Hovedformålet med afbrydere er at bruge dem som beskyttelsesanordninger mod kortslutningsstrømme og overbelastningsstrømme. Modulære afbrydere i BA-serien er i overvejende grad efterspurgt. I denne artikel vil vi se på BA47-29 serien fra iek.
Takket være deres kompakte design (ensartede modulbredder), lette installation (montering på en DIN-skinne ved hjælp af specielle låse) og vedligeholdelse er de meget udbredt i bolig- og industrimiljøer.
Oftest anvendes automatiske maskiner i netværk med relativt små drifts- og kortslutningsstrømme. Maskinens krop er lavet af dielektrisk materiale, som gør det muligt at installere den på offentligt tilgængelige steder.
Afbryder design og principperne for deres drift er ens, forskellene ligger, og det er vigtigt, i materialet af komponenterne og kvaliteten af samlingen. Seriøse producenter bruger kun elektriske materialer af høj kvalitet (kobber, bronze, sølv), men der er også produkter med komponenter lavet af materialer med "lette" egenskaber.
Den nemmeste måde at skelne en original fra en falsk er pris og vægt: Originalen kan ikke være billig og let, hvis der er kobberkomponenter. Vægten af mærkemaskiner bestemmes af modellen og må ikke være lettere end 100 - 150 g.
Strukturelt er den modulære afbryder lavet i et rektangulært hus, der består af to halvdele fastgjort sammen. På forsiden af maskinen er dens tekniske egenskaber angivet, og der er et håndtag til manuel styring.
Sådan fungerer en afbryder - de vigtigste arbejdsdele af afbryderen
Hvis du skiller kroppen ad (hvortil du skal bore nittehalvdelene ud, der forbinder den), kan du se og få adgang til alle dens komponenter. Lad os overveje de vigtigste af dem, som sikrer enhedens normale funktion.
- 1. Øvre terminal til tilslutning;
- 2. Fast strømkontakt;
- 3. Bevægelig strømkontakt;
- 4. Buekammer;
- 5. Fleksibel leder;
- 6. Elektromagnetisk udløsning (spole med kerne);
- 7. Håndtag til kontrol;
- 8. Termisk udløsning (bimetalplade);
- 9. Skrue til justering af termisk udløsning;
- 10. Bundklemme til tilslutning;
- 11. Hul til udledning af gasser (som dannes, når lysbuen brænder).
Elektromagnetisk udløsning
Det funktionelle formål med den elektromagnetiske udløsning er at sikre næsten øjeblikkelig drift af afbryderen, når der opstår en kortslutning i det beskyttede kredsløb. I denne situation opstår der strømme i elektriske kredsløb, hvis størrelse er tusindvis af gange større end den nominelle værdi af denne parameter.
Maskinens driftstid bestemmes af dens tids-strømkarakteristika (afhængigheden af maskinens driftstid af den aktuelle værdi), som er udpeget af indekserne A, B eller C (den mest almindelige).
Karakteristikkens type er angivet i mærkestrømsparameteren på maskinhuset, for eksempel C16. For de givne karakteristika varierer responstiden fra hundrededele til tusindedele af et sekund.
Designet af den elektromagnetiske udløser er en solenoide med en fjederbelastet kerne, som er forbundet med en bevægelig strømkontakt.
Elektrisk er magnetspolen forbundet i serie med en kæde bestående af strømkontakter og en termisk udløser. Når maskinen er tændt og den nominelle værdi af strømmen, strømmer strømmen gennem magnetspolen, men størrelsen af den magnetiske flux er lille for at trække kernen tilbage. Strømkontakterne er lukkede og dette sikrer normal funktion af den beskyttede installation.
Under en kortslutning fører en kraftig stigning i strømmen i solenoiden til en proportional stigning i magnetisk flux, som kan overvinde fjederens virkning og flytte kernen og den bevægelige kontakt forbundet med den. Bevægelsen af kernen får strømkontakterne til at åbne og den beskyttede ledning til at deaktivere.
Termisk udløsning
Den termiske udløsning udfører beskyttelsesfunktionen i tilfælde af en lille, men aktiv over en relativt lang periode, overskridelse af den tilladte strømværdi.
Den termiske frigivelse er en forsinket frigivelse, den reagerer ikke på kortvarige strømstød. Responstiden for denne type beskyttelse er også reguleret af tids-strøm-karakteristika.
