kesicinin nominal akımının 1,13-1,45 katı akımlarda açılırken, nominal akımın 1,45 katı bir akımda, termik serbest bırakma makineyi 45 dakika - 1 saat sonra kapatır.

Yük altında devre kesicinin herhangi bir bağlantısının kesilmesiyle, hareketli kontak (3) üzerinde, kontağın kendisi üzerinde yıkıcı bir etkiye sahip olan bir elektrik arkı oluşur ve bağlantısı kesilen akım ne kadar yüksek olursa, elektrik arkı o kadar güçlü ve o kadar büyük olur. yıkıcı hava eylem. Devre kesicideki elektrik arkından kaynaklanan hasarı en aza indirmek için, bu plakaların arasına düşen ayrı, paralel plakalardan oluşan ark oluğuna (4) yönlendirilir, elektrik arkı ezilir ve sönümlenir.

3. Otomatik anahtarların işaretlenmesi ve özellikleri.

BA47-29- devre kesicinin tipi ve serisi

Anma akımı- devre kesicinin uzun süre çalışabileceği elektrik şebekesinin maksimum akımı acil kapatma zincirler.

anma gerilimi- devre kesicinin tasarlandığı maksimum şebeke gerilimi.

PC'ler- devre kesicinin nihai kesme kapasitesi. Bu şekil, performansını korurken bu devre kesiciyi kapatabilecek maksimum kısa devre akımını göstermektedir.

Bizim durumumuzda, PKS 4500 A (Amper) olarak belirtilir; bu, kısa devre akımı (kısa devre) 4500 A'ya eşit veya daha az olduğunda, devre kesicinin elektrik devresini açabileceği ve iyi durumda kalabileceği anlamına gelir. , eğer kısa devre akımı bu rakamı aşarsa, makinenin hareketli kontaklarını eritmek ve birbirine kaynak yapmak mümkün olur.

açma karakteristiği- devre kesici korumasının çalışma aralığını ve bu işlemin gerçekleştiği süreyi belirler.

Örneğin, bizim durumumuzda, "C" karakteristiğine sahip otomatik bir makine sunulmaktadır, yanıt aralığı 5 I n ila 10 I n arasındadır. (I n - makinenin anma akımı), yani. 5 * 32 \u003d 160A'dan 10 * 32 + 320'ye kadar, bu, makinemizin 160 - 320 A akımlarında anında devre kapatması sağlayacağı anlamına gelir.

4. Devre kesici seçimi

Makine seçimi aşağıdaki kriterlere göre yapılır:

- Kutup sayısına göre: tek fazlı bir ağ için bir ve iki kutuplu, üç fazlı bir ağda üç ve dört kutuplu kullanılır.

- Anma gerilimine göre: Devre kesicinin anma gerilimi, koruduğu devrenin anma gerilimine eşit veya daha büyük olmalıdır:

senisim AB⩾ senisim ağlar

- Anma akımına göre:Devre kesicinin gerekli anma akımını aşağıdaki dört yoldan biriyle belirleyebilirsiniz:

1. Bizim yardımıyla.
2. Bizim yardımıyla.
3. Aşağıdaki tablo yardımıyla:

1. Aşağıdaki yöntemi kullanarak kendinizi hesaplayın:

Devre kesicinin anma akımı, koruduğu devrenin anma akımından büyük veya ona eşit olmalıdır, yani. bu elektrik şebekesinin tasarlandığı akım:

iisim AB⩾ ikalk. ağlar

Elektrik şebekesinin anma akımı (şebekeyi hesaplıyorum) bizimki kullanılarak belirlenebilir veya aşağıdaki formülü kullanarak kendiniz hesaplayabilirsiniz:

ikalk. ağlar= Pağlar/(U ağı *K)

burada: P ağı - ağ gücü, watt; U ağı - ağ voltajı (220V veya 380V); K - katsayısı (Tek fazlı bir ağ için: K=1; Üç fazlı bir ağ için: K=1.73).

Ağın gücü, evdeki tüm elektrik alıcılarının güçlerinin toplamı olarak tanımlanır:

Pağlar=(P 1 + P 2 …+ P n)*K s

nerede: P 1 , P 2 , Pn- bireysel elektrik alıcılarının gücü; k- ağa yalnızca 1 güç alıcısı veya ağa aynı anda bağlı bir grup güç alıcısı bağlıysa talep katsayısı (K c \u003d 0,65 ila 0,8 arası) K c \u003d 1.

Ağın gücü olarak, kullanım için izin verilen maksimum gücü de alabilirsiniz, örneğin özellikler, varsa proje veya güç kaynağı anlaşması.

Şebeke akımını hesapladıktan sonra, en yakın olanı alırız. makinenin nominal akımının standart değeri A: 4A, 5A, 6A, 8A, 10A, 13A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A, 63A vb.

NOT: Yukarıda açıklanan yönteme ek olarak, devre kesicinin basitleştirilmiş bir hesaplama olasılığı vardır, bunun için gereklidir:

1. Yukarıdaki formülü kullanarak ağın gücünü kilowatt (1 kilowatt \u003d 1000 watt) olarak belirleyin:

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

2. Hesaplanan ağ gücünü dönüştürme faktörü ile çarparak ağ akımını belirleyin ( kp) eşittir: 1,52 - 380 Volt'luk bir ağ için veya 4,55 - 220 Volt ağ için:

iağlar= Pağlar*Kp, Amper

3. Hepsi bu. Şimdi, önceki durumda olduğu gibi, şebeke akımının elde edilen değeri, makinenin anma akımının en yakın yüksek standart değerine yuvarlanır.

Ve sonunda yanıt karakteristiğini seç(yukarıdaki özellik tablosuna bakın). Örneğin, tüm evin elektrik kablolarını korumak için otomatik bir makine kurmamız gerekiyorsa, elektrik aydınlatması ve soket grubu iki farklı makineye bölünmüştür, daha sonra aydınlatma için "B" karakteristiğine sahip bir makine ve prizler için - "C" karakteristiğine sahip bir makine kurabilirsiniz, elektrik motorunu korumak için otomatik bir makineye ihtiyacınız varsa, "D" karakteristiğini seçin.

İşte bir hesaplama örneği: Aşağıdaki pantografların bulunduğu bir ev var:

• Çamaşır makinesi 800 watt (W) (0,8kW'a eşdeğer)
• Mikrodalga - 1200W
• Elektrikli fırın - 1500 W
• Buzdolabı - 300 W
• Bilgisayar - 400W
• Elektrikli su ısıtıcısı – 1200W
• televizyon - 250W
• Elektrikli aydınlatma - 360 W

Şebeke gerilimi: 220 Volt

Talep katsayısını 0,8'e eşit alıyoruz

O zaman ağın gücü şuna eşit olacaktır:

Devre kesiciler, görevi elektrik hattını, yalıtım tabakasının daha fazla erimesi ve yangın ile kablonun aşırı ısınmasına neden olabilecek güçlü bir akımın etkilerinden korumak olan cihazlardır. Akım gücünde bir artış, cihazların toplam gücü, kablonun enine kesitinde dayanabileceği değeri aştığında meydana gelen çok fazla yükten kaynaklanabilir - bu durumda, makine hemen kapanmaz, ancak sonra tel belli bir dereceye kadar ısınır. Bir kısa devre sırasında, akım bir saniyeden çok kısa bir süre içinde birçok kez artar ve cihaz buna hemen tepki vererek devreye elektrik beslemesini anında durdurur. Bu yazıda size devre kesicilerin ne tür olduğunu ve özelliklerini anlatacağız.

