Przełączniki automatyczne – urządzenie, charakterystyka.

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

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

Wyłączniki wyposażone są w wyzwalacz elektromagnetyczny, który chroni obwód elektryczny przed zwarciem oraz wyzwalacz kombinowany – gdy oprócz wyzwalacza elektromagnetycznego stosowany jest wyzwalacz termiczny do ochrony obwodu przed przeciążeniem.

Uwaga: Zgodnie z wymaganiami PUE domowe sieci elektryczne muszą być chronione zarówno przed zwarciem, jak i przeciążeniem, dlatego w celu ochrony domowego okablowania elektrycznego należy stosować maszyny z połączonym wyzwalaniem.

Wyłączniki dzielą się na jednobiegunowe (stosowane w sieciach jednofazowych), dwubiegunowe (stosowane w sieciach jednofazowych i dwufazowych) i trójbiegunowe (stosowane w sieciach trójfazowych), istnieją również czterobiegunowe wyłączniki biegunowe (mogą być stosowane w sieciach trójfazowych z uziemieniem TN-S).

Urządzenie i zasada działania wyłącznika.

Poniższy rysunek pokazuje wyłącznik automatyczny z wydaniem kombinowanym, tj. z wyzwalaniem elektromagnetycznym i termicznym.

zwolnienie wyłącznika automatycznego

1,2 – odpowiednio dolny i górny zacisk śrubowy do podłączenia przewodu

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

Niebieskie strzałki na rysunku pokazują kierunek przepływu prądu przez wyłącznik.

Głównymi elementami wyłącznika są wyzwalacze elektromagnetyczne i termiczne:

Wyzwalanie elektromagnetyczne zapewnia ochronę obwodu elektrycznego przed prądami zwarciowymi. Jest to cewka (6) z rdzeniem (7) umieszczonym w jej środku, który osadzony jest na specjalnej sprężynie, prąd podczas normalnej pracy przepływający przez cewkę zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej wytwarza pole elektromagnetyczne przyciągające rdzeń jednak wewnątrz cewki siły tego pola elektromagnetycznego nie wystarczają do pokonania oporu sprężyny, na której zainstalowany jest rdzeń.

W przypadku zwarcia prąd w obwodzie elektrycznym natychmiast wzrasta do wartości kilkukrotnie większej niż prąd znamionowy wyłącznika, ten prąd zwarciowy przechodzący przez cewkę wyzwalacza elektromagnetycznego zwiększa pole elektromagnetyczne działające na rdzeń do takiej wartości, aby jego siła ciągnąca była wystarczająca do pokonania poruszających się wewnątrz cewki sprężyn oporowych, rdzeń otwiera ruchomy styk wyłącznika, odłączając napięcie obwodu:

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

Uwalnianie termiczne zapewnia ochronę obwodu elektrycznego przed prądami przeciążeniowymi. Przeciążenie może wystąpić, gdy do sieci podłączony jest sprzęt elektryczny o łącznej mocy przekraczającej dopuszczalne obciążenie tej sieci, co z kolei może prowadzić do przegrzania przewodów, zniszczenia izolacji przewodów elektrycznych i jej awarii.

READ
Gniazdo TV - rodzaje i schematy połączeń

Wyzwalaczem termicznym jest płytka bimetaliczna (8). Płyta bimetaliczna – ta płyta jest lutowana z dwóch płyt z różnych metali (metal „A” i metal „B” na poniższym rysunku) o różnych współczynnikach rozszerzalności po podgrzaniu.

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

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

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

Czas działania wyłączników zależy od ich charakterystyk czasowo-prądowych (VTX)

Przy każdym odłączeniu wyłącznika pod obciążeniem na styku ruchomym (3) powstaje łuk elektryczny, który ma destrukcyjny wpływ na sam styk, a im wyższy odłączany prąd, tym silniejszy łuk elektryczny i większy jego destrukcyjny efekt. Aby zminimalizować uszkodzenia od łuku elektrycznego w wyłączniku, jest on kierowany do komory łukowej (4), która składa się z oddzielnych, równoległych płyt, wpadających pomiędzy te płyty, łuk elektryczny jest kruszony i tłumiony.

3. Oznakowanie i charakterystyka wyłączników automatycznych.

charakterystyka wyłączników

BA47-29 — typ i seria wyłącznika

Prąd znamionowy – maksymalny prąd sieci elektrycznej, przy której wyłącznik może działać przez długi czas bez awaryjnego wyłączenia obwodu.

Standardowe wartości prądów znamionowych wyłączników: 1; 2; 3; cztery; 4; 5; osiem; dziesięć; 6; 8; 10; 13; 16; 20; 25; pięćdziesiąt; 32; 35; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 250; 400; 630; 1000, Amp.