Inertien af den termiske udløsning gør det muligt at implementere funktionen til at beskytte netværket mod overbelastning. Strukturelt består den termiske udløser af en bimetallisk plade monteret i en udkrager i huset, hvis frie ende interagerer med udløsningsmekanismen gennem et håndtag.
Elektrisk er den bimetalliske strimmel forbundet i serie med spolen af den elektromagnetiske udløser. Når maskinen er tændt, strømmer der strøm i seriekredsløbet og opvarmer den bimetalliske plade. Dette får dens frie ende til at bevæge sig tæt på udløsermekanismens håndtag.
Når de aktuelle værdier, der er specificeret i tids-strømkarakteristika, er nået og efter en vis tid, bøjes pladen, når den opvarmes og kommer i kontakt med håndtaget. Sidstnævnte åbner gennem en udløsermekanisme strømkontakterne - netværket er beskyttet mod overbelastning.
Den termiske udløsningsstrøm justeres med skrue 9 under monteringsprocessen. Da de fleste maskiner er modulære, og deres mekanismer er forseglet i huset, er det ikke muligt for en simpel elektriker at foretage sådanne justeringer.
Strømkontakter og lysbue
Åbning af strømkontakter, når strøm løber gennem dem, fører til forekomsten af en elektrisk lysbue. Lysbueeffekt er normalt proportional med strømmen i kredsløbet, der skiftes. Jo kraftigere lysbuen er, jo mere ødelægger den strømkontakterne og beskadiger husets plastikdele.
I afbryderanordning Buedæmpningskammeret begrænser virkningen af den elektriske lysbue i et lokalt volumen. Den er placeret i strømkontaktområdet og er lavet af kobberbelagte parallelle plader.
I kammeret bryder buen op i små dele, rammer pladerne, køler ned og ophører med at eksistere. De gasser, der frigives, når lysbuen brænder, fjernes gennem huller i bunden af kammeret og maskinens krop.
Afbryderanordning og udformningen af lysbuen bestemmer forbindelsen af strøm til de øvre faste strømkontakter.
Automatiske kontakter er designet til installation i strømfordelingstavler. Deres hovedformål er at kompensere for spændingsfald samt at afbryde en bestemt del af det elektriske netværk. Automatiske maskiner, eller VA for kort, er designet til installation i begyndelsen af et elektrisk kredsløb, ved indgangen til en bygning, lejlighed, hus.
I øjeblikket er der en temmelig bred vifte af afbrydere på markedet, som er designet til ikke kun at afbryde højklassificerede strømme under spændingsstigninger, men også fra overbelastning af en del af det elektriske kredsløb såvel som fra reducerede netværksbelastninger. I henhold til deres type er alle automatiske kontakter opdelt i:
- selektiv;
- regulering;
- hurtigtvirkende.
Standard cut-off tid for selektive og standard automatiske maskiner er inden for 0,02-0,1 sekunder. Men for højhastighedsmaskiner er den en størrelsesorden højere og når en værdi på 0,05 sekunder.
Alle maskiner har fastgørelseselementer, der gør, at de kan monteres i el-bokse, paneler mv., som er udstyret med en speciel monteringsliste i bagenden.
Installation af afbrydere i en kasse er ikke svært. For at gøre dette skal du trykke bagsiden af den mod boksens monteringsplade og trykke lidt på den, indtil du hører et karakteristisk klik. Hvis du skal fjerne maskinen, skal du trække i tappen, der er placeret på toppen af maskinen.
Driftsprincip for afbryder
Den automatiske mekanisme er placeret inde i en plastikkasse. Derudover er der også sikkerhedsanordninger el udgivelser , hvoraf der kan være to - elektromagnetiske og termiske. De er designet til at afbryde det elektriske kredsløb.
Den termiske udløsning er en bimetallisk plade, som i tilfælde af passage af høje strømme rettes ud og bryder det elektriske kredsløb. Dette er en ret langsom breaker.
Den elektromagnetiske udløser er en speciel spole, der er designet til strømme med en vis tærskelværdi. Hvis denne værdi overstiger normen, bryder spolen det elektriske kredsløb. Takket være denne egenskab har maskinen med en elektromagnetisk udløser en væsentlig kort cut-off tid.
Maskinens følsomhedsniveau
Moderne maskiner har evnen til at slukke for spændingen på to måder. Den første er hurtig. Takket være den elektromagnetiske udløsning udløses maskinen, når spændingen overstiger 140 % (dette er tærskelværdien for standardmaskiner). Hvis overspændingen ikke når et forudbestemt niveau, vil den termiske udløsning over tid på grund af overophedning fungere.