Otomatik koruyucu anahtarlar: sınıflandırma ve farklılıklar

Bireysel olarak kullanılmayan kaçak akım cihazlarının yanı sıra 3 tip devre kesici bulunmaktadır. Farklı boyutlarda yükler ile çalışırlar ve tasarımlarında birbirlerinden farklıdırlar. Bunlar şunları içerir:

• Modüler AV. Bu cihazlar, önemsiz büyüklükteki akımların aktığı ev ağlarına monte edilir. Genellikle 1 veya 2 direğe ve 1,75 cm'nin katları olan bir genişliğe sahiptirler.

• Döküm anahtarları. 1 kA'ya kadar akımlarla endüstriyel ağlarda çalışmak üzere tasarlanmıştır. Döküm bir durumda yapıldı, bu yüzden isimlerini aldılar.
• Hava elektrik makineleri. Bu cihazlar 3 veya 4 kutuplu olarak mevcuttur ve 6,3 kA'ya kadar akımlara dayanabilir. Yüksek güçlü tesisatların olduğu elektrik devrelerinde kullanılır.

Başka bir devre kesici türü daha var - diferansiyel. Bunları ayrı ayrı düşünmüyoruz, çünkü bu tür cihazlar bir RCD içeren sıradan devre kesiciler.

Sürüm türleri

Sürümler, AB'nin ana çalışma bileşenleridir. Görevleri, izin verilen akım değeri aşıldığında devreyi kesmek ve böylece elektrik beslemesini durdurmaktır. Dekuplaj ilkesinde birbirinden farklı olan bu cihazların iki ana türü vardır:

• Elektromanyetik.
• Termal.

Elektromanyetik tip ayırıcılar, devre kesicinin neredeyse anında çalışmasını sağlar ve içinde aşırı akım kısa devre oluştuğunda devre bölümünün enerjisini keser.

Bunlar, büyük bir akımın etkisi altında çekilen ve açma elemanının çalışmasına neden olan bir çekirdeğe sahip bir bobindir (solenoid).

Termal salınımın ana kısmı bimetalik bir plakadır. Makineden nominal değeri aşan bir akım geçtiğinde Koruyucu cihaz, plaka ısınmaya başlar ve yana doğru bükülerek devreyi çalıştıran ve enerjisini kesen bağlantı kesme elemanına dokunur. Termal tahliyenin çalışması için gereken süre, plakadan geçen aşırı yük akımının büyüklüğüne bağlıdır.

Bazı modern cihazlar, minimum (sıfır) sürüm ile bir seçenek olarak donatılmıştır. Cihazın teknik verilerine karşılık gelen voltaj sınır değerinin altına düştüğünde AV'yi kapatma işlevini yerine getirirler. Ayrıca, santrale yaklaşmadan sadece kapatmakla kalmayıp aynı zamanda AB'yi de açabileceğiniz uzaktan sürümler de vardır.

Bu seçeneklerin varlığı, cihazın maliyetini önemli ölçüde artırır.

Kutup sayısı

Daha önce de belirtildiği gibi, devre kesicinin kutupları vardır - birden dörde.

Sayılarına göre bir devre için bir cihaz seçmek zor değil, sadece nerede kullanıldığını bilmeniz gerekiyor. farklı şekiller AB:

• Soketler içeren hatları korumak için tekli terminaller kurulur ve aydınlatma. Sıfırı yakalamadan bir faz teline monte edilirler.
• İki kutuplu, bağlı olduğu devreye dahil edilmelidir. Aletler yeterince yüksek güce sahip (kazanlar, çamaşır makineleri, elektrikli sobalar).
• Üç terminalli ağlar, yarı endüstriyel ölçekteki ağlara monte edilir; sondaj pompaları veya atölye ekipmanı.
• Dört kutuplu AB'ler, dört kabloyla elektrik kablolarını kısa devrelerden ve aşırı yüklenmelerden korumanıza olanak tanır.

Farklı kutuplardaki makinelerin kullanımı - aşağıdaki videoda:

Devre kesicilerin özellikleri

Makinelerin başka bir sınıflandırması daha vardır - özelliklerine göre. Bu gösterge, koruma cihazının anma akımının aşılmasına karşı hassasiyet derecesini gösterir. İlgili işaret, akımda bir artış olması durumunda cihazın ne kadar hızlı tepki vereceğini gösterecektir. Bazı AB türleri anında çalışır, bazıları ise zaman alır.

Cihazların hassasiyetlerine göre aşağıdaki işaretler vardır:

• A. Bu tip kırıcılar en hassas olanlardır ve yükteki artışa anında tepki verirler. Pratik olarak ev ağlarına kurulmazlar, yardımlarıyla yüksek hassasiyetli ekipmanlarla devreleri korurlar.
• B. Bu devre kesiciler, akım arttığında hafif bir gecikme ile çalışır. Genellikle pahalı olan hatlara dahil edilirler. Ev aletleri(LCD TV'ler, bilgisayarlar ve diğerleri).
• C. Bu tür cihazlar, ev ağlarında en yaygın olanlardır. Kapanmaları, akım gücündeki artıştan hemen sonra değil, bir süre sonra gerçekleşir, bu da onu hafif bir farkla normalleştirmeyi mümkün kılar.
• D. Bu cihazların akımdaki artışa duyarlılığı, listelenen tüm türler arasında en düşük olanıdır. Çoğunlukla binaya yaklaşma hattındaki kalkanlara kurulurlar. Apartman makineleri için sigorta sağlıyorlar ve herhangi bir nedenle çalışmazlarsa genel şebekeyi kapatıyorlar.

Makine seçiminin özellikleri

Bazı insanlar, en güvenilir devre kesicinin, en fazla akımı kaldırabilen, yani en fazla devre korumasını sağlayabileceği anlamına gelir. Bu mantıktan hareketle, herhangi bir ağa hava tipi bir makine bağlanabilir ve tüm sorunlar çözülecektir. Ancak, durum hiç de öyle değil.

ile devreleri korumak için çeşitli parametreler uygun özelliklere sahip cihazlar yüklemeniz gerekir.

AB seçimindeki hatalar, hoş olmayan sonuçlarla doludur. Normal bir ev devresine yüksek güçlü bir koruyucu cihaz bağlarsanız, akım değeri kablonun dayanabileceğinden çok daha yüksek olsa bile devrenin enerjisini kesmez. Yalıtım tabakası ısınacak, sonra erimeye başlayacak, ancak kapanma olmayacak. Gerçek şu ki, kablo için yıkıcı olan mevcut güç AB derecesini geçmeyecek ve cihaz acil bir durum olmadığını “düşünecek”. Yalnızca erimiş yalıtım kısa devreye neden olduğunda makine kapanır, ancak o zamana kadar bir yangın başlamış olabilir.

