Принципът на работа на прекъсвача

• Електрическа мрежа

За защита на битови електрически вериги обикновено се използват прекъсвачи с модулен дизайн. Компактността, лесната инсталация и подмяната, ако е необходимо, обясняват широкото им разпространение.

Външно, тази машина е тяло от топлоустойчива пластмаса. На предната повърхност има дръжка за включване и изключване, отзад има ключалка за монтаж на DIN-релса и винтови клеми отгоре и отдолу. В тази статия разглеждаме принципа на работа на прекъсвача.

Как функционира прекъсвачът?

В нормален режим на работа течността, по-малка или равна на номиналната стойност, преминава през машината. Захранващото напрежение от външната мрежа се подава към горния терминал, свързан към неподвижния контакт. От неподвижен контакт, токът влиза в движещ се контакт, затворен с него, и от него през гъвкав меден проводник към намотката. След соленоида токът се подава към термичното освобождаване и след това към долния терминал, към който е свързана заредена мрежа.

В авариен режим прекъсвачът изключва защитената верига, благодарение на задействането на свободния изключващ механизъм, задействан чрез термично или електромагнитно освобождаване. Причината за тази операция е претоварване или късо съединение.

Термичното отделяне е биметална плоча, състояща се от два слоя сплави с различни коефициенти на термично разширение. С преминаването на електрически ток плочата се нагрява и се огъва към слоя с по-нисък коефициент на топлинно разширение. При превишаване на текущата стойност, огъването на плочата достига стойност, достатъчна за задействане на изключващия механизъм, а веригата се отваря, като се отрязва защитеното натоварване.

Електромагнитното освобождаване се състои от соленоид с подвижна стоманена сърцевина, държана от пружина. Когато определена стойност на тока бъде превишена, в съответствие със закона за електромагнитната индукция се индуцира електромагнитно поле в серпентината, под действието на която ядрото се изтегля вътре в соленоидната бобина, преодолявайки пружинното съпротивление и задейства изключващия механизъм. При нормална работа се индуцира магнитно поле в серпентината, но силата му не е достатъчна, за да преодолее съпротивлението на пружината и да вкара сърцевината.

Как машината работи в режим на претоварване

Режимът на претоварване се получава, когато токът в схемата, свързан към прекъсвача, надвиши номиналната стойност, за която е проектиран прекъсвачът. В този случай увеличеният ток, преминаващ през топлинното освобождаване, предизвиква повишаване на температурата на биметалната плоча и следователно увеличаване на нейното огъване до задействане на изключващия механизъм. Машината се изключва и отваря веригата.

Операцията на термична защита не се появява мигновено, тъй като ще отнеме известно време, за да се загрее биметалната плоча. Това време може да варира в зависимост от големината на превишението на номиналния ток от няколко секунди до един час.

Такова закъснение ви позволява да избегнете прекъсване на захранването по време на случайно и краткосрочно нарастване на тока в електрическата верига (например, когато са включени електрически двигатели с големи изходни токове).

Минималният ток, при който трябва да се работи термичното освобождаване, се настройва с помощта на фабрично регулиращ винт. Обикновено тази стойност е 1,13-1,45 пъти от номиналната стойност, посочена на етикета на машината.

Количеството ток, на което ще работи термичната защита, също е повлияно от температурата на околната среда. В гореща стая биметалната плоча се нагрява и огъва, докато се задейства при по-нисък ток. А в помещенията с ниски температури токът, в който ще работи термичното освобождаване, може да бъде по-висок от допустимата стойност.

Причината за претоварване на мрежата е свързването на потребителите с него, чийто общ капацитет надхвърля номиналната мощност на защитената мрежа. Едновременното включване на различни видове мощни домакински уреди (климатик, електрическа печка, пералня и съдомиялна машина, ютия, електрическа кана и др.) - може да доведе до функционирането на освобождаването на топлина.

В този случай решете кой от потребителите да бъде деактивиран. И не бързайте да включите отново машината. Все още няма да можете да го включите в работно положение, докато не се охлади, а биметалната плоча на освобождаването няма да се върне в първоначалното си състояние. Сега знаете как работи претоварването.

Как машината работи в режим на късо съединение

В случай на късо съединение, принципът на работа на прекъсвача е различен. В случай на късо съединение, токът в веригата драматично и многократно се увеличава до стойности, които могат да разтопят окабеляването или по-скоро изолацията на окабеляването. За да се предотврати подобно развитие на събитията, е необходимо незабавно да се прекъсне веригата. Електромагнитното освобождаване е точно това, което работи.

Електромагнитното освобождаване е магнитна намотка, вътре в която е стоманена сърцевина, държана в неподвижно положение от пружината.

Множественото увеличение на тока в намотката на соленоида, което се случва по време на късо съединение във веригата, води до пропорционално увеличаване на магнитния поток, под действието на който ядрото се вкарва в намотката, преодолявайки пружинното съпротивление и притиска освобождаващата лента. Захранващите контакти на машината се отварят, прекъсвайки захранването до аварийния участък на веригата.

По този начин функционирането на електромагнитния изключващ блок предпазва електрическото окабеляване от запалване и унищожаване, което затвори електрическото устройство и самата машина. Времето за реакция е около 0.02 секунди и окабеляване няма време да се затопли до опасни температури.

В момента на отваряне на захранващите контакти на автоматиката, когато преминава голям ток, между тях възниква електрическа дъга, чиято температура може да достигне 3000 градуса.

За да се защитят контактите и другите части на машината от разрушителния ефект на тази дъга, в конструкцията на машината е предвидена камера за гасене на огъня. Аркационната камера е мрежа от набор от метални пластини, които са изолирани един от друг.

Арката се намира в точката на контактното отваряне и един от нейните краища се движи заедно с придвижващ се контакт, а другият се плъзга първо по неподвижен контакт и след това по протежение на свързан към него проводник, водещ към задната стена на камерата за възпламеняване.

Там той е разделен (натрошен) върху плочите на дъгообразната камера, отслабва и излиза. В долната част на машината има специални отвори за отстраняване на газовете, генерирани по време на дъгата.