Afhængigt af de termiske egenskaber ved selve udløsningen, spændingen samt den omgivende temperatur, kan afskæringsprocessen vare flere timer.
Strømafbryder polaritet
Alle moderne maskiner er også opdelt afhængigt af polerne. Det betyder, at maskinen kan have flere elektriske ledninger, som vil være uafhængige af hinanden, men forenet af én frakoblingsmekanisme. I øjeblikket kan maskiner have 1,2,3,4 poler.
Strømafbrydertærskelstrøm
Strømafbrydere De er også opdelt efter en vis tærskelfølsomhed. Dette giver dig mulighed for at afbryde spændingen af den tilsvarende strømstyrke fra netværket. Maskiner med en nominel værdi fremstilles og konfigureres hos producenten. Værdien af denne indikator er skrevet på selve maskinen.
I privat byggeri og hverdag anvendes afbrydere med følgende strømværdier: 3A, 6A, 10A, 16A, 25A, 32A, 40A, 63A, 100A, 160A. Derudover er der afbrydere med øget ydeevne - det er 1000A, 2600A, som ikke bruges i privat byggeri. Denne værdi viser os den samlede effekt af de elektriske kredsløbsforbrugere, der vil være under kontrol af en given maskine. Ud over enhedernes samlede effekt er det også nødvendigt at tage hensyn til de elektriske ledninger af det elektriske kredsløb, stikkontakter, kontakter osv.
Typer af moderne afbrydere
I øjeblikket er alle maskiner opdelt af producenter i flere typer, angivet med visse bogstaver:
EN- designet til drift i kredsløb, der indeholder halvlederenheder, såvel som af en ret stor længde;
I– anbragt i kredsløbet af generelle belysningssystemer;
MED– installeret i kredsløb af belysningssystemer, samt i elektriske installationer med moderate startstrømme. Sådanne installationer omfatter motorer og transformere.
D– installeret i et aktivt-induktivt belastningskredsløb. Derudover kan disse maskiner også installeres på elektriske motorer med høje startstrømme.
TIL– afbrydere designet til installation i netværk med induktive belastninger.
Z– yde beskyttelse af elektroniske enheder.
En sikring er en elektrisk enhed, der beskytter det elektriske netværk mod nødsituationer forbundet med aktuelle parametre (strøm, spænding), der går ud over de specificerede grænser. Den enkleste sikring er et sikringsled.
Dette er en enhed forbundet i serie til det beskyttede kredsløb. Så snart strømmen i kredsløbet overstiger en forudbestemt, smelter ledningen, kontakten åbner, og den beskyttede del af kredsløbet forbliver således ubeskadiget. Ulempen ved denne beskyttelsesmetode er, at beskyttelsesanordningen er til engangsbrug. Udbrændt - skal udskiftes.
Afbryderanordning
Et lignende problem løses ved hjælp af såkaldte automatiske kontakter (AB). I modsætning til engangssikringer er automatiske maskiner ret komplekse enheder, når de skal vælges, skal der tages hensyn til flere parametre.
De er også forbundet i serie i kredsløbet. Når strømmen stiger, bryder strømafbryderen kredsløbet. Automatiske kontakter produceres i en lang række designs og med forskellige parametre. De mest almindelige maskiner i dag er dem til montering på en DIN-skinne (fig. 1).
AP-50 stormgeværer (fig. 3-5) og mange andre er almindeligt kendte fra sovjettiden. Maskinerne produceres med antallet af poler (linjer til tilslutning) fra en til fire. Samtidig kan to- og firepolede afbrydere omfatte ikke kun beskyttede, men også ubeskyttede kontaktgrupper, som normalt bruges til at bryde neutralen.
Sammensætning og struktur af AB
De fleste afbrydere inkluderer:
- manuel kontrolmekanisme (bruges til manuelt at tænde og slukke maskinen);
- skifteanordning (sæt af bevægelige og faste kontakter);
- lysbueslukningsanordninger (gitter af stålplader);
- udgivelser.
Lysbueslukningsanordninger sørger for slukning og udblæsning af lysbuen, som dannes, når de kontakter, som overstrømmen passerer, åbnes (fig. 2).