İşte çeşitli elektrik şebekeleri için makinelerin derecelendirmelerini gösteren bir tablo.

Cihaz, hattın dayanabileceğinden ve bağlı cihazların sahip olduğu güçten daha az güç için tasarlanmışsa, devre normal şekilde çalışamayacaktır. Ekipman açıldığında, AB sürekli olarak devre dışı kalacak ve sonunda yüksek akımların etkisi altında “yapışkan” temaslar nedeniyle başarısız olacaktır.

Videodaki devre kesici türleri hakkında açıkça:

Çözüm

Bu yazımızda özelliklerini ve çeşitlerini incelediğimiz devre kesici, elektrik hattını güçlü akımların vereceği zararlardan koruyan çok önemli bir cihazdır. Otomatik makineler tarafından korunmayan şebekelerin işletilmesi Elektrik Tesisatı Kuralları tarafından yasaklanmıştır. En önemli şey, belirli bir ağ için uygun olan doğru AB tipini seçmektir.

yaelektrik.ru

Sürüm tanımı

Yayıncılar ikiye böl koşullu gruplar:

• Devre kesiciler;

Altında aşırı akım

Aşırı yük akımı
Kısa devre akımı (kısa devre)

Bu nedenle, en kısa sürede r→ 0'a, ardından i→ sonsuza.

Termal yayın

Termal salma, bimetalik bir plakadırısıtıldığında, serbest ayrılma mekanizması üzerinde bükülür ve hareket eder.
Bimetalik bir plaka, iki metal şeridin mekanik olarak bağlanmasıyla yapılır. Farklı termal genleşme katsayılarına sahip iki malzeme seçilir ve lehimleme, perçinleme veya kaynaklama yoluyla birbirine bağlanır.
Bimetalik bir plakadaki alt malzemenin ısıtıldığında üst metalden daha az uzadığını varsayalım, sonra bükülme aşağı doğru gerçekleşecektir.

Termal serbest bırakma, aşırı yük akımlarına karşı koruma sağlar ve belirli çalışma modları için yapılandırılır.

Örneğin, BA 51-35 serisinin bir ürünü için aşırı yük tahliyesi +30ºС sıcaklıkta şu şekilde kalibre edilir:

• koşullu açmasız akım 1,05 In (zaman In ≤ 63A için 1 saat ve In ≥ 80A için 2 saat);
• AC için 1,3 In ve AC için 1,35 In koşullu açma akımı doğru akım.

1.05 In - gösterimi, anma akımının katları anlamına gelir. Örneğin, In = 100A nominal akımla, geleneksel açmasız akım 105A'dır.
Zaman-akım özelliklerinde (grafikler her zaman fabrika kataloglarında mevcuttur), termal ve elektromanyetik salınımların tepki süresinin akan aşırı akımın değerine bağımlılığı açıkça gösterilmektedir.

Avantajlar:

• sürtünme yüzeyleri yok;
• iyi titreşim direncine sahip;
• kirliliği kolayca tolere eder;
• tasarım basitliği → düşük fiyat.

Dezavantajları:

• sürekli elektrik enerjisi tüketir;
• ortam sıcaklığındaki değişikliklere duyarlı;
• üçüncü taraf kaynaklardan ısıtıldıklarında yanlış alarmlara neden olabilirler.

Prensip olarak, bir yarı iletken serbest bırakma ile aynı parçalardan oluşur: bir çalıştırıcı elektromıknatıs, ölçüm cihazları ve bir serbest bırakma kontrol ünitesi.

Çalışma akımı ve tutma süresi, tek fazlı kısa devre ve ani akımlar durumunda korumayı garanti edecek şekilde adım adım ayarlanır.
Örnek: IEK şirketi tarafından üretilen elektronik sürümlü BA 88-43 serisi ürünleri.

Avantajlar:

• kullanıcı için çeşitli ayarlar;
• belirli bir programın yürütülmesinin yüksek doğruluğu;
• sağlık göstergeleri ve operasyon nedenleri;
• yukarı akış ve aşağı akış anahtarları ile mantık seçiciliği.

eksileri:

• yüksek fiyat;
• kırılgan kontrol ünitesi;
• elektromanyetik alanlara maruz kalma.

Şönt bırakma

şant gezisi ile(HP) yürütmek uzaktan kumandaözel devre kesici. Kontrol devresinden bağımsız serbest bırakma bobinine enerji verilir, bir manyetik alan oluşturulur, çekirdek hareket eder ve serbest açma mekanizmasını etkiler.
Şönt serbest bırakma, alternatif veya doğru akım için tasarlanabilir (üretici voltaj aralığını belirtir).
HP, çalışma voltajında ​​0,7 ila 1,2 Un aralığında dalgalanmalara izin verir. Çalışma şekli kısa ömürlüdür.
Bağımsız serbest bırakma tetiklemelerinden sonra, panoya gitmeniz ve devre kesiciyi manuel olarak kurmanız ve ardından açmanız gerekir.
HP'ye bir alternatif olabilir elektromanyetik sürücü- Devre kesiciyi uzaktan kapatıp açmanızı sağlar.

En yaygın kullanım– kontrol eden anahtarlama cihazının uzaktan kapatılması havalandırma sistemi, yangın durumunda. Bir yangın algılandığında, binaya hava (oksijen) verilmemesi için havalandırma kapatılır.

elektrodinamik kuvvetler

Elektrodinamik kuvvetler, B indüksiyonlu bir manyetik alanda bulunan, içinden akım geçen bir iletkene etki eder.
Nominal akım aktığında, elektrodinamik kuvvetler önemsizdir, ancak kısa devre akımı ortaya çıktığında, bu kuvvetler sadece deformasyona ve kırılmaya yol açmayabilir. ayrı parçalar anahtarlama cihazı, aynı zamanda makinenin kendisinin imhası.
Elektrodinamik direnç için, özellikle genel özellikleri azaltma eğilimi olduğunda (iletken parçalar arasındaki mesafeler azalır) ilgili olan özel hesaplamalar yapılır.

bir manyetik alan

Manyetik alan, elektrodinamik kuvvetleri oluşturan faktörlerden biridir.
Manyetik alanlar, başta ölçüm aletleri ve bilgisayarlar olmak üzere elektrikli ekipmanların çalışmasını olumsuz etkiler.

Termal stres (aşırı ısınma)

Bir iletkenden I kuvvetine sahip herhangi bir akım geçtiğinde, çekirdeği ısınır ve bu da yangınlara veya yalıtımın hasar görmesine neden olabilir.
Aşırı akım durumunda aşırı ısınma güncel önem taşır, kısa devreyi engellemezseniz maksimum değerlere ulaşmanızı sağlar.

Anma akımı

Devre kesicinin anma akımı (In ile gösterilir), cihazın sürekli çalışma için tasarlandığı ve koruyucu çalışmayı etkinleştirmediği akım olarak anlaşılır. İşarette belirtilen akım aşılırsa, makine belirli bir süre sonra ağa beslemeyi keser.