Napięcie znamionowe – maksymalne napięcie sieci, dla którego zaprojektowano wyłącznik.

PKS – maksymalna zdolność wyłączania wyłącznika. Ten rysunek pokazuje maksymalny prąd zwarciowy, który jest w stanie wyłączyć ten wyłącznik przy zachowaniu jego wydajności.

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

READ
Podłączanie włącznika światła za pomocą dwóch kluczy: jak prawidłowo zainstalować

Charakterystyka wyzwalania – określa zakres działania wyzwalacza elektromagnetycznego wyłącznika.

Np. w naszym przypadku prezentowana jest maszyna automatyczna o charakterystyce „C”, jej zakres odpowiedzi wynosi od 5 Iн do 10 latн włącznie. (Iн– prąd znamionowy maszyny), tj. od 5 * 32 u160d 10 A do 32 * 320 + 160, oznacza to, że nasza maszyna zapewni natychmiastowe wyłączenie obwodu już przy prądach 320 – XNUMX A.

Charakterystyka działania jest jednym z parametrów charakterystyk czasowo-prądowych wyłączników, o których więcej można przeczytać w artykule: „Charakterystyka czasowo-prądowa (TTC) wyłączników”

Uwaga:

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

4. Wybór wyłącznika

Uwaga: Przeczytaj pełną metodologię obliczania i wyboru wyłączników w artykule: „Obliczanie sieci elektrycznej i wybór urządzeń zabezpieczających”

Wybór maszyny odbywa się według następujących kryteriów:

– Według liczby biegunów: jedno- i dwubiegunowe stosuje się w sieci jednofazowej, trój- i czterobiegunowej – w sieci trójfazowej.

– Według napięcia znamionowego: Napięcie znamionowe wyłącznika musi być większe lub równe napięciu znamionowemu chronionego obwodu:

Unie m. AB Unie m. sieci

– Według prądu znamionowego: Wymagany prąd znamionowy wyłącznika można określić na jeden z czterech następujących sposobów:

  1. Za pomocą naszego kalkulatora do obliczania mocy maszyny.
  2. Za pomocą naszego kalkulatora do obliczania maszyny według przekroju kabla.
  3. Za pomocą poniższej tabeli:

automatyczna tabela doboru maszyny dla sekcji zasilającej i kablowej

  1. Oblicz niezależnie zgodnie z metodą podaną w artykule: „Obliczanie sieci elektrycznej i wybór urządzeń zabezpieczających”

– Wybierz charakterystykę odpowiedzi: często charakterystyka wyzwalania wyłącznika jest wybierana w oparciu o przeznaczenie chronionej sieci (zgodnie z powyższą tabelą charakterystyk wyzwalania), jednak wyłącznik wybrany w ten sposób może nie zapewnić terminowego wyłączenia obwodu w przypadku zwarcia, charakterystykę wyzwalania należy określić zgodnie z podaną tutaj metodą.

Czy ten artykuł był dla Ciebie pomocny? A może masz pytania pozostają? Napisz w komentarzach!

Nie znaleźliśmy artykułu na stronie, który Cię interesuje związane z elektrycznością? Napisz do nas tutaj. Na pewno Ci odpowiemy.

Kategorie wyłączników: A, B, C i D

Kategorie wyłączników

Wyłączniki automatyczne nazywane są urządzeniami, które są odpowiedzialne za ochronę obwodu elektrycznego przed uszkodzeniem związanym z narażeniem na duży prąd. Zbyt silny przepływ elektronów może uszkodzić sprzęt AGD, a także spowodować przegrzanie kabla, a następnie stopienie i zapłon izolacji. Jeśli linia nie zostanie w porę wyłączona spod napięcia, może to doprowadzić do pożaru, dlatego zgodnie z wymaganiami PUE (Przepisów Instalacji Elektrycznych) eksploatacja sieci, w której nie zainstalowano wyłączników elektrycznych, jest zabroniona. AB mają kilka parametrów, z których jednym jest charakterystyka czasowo-prądowa automatycznego wyłącznika ochronnego. W tym artykule dowiesz się, czym różnią się wyłączniki kategorii A, B, C, D i które sieci są używane do ochrony.

READ
RCD, czy maszyna różnicowa? Co wybrać?

Cechy działania wyłączników

Niezależnie od klasy, do jakiej należy wyłącznik, jego główne zadanie jest zawsze takie samo – szybkie wykrycie wystąpienia nadmiernego prądu i odłączenie sieci przed uszkodzeniem kabla i urządzeń podłączonych do linii.