En udløser er en enhed (del af en maskine eller en ekstra enhed), der er mekanisk forbundet til AB-mekanismen og sikrer åbning af dens kontakter.
Afbryderen indeholder normalt to udløsere.
Den første udgivelse - reagerer på langvarig, men lille netværksoverbelastning (termisk frigivelse). Normalt er denne enhed baseret på en bimetallisk plade, som under påvirkning af en strøm, der passerer gennem den, gradvist opvarmes og ændrer sin konfiguration. Til sidst trykker hun ned på holdemekanismen, som udløser og åbner den fjederbelastede kontakt.
Den anden udgivelse er den såkaldte "elektromagnetiske". Det giver en hurtig reaktion fra AV'en på en kortslutning. Strukturelt er denne udløser en solenoide, inde i spolen, hvis spole er en fjederbelastet kerne med en stift, der hviler på en bevægelig strømkontakt.
Viklingen er forbundet i serie. Under en kortslutning stiger strømmen i den kraftigt, på grund af hvilken den magnetiske flux stiger. I dette tilfælde overvindes fjederens modstand, og kernen åbner kontakten.
AB parametre
Den første parameter er den nominelle spænding. Automatiske maskiner fremstilles kun til jævnstrøm og til veksel- og jævnstrøm. DC-afbrydere til almindelig brug er ret sjældne. I husholdnings- og industrinetværk bruges AV'er hovedsageligt til veksel- og jævnstrøm. Oftest bruges AV'er med en nominel spænding på 400V, 50Hz.
Den anden parameter er mærkestrømmen (In). Dette er den driftsstrøm, som maskinen passerer gennem sig selv i en langtidstilstand. Det sædvanlige område af klassificeringer (i ampere) er 6-10-16-20-25-32-40-50-63.
Den tredje parameter er brudkapaciteten, den ultimative koblingskapacitet (UCC). Dette er den maksimale kortslutningsstrøm, ved hvilken maskinen kan åbne kredsløbet uden at blive ødelagt. Den sædvanlige serie af PKS-pasværdier (i kiloampere) er 4,5-6-10. Ved en spænding på 220 V svarer dette til en netværksmodstand (R=U/I) på 0,049 Ohm, 0,037 Ohm, 0,022 Ohm.
Som regel kan modstanden af husholdnings elektriske ledninger nå 0,5 Ohm en kortslutningsstrøm på 10 kA er kun mulig i umiddelbar nærhed af en elektrisk understation. Derfor er de mest almindelige PKS 4,5 eller 6 kA. Afbrydere med PKS 10 kA bruges hovedsageligt i industrielle netværk.
Den fjerde parameter, der karakteriserer AB'en, er indstillingsstrømmen (indstillingen) for den termiske udløsning. Denne parameter for forskellige maskiner spænder fra 1,13 til 1,45 af mærkestrømmen. Vi bemærkede, at når den nominelle strøm passerer, er langtidsdrift af kredsløbet med AV garanteret.
Indstillingen af den termiske udløsning er større end den nominelle værdi, det er den faktiske strøm, der når den indstillede værdi, der får maskinen til at slukke. Det skal bemærkes, at automatiske maskiner fra den sovjetiske periode sørger for manuel justering af den termiske beskyttelsesindstilling (fig. 5). Adgang til justeringsskruen er ikke mulig i maskiner installeret på en DIN-skinne.
Den femte parameter for afbryderen er indstillingsstrømmen for den elektromagnetiske udløser. Denne parameter bestemmer det overskydende multiplum af den nominelle strøm, ved hvilken AV'en vil fungere næsten øjeblikkeligt, idet den reagerer på en kortslutning.
En vigtig egenskab ved maskinen er responstidens afhængighed af strømmen (fig. 6). Denne afhængighed består af to zoner. Den første er ansvarsområdet for termisk beskyttelse. Dens ejendommelighed er et gradvist fald i den tid, det tager for strømmen at passere, før den snubler. Dette er forståeligt - jo højere strømmen er, jo hurtigere opvarmes bimetallpladen, og kontakten åbner.
Hvis strømmen er meget høj (kortslutning), udløses den elektromagnetiske udløsning næsten øjeblikkeligt (inden for 5-20 ms). Dette er den anden zone på vores diagram.