Küçük sorumluluk reddi:

• devre kesicinin anma akımı - iletken elemanların hesaplandığı akım;
• termik serbest bırakmanın nominal akımı - serbest bırakma cihazlarının ayarlandığı akım (bundan dolayı açma olmaz).

Aşağıda, nominal akım ile, termal serbest bırakmanın nominal akımını kastediyoruz.
Nominal akım, devre kesicinin tanımlayıcı özelliklerinden biridir, çünkü aşırı akımlar, serbest bırakmaların kontakların açılmasına neden olduğu bu değere göre hesaplanır. Devre kesicinin doğru seçimi için ağın anma akımını bilmeniz gerekir.

Şebekenin anma akımı, güç tüketiminden hesaplanır. Hangi cihazın ne kadar güç tükettiği kesinlikle biliniyor. Toplam güç elde edilir ve ilk yaklaşım olarak oran kullanılır:
P \u003d U I, burada P, watt cinsinden güç tüketimidir, U, volt cinsinden şebeke voltajıdır, I, amper cinsinden şebeke akımıdır.

Ancak bu formül bir DC ağı için geçerlidir, bir AC ağı için her şey çok daha karmaşıktır.
Görünen güç (S), aktif güç (P) ve reaktif gücün (Q) vektör toplamıdır:
S 2 \u003d P 2 + Q 2.
Sırasıyla:

• aktif güç P = I U Cosϕ;
• reaktif güç Q = I U Sinϕ.

Burada ϕ, akımın gerilimi geride bıraktığı veya yönlendirdiği açıdır. Faz ölçerler, reaktif güç faktörünü (Cosϕ) ölçmek için kullanılır.

Anlık açma akımı (koruyucu karakteristik B, C veya D)

Devre kesici, ana kontak grubunun ani açmasına neden olan bir akım ile karakterize edilir. Bu, elektromanyetik salınımı sabitleyen ve devre dışı bırakan bir kısa devre sırasında meydana gelir.

Modüler ve güç devre kesiciler için anlık koruma özelliği farklı şekillerde belirtilir:

• modüler otomatlara koruyucu bir özellik atanır: B, C, D;
• devre kesiciler için akım değeri amper veya anma akımının katları olarak ayarlanır.

Hızlı otomatlar

0,002-0,008 s'lik bir kapatma süresinin elde edilmesi, özel önlemler ve tahrik elektromıknatıslarının diğer çalışma ilkelerini gerektirir. Bilinen tasarımlarda, hız elde etmek için aşağıdaki yöntemler kullanılır:

1) akış yer değiştirme ilkesine göre (hız 0.003-0.005 s). Makine, tutma elektromıknatısının bobinlerini kapatarak değil, çekirdek armatür bölümünden akışı değiştirerek kapatılır. Bu durumda, demanyetize edici akı, zorlanmış bir kısa devre akımı tarafından yaratılır.

2) mekanik mandallar (kilitler) T o ila 0,002 sn. Açma ayrıca kısa süreli çalışan bir elektromıknatıs tarafından gerçekleştirilir ve açık konumda tutma mekanik (elektromekanik) bir mandalla gerçekleştirilir. Mandal, kısa devre akımı tarafından oluşturulan, zorunlu modda çalışan bir açma elektromıknatısı tarafından serbest bırakılır.

3) şok elektromıknatısı olan sistemler - büyük bir zorlama ile çalışan bir elektromıknatıs oluşturur " vurucu kuvvet", tutma elektromıknatısının gücünü aşar ve armatürü "kırar", yani. anahtarı kapatır.

4) patlayıcı serbest bırakmaya sahip bir anahtar - 0,001 s'lik bir açma süresi - karmaşıklığı nedeniyle dağıtım almamıştır.

5) t0=0.003-0.007s ark söndürme sağlayan vakumlu devre kesiciler. Bazı anahtarların yürütülmesine ilişkin örnekler aşağıda verilmiştir.

a) BVP-5'i değiştirin. Manyetik alan yer değiştirmesi prensibi üzerine inşa edilmiştir. DC elektrikli lokomotiflerin güç devresini korumak için tasarlanmıştır. sen ad =4000 V, sen maks=4000 V, i nom=1850 A, kendi açma süresi 0,003 s.

b) DC vakum devre kesici tipi VPTV-15-5/400üzerinde

sen ad=15 kV, i isim = 400 A, i kapalı =5 kA.

c) Otomatik seri VAB - 28 en çok yönlü i nom = 1.5-6 kA, sen\u003d 825-3300 V.

YÜKSEK GERİLİM ANAHTARI

yüksek gerilim devre kesici- güç sistemlerinde operasyonel anahtarlama ve acil durum anahtarlama için, manuel veya otomatik kontrollü bireysel devreleri veya elektrikli ekipmanı açma ve kapatma işlemlerini gerçekleştirmek için tasarlanmış bir anahtarlama cihazı.

Yüksek voltajlı devre kesici şunlardan oluşur: bir ark cihazı, akım taşıyan parçalar, bir muhafaza, bir yalıtım yapısı ve bir tahrik mekanizması (örneğin, bir elektromanyetik tahrik, bir manuel tahrik) içeren bir kontak sistemi.

parametreler

GOST R 52565-2006'ya göre, anahtarlar aşağıdaki parametrelerle karakterize edilir:

• anma gerilimi Unom (devre kesicinin çalıştığı şebeke gerilimi);
• anma akımı In (uzun süre çalışabileceği açık anahtardan geçen akım);
• nominal kesme akımı Iо.nom - belirli bir geri kazanım voltajı koşulları ve belirli bir çalışma döngüsü altında devre kesicinin en yüksek çalışma voltajına eşit bir voltajda bağlantısını kesebildiği en yüksek kısa devre akımı (etkin değer);
• açma akımında izin verilen göreceli aperiyodik akım içeriği;
• devre kesiciler otomatik tekrar kapama (AR) için tasarlanmışsa, aşağıdaki döngüler sağlanmalıdır:

Döngü 1: O-tbp-BO-180 s-BO; Döngü 2: О-180 s-VO−180 s-VO, burada О açma işlemidir, VO kapanma ve hemen açma işlemidir, 180 saniye cinsinden zaman aralığıdır, tbp devre kesiciler için garanti edilen minimum ölü zamandır. otomatik tekrar kapama (söndürme arkından akımın bir sonraki açılışta görünmesine kadar geçen süre) Otomatik tekrar kapamalı devre kesiciler için 0,3-1,2 s, BAPV (yüksek hızlı) devre kesiciler için 0,3 s içinde olmalıdır.

• Akımlarla karakterize edilen kısa devre akımlarında kararlılık ısıl direnç o ve akım yoluyla sınırlama
• nominal devre akımı - uygun sürücüye sahip devre kesicinin Unom'da ve belirli bir döngüde kontakların kaynağı ve diğer hasarlar olmadan açabildiği kısa devre akımı.
• uygun açma süresi - kapatma komutunun verildiği andan ark kontaklarının ayrılmaya başladığı ana kadar geçen süre.
• anma açma akımında kurtarma voltajı parametreleri - kurtarma voltajı oranı, normalleştirilmiş eğri, tepe-tepe oranı ve kurtarma voltajı.