В случай на изключване на машината, когато електромагнитното отделяне изтича, няма да можете да използвате електричество, докато не откриете и не премахнете причината за късо съединение. Най-вероятно причината е провал на един от потребителите.

Изключете всички потребители и опитайте да включите устройството. Ако успеете в това и машината не го изхвърля, това означава, че наистина - един от потребителите е виновен и трябва да разберете кой. Ако машината и с прекъснати консуматори отново избият, тогава всичко е много по-сложно и имаме работа с разпадането на изолационните кабели. Ще трябва да потърсим къде се е случило.

Това е принципът на работа на прекъсвача в различни аварийни ситуации.

Ако изключването на прекъсвача се превърна в постоянен проблем за вас, не се опитвайте да го разрешите, като инсталирате прекъсвач с висок ток.

Автоматиците се инсталират, като се вземе предвид напречното сечение на кабелите ви и следователно повече ток във вашата мрежа просто не е разрешено. Намиране на решение на проблема е възможно само след цялостно проучване на електрозахранването на вашия дом от професионалисти.

Прекъсвачи Категории: A, B, C и D

Прекъсвачите са устройства, които са отговорни за защитата на електрическата верига от повреди, причинени от излагане на голям ток. Твърде силния поток от електрони може да повреди домакинските уреди, както и да доведе до прегряване на кабела с последващо пренатоварване и запалване. Ако линията не бъде изключена навреме, тя може да предизвика пожар. Следователно, в съответствие с изискванията на Правилата за електрически инсталации (Правила за електрическа инсталация), работата на мрежата, в която не са монтирани електрическите прекъсвачи, е забранена. AB имат няколко параметъра, един от които е характеристиката на тока на автоматичния защитен превключвател. В тази статия ще обясним разликата между прекъсвачите на категории A, B, C, D и за защитата на които мрежи се използват.

Характеристики на мрежовите защитни машини

Независимо от принадлежността към класа, към който принадлежи прекъсвачът, основната му задача е винаги същата - бързо да открие външния вид на прекомерния ток и да изключи мрежата, преди кабелът и устройствата, свързани към линията, да бъдат повредени.

Токовете, които могат да бъдат опасни за мрежата, са разделени на два вида:

• Токове на претоварване. Появата им най-често се дължи на включването в мрежата на устройства, чиято обща мощност надвишава тази, която линията може да издържи. Друга причина за претоварване е провалът на едно или повече устройства.
• Надпрежение, причинено от късо съединение. Късо съединение се получава, когато фазовите и неутралните проводници са взаимосвързани. В нормално състояние те са свързани към товара отделно.

Устройството и принципът на работа на прекъсвача - във видеото:

претоварване токове

Размерът им най-често леко надвишава номиналната стойност на автоматиката, така че преминаването на такъв електрически ток по веригата, ако не превишава прекалено дълго, не причинява повреда на линията. В този смисъл, в този случай не се изисква незабавно изключване на енергия, освен това електронният поток често се връща в нормално състояние. Всеки AB е предназначен за определен излишък от електрически ток, при който се задейства.

Времето за реагиране на защитния прекъсвач зависи от големината на претоварването: при малко надвишаване на нормата може да отнеме един час или повече, а със значителна, няколко секунди.

За разединяване на мощността под въздействието на мощен товар се среща топлинното освобождаване, което се основава на биметална плоча.

Този елемент се нагрява под въздействието на мощен ток, става пластмасов, огъва и предизвиква автоматично задействане.

Токове на късо съединение

Потокът от електрони, причинен от късо съединение, значително надвишава стойността на защитното устройство, като последният незабавно се задейства, като изключва захранването. За откриването на късо съединение и незабавната реакция на устройството е отговорно електромагнитно освобождаване, което е соленоид с ядро. Последният под въздействието на претоварване незабавно влияе на превключвателя, което го кара да изгасне. Този процес отнема няколко секунди.

Има обаче един нюанс. Понякога токът при претоварване може да бъде много голям, но не е причинен от късо съединение. Как трябва апаратурата да определи разликата между тях?

Във видеото за селективността на автоматичните превключватели:

Тук гладко преминете към основния въпрос, на който е посветен материалът ни. Съществуват, както казахме, няколко класа на AB, които се отличават от характеристиките от време до времето. Най-често срещаните от тях, които се използват в битови електрически мрежи, са устройства от класове B, C и D. Прекъсвачите, принадлежащи към категория А, са много по-рядко срещани. Те са най-чувствителни и се използват за защита на прецизните инструменти.

Сред тях, тези устройства се различават по отношение на моментното прекъсване. Стойността му се определя от множеството ток, преминаващ през веригата, до номиналната стойност на автоматиката.

Характеристики на изключване на прекъсвачите

Клас AB, определен с този параметър, се обозначава с латиница и се поставя върху тялото на машината пред номера, съответстващ на номиналния ток.

В съответствие с класификацията, установена от ЕМП, защитните автомати са разделени на няколко категории.

Машини тип MA

Отличителна черта на такива устройства е липсата на термично освобождаване в тях. Устройствата от този клас се инсталират в свързващите вериги на електродвигателите и други мощни устройства.

Защитата от претоварване в такива линии осигурява претоварващо реле, прекъсвачът само предпазва мрежата от повреда, причинена от свръхпроводни къси съединения.

Уреди от клас А

Машините тип А, както беше казано, имат най-висока чувствителност. Термичното освобождаване в устройства с характеристика на ток-ток А най-често се задейства, когато амперията AB е превишена с 30%.

Електромагнитната спирачка спира захранването на мрежата за около 0,05 секунди, ако електрическият ток в кръга надвиши номиналната стойност с 100%. Ако по някаква причина, след удвояване на силата на електронния поток с фактор две, електромагнитният соленоид не работи, биметалното освобождаване изключва захранването за 20-30 секунди.

В линиите са включени машини с времедържател А, при които дори и краткосрочното претоварване е неприемливо. Те включват схеми с полупроводникови елементи, включени в тях.

Безопасност от клас B

Устройствата от категория Б имат по-малка чувствителност от тези, свързани с тип А. Електромагнитното освобождаване в тях се задейства, когато номиналният ток е 200% по-висок и времето за реакция е 0.015 секунда. Работата на биметалната пластина в прекъсвача с характеристика В с подобен излишък от номиналната стойност на АВ отнема 4-5 секунди.