Zadziałał wyłącznik automatyczny

Prądy, które mogą być niebezpieczne dla sieci, dzielą się na dwa rodzaje:

  • prądy przeciążeniowe. Ich pojawienie się najczęściej następuje z powodu włączenia do sieci urządzeń, których łączna moc przekracza tę, którą linia jest w stanie wytrzymać. Inną przyczyną przeciążenia jest awaria jednego lub więcej urządzeń.
  • Przetężenia spowodowane zwarciem. Zwarcie występuje, gdy przewód fazowy i neutralny są ze sobą połączone. W stanie normalnym są oddzielnie podłączone do obciążenia.

Urządzenie i zasada działania wyłącznika – na filmie:

Prądy przeciążeniowe

Ich wartość najczęściej nieznacznie przekracza wartość nominalną maszyny, więc przepływ takiego prądu elektrycznego przez obwód, jeśli nie ciągnie się zbyt długo, nie powoduje uszkodzenia linii. W związku z tym w tym przypadku nie jest wymagane natychmiastowe wyłączenie zasilania, ponadto wielkość przepływu elektronów często szybko wraca do normy. Każdy AB jest zaprojektowany na pewien nadmiar prądu elektrycznego, przy którym pracuje.

Czas działania wyłącznika ochronnego zależy od wielkości przeciążenia: przy niewielkim przekroczeniu normy może to potrwać godzinę lub dłużej, a przy znacznym – kilka sekund.

Wyzwalacz termiczny oparty na bimetalicznej płycie odpowiada za wyłączenie zasilania pod wpływem silnego obciążenia.

Wyzwalacz termiczny (płyta bimetalowa)

Ten element nagrzewa się pod wpływem silnego prądu, staje się plastyczny, wygina się i uruchamia maszynę.

Prądy zwarciowe

Przepływ elektronów spowodowany zwarciem znacznie przekracza wartość znamionową urządzenia zabezpieczającego, w wyniku czego to ostatnie natychmiast działa, wyłączając zasilanie. Za wykrycie zwarcia i natychmiastową reakcję urządzenia odpowiada wyzwalacz elektromagnetyczny, czyli elektrozawór z rdzeniem. Ten ostatni, pod wpływem przetężenia, natychmiast działa na wyłącznik, powodując jego wyzwolenie. Ten proces zajmuje ułamek sekundy.

Jest jednak jeden niuans. Czasami prąd przeciążenia może być również bardzo wysoki, ale nie jest spowodowany zwarciem. Jak maszyna ma odróżnić je?

Na filmie o selektywności wyłączników:

Tutaj płynnie przechodzimy do głównego zagadnienia, któremu poświęcony jest nasz materiał. Istnieje, jak już powiedzieliśmy, kilka klas AB różniących się charakterystyką czasowo-prądową. Najczęstsze z nich, które są stosowane w domowych sieciach elektrycznych, to urządzenia klasy B, C i D. Wyłączniki należące do kategorii A są znacznie mniej powszechne. Są najbardziej wrażliwe i służą do ochrony precyzyjnych urządzeń.

READ
Kompaktowe lampy fluorescencyjne: przegląd odmian najlepszych producentów © Geostart

Charakterystyki wyłączników klas B, C i D

Między sobą urządzenia te różnią się chwilowym prądem wyzwalającym. Jego wartość jest określona przez krotność prądu przepływającego przez obwód do wartości nominalnej maszyny.

Charakterystyki wyzwalania wyłączników ochronnych

Klasa AB, określona przez ten parametr, jest oznaczona literą łacińską i jest umieszczona na korpusie maszyny przed liczbą odpowiadającą prądowi znamionowemu.

Zgodnie z klasyfikacją ustaloną przez PUE wyłączniki dzielą się na kilka kategorii.

Typ maszyny MA

Charakterystyczną cechą takich urządzeń jest brak w nich uwalniania termicznego. Urządzenia tej klasy są instalowane w obwodach połączeniowych silników elektrycznych i innych potężnych jednostek.

Ochronę przeciążeniową w takich liniach zapewnia przekaźnik nadprądowy, wyłącznik chroni sieć jedynie przed uszkodzeniem w wyniku narażenia na zwarcia nadprądowe.

Urządzenia klasy A

Automaty typu A, jak już powiedziano, mają najwyższą czułość. Wyzwalacze termiczne w urządzeniach o charakterystyce czasowo-prądowej A najczęściej wyzwalają, gdy prąd przekracza wartość nominalną AB o 30%.

Wyłącznik automatyczny klasy A

Cewka wyzwalacza elektromagnetycznego odłącza napięcie od sieci na około 0,05 sekundy, jeśli prąd elektryczny w obwodzie przekracza prąd znamionowy o 100%. Jeżeli z jakiegoś powodu po podwojeniu siły przepływu elektronów elektrozawór elektromagnetyczny nie zadziała, wyzwalacz bimetaliczny odcina zasilanie w ciągu 20 – 30 sekund.