Otomatik kesiciler. Çalışma prensibi. Tasarım ve sürüm türleri.

Sürüm tanımı

Yayıncılar ikiye böl koşullu gruplar:

• Devre kesiciler;
• yardımcı işlevleri yerine getirir.

Releaser (birinci grup), bir devre kesici ile ilgili olarak, kritik bir durumu (aşırı akımın görünümü) tanıyabilen ve gelişimini önceden önleyebilen (ana kontakların ayrışmasına neden olan) bir cihaz denir.

İkinci yayın grubuna ek cihazlar ayırt edilebilir (makinelerin temel versiyonlarını tamamlamazlar, sadece özel versiyonlar sağlarlar):

• şant serbest bırakma(yardımcı devreden gelen bir sinyalle devre kesicinin uzaktan kapatılması);
• düşük voltaj salınımı (voltaj izin verilen seviyenin altına düştüğünde makineyi kapatır);
• sıfır voltaj salınımı (önemli bir voltaj düşüşü ile kontakların açılmasına neden olur).

Aşağıda bulunan terimlerin tanımları

Altında aşırı akım anma (çalışma) akımını aşan akım gücü olarak anlaşılır. Bu tanım, kısa devre akımını ve aşırı yük akımını içerir.

Aşırı yük akımı- işlevsel ağda etkili olan aşırı akım (uzun süreli aşırı yüklere maruz kalmak devreye zarar verebilir).
Kısa devre akımı (kısa devre)– aralarında çok düşük empedans bulunan iki elemanın kısa devre yapmasından kaynaklanan aşırı akım, normal çalışmada bu elemanlar farklı potansiyele sahiptir (hatalı bağlantı veya hasar nedeniyle kısa devreye neden olabilir). Örneğin, mekanik stres veya yalıtımın eskimesi, iletken tellerin temasına ve kısa devreye neden olur.
Kısa devre akımının yüksek değeri aşağıdaki formülden anlaşılır:
I \u003d U / R (akım gücü, voltajın dirence oranına eşittir).
Bu nedenle, en kısa sürede r→ 0'a, ardından i→ sonsuza.

Nominal akım, normal kullanım sırasında devre kesicideki ana kontaklardan geçer. Anahtarlama cihazının serbest tetikleme mekanizması hassas elemanlara sahiptir (örn. döner tetik çubuğu). Serbest bırakmanın bu elemanlar üzerindeki etkisi, anlık otomatik çalışmaya, yani kontak sisteminin devre dışı kalmasına katkıda bulunur.

Aşırı akım serbest bırakma (MRT)- akımın etkin değeri belirli bir eşiği geçer geçmez, ana kontakların belirli bir süre korunarak veya tutulmadan açılmasına neden olan bir serbest bırakma.
Ters zaman gecikmeli MRT - mevcut güce ters olarak bağlı olan belirli bir sürenin bitiminden sonra kontakların serbest bırakılmasını başlatan maksimum akım serbest bırakma.
Doğrudan eylemin MRT'si, çalışmayı doğrudan çalışma aşırı akımından başlatan maksimum akım sürümüdür.

Aşırı akım serbest bırakma, kısa devre akımı ve aşırı yük tanımları GOST R 50345 standardından alınmıştır (anlam kaybı olmadan yeniden ifade edilmiştir).

siberpedia.su

Anahtar çeşitleri

Tüm makineler, sürüm türlerine göre ayrılır. 6 türe ayrılırlar:

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

çok çabuk tanırlar acil durumlar, gibi:

• aşırı akımların oluşumu - elektrik şebekesindeki akım gücünde, devre kesicinin anma akımını aşan bir artış;
• aşırı voltaj - devrede kısa devre;
• voltaj dalgalanmaları.

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

Isı anahtarı

Uçlarından biri otomatik serbest bırakmanın serbest bırakma cihazının yanında bulunan bimetalik bir şeritten oluşur. Plaka, içinden geçen akım tarafından ısıtılır, bu nedenle adı. Mevcut güç artmaya başladığında, "makine" deki kontakları açan tetik çubuğuna eğilir ve dokunur.

Mekanizmanın çalışması, nominal akımın hafif aşımları ve artan çalışma süresi ile bile gerçekleşir. Yük artışı kısa süreliyse, devre kesici çalışmaz, bu nedenle sık ancak kısa aşırı yüklerin olduğu ağlarda kurulması uygundur.

Termal tahliyenin avantajları:

• temas ve sürtünme yüzeylerinin olmaması;
• Titreşim direnci;
• bütçe fiyatı;
• basit tasarım.

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 olacaktır.

elektronik anahtar

Bileşenleri şunları içerir:

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

Elektronik otomatik serbest bırakmanın her bir kutbu, içinden geçen akımı ölçen bir transformatöre sahiptir. Açmayı kontrol eden elektronik modül, alınan sonucu belirtilen sonuçla karşılaştırarak bu bilgiyi işler. Alınan göstergenin programlanandan daha fazla olması durumunda, "makine" açılacaktır.

Üç tetikleme bölgesi vardır:

1. Uzun gecikme. Burada elektronik serbest bırakma, devreleri aşırı yüklerden koruyan bir termal serbest bırakma işlevi görür.
2. Kısa gecikme. Genellikle korunan devrenin sonunda oluşan küçük kısa devrelere karşı koruma sağlar.
3. Çalışma alanı "anında" yüksek yoğunluklu kısa devrelere karşı koruma sağlar.

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

elektromanyetik

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

Artıları - titreşime ve darbeye karşı direnç, basit tasarım. Eksileri - bir manyetik alan oluşturur, anında çalışır.

Bu, otomatik sürümlere ek bir cihazdır. Bununla beraber, belirli bir mesafede bulunan hem tek fazlı hem de üç fazlı bir makineyi kapatabilirsiniz. Şönt ayırmayı etkinleştirmek için bobine enerji verilmelidir. Makineyi orijinal konumuna döndürmek için "geri dön" düğmesine manuel olarak basmalısınız.

Önemli! Faz iletkeni, anahtarın alt terminallerinin altından bir fazdan bağlanmalıdır. Yanlış bağlanırsa, bağımsız anahtar başarısız olur.

Temel olarak, birçok büyük tesisin çok dallı güç kaynağı cihazlarında otomasyon panolarında, kontrolün operatör konsolunda görüntülendiği bağımsız makineler kullanılmaktadır.

Kombinasyon anahtarı

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

Kombinasyon anahtarındaki elektromanyetik elemanlar, kısa devrelere karşı anlık koruma ve zaman gecikmeli aşırı yüklere karşı termal koruma görevi görür. Öğelerden herhangi biri tetiklendiğinde birleşik makine kapanır. Kısa süreli aşırı akımlarda koruma türlerinin hiçbiri çalışmaz.

yarı iletken anahtarı

AC transformatörlerden, DC için manyetik amplifikatörlerden, kontrol ünitesinden ve bağımsız bir otomatik serbest bırakma işlevlerini yerine getiren elektromıknatıstan oluşur. Kontrol ünitesi, seçilen kontak serbest bırakma programının ayarlanmasına yardımcı olur.