I henhold til indstillingen af den elektromagnetiske udløsning er alle automatiske maskiner opdelt i flere typer:
- A Primært til beskyttelse af elektroniske kredsløb og langdistancekredsløb;
- B Til konventionelle belysningskredsløb;
- C Til kredsløb med moderate startstrømme (motorer og transformere til husholdningsapparater);
- D Til kredsløb med store induktive belastninger, til industrielle elektriske motorer;
- K Til induktive belastninger;
- Z Til elektroniske apparater.
De mest almindelige er B, C og D.
Karakteristisk B - bruges til netværk til generelle formål, især hvor det er nødvendigt at sikre beskyttelseselektivitet. Den elektromagnetiske udløser er konfigureret til at fungere ved et strømforhold på 3 til 5 i forhold til den nominelle værdi.
Ved tilslutning af rent aktive belastninger (glødepærer, varmelegemer...), er startstrømmene næsten lig med driftsstrømmene. Ved tilslutning af elektriske motorer (selv køleskabe og støvsugere) kan startstrømmene dog være betydelige og forårsage fejlbetjening af maskinen med den pågældende karakteristik.
De mest almindelige er automatiske maskiner med karakteristisk C. De er ret følsomme, og giver samtidig ikke falske alarmer ved start af motorer til husholdningsapparater. En sådan kontakt fungerer ved 5-10 gange den nominelle værdi. Sådanne maskiner betragtes som universelle og bruges overalt, herunder industrielle faciliteter.
Karakteristik D er indstillingen af den elektromagnetiske udløser for 10 - 14 strømstyrker. Typisk er sådanne værdier nødvendige, når du bruger asynkrone motorer. Som regel anvendes afbrydere med karakteristik D i et tre- eller firepolet design for at beskytte industrielle netværk.
Når du bruger afbrydere sammen, skal du have en forståelse af begrebet selektiv beskyttelse. Konstruktionen af selektiv beskyttelse sikrer, at afbrydere, der er placeret tættere på ulykkesstedet, udløses, mens kraftigere afbrydere, der er placeret tættere på spændingskilden, ikke bør fungere. For at opnå dette installeres mere følsomme og hurtigvirkende maskiner tættere på forbrugerne.
Denne artikel fortsætter en række publikationer om elektriske beskyttelsesanordninger- afbrydere, RCD'er, automatiske enheder, hvor vi i detaljer vil analysere formålet, design og princip for deres drift, samt overveje deres vigtigste egenskaber og analysere i detaljer beregningen og udvælgelsen af elektriske beskyttelsesanordninger. Denne serie af artikler vil blive afsluttet med en trin-for-trin algoritme, hvor den komplette algoritme til beregning og valg af strømafbrydere og fejlstrømsafbrydere vil blive diskuteret kort, skematisk og i en logisk rækkefølge.
For ikke at gå glip af udgivelsen af nyt materiale om dette emne, abonner på nyhedsbrevet, tilmeldingsformularen er nederst i denne artikel.
Nå, i denne artikel vil vi finde ud af, hvad en afbryder er, hvad den er beregnet til, hvordan den virker, og hvordan den virker.
Strømafbryder(eller normalt bare "maskine") er en kontaktomskifterenhed, der er designet til at tænde og slukke (dvs. til at skifte) et elektrisk kredsløb, der beskytter kabler, ledninger og forbrugere (elektriske apparater) mod overbelastningsstrømme og kortslutningsstrømme.
Dem. Afbryderen udfører tre hovedfunktioner:
1) kredsløbsskifte (giver dig mulighed for at tænde og slukke for en bestemt del af det elektriske kredsløb);
2) giver beskyttelse mod overbelastningsstrømme ved at slukke for det beskyttede kredsløb, når en strøm, der overstiger de tilladte strømme i det (for eksempel, når du tilslutter en kraftig enhed eller enheder til linjen);
3) afbryder det beskyttede kredsløb fra forsyningsnettet, når der opstår store kortslutningsstrømme i det.
Således udfører automater funktionerne samtidigt beskyttelse og funktioner ledelse.
I henhold til design produceres tre hovedtyper af afbrydere:
— luftafbrydere (bruges i industrien i kredsløb med høje strømme på tusindvis af ampere);
— støbt hus afbrydere (designet til en bred vifte af driftsstrømme fra 16 til 1000 Ampere);
— modulære afbrydere , den mest kendte for os, som vi er vant til. De er meget brugt i hverdagen, i vores huse og lejligheder.
De kaldes modulære, fordi deres bredde er standardiseret og, afhængigt af antallet af poler, er et multiplum på 17,5 mm, vil dette problem blive diskuteret mere detaljeret i en separat artikel.