Оборудването от този тип е предназначено за монтаж в линии, които включват контакти, осветителни уреди и други вериги, в които липсва началното увеличение на електрически ток или има минимална стойност.

Машини от категория В

Устройствата тип В са най-често срещани в домашните мрежи. Капацитетът им на претоварване е дори по-висок от описания по-горе. За да бъде инсталиран соленоидът на електромагнитно изключване, инсталиран в такъв инструмент, е необходимо потокът от електрони, преминаващи през него, да превиши номиналната стойност 5 пъти. Термичното освобождаване прекъсва с петкратно излишък от стойността на защитното устройство за 1,5 секунди.

Инсталирането на прекъсвачи с времеви характеристики C, както казахме, обикновено се извършва в домакинските мрежи. Те изпълняват отлична работа с ролята на входните устройства за защита на цялата мрежа, докато устройствата от категория Б са подходящи за отделни клонове, към които са свързани изходните групи и осветителните устройства.

Това ще позволи да се наблюдава селективността на защитните автомати (селективност), а при късо съединение в един от клоновете няма да има обезвъздушаване на цялата къща.

Прекъсвачи категория D

Тези устройства имат най-висок капацитет на претоварване. За работата на електромагнитна намотка, инсталирана в апаратура от този тип, е необходимо електрическият ток на защитния прекъсвач да бъде превишен най-малко 10 пъти.

В този случай термичното освобождаване изтича в 0.4 сек.

Устройствата с характеристика D се използват най-често в общите мрежи на сгради и съоръжения, където те играят роля на защитна мрежа. Те се задействат, ако няма прекъсване на захранването от прекъсвачи в отделни помещения. Те са инсталирани и в схеми с голямо количество изходни токове, към които например са свързани електродвигатели.

Предпазни устройства от категория К и Z

Автомати от тези типове са много по-рядко срещани от описаните по-горе. Устройствата тип K имат големи разлики в настоящите стойности, необходими за електромагнитно изключване. Така че за схема с променлив ток този индикатор трябва да надвишава номиналния от 12 пъти и за постоянен - ​​с 18. Работата на електромагнитен соленоид се извършва не повече от 0,02 секунди. Работата на термичното освобождаване в такова оборудване може да възникне, ако номиналният ток е надвишен само с 5%.

Тези характеристики се дължат на използването на устройства тип К в схеми с изключително индуктивни товари.

Устройствата тип "Z" имат и различни изходящи токове на соленоида на електромагнитното изключване, но разпространението не е толкова голямо, колкото в AV категория К. В схеми на променлив ток, за да ги изключите, токът трябва да е трикратно, а в DC мрежи стойността на електрически ток трябва да бъде 4,5 пъти номиналната.

Z-характерните устройства се използват само в линии, към които са свързани електронните устройства.

Очевидно за категориите машини на видеоклипа:

заключение

В тази статия разгледахме текущите характеристики на защитните автомати, класификацията на тези устройства в съответствие с ЕМП, и разбрахме кои вериги инсталираха устройства от различни категории. Получената информация ще ви помогне да определите кое защитно оборудване да се използва в мрежата, на базата на кои устройства са свързани към него.

Прекъсвачи - дизайн и принцип на работа

Тази статия продължава поредицата публикации на електрически защитни устройства - прекъсвачи, RCD, difavtomatam, в които ще разгледаме подробно целта, дизайна и принципа на тяхната работа и ще разгледаме основните им характеристики и ще анализираме подробно изчисляването и подбора на електрическите защитни устройства. Този цикъл от статии ще бъде завършен чрез алгоритъм стъпка по стъпка, в който пълният алгоритъм за изчисляване и избиране на прекъсвачи и РКС ще бъде разгледан накратко, схематично и в логическа последователност.

За да не пропуснете пускането на нови материали по тази тема, се абонирайте за бюлетина, формата за абонамент в долната част на тази статия.

Е, в тази статия ще разберем какво е прекъсвачът, за какво е, как е подреден и помисли как работи.

Прекъсвачът на веригата (или обикновено само "прекъсвач") е устройство за превключване на контакти, което е предназначено да включва и изключва електрическа верига, защитава кабели, жици и потребители (електрически устройства) от токове на претоварване и токове на късо съединение. верига.

Т.е. Прекъсвачът има три основни функции:

1) превключване на електрически вериги (ви позволява да разрешите и изключите конкретна част от електрическата верига);

2) осигурява защита срещу токове на претоварване чрез изключване на защитената верига, когато тече в нея токове, които надвишават позволените (например когато мощен инструмент или устройства са свързани към линията);

3) изключва защитената верига от електрическата мрежа, когато се появят големи токове на късо съединение.

По този начин автоматичните изпълняват едновременно защитните функции и контролните функции.

Според проекта, се произвеждат три основни типа прекъсвачи:

- прекъсвачи на въздуха (използвани в промишлеността в схеми с големи токове на хиляди ампера);

- автоматични прекъсвачи (предназначени за широк диапазон от работни токове от 16 до 1000 ампера);

- модулни прекъсвачи, най-известни на нас, на които сме свикнали. Те са широко използвани в ежедневието, в нашите домове и апартаменти.

Те се наричат ​​модулни, защото тяхната ширина е стандартизирана и в зависимост от броя на полюсите е кратно на 17,5 мм, този въпрос ще бъде разгледан по-подробно в отделна статия.

Ние, на страниците на сайта http://elektrik-sam.info, ще разгледаме модулните прекъсвачи и предпазните устройства.

Устройство и принцип на работа на прекъсвача.

Имайки предвид дизайна на RCD, казах, че за проучването от клиента има и автоматичните превключватели, чийто дизайн сега разглеждаме.

Случаят на прекъсвача е направен от диелектричен материал. На предния панел има запазената марка на производителя, каталожният номер. Основните характеристики са номиналният (в нашия случай номиналният ток е 16 ампера) и моментната характеристика на тока (за нашата проба C).