Ayarları şunları içerir:

• cihazdaki anma akımının düzenlenmesi;
• zaman ayarı;
• kısa devre meydana geldiği anda çalışma;
• aşırı akımlara ve tek fazlı kısa devreye karşı koruyucu anahtarlar.

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

Eksileri - yüksek maliyetli, kırılgan kontrol bileşenleri.

Kurulum

Birçok yerli elektrikçi, otomatik bir makine kurmanın zor olmadığını düşünüyor. Bu adil, ancak belirli kurallara uyulması gerekiyor. Devre kesici serbest bırakmaların yanı sıra fiş sigortaları da ağa bağlanmalıdır, böylece makinenin fişi kapatıldığında vida manşonu voltajsızdır. Besleme iletkeninin makineye tek taraflı besleme ile bağlantısı sabit kontaklara yapılmalıdır.

Bir daireye elektrikli tek fazlı iki kutuplu bir makinenin montajı birkaç aşamadan oluşur:

• kapalı cihazın elektrik panosuna sabitlenmesi;
• metreye voltajsız kabloları bağlamak;
• voltaj kablolarının üstünden makineye bağlantı;
• makineyi açmak.

sabitleme

Elektrik panosuna bir din rayı monte ediyoruz. İstenilen boyutta kesip kendinden kılavuzlu vidalarla elektrik panosuna sabitliyoruz. Otomatik devre kesiciyi, makinenin arkasında bulunan özel bir kilit kullanarak DIN rayına oturtuyoruz. Cihazın kapatma modunda olduğundan emin olun.

Elektrik sayacına bağlantı

Uzunluğu tezgahtan 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 nötr besleme kablosunu üçüncüye bağlarız. Telin kesiti 2,5 mm'dir.

Gerilim kablolarının bağlanması

Merkezi dağıtım elektrik panosundan, besleme kabloları apartman panosuna gider. Polariteyi gözlemleyerek onları “kapalı” konumda olması gereken makinenin terminallerine bağlarız. Telin kesiti tüketilen enerjiye bağlı olarak hesaplanır.

energomir.biz

Modern elektrik ağı Gerekli koruma araçları, özellikle bir devre kesici olmadan hayal etmek imkansızdır. Eski sigortalardan farklı olarak, şebekenin ve elektrikli ekipmanın yeniden kullanılabilir koruması için tasarlanmıştır. Aynı zamanda devre kesici, kısa devre akımlarına, aşırı aşırı yüklenmelere ve hatta bazı modelleri kabul edilemez voltaj düşüşlerine karşı korur. Ve tüm bu yapının merkezinde en önemli unsur devre kesici açmasıdır. Yanıtın güvenilirliği ve hızı ona bağlıdır, bu nedenle mevcut tüm çeşitleri karşılaştırmaya değer.

Karşılaştırmak

Bu nedenle, ilki arasında termal salınım denilebilir. Tasarımı nedeniyle, termal serbest bırakma bir zaman gecikmesi ile tetiklenir. Aşırı akım ne kadar büyük olursa, termal serbest bırakma o kadar hızlı çalışır. Yani yanıt süresi birkaç saniye ile bir saat arasında değişebilir. Bu nedenle, termal tahliyenin kurulu olduğu makinenin hassasiyeti her zaman zaman-akım karakteristiği tarafından belirlenir ve B, C veya D sınıfına karşılık gelir.

Bir sonraki çeşitlilik, anlık sürümler arasındadır. Elektromanyetik salınım gibi bir şeyden bahsediyoruz. Termal salınımlarla karşılaştırıldığında, saniyenin çok küçük bir bölümünde çalışır. Bununla birlikte, elektromanyetik serbest bırakmanın da kendine özgü bir özelliği vardır - çalışma, nominal akımın önemli ölçüde daha yüksek bir fazlalığında gerçekleşir. Buna dayanarak, elektromanyetik salınım da belirli bir duyarlılığa sahiptir ve A, B, C veya D sınıflarından birine aittir.

Belki de en etkili olanı devre kesicinin elektronik olarak serbest bırakılmasıdır. Hızlı çalışma hızı ve yüksek hassasiyeti, elektronik açma ünitesini aşırı yüklere ve kısa devre akımlarına karşı koruma için ideal hale getirir. Bu nedenle bu ani salınım daha fazla akım için kullanılır.

Genellikle hem havalı devre kesicilere hem de kompakt tip devre kesicilere monte edilen elektronik serbest bırakmadır. Açık devre kesiciler (genellikle metal bir kasada) açık bir tasarım anlamına gelir ve birkaç bin amper'e kadar akımlar için tasarlanmıştır. Daha önce de belirtildiği gibi, elektronik serbest bırakma, anlık tepki hızı nedeniyle güç şebekeleri için idealdir. Kalıplı devre kesicilere gelince, bunlar kompakt boyutları ve ısıyla sertleşen plastikten yapılmış bir mahfaza içindeki kapalı tasarımı ile ayırt edilirler. Bunları bir DIN rayına monte etmek uygundur, ancak kapalı kasa, serbest bırakmanın güvenilirliği için artan gereksinimler anlamına gelir. Bu yine, hareketli mekanik elemanların olmadığı elektronik bir serbest bırakmadır.

Çalışma prensibi

Serbest bırakma türü ne olursa olsun, çalışma prensibi, mevcut özelliklerin aşılması durumunda devrenin açılmasına dayanır. Herhangi bir sürüm, devre kesicinin entegre bir parçasıdır, yerleşik veya mekanik olarak onunla bağlantılıdır. Kısa devre akımlarının etkisi altında veya yük aşıldığında devre kesicinin serbest bırakılması, devre kesici muhafazasındaki tutma cihazının serbest bırakılmasını başlatır. Sonuç olarak, elektrik devresi açılır.

Tasarım

Tasarım büyük ölçüde serbest bırakma türüne bağlıdır. Bu nedenle, termal salınımın temeli, bimetalik bir plakadır - farklı termal genleşme katsayılarına sahip iki şeritten oluşan bir metal bant. İzin verilen değeri aşan akımlar içinden geçtiğinde, bimetalik plaka deforme olur ve böylece açma mekanizmasını tetikler.

Elektromanyetik bir serbest bırakma için tasarım, hareketli bir çekirdeğe sahip bir solenoiddir (silindirik sargı). Akım solenoid sargıdan geçer ve akım karakteristiği aşılırsa açma mekanizmasına etki ederek çekirdek içeri çekilir.

Ancak devre kesicinin elektronik olarak serbest bırakılması mekanik harekete dayalı değildir ve biraz farklı bir tasarımdır. Bir kontrolör ve akım sensörlerinden oluşur. Kontrolör, akım sensörlerinin değerlerini ayarlanan özelliklerle karşılaştırır ve ayarlanan akım parametrelerinin aşılması durumunda kapatma sinyali verir. Böylece, elektronik serbest bırakma daha esnek ayarlara sahiptir ve devre kesicinin parametrelerini şebekeyi korumaya yönelik özel gereksinimlere göre ayarlamanıza olanak tanır.

chint-electric.com

Devre kesicilerin yardımıyla, elektrik tesisatlarının kısa devrelerden ve aşırı yüklenmelerden çoklu koruması gerçekleştirilir. Bazı durumlarda, bu cihazlar kabul edilemez voltaj düşüşleri ve diğer anormal koşullarda çalışabilir. Cihazın ana özelliklerinden biri, devre kesici serbest bırakma akımıdır. Bu parametrenin anlamını doğru bir şekilde anlamak için bir sürümün ne olduğunu ve nasıl çalıştığını bilmek gerekir.