Du og jeg vil på siderne på siden overveje modulære afbrydere og fejlstrømsenheder.
Design og princip for drift af en afbryder.
Den termiske udløsning fungerer ikke med det samme, men efter nogen tid, hvilket tillader overbelastningsstrømmen at vende tilbage til sin normale værdi. Hvis strømmen ikke falder i løbet af denne tid, aktiveres den termiske udløsning, hvilket beskytter forbrugerkredsløbet mod overophedning, isoleringssmeltning og mulig ledningsbrand.
Overbelastning kan forårsages af tilslutning af kraftige enheder til ledningen, der overstiger det beskyttede kredsløbs nominelle effekt. For eksempel, når et meget kraftigt varmelegeme eller elektrisk komfur med ovn er tilsluttet linjen (med en effekt, der overstiger linjens designeffekt), eller flere kraftige forbrugere på samme tid (elkomfur, klimaanlæg, vaskemaskine, kedel , elkedel osv.), eller et stort antal på samme tid inkluderede enheder.
I tilfælde af kortslutning strømmen i kredsløbet øges øjeblikkeligt, det magnetiske felt, der induceres i spolen i henhold til loven om elektromagnetisk induktion, bevæger solenoidkernen, som aktiverer udløsermekanismen og åbner strømafbryderens strømkontakter (dvs. bevægelige og faste kontakter). Linjen åbnes, så du kan fjerne strømmen fra nødkredsløbet og beskytte selve maskinen, de elektriske ledninger og det lukkede elektriske apparat mod brand og ødelæggelse.
En elektromagnetisk udløsning fungerer næsten øjeblikkeligt (ca. 0,02 s), i modsætning til en termisk, men ved væsentligt højere strømværdier (fra 3 eller flere nominelle strømværdier), så de elektriske ledninger når ikke at varme op til smeltetemperaturen af isoleringen.
Når et kredsløbs kontakter åbner, og en elektrisk strøm passerer gennem det, opstår der en elektrisk lysbue, og jo større strømmen er i kredsløbet, jo kraftigere er lysbuen. En elektrisk lysbue forårsager erosion og ødelæggelse af kontakter. For at beskytte afbryderens kontakter mod dens ødelæggende virkning, rettes den lysbue, der opstår i det øjeblik, kontakterne åbner mod bue sliske (bestående af parallelle plader), hvor det knuser, fugter, køler og forsvinder. Når en lysbue brænder, dannes der gasser, de ventileres ud af maskinens krop gennem et specielt hul.
Maskinen anbefales ikke at blive brugt som en almindelig afbryder, især hvis den er slukket, når en kraftig belastning er tilsluttet (dvs. med høje strømme i kredsløbet), da dette vil fremskynde ødelæggelsen og erosion af kontakterne.
Så lad os opsummere:
— strømafbryderen giver dig mulighed for at skifte kredsløb (ved at flytte kontrolhåndtaget opad, er maskinen forbundet til kredsløbet; ved at flytte håndtaget ned, afbryder maskinen forsyningsledningen fra belastningskredsløbet);
— har en indbygget termisk udløsning, der beskytter belastningsledningen mod overbelastningsstrømme, den er inerti og tripper efter et stykke tid;
— har en indbygget elektromagnetisk udløser, der beskytter belastningsledningen mod høje kortslutningsstrømme og fungerer næsten øjeblikkeligt;
— indeholder et lysbueslukningskammer, der beskytter strømkontakter mod de ødelæggende virkninger af en elektromagnetisk lysbue.
Vi har analyseret design, formål og funktionsprincip.
I den næste artikel vil vi se på hovedegenskaberne ved en afbryder, som du skal kende, når du vælger en.
Se Design og princip for drift af afbryderen i videoformat:
Nyttige artikler
Strømafbrydere er enheder, hvis opgave er at beskytte en elektrisk ledning mod beskadigelse under påvirkning af store strømme. Dette kan enten være kortslutningsoverstrømme eller blot en kraftig strøm af elektroner, der passerer gennem kablet i ret lang tid og får det til at overophedes med yderligere smeltning af isoleringen. Afbryderen i dette tilfælde forhindrer negative konsekvenser ved at afbryde strømforsyningen til kredsløbet. I fremtiden, når situationen vender tilbage til normal, kan enheden tændes igen manuelt.