Също така на предната повърхност са посочени и други параметри на прекъсвача, които ще бъдат разгледани в отделна статия.

На гърба има специален монтаж за монтаж на DIN-шина и монтаж върху нея със специален шлюз.

DIN-Rail е специална метална шина с ширина 35 мм, предназначена за монтиране на модулни устройства (автомати, RCD, различни релета, стартери, клеми и т.н.; За монтаж върху релсата е необходимо да вкарате корпуса на машината в горната част на DIN-шината и да натиснете долната част на машината така, че да се блокира. За да свалите от DIN шината, трябва да извадите освобождаването на ключалката отдолу и да махнете автоматиката.

Има модулни устройства с плътни ключалки, в случай че сте монтирани на DIN шина, е необходимо да закачите застопоряващата капачка отдолу, да включите машината върху релсата и след това да освободите ключалката или да го затворите натиснат с помощта на отвертка.

Случаят на прекъсвача се състои от две половини, свързани с четири нитове. За да разглобите тялото, е необходимо да пробиете нитове и да отстраните една от двете половини на тялото.

В резултат на това получаваме достъп до вътрешния механизъм на прекъсвача.

Така че, в дизайна на прекъсвача включва:

1 - горна винтова клема;

2 - долна винтова клема;

3 - фиксиран контакт;

4 - подвижен контакт;

5 - гъвкав проводник;

6 - електромагнитна бобина за освобождаване;

7 - електромагнитно ядро ​​за освобождаване;

8 - механизъм за освобождаване;

9 - ръкохватка за управление;

10 - гъвкав проводник;

11 - биметална плоча на топлинното освобождаване;

12 - регулиращ винт на термичното освобождаване;

13 - дъгова камера;

14-отвор за отстраняване на газове;

15 - Заключващ механизъм.

Повдигайки контролния бутон нагоре, прекъсвачът се свързва към защитената верига, като спусне копчето надолу - те ще се изключат от него.

Термичното освобождаване е биметална плоча, която се загрява от тока, преминаващ през нея и ако токът надхвърля предварително определена стойност, плочата се огъва и задейства освобождаващия механизъм, като по този начин изключва прекъсвача от защитената верига.

Електромагнитно освобождаване е соленоид, т.е. бобина с навита жица и вътре в сърцевината с пружина. Когато се получи късо съединение, токът в кръга се увеличава много бързо, в бобината на електромагнитното отделяне се индуцира магнитен поток, сърцевината се движи под въздействието на индуцирания магнитен поток и преодолява силата на пружината, действа върху механизма и изключва прекъсвача.

Как функционира прекъсвачът?

В нормалния (невариантен) режим на автоматичния превключвател, когато управляващият лост е включен, към автоматичната машина се подава електрически ток през захранващия проводник, свързан към горната клема, след което токът преминава към неподвижния контакт, през него към подвижния контакт, свързан към него, след това през гъвкавия проводник към намотката на намотката, след бобината по гъвкавия проводник до биметалната плоча на термичното освобождаване, от нея до долната винтова клема и след това до свързаната верига за натоварване.

Фигурата показва машината в състояние на включване: управляващият лост е повдигнат, подвижният и стационарният са свързани.

Претоварването се получава, когато токът в веригата, управляван от прекъсвача, започне да надвишава номиналния ток на прекъсвача. Биметалната плоча на термичното освобождаване започва да се загрява от увеличения електрически ток, преминаващ през нея, огъва и ако токът в схемата не намалява, пластината действа върху изключващия механизъм и прекъсвачът се изключва, отваряйки защитената верига.

Отнема известно време, за да загреете и огънете биметалната плоча. Времето за реакция зависи от количеството на тока, преминаващ през плочата, колкото по-голям е токът, толкова по-кратък е времето за реакция и може да бъде от няколко секунди до един час. Минималният ток на изключване на термичното освобождаване е 1,13-1,45 от номиналния ток на машината (т.е. топлинното освобождаване започва да работи, когато номиналният ток е надвишен с 13-45%).

Прекъсвачът е аналогово устройство, което обяснява този вариант на параметрите. Има технически трудности при фина настройка. Спирачният ток на топлинното освобождаване е зададен фабрично чрез регулиращ винт 12. След като биметалната плоча е охладена, прекъсвачът е готов за по-нататъшна употреба.

Температурата на биметалната плоча зависи от температурата на околната среда: ако прекъсвачът е инсталиран в помещение с висока температура на въздуха, термичното освобождаване може да работи при по-нисък ток, съответно при ниски температури, токът на реакция на топлинното освобождаване може да бъде по-висок от допустимия. Вижте тази статия за подробности. Защо прекъсвачът работи в топлината?

Термичното освобождаване не работи веднага, но след известно време, позволявайки на тока на претоварване да се върне към нормалната му стойност. Ако през това време токът не намалява, термичното освобождаване прекъсва, защитава потребителската верига от прегряване, топене на изолацията и възможно запалване на окабеляването.

Претоварването може да бъде причинено от свързването на вградени устройства с висока мощност, които надвишават номиналната мощност на защитената верига. Например, когато към линията е свързан много мощен нагревател или електрическа печка с фурна (с мощност над номиналната мощност на линията) или в същото време няколко мощни консуматора (електрическа печка, климатик, пералня, котел, електрическа кана и др.) Или голям брой включени уреди.

В случай на късо съединение, токът в кръга се увеличава мигновено, магнитното поле, предизвикано в бобината съгласно закона за електромагнитна индукция, движи соленоидната сърцевина, която активира освобождаващия механизъм и отваря контактите за захранване на прекъсвача (т.е. движещите се и неподвижните контакти). Линията се отваря, позволявайки ви да отстраните захранването от аварийния кръг и да защитите самата машина, електрическите кабели и затвореното електрическо устройство от пожар и унищожаване.

Електромагнитното освобождаване се задейства почти незабавно (около 0,02 секунди), за разлика от термичните, но при много по-високи стойности на тока (от 3 или повече стойности на номиналния ток), така че окабеляването няма време да се загрее до точката на топене на изолацията.