Sürümlerin amacı ve çalışma prensibi

Doğrudan elektrik devresi, hareketli ve sabit kontaklar kullanılarak gerçekleştirilir. Hareketli kontakta, kontakların hızlı bir şekilde ayrılmasını sağlayan bir yay vardır. Serbest bırakma mekanizmasını harekete geçirmek için iki tür serbest bırakma vardır.

Termal yayın aslında, akım akarken ısınan bimetalik bir levhadır. Akım izin verilen değeri aştığında plaka eğilir ve açma mekanizması çalışmaya başlar. Çalışma süresi akıma bağlıdır. En az değer serbest bırakma etkinleştirildiğinde elektrik akımı, ayar akım değerinin 1,45'i değerindedir. Çalışma özel bir ayar vidası kullanılarak ayarlanır. Plaka soğuduktan sonra makine sonraki kullanım için tamamen hazır olacaktır.

elektromanyetik yayın anında harekete sahiptir ve kesme için başka bir isimdir. Bu, açma mekanizmasını harekete geçiren hareketli bir çekirdek solenoididir. Akım sargıdan geçtiğinde, akım değeri belirli bir eşiği aşarsa çekirdek çekilir. Çalışma anında gerçekleşir, bu durumlarda elektrik akımı fazlalığı nominal değerin 2-10 katı olabilir.

Serbest bırakma akımı karakteristiği

Devre kesici serbest bırakma akımının belirli bir değeri vardır. otomatik kapanma cihazlar. Bu değer, ana devredeki anma akımı ile işletme akımının ayar değerinin çarpımı ile belirlenir. Ayar noktası fabrikada ayarlanabilir veya manuel olarak ayarlanabilir.

Termal ayırmadaki akım, nominal değeri aşmamalıdır. Nominal değer aşılır aşılmaz makine alarm verir. Tepki hızı tamamen aşırı dereceli bir elektrik akımının geçiş süresine bağlıdır.

Elektromanyetik serbest bırakma anında devreye girer, bu genellikle korunan hattaki kısa devreler için tipiktir.

ABB, Hager ve EKF makinelerinin test edilmesi

Tanıtım

1. Devre kesiciler

2. Termal serbest bırakmalı devre kesiciler

3. Birleşik serbest bırakmalı devre kesiciler

bibliyografya

Tanıtım

Şu anda, devre kesiciler, izin verilen değeri aşan akımın neden olduğu hasarlardan ağları ve elektrik alıcılarını korumak için giderek daha fazla kullanılmaktadır. Anormal olaylar (örneğin, aşırı yük akımları, kısa devreler, kabul edilemez voltaj düşüşleri ile) durumunda elektrik devrelerini yürütmeye, açmaya ve otomatik olarak açmaya ve ayrıca devrelerin seyrek olarak manuel olarak açılmasına hizmet ederler. Anahtarlar, bir, iki ve üç olmak üzere farklı kutup sayılarına sahip termal, elektromanyetik ve kombine (termal ve elektromanyetik) yayınlarla üretilir. Tek fazlı devrelerde bir ve iki kutuplu devreler, üç fazlı devrelerde ise üç kutuplu devreler kullanılır.

1. Devre kesiciler

Elektromanyetik serbest bırakmalı devre kesiciler, şebekeyi ve elektrik alıcısını kısa süreli de olsa kısa devre akımının neden olduğu hasarlardan korumak için kullanılır. Böyle bir anahtarın şematik diyagramı Şekil 1,a'da gösterilmiştir.

Düğmeye basılarak veya kol çevrilerek ana devrenin kontağı kapatılır. Bu durumda açma yayının kuvveti aşılır ve mandal 3 ile kontak kapalı konumda tutulur. Korunan devredeki akım belirli bir değeri geçer geçmez, çekirdek 6 kol vasıtasıyla 5 bobininin içine çekilir. 4, mandalı 5 serbest bırakacaktır. Yay 1'in etkisi altında, kontak 2 açılacaktır. Şema, ana devrenin bir temasını gösterir, ancak pratikte iki veya üç olabilir, aynı sayıda bobin 5 olabilir, 6 damarlı aynı sayıda olabilir. Geri çekildiğinde, tüm damarlar aynı mandal 3 üzerinde hareket eder. çalışma akımı ayar değerini aşan herhangi bir tel (bobin) tüm ana kontakların açılmasını gerektirir.

Açma mekanizmasına sahip bir elektromıknatısa elektromanyetik serbest bırakma denir. Elektromanyetik salınımlı devre kesicilerin açma süresi önemsizdir (saniyenin kesirleri), bu nedenle anlık maksimum koruma cihazları olarak sınıflandırılırlar.

Devre kesicilerin sigortalara göre avantajı, tekrarlanabilir olmalarıdır. Sigorta attıktan sonra sigorta değiştirilmelidir. Otomatik devre kesici, çalışma nedeni ortadan kaldırıldıktan sonra, düğmeye basılarak veya kol döndürülerek yeniden çalışmaya hazırlanabilir.

Devre kesiciler, yalnızca kısa devre akımlarında alıcıları kapatmak için değil, aynı zamanda normal çalışma sırasında manuel olarak nadiren açıp kapatmak için de kullanılır. Devre açıldığında oluşan elektrik arkı havada veya yağda söndürülür. Buna bağlı olarak devre kesicilere hava veya yağ denir. 500 V'a kadar gerilimli devrelerde, esas olarak açık devre kesiciler kullanılır.

2. Termal serbest bırakmalı devre kesiciler

Metaller farklı doğrusal genleşme katsayılarına sahiptir ve bu nedenle ısıtıldıklarında eşit olmayan şekilde uzarlar. Farklı genleşme katsayılarına sahip iki metal plaka üst üste yerleştirilip birbirine sıkıca bağlanırsa bimetal plaka elde edilir. Isıtıldığında, aktif metal tabakaya doğru bir dışbükeylik ile deforme olur. Aktif katman, yüksek genleşme katsayısına sahip metal bir katmandır. Diğer katmana pasif denir. Aktif katman çelikten, pasif katman ise invar'dan (%64 demir ve %36 nikelden oluşan bir alaşım) yapılmıştır. katsayı doğrusal genişleme Invar çelikten 12 kat daha küçüktür.

Bimetalik plakanın bir ucu sabitlenirse, diğer ucu ısıtıldığında pasif tabakaya doğru bükülecektir. Plakanın bu özelliği, devre kesicinin mandalını serbest bırakmak için kullanılır. Plakanın deformasyon derecesi, ısınmasının sıcaklığına bağlıdır.