Afbryderfunktioner
Beskyttelsesanordninger er designet til at udføre følgende hovedopgaver:
- Elektrisk kredsløbskobling (mulighed for at afbryde det beskyttede område i tilfælde af strømproblemer).
- Deaktivering af det betroede kredsløb, når der opstår kortslutningsstrømme i det.
- Beskyttelse af ledningen mod overbelastning, når en overdreven strøm passerer gennem enheden (dette sker, når enhedernes samlede effekt overstiger den maksimalt tilladte).
Kort sagt, AV'er udfører samtidig beskyttelses- og kontrolfunktioner.
Hovedtyper af afbrydere
Der er tre hovedtyper af AV'er, der adskiller sig fra hinanden i design og designet til at fungere med masser af forskellige størrelser:
- Modulært. Den har fået sit navn på grund af dens standardbredde, et multiplum på 1,75 cm. Den er designet til små strømme og er installeret i husholdningsstrømforsyningsnetværk, til et hus eller en lejlighed. Som regel er dette en enkelt- eller to-polet afbryder.
- Cast. Såkaldt på grund af den støbte krop. Kan modstå op til 1000 Amp og bruges primært i industrielle netværk.
- Luftbåren. Designet til at arbejde med strømme op til 6300 Ampere. Oftest er dette en trepolet maskine, men nu produceres enheder af denne type også med fire poler.
En enfaset beskyttelsesafbryder er en afbryder, der er mest almindelig i husholdningsnetværk. Den kommer i 1- og 2-polede typer. I det første tilfælde er kun faselederen forbundet til enheden, og i det andet tilfælde er nullederen også forbundet.
Ud over de anførte typer er der også fejlstrømsenheder, betegnet med forkortelsen RCD, og differentialafbrydere.
Førstnævnte kan ikke betragtes som fuldgyldige AV'er, deres opgave er ikke at beskytte kredsløbet og de enheder, der er inkluderet i det, men at forhindre elektrisk stød, når en person rører et åbent område. En differentialafbryder er en AV og en RCD kombineret i en enhed.
Hvordan er afbrydere arrangeret?
Lad os i detaljer overveje enheden af afbryderen. Maskinens krop er lavet af dielektrisk materiale. Den består af to dele, som er forbundet med hinanden med nitter. Hvis det er nødvendigt at adskille husdelen, bores nitterne ud, og adgangen til de indvendige elementer i afbryderen åbnes. Disse omfatter:
- Skrueterminaler.
- Fleksible ledere.
- Kontrolhåndtag.
- Bevægelig og fast kontakt.
- En elektromagnetisk udløser, som er en solenoide med en kerne.
- Termisk udløser, som inkluderer en bimetallisk plade og en justeringsskrue.
- Gasudtag.
På bagsiden er den automatiske beskyttelsessikring udstyret med en speciel lås, med hvilken den monteres på en DIN-skinne.
Sidstnævnte er en metalskinne 3,5 cm bred, hvorpå der er monteret modulære enheder, samt nogle typer elmålere. For at fastgøre maskinen til skinnen, skal beskyttelsesanordningens krop indsættes over dens øverste del, og derefter snappe låsen ved at trykke på den nederste del af enheden. Du kan fjerne afbryderen fra DIN-skinnen ved at løfte låsen nedefra.
Den modulære kontaktlås kan være meget stram. For at fastgøre en sådan enhed til en DIN-skinne skal du først samle låsen op nedefra og placere beskyttelsesanordningen i stedet for fastgørelseselementet og derefter frigøre fikseringselementet.
Du kan gøre det nemmere - når du klikker på låsen, skal du trykke fast på dens nederste del med en skruetrækker.
Det er tydeligt, hvorfor en strømafbryder er nødvendig i videoen:
Driftsprincip for afbryder
Lad os nu finde ud af, hvordan netværksafbryderen fungerer. Den forbindes ved at løfte styrehåndtaget opad. For at afbryde AB'en fra netværket sænkes håndtaget ned.
Når den elektriske beskyttelsesafbryder fungerer i normal tilstand, tilføres den elektriske strøm, når kontrolhåndtaget løftes op, til enheden gennem strømkablet, der er forbundet til den øvre terminal. Strømmen af elektroner går til den faste kontakt, og fra den til den bevægelige.