Когато верижните контакти се отворят, когато преминава електрически ток, възниква електрическа дъга и колкото по-ток е във веригата, толкова по-силна е дъгата. Електрическата дъга причинява ерозия и унищожаване на контактите. За да се защитят контактите на прекъсвача от разрушителното му действие, дъгата, възникваща в момента на отваряне на контактите, е насочена в дъговата камера (състояща се от паралелни плочи), където тя е раздробена, атенюирана, охладена и изчезва. Когато дъгата се изгаря, се образуват газове, те се изхвърлят отвън от тялото на машината през специален отвор.

Машината не се препоръчва да се използва като конвенционален прекъсвач, особено ако е изключен, когато е свързан мощен товар (т.е. при високи токове във веригата), тъй като това ще ускори унищожението и ерозията на контактите.

Затова нека обобщим:

- прекъсвачът позволява превключване на веригата (чрез придвижване на управляващия лост нагоре - автоматичният апарат е свързан към електрическата верига; чрез придвижване на лоста надолу - автоматичният блок прекъсва захранването от веригата за натоварване);

- има вградено термично освобождаване, което предпазва товарната линия от токове на претоварване, е инерционна и работи след известно време;

- има вградено електромагнитно освобождаване, защитава товарната линия от високи токове на късо съединение и работи почти незабавно;

- съдържа камера за потушаване на дъга, която защитава контактните контакти от разрушителното действие на електромагнитната дъга.

Демонтирахме дизайна, целта и принципа на работа.

В следващата статия ще разгледаме основните характеристики на прекъсвач, който трябва да знаете при избора му.

Вижте Проектиране и принцип на работа на прекъсвача във видео формат:

Топлинна защита на прекъсвача

Начало »Електричество» Безопасност »Автоматик» Характеристика на работата на прекъсвача - принципът на работа в различни ситуации

Характеристика на работата на автоматичния превключвател - принципът на работа в различни ситуации

При окабеляването на апартамент или къща има задължително елемент, наречен автоматичен ключ или по-често автоматичен превключвател.

Такова устройство е предназначено автоматично да предпазва електрическата мрежа от проблеми, които могат да възникнат по време на претоварване или късо съединение. В допълнение, той може да се използва за ръчно включване и изключване на електрическата верига.

Характеристики на вътрешното устройство на автоматичния превключвател

Има много различни проекти на машини, които са предназначени да защитават електрическите мрежи както на отделни апартаменти, така и на къщи, както и на промишлени предприятия или търговски помещения.

Прекъсвачите се определят от номиналния ток и група. В зависимост от тези характеристики защитните прекъсвачи са разделени на три групи - B, C и D. В електрическите битови мрежи обикновено се използват устройства тип С, при които моментният изключващ ток е в диапазона от 5 до 10 номинални токови стойности. Следващото ще се счита за модулен тип тип автомати C.

В прекъсвача на прекъсвачите са включени и следните блокове:

• жилища;
• контролен механизъм;
• превключващо устройство;
• възлови устройства;
• дъга камера за гасене.

Корпусът на устройството е пластмасова кутия, чиито размери са стандартизирани. На предната страна има лост за включване и изключване на машината, отзад има ключалка за монтаж на DIN-бара, а в горната и долната част има клеми за свързване на проводниците.

Една от отличителните характеристики на електрическата машина е механизъм за управление, предназначен за ръчно включване и изключване. Състои се от дръжка или бутони.

Превключващото устройство е колекция от захранващи и помощни контакти. Тези контакти могат да бъдат мобилни или фиксирани.

Изключващите устройства са устройства, предназначени да отварят електрическа верига в случай, че токът в кръга надвиши зададените стойности. В машината има електромагнитни и термични изпускания. Електромагнитът е индуктивна бобина с метална сърцевина, свързана със система от лостове с движещ се контакт на мощност на автоматика. В топлината се използва биметална плоча, която под действието на тока, преминаващ през нея, се огъва и през лостовете действа върху движещия се контакт на автоматиката.

За да се отслаби ефектът на дъгата, който се получава при отваряне на контактите за захранване, в машината има специална камера, състояща се от метални пластини. Електрическата дъга, попадаща в тази камера, се разделя на няколко части и се гаси.

Принципът на работа на машината при претоварване

Когато в електрическата верига е включен твърде голям брой потребители на електричество, може да се появи ток, чиято стойност може да надвиши максималната стойност за тази мрежа за електрозахранване. На практика това може да се случи например, когато в апартамента се включи пералня, ютия, котел, котел, микровълнова печка и други мощни консуматори на електроенергия.

В случая, когато действителният ток на веригата надвишава номиналната стойност на автоматиката, в последния изтича топлинното освобождаване.

Биметалната плоча, състояща се от два слоя метали, се загрява, когато преминава през нея ток. Под действието на топлина тази плоча се огъва, действа върху подвижния контакт на машината и отваря веригата.

Преди да изберете автоматичния превключвател. е необходимо да се вземе решение за натоварването и вида на окабеляването, за който е инсталирана защитата. В резултат на това се показва необходимата полюсна позиция на автоматиката.

Правилната инсталация на прекъсвача трябва да се извърши в съответствие с подходящите електрически схеми. За нюансите на този процес можете да намерите тук.

Изключващият ток на термичното освобождаване обикновено е по-голям от номиналния ток на прекъсвача с 13-45%. Тази стойност може да бъде променена с помощта на регулиращ винт с фабрични настройки в доста широки граници. Времето за изключване на машината по време на претоварване е необходимо, за да се избегнат ненужни прекъсвания с кратко увеличение на тока, което например се случва, когато двигателят започне.

Действие при късо съединение

Когато се появи късо съединение във веригата, има бързо и рязко нарастване на тока в цялата мрежа, включително на намотката на електромагнитното освобождаване. Под действието на рязко увеличено електромагнитно поле сърцевината се изтегля вътре в бобината. Лостът, намиращ се върху сърцевината, действа върху контакта за движеща сила, го изключва от неподвижния контакт и отваря електрическата верига.

Въздействието на токове на късо съединение може да повлияе неблагоприятно на състоянието на свързаните устройства, окабеляване и дори да предизвика пожар. За да се намали въздействието на такива токове, времето за реакция на освобождаването трябва да бъде минимално. Съвременните автомати, когато са изложени на късо съединение, се задействат за не повече от 0,02 секунди.

Автоматично включване - какво трябва да се направи?

Когато автоматът се задейства поради претоварване, повторното активиране на веригата е възможно само след като биметалната плоча се охлади. В този случай, преди да активирате отново прекъсвача, е необходимо да анализирате натоварването на веригата и да я намалите, като изключите ненужните устройства.

Преди да включите отново веригата след автоматичната работа на късо съединение, е необходимо да се опитате да намерите причината за това явление и да го премахнете.

Така например, като изключите всички електрически консуматори, можете да проверите за къси съединения на самата електрическа инсталация. След това проверете потребителите на електричество и намерете виновника късо съединение.

Съвременната LED технология значително разшири възможностите за проектиране на жилищни и офис площи. Например - светодиодните полилеи с дистанционно управление ще бъдат ефективно решение за домашно осветление.

Свързването на диодна лента включва използването на 12 волтово захранване, което можете да купите или сглобите. Как да украсите автомобила си с LED осветление - отделна статия.

1. Прекъсвачът се използва за защита на електрическата верига от претоварване и късо съединение.
2. В автоматизацията отварянето на веригата в случай на претоварване чрез термично освобождаване се извършва със закъснение, а в случай на късо съединение, чрез електромагнитно освобождаване мигновено.
3. Преди рестартирането, след като се задейства автоматично задействането на претоварването, е необходимо да се намали броят на потребителите.
4. Преди да включите отново след автоматичната работа на късо съединение, е необходимо първо да елиминирате причината за късо съединение.

Принципът на работа на електрическата машина върху видео

ALEX1887> Блог> Как функционира прекъсвачът?

В нормален режим на работа течността, по-малка или равна на номиналната стойност, преминава през машината. Захранващото напрежение от външната мрежа се подава към горния терминал, свързан към неподвижния контакт. От неподвижен контакт, токът влиза в движещ се контакт, затворен с него, и от него през гъвкав меден проводник към намотката. След соленоида токът се подава към термичното освобождаване и след това към долния терминал, към който е свързана заредена мрежа.

В авариен режим прекъсвачът изключва защитената верига, благодарение на задействането на свободния изключващ механизъм, задействан чрез термично или електромагнитно освобождаване. Причината за тази операция е претоварване или късо съединение.

Термичното отделяне е биметална плоча, състояща се от два слоя сплави с различни коефициенти на термично разширение. С преминаването на електрически ток плочата се нагрява и се огъва към слоя с по-нисък коефициент на топлинно разширение. При превишаване на текущата стойност, огъването на плочата достига стойност, достатъчна за задействане на изключващия механизъм, а веригата се отваря, като се отрязва защитеното натоварване.

Електромагнитното освобождаване се състои от соленоид с подвижна стоманена сърцевина, държана от пружина. Когато определена стойност на тока бъде превишена, в съответствие със закона за електромагнитната индукция се индуцира електромагнитно поле в серпентината, под действието на която ядрото се изтегля вътре в соленоидната бобина, преодолявайки пружинното съпротивление и задейства изключващия механизъм. При нормална работа се индуцира магнитно поле в серпентината, но силата му не е достатъчна, за да преодолее съпротивлението на пружината и да вкара сърцевината.

Как машината работи в режим на претоварване
Режимът на претоварване се получава, когато токът в схемата, свързан към прекъсвача, надвиши номиналната стойност, за която е проектиран прекъсвачът. В този случай увеличеният ток, преминаващ през топлинното освобождаване, предизвиква повишаване на температурата на биметалната плоча и следователно увеличаване на нейното огъване до задействане на изключващия механизъм. Машината се изключва и отваря веригата.

Операцията на термична защита не се появява мигновено, тъй като ще отнеме известно време, за да се загрее биметалната плоча. Това време може да варира в зависимост от големината на превишението на номиналния ток от няколко секунди до един час.

Такова закъснение ви позволява да избегнете прекъсване на захранването по време на случайно и краткосрочно нарастване на тока в електрическата верига (например, когато са включени електрически двигатели с големи изходни токове).

Минималният ток, при който трябва да се работи термичното освобождаване, се настройва с помощта на фабрично регулиращ винт. Обикновено тази стойност е 1,13-1,45 пъти от номиналната стойност, посочена на етикета на машината.

Количеството ток, на което ще работи термичната защита, също е повлияно от температурата на околната среда. В гореща стая биметалната плоча се нагрява и огъва, докато се задейства при по-нисък ток. А в помещенията с ниски температури токът, в който ще работи термичното освобождаване, може да бъде по-висок от допустимата стойност.

Причината за претоварване на мрежата е свързването на потребителите с него, чийто общ капацитет надхвърля номиналната мощност на защитената мрежа. Едновременното включване на различни видове мощни домакински уреди (климатик, електрическа печка, пералня и съдомиялна машина, ютия, електрическа кана и др.) - може да доведе до функционирането на освобождаването на топлина.

В този случай решете кой от потребителите да бъде деактивиран. И не бързайте да включите отново машината. Все още няма да можете да го включите в работно положение, докато не се охлади, а биметалната плоча на освобождаването няма да се върне в първоначалното си състояние. Сега знаете как работи претоварването.

Как машината работи в режим на късо съединение
В случай на късо съединение, принципът на работа на прекъсвача е различен. В случай на късо съединение, токът в веригата драматично и многократно се увеличава до стойности, които могат да разтопят окабеляването или по-скоро изолацията на окабеляването. За да се предотврати подобно развитие на събитията, е необходимо незабавно да се прекъсне веригата. Електромагнитното освобождаване е точно това, което работи.

Електромагнитното освобождаване е магнитна намотка, вътре в която е стоманена сърцевина, държана в неподвижно положение от пружината.

Устройството и принципът на работа на прекъсвачите

За да се осигури защита на електрическите мрежи чрез прекъсвачи. Подобно оборудване успя да спечели популярност благодарение на лесния монтаж и ремонт, както и компактни размери.

Външно, това устройство изглежда като пластмасова кутия, която е устойчива на високи температури. Предният панел е снабден с дръжка за включване и изключване на оборудването. Задният панел е снабден със специална брава за закрепване на превключвателя, а горната и долната капачка са оборудвани със специални терминали. В тази статия се разглеждат видовете устройства за данни, техният дизайн, както и принципът на работа на диференциалния прекъсвач.

Видове прекъсвачи

Подобни устройства са разделени на няколко вида:

• инсталационни машини - са оборудвани с пластмасова кутия, така че тези устройства да могат да се монтират в жилищен район без риск от нараняване по ток;
• универсални автоматични машини - те не са оборудвани със защитно калъфче и поради това могат да бъдат монтирани само в специално разпределително оборудване;
• високоскоростните машини - характеристиката е, че времето за реакция е по-малко от 5 милисекунди;
• автоматични закъснения - при такива модели времето за реакция варира от 10 до 100 милисекунди;
• селективно - подобно оборудване може да бъде конфигурирано за определено време на изключване в областта на тока на късо съединение;
• електрическо оборудване за обратно ток - оборудването работи само когато текущата посока се промени в определена област;
• поляризиращи устройства - изключвайте секцията на електрическата верига при силен скок на тока;
• неполяризирани - работят същите като предишните само във всички посоки на тока.

Различни видове прекъсвачи

Скоростта на изключване зависи от принципа на устройството. Също така, скоростта на изключване зависи от наличието на условия за незабавно изключване на захранването на определена част от веригата. Тези условия се създават в електрическото оборудване, което работи в съответствие с метода, ограничаващ тока.

Дизайн на прекъсвача

Методите на работа, както и характеристиките на тези устройства зависят от областта на приложение и задачите, възложени на устройството. Стартирането и изключването на оборудването може да се извърши в ръчен режим или чрез електромагнитно и електромобилно задвижване.

В защитна апаратура, предназначена за токове до 1000 ампера, се намира ръчна верига за изключване. Основната характеристика на тази техника е максималният капацитет на превключване, който не е свързан със скоростта на дръжката. Това означава, че операцията трябва да се извърши до края, за да влязат в сила промените.

В някои случаи има нужда от саморегулиране на комутатори, препоръчваме да прочетете тази статия с инструкции стъпка по стъпка. Можете да научите как да оборудвате правилно заземяването в къщата, като кликнете върху връзката http://vse-postroim-sami.ru/engineering-systems/electrician/433_kak-sdelat-zazemlenie-v-dome/ като смазване на стени.

Електромоторните или електромагнитните елементи се захранват от електрически ток. Такива схеми следва да бъдат оборудвани със защита срещу произволно рестартиране. Също така процесът на включване на устройството трябва да спре, ако напрежението в защитената част на схемата се увеличава или намалява от 85 на 110% от нормалната.

При претоварване или прекъсване на мрежата автоматичното изключване на машината се извършва независимо от позицията на ръкохватката, която отговаря за стартирането / изключването на оборудването.

Дизайнът на прекъсвача с електромагнитно освобождаване

Един от най-важните компоненти на прекъсвачите може да се счита за пътуване. Тази част контролира определена характеристика на дадена мрежова зона и по време на извънредна ситуация тя действа върху специален елемент, който изключва оборудването. В допълнение, освобождаването е необходимо за отдалечено изключване на машината. Най-често срещаните на съвременния пазар са следните видове:

• електромагнитна защита на кабелите от къси съединения;
• термично необходима за защита от пренапрежения на електроенергия;
• смесена;
• полупроводник - този тип се характеризира с лекота на настройка и значителна стабилност на настройките за изключване.

В някои случаи, когато се налага да се правят връзки на верига без електрически ток, те могат да използват защитно електрическо оборудване, което не е оборудвано с освобождаващи устройства.

В съвременния свят се произвежда огромно количество защитно електрическо оборудване, което може да се използва в различни климатични условия и да се постави в различни помещения. Също така, различни серии устройства са предназначени за инсталиране в трудни условия и се характеризират с различна степен на устойчивост на агресивни външни фактори.

Цялата необходима информация, която трябва да се прочете преди закупуването на такова оборудване, е в регулаторната и техническа документация. В повечето случаи то се представя от спецификацията на производителя. В редки случаи, за генерализиране на стоки, които се използват в различни области и се правят едновременно от голям брой компании, може да се повиши нивото на документацията, а в някои случаи и на Gosstandart.

Различни емисии се подават

Проектирането на това оборудване включва следните компоненти:

• автоматична система за изключване;
• контролна система;
• контактна система;
• дъга за изгаряне на дъгата;
• изключващи устройства.

Системата за контакт е представена от няколко статични контакта, които са монтирани в корпуса, както и от няколко динамични контакта. Последните са фиксирани на оста на контролния лост с помощта на панти. Системата е предназначена за единична счупване на електрическата мрежа.

Механизмът за обратно изкупуване на дъгата е монтиран на двата полюса на автоматика и е необходим за захващане на дъгата и нейното охлаждане, докато тя изчезне напълно. Механизмът в действителност е камера за гасене на дъга, в която е инсталирана дейонична решетка от метални пластини. Понякога механизмът може да бъде оборудван със специални агресори на искра под формата на влакнести пластини.

Системата за автоматично изключване е устройство за три или четири връзки. Тази система се използва за незабавно изключване и изключване на контактната система. Може да се използва както в ръчни, така и в автоматични устройства.

Електромагнитното освобождаване е обикновен електромагнит с кука. Оборудването е предназначено да изключва цялата система в автоматичен режим по време на късо съединение. Някои освободители са допълнително оборудвани с хидравлична система за забавяне.

Термичното освобождаване в автомати се представя със специална метална плоча. При значително увеличение на напрежението тази плоча се деформира, след което се извършва автоматично изключване. Времето на излагане се съкращава с нарастването на напрежението.

Прекъсвач с термична защита

Полупроводниковият елемент представлява измервателно устройство, магнит и релеен елемент. Магнитът влияе върху автоматичното изключване на прекъсвача.

Измервателният елемент в този случай се представя чрез електрически трансформатор или магнитен усилвател. Първият се използва за променлив ток, а вторият за постоянен ток.