Plakayı ısıtmanın iki yolu vardır: doğrudan ve dolaylı. İlkinde, akım doğrudan plakadan geçer. Bu durumda, içinde açığa çıkan ısı miktarı, akımın karesi, geçiş süresi ve plakanın direnci ile orantılıdır. İkinci yöntemde akım, nikrom veya başka bir alaşımdan yapılmış bir ısıtma elemanından (küçük bir spiral) geçer. Spiral plakanın yanına yerleştirilir veya üzerine sarılır. Bu spiralde açığa çıkan ısı bimetal plakayı ısıtır. Spiral sarmadan önce, bimetalik plaka mika gibi elektrik yalıtımı ile kaplanır.

Şekil 1.6, termal serbest bırakmalı bir devre kesicinin şemasını göstermektedir. Ana devrenin kontağı 2 bir düğme veya tutamak ile manuel olarak kapatılır, kapalı konumda bir mandal 3 tarafından tutulur. Değeri belirli bir değerin altında olan bir akım şebekeden geçtiğinde, bimetal plaka 7 hafifçe ısınır ve yukarı doğru bükülmesi mandala kuvvet aktarmak için yeterli değildir 3 Bununla birlikte, değeri bu belirli değeri aşan spiral 8'den bir akım geçerse, bir süre sonra plakanın 7 sağ ucu mandal kolunu 3 itici 4 içinden kaldıracak kadar yukarı doğru bükün. Kontak 2, yay 1'in etkisi altında açılacaktır. Kontağın açılacağı süre, şebeke aşırı yükünün derecesine bağlıdır. Termal salınımlar, özellikle bimetalik plaka dolaylı olarak ısıtıldığında anında çalışamaz. Spiralde çok büyük bir ısı salınımı olsa bile ısınması ve deformasyonu anında gerçekleşmez.

Termik serbest bırakmalı devre kesiciler, aşırı yük akımının büyüklüğü ile ters orantılı bir zaman gecikmesi ile ağın bağlantısını keser. Büyük aşırı yüklenmelerde kapanma daha hızlıdır. Diyagram, anahtarın bir kontağını gösterir ve iki veya üç olabilir.

Gerekli koruma araçları, özellikle bir devre kesici olmadan modern bir elektrik ağı hayal etmek imkansızdır. Eski sigortalardan farklı olarak, şebekenin ve elektrikli ekipmanın yeniden kullanılabilir koruması için tasarlanmıştır. Aynı zamanda devre kesici, kısa devre akımlarına, aşırı aşırı yüklenmelere ve hatta bazı modelleri kabul edilemez voltaj düşüşlerine karşı korur. Ve tüm bu yapının merkezinde en önemli unsur devre kesici açmasıdır. Yanıtın güvenilirliği ve hızı ona bağlıdır, bu nedenle mevcut tüm çeşitleri karşılaştırmaya değer.

Karşılaştırmak

Bu nedenle, ilki arasında termal salınım denilebilir. Tasarımı nedeniyle, termal serbest bırakma bir zaman gecikmesi ile tetiklenir. Aşırı akım ne kadar büyük olursa, termal serbest bırakma o kadar hızlı çalışır. Yani yanıt süresi birkaç saniye ile bir saat arasında değişebilir. Bu nedenle, termal tahliyenin kurulu olduğu makinenin hassasiyeti her zaman zaman-akım karakteristiği tarafından belirlenir ve B, C veya D sınıfına karşılık gelir.

Bir sonraki çeşitlilik, anlık sürümler arasındadır. Elektromanyetik salınım gibi bir şeyden bahsediyoruz. Termal salınımlarla karşılaştırıldığında, saniyenin çok küçük bir bölümünde çalışır. Bununla birlikte, elektromanyetik serbest bırakmanın da kendine özgü bir özelliği vardır - çalışma, nominal akımın önemli ölçüde daha yüksek bir fazlalığında gerçekleşir. Buna dayanarak, elektromanyetik salınım da belirli bir duyarlılığa sahiptir ve A, B, C veya D sınıflarından birine aittir.

Belki de en etkili olanı devre kesicinin elektronik olarak serbest bırakılmasıdır. Hızlı çalışma hızı ve yüksek hassasiyeti, elektronik açma ünitesini aşırı yüklere ve kısa devre akımlarına karşı koruma için ideal hale getirir. Bu nedenle bu ani salınım daha fazla akım için kullanılır.

Genellikle hem havalı devre kesicilere hem de kompakt tip devre kesicilere monte edilen elektronik serbest bırakmadır. Açık devre kesiciler (genellikle metal bir kasada) açık bir tasarım anlamına gelir ve birkaç bin amper'e kadar akımlar için tasarlanmıştır. Daha önce de belirtildiği gibi, elektronik serbest bırakma, anlık tepki hızı nedeniyle güç şebekeleri için idealdir. Kalıplı devre kesicilere gelince, bunlar kompakt boyutları ve ısıyla sertleşen plastikten yapılmış bir mahfaza içindeki kapalı tasarımı ile ayırt edilirler. Bunları bir DIN rayına monte etmek uygundur, ancak kapalı kasa, serbest bırakmanın güvenilirliği için artan gereksinimler anlamına gelir. Bu yine, hareketli mekanik elemanların olmadığı elektronik bir serbest bırakmadır.

Çalışma prensibi

Serbest bırakma türü ne olursa olsun, çalışma prensibi, mevcut özelliklerin aşılması durumunda devrenin açılmasına dayanır. Herhangi bir sürüm, devre kesicinin entegre bir parçasıdır, yerleşik veya mekanik olarak onunla bağlantılıdır. Kısa devre akımlarının etkisi altında veya yük aşıldığında devre kesicinin serbest bırakılması, devre kesici muhafazasındaki tutma cihazının serbest bırakılmasını başlatır. Sonuç olarak, elektrik devresi açılır.

Tasarım

Tasarım büyük ölçüde serbest bırakma türüne bağlıdır. Bu nedenle, termal salınımın temeli, bimetalik bir plakadır - farklı termal genleşme katsayılarına sahip iki şeritten oluşan bir metal bant. İzin verilen değeri aşan akımlar içinden geçtiğinde, bimetalik plaka deforme olur ve böylece açma mekanizmasını tetikler.

Elektromanyetik bir serbest bırakma için tasarım, hareketli bir çekirdeğe sahip bir solenoiddir (silindirik sargı). Akım solenoid sargıdan geçer ve akım karakteristiği aşılırsa açma mekanizmasına etki ederek çekirdek içeri çekilir.

Ancak devre kesicinin elektronik olarak serbest bırakılması mekanik harekete dayalı değildir ve biraz farklı bir tasarımdır. Bir kontrolör ve akım sensörlerinden oluşur. Kontrolör, akım sensörlerinin değerlerini ayarlanan özelliklerle karşılaştırır ve ayarlanan akım parametrelerinin aşılması durumunda kapatma sinyali verir. Böylece, elektronik serbest bırakma daha esnek ayarlara sahiptir ve devre kesicinin parametrelerini şebekeyi korumaya yönelik özel gereksinimlere göre ayarlamanıza olanak tanır.