Derefter strømmer der gennem en fleksibel leder strøm til solenoiden på den elektromagnetiske udløsning. Derfra går elektricitet gennem en anden fleksibel leder til en bimetallisk plade, der er inkluderet i den termiske udløsning. Efter at have passeret langs pladen, går strømmen af elektroner gennem den nedre terminal ind i det tilsluttede netværk.
Funktioner ved den termiske udløsning
Når strømmen i kredsløbet, hvori afbryderen er installeret, overstiger enhedens klassificering, opstår der en overbelastning. En højeffekt elektronstrøm, der passerer gennem den bimetalliske plade, har en termisk effekt på den, hvilket gør den blødere og får den til at bøje mod afbrydelseselementet. Når sidstnævnte kommer i kontakt med pladen, udløses maskinen, og strømforsyningen til kredsløbet standses. Således hjælper termisk beskyttelse med at forhindre overdreven opvarmning af lederen, hvilket kan føre til smeltning af det isolerende lag og svigt af ledningerne.
Opvarmning af bimetalpladen i en sådan grad, at den bøjer og udløser AB sker over en vis periode. Det afhænger af, hvor meget strømmen overstiger maskinens rating, og kan tage et par sekunder eller en time.
Den termiske udløsning udløses, hvis strømmen i kredsløbet overstiger maskinens nominelle værdi med mindst 13 %. Efter at den bimetalliske strimmel er afkølet, og den aktuelle strøm er normaliseret, kan beskyttelsesanordningen tændes igen.
Der er en anden parameter, der kan påvirke driften af AV'en under påvirkning af en termisk frigivelse - dette er den omgivende temperatur.
Hvis luften i rummet, hvor apparatet er installeret, har en høj temperatur, vil pladen opvarmes til udløsningsgrænsen hurtigere end normalt og kan udløse selv med en lille stigning i strømmen. Omvendt, hvis huset er koldt, vil pladen varmes langsommere op, og tiden før kredsløbet slukker vil stige.
Driften af den termiske udløsning kræver som nævnt en vis tid, hvor kredsløbsstrømmen kan vende tilbage til normal. Så forsvinder overbelastningen, og enheden lukker ikke ned. Hvis størrelsen af den elektriske strøm ikke falder, deaktiverer maskinen kredsløbet, hvilket forhindrer smeltning af det isolerende lag og forhindrer kablet i at antænde.
Årsagen til overbelastning er oftest inklusion i kredsløbet af enheder, hvis samlede effekt overstiger den beregnede effekt for en bestemt linje.
Nuancer af elektromagnetisk beskyttelse
En elektromagnetisk udløser er designet til at beskytte netværket mod kortslutninger og adskiller sig i driftsprincip fra en termisk udløsning. Under påvirkning af kortslutningssuperstrømme opstår et kraftigt magnetfelt i solenoiden. Det flytter spolekernen til siden, som åbner strømkontakterne på beskyttelsesenheden, der virker på udløsermekanismen. Strømforsyningen til ledningen stoppes, hvorved risikoen for brand i ledningerne elimineres, samt ødelæggelse af den lukkede installation og afbryder.
Da der i tilfælde af en kortslutning i kredsløbet sker en øjeblikkelig stigning i strømmen til en værdi, der kan føre til alvorlige konsekvenser på kort tid, sker driften af afbryderen under påvirkning af en elektromagnetisk udløsning i hundrededele af et sekund. Sandt nok skal strømmen i dette tilfælde overstige den nominelle værdi af AB med 3 eller flere gange.
Video om afbrydere:
Når kontakterne i et kredsløb, gennem hvilket elektrisk strøm løber, åbnes, opstår der en elektrisk lysbue mellem dem, hvis effekt er direkte proportional med størrelsen af netstrømmen. Det har en destruktiv effekt på kontakterne, derfor inkluderer enheden for at beskytte dem et bueslukningskammer, som er et sæt plader installeret parallelt med hinanden.
Ved kontakt med pladerne fragmenterer lysbuen, som et resultat af hvilket dens temperatur falder, og dæmpning forekommer. Gasser, der genereres, når der opstår en lysbue, fjernes fra kroppen af beskyttelsesanordningen gennem et specielt hul.
Konklusion
I denne artikel talte vi om, hvad afbrydere er, hvordan disse enheder er, og på hvilket princip de fungerer. Til sidst vil vi sige, at afbrydere ikke er beregnet til at blive installeret i et netværk som almindelige afbrydere. Sådan brug vil hurtigt føre til ødelæggelse af enhedens kontakter.