В по-голямата част от защитното електрическо оборудване се използват комбинирани устройства за изключване, които използват термоелементи за защита срещу нарастване на тока и магнитни намотки, за да се предпази от късо съединение.

Конструкцията на защитното устройство съдържа някои компоненти, които са монтирани във или извън машината. Тези елементи могат да бъдат от различни видове освобождавания, допълнителни контакти, задвижки за дистанционно управление, сигнализиране за автоматично изключване.

Принципът на работа на прекъсвача

В нормалния режим на работа токът преминава през прекъсвача, чиято мощност трябва да бъде по-малка и равна на нормалната стойност. Електричеството, което се използва за захранване на устройството, се подава към терминал в горната част на устройството, който е свързан към статичен контакт. От този контакт токът преминава към динамичния контакт, след което преминава през металния проводник и удря намотка.

След преминаване през серпентината електричеството протича през термичното освобождаване и едва след това токът достига до терминала в долната част на защитното електрическо оборудване.

При значително увеличение на напрежението или риск от късо съединение защитното електрическо оборудване изключва мрежата. Това се извършва чрез автоматична система за задействане, която се задейства чрез термично или електромагнитно освобождаване.

Принципът на работа на прекъсвача

Принципът на работа на машината при претоварване на веригата

Основната цел на прекъсвачите е да предпазват мрежовата секция при претоварване или късо съединение. Мрежовото претоварване означава, че силата на тока в определена част е преминала през максималната стойност за дадено защитно електрическо оборудване. Твърде много ток преминава през термичното освобождаване, което води до деформиране. В зависимост от разликата в ефективния ток и обичайната стойност, деформацията достига определено ниво, което може да доведе до изключване на автоматиката.

Топлинната защита на машината не работи незабавно, тъй като за да деформираме металната плоча, е необходимо да я загреете достатъчно. Времето за изключване зависи пряко от излишния ток в защитената зона и може да бъде колкото няколко секунди или час.

Такова забавяне е необходимо, за да не работи автоматът през цялото време с малки или къси скокове на ток в определена част от мрежата. В по-голямата си част такива скокове се появяват, когато електрическото оборудване е включено с високи начални токове.

Токът, при който термичният елемент се задейства в защитното електрическо оборудване, се настройва чрез регулиращата част в производствената инсталация. Като правило тази стойност трябва да бъде от 1,1 до 1,5 пъти от нормалното.

Също така трябва да сте наясно, че в помещения с високи температури машината може да не работи правилно, защото термичният елемент може да се деформира по-бързо от необходимото. На свой ред, в помещения с ниски температури, машината ще работи след необходимото време.

Принципът на действие на устройството по време на претоварване

Претоварването в електрическата мрежа се получава при свързване на голям брой устройства, чиято обща консумация на електроенергия надвишава нормалната мощност. Включването на няколко мощни електрически устройства вероятно ще предизвика термичния елемент.

Ако това се случи, трябва да решите, преди да включите устройството, които устройства трябва да бъдат изключени, да изключите и да изчакате малко. Това време е необходимо, за да се охлади топлинният елемент в защитното електрическо оборудване и да стои в първоначалното му положение.

Принципът на работа на прекъсвача по време на късо съединение

Устройството на автоматичните превключватели позволява защита на електрическата верига не само от претоварване, но и от къси съединения. При такива аварийни ситуации токът се покачва толкова много, че изолацията на кабелите може да се стопи. За да предотвратите подобни проблеми, трябва незабавно да изключите мрежата. Тази задача е възложена на електромагнитното освобождаване.

Този елемент се състои от електромагнитна намотка и стоманена сърцевина, която е фиксирана със специална пружина. Мигновеният скок на тока в намотката на бобината води до пропорционално увеличаване на магнитната индукция, в резултат на което сърцевината се приспособява по-близо до пружината. Тъй като магнитната индукция се увеличава, стоманената сърцевина преодолява ефекта на пружината и натиска превключвателя.

След това контактите се отварят незабавно и захранването на защитената зона се спира. Електромагнитният елемент се включва незабавно и предотвратява запалването на изолацията.

При разединяване на контактите в случай на авария възниква така наречената дъга между тях, чиято максимална температура е 3000 градуса. От само себе си се разбира, че елементите на защитното електрическо оборудване трябва да бъдат защитени от такива високи температури. За тези цели автоматиците са оборудвани със специални системи за изгаряне на дъгата. Това устройство изглежда като кутия, която се състои от няколко плочи от метал.

Различни дъгови камери

Високотемпературната дъга се появява в точката на изключване на контакта. След това единият край на дъгата се движи по динамичния контакт, а другият преминава през статичния елемент, превключва към металния проводник и след това достига задния край на системата за изгаряне на дъгата. Получавайки се в решетката на плочите, дъгата е разделена на части, губи температура и в крайна сметка изгасва. От дъното на прекъсвача има специални отвори за извличане на газове, образувани по време на загряване на дъгата.

Ако защитното електрическо оборудване е работил поради късо съединение, тогава няма да можете да включите електричеството, докато не откриете причината за разпадането. В повечето случаи проблемът се състои в провала на всяко електрическо оборудване.

За да рестартирате устройството, изключете електрическото оборудване и опитайте да включите превключвателя. Ако това се е случило и оборудването не е било изхвърлено в близко бъдеще, това означава, че проблемът е в разпадането на оборудването. Тя ще остане само емпирично, за да разберете кое конкретно устройство се е провалило. Ако прекъсвачът се задейства след изключване на всички устройства, тогава проблемът е в изолацията на кабелите. За да се премахне такава неизправност, ще трябва да се обадите на специалисти, които могат да открият и коригират щетите.

Ако се сблъскате с такъв проблем като постоянно изключване на защитно електрическо оборудване, тогава не трябва да инсталирате ново устройство с по-висока номинална токова стойност - тези действия няма да разрешат проблема. Това оборудване се монтира, като се вземе предвид площта на напречното сечение на проводника, което означава, че прекалено високият ток просто не може да възникне в окабеляването. За да се определи причината за неизправността и да се елиминира тя ще помогне на съответните експерти, независимо действие е изключително рисковано.