W linie znajdują się automaty o charakterystyce czasowo-prądowej A, podczas których niedopuszczalne są nawet krótkotrwałe przeciążenia. Należą do nich obwody z zawartymi w nich elementami półprzewodnikowymi.

Urządzenia ochronne klasy B

Urządzenia kategorii B są mniej wrażliwe niż urządzenia typu A. Wyzwalanie elektromagnetyczne w nich wyzwalane jest, gdy prąd znamionowy zostanie przekroczony o 200%, a czas reakcji wynosi 0,015 sekundy. Praca płytki bimetalicznej w wyłączniku o charakterystyce B, z podobnym przekroczeniem wartości AB, trwa 4-5 sekund.

Urządzenia tego typu przeznaczone są do montażu w liniach zawierających gniazda, urządzenia oświetleniowe oraz w innych obwodach, w których nie występuje rozruchowy wzrost prądu elektrycznego lub ma wartość minimalną.

Wyłącznik klasy B

Automaty kategorii C

Urządzenia typu C są najczęściej spotykane w sieciach domowych. Ich przeciążalność jest nawet wyższa niż wcześniej opisane. Aby elektrozawór wyzwalacza elektromagnetycznego zainstalowany w takim urządzeniu działał, konieczne jest, aby przepływ przechodzących przez niego elektronów przekraczał 5-krotnie wartość nominalną. Zadziałanie wyzwalacza termicznego przy pięciokrotnym przekroczeniu wartości znamionowej urządzenia zabezpieczającego następuje po 1,5 sekundy.

READ
Naprawa lamp LED „zrób to sam”: przyczyny awarii, kiedy i jak możesz je naprawić © Geostart

Instalacja wyłączników o charakterystyce czasowo-prądowej C, jak powiedzieliśmy, jest zwykle przeprowadzana w sieciach domowych. Doskonale radzą sobie z rolą urządzeń wejściowych do ochrony ogólnej sieci, natomiast urządzenia kategorii B dobrze sprawdzają się w poszczególnych oddziałach, do których podłączone są grupy gniazd i urządzenia oświetleniowe.

Zapewni to selektywność wyłączników (selektywność), a w przypadku zwarcia w jednej z gałęzi cały dom nie zostanie pozbawiony napięcia.

Wyłączniki kategorii D

Urządzenia te mają największą zdolność przeciążania. Do obsługi cewki elektromagnetycznej zainstalowanej w tego typu aparaturze konieczne jest co najmniej 10-krotne przekroczenie prądu znamionowego wyłącznika.

Wyłącznik klasy D

Zadziałanie wyzwalacza termicznego następuje w tym przypadku po 0,4 sek.

Urządzenia o charakterystyce D najczęściej stosowane są w ogólnych sieciach budynków i budowli, gdzie pełnią rolę siatki bezpieczeństwa. Ich działanie ma miejsce, jeśli nie ma na czas przerwy w dostawie prądu przez wyłączniki w oddzielnych pomieszczeniach. Instalowane są również w obwodach o dużej ilości prądów rozruchowych, do których podłączane są np. silniki elektryczne.

Urządzenia ochronne kategorii K i Z

Automaty tego typu są znacznie mniej powszechne niż te opisane powyżej. Urządzenia typu K charakteryzują się dużą zmiennością prądu wymaganego do wyzwalania elektromagnetycznego. Tak więc w przypadku obwodu prądu przemiennego wskaźnik ten powinien przekraczać wartość nominalną 12 razy, a dla prądu stałego – 18 razy Elektrozawór elektromagnetyczny jest aktywowany w czasie nie dłuższym niż 0,02 sekundy. Zadziałanie wyzwalacza termicznego w takim sprzęcie może nastąpić przy przekroczeniu prądu znamionowego tylko o 5%.

Cechy te determinują zastosowanie urządzeń typu K w obwodach o wyłącznym obciążeniu indukcyjnym.

Charakterystyki wyłączników K i Z

Urządzenia typu Z mają również różne prądy zadziałania elektrozaworu wyzwalacza elektromagnetycznego, ale rozrzut nie jest tak duży jak w kategorii K AB. 4,5 razy większy niż nominalny.

Urządzenia o charakterystyce Z stosowane są tylko w liniach, do których podłączone są urządzenia elektroniczne.

Wyraźnie o kategoriach automatów w filmie:

wniosek

W tym artykule zbadaliśmy charakterystykę czasową i prądową wyłączników, klasyfikację tych urządzeń zgodnie z PUE, a także ustaliliśmy, w których obwodach zainstalowane są urządzenia różnych kategorii. Te informacje pomogą Ci określić, jakiego sprzętu zabezpieczającego użyć w Twojej sieci na podstawie podłączonych do niej urządzeń.

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: