For at beskytte husstandens elektriske kredsløb anvendes normalt modulære afbrydere. Kompakthed, nem installation og udskiftning, hvis det er nødvendigt, forklarer deres brede udbredelse.
Udvendigt er en sådan maskine en krop lavet af varmebestandig plast. På forsiden er der et on/off håndtag, på bagsiden er der en lås til montering på en DIN-skinne, og på top og bund er der skrueterminaler. I denne artikel vil vi se på.
Hvordan virker en afbryder?
I normal driftstilstand løber der en strøm gennem maskinen, der er mindre end eller lig med den nominelle værdi. Forsyningsspændingen fra det eksterne netværk tilføres til den øverste klemme forbundet til den faste kontakt. Fra den faste kontakt strømmer strøm til den bevægelige kontakt, der er lukket med den, og fra den gennem en fleksibel kobberleder til magnetspolen. Efter solenoiden tilføres strømmen til den termiske udløser og efter den til den nedre terminal, med belastningsnetværket forbundet til det.
I nødtilstande afbryder strømafbryderen det beskyttede kredsløb ved at udløse en fri udløsningsmekanisme drevet af en termisk eller elektromagnetisk udløsning. Årsagen til denne operation er en overbelastning eller en kortslutning.
Termisk udløsning er en bimetallisk plade bestående af to lag af legeringer med forskellige termiske udvidelseskoefficienter. Når en elektrisk strøm passerer, varmes pladen op og bøjes mod laget med en lavere termisk udvidelseskoefficient. Når den specificerede strømværdi overskrides, når pladens bøjning en værdi, der er tilstrækkelig til at aktivere udløsermekanismen, og kredsløbet åbner og afbryder den beskyttede belastning.
Elektromagnetisk udløsning består af en solenoide med en bevægelig stålkerne fastholdt af en fjeder. Når den specificerede strømværdi overskrides, i henhold til loven om elektromagnetisk induktion, induceres et elektromagnetisk felt i spolen, under påvirkning af hvilket kernen trækkes ind i magnetspolen, overvinder fjederens modstand og udløser frigivelsen mekanisme. Ved normal drift induceres også et magnetfelt i spolen, men dens styrke er ikke nok til at overvinde fjederens modstand og trække kernen tilbage.
Hvordan fungerer maskinen i overbelastningstilstand?
En overbelastningstilstand opstår, når strømmen i kredsløbet, der er tilsluttet afbryderen, overstiger den nominelle værdi, som afbryderen er designet til. I dette tilfælde forårsager den øgede strøm, der passerer gennem den termiske udløsning, en stigning i temperaturen af den bimetalliske plade og følgelig en stigning i dens bøjning, indtil udløsningsmekanismen aktiveres. Maskinen slukker og åbner kredsløbet.
Den termiske beskyttelse virker ikke øjeblikkeligt, da det vil tage lidt tid for bimetalstrimlen at varme op. Denne tid kan variere afhængigt af størrelsen af den overskydende strøm fra et par sekunder til en time.
Denne forsinkelse giver dig mulighed for at undgå strømafbrydelser under tilfældige og kortvarige stigninger i strøm i kredsløbet (for eksempel når du tænder for elektriske motorer, der har høje startstrømme).
Den minimale strømværdi, ved hvilken termoudløseren skal fungere, indstilles med en justeringsskrue hos producenten. Typisk er denne værdi 1,13-1,45 gange højere end værdien angivet på maskinens mærkning.
Størrelsen af den strøm, ved hvilken den termiske beskyttelse vil fungere, påvirkes også af den omgivende temperatur. I et varmt rum vil den bimetalliske strimmel varme op og bøje, indtil den udløses ved en lavere strøm. Og i rum med lave temperaturer kan strømmen, ved hvilken den termiske udløsning fungerer, være højere end tilladt.
Årsagen til netværksoverbelastning er forbindelsen til det af forbrugere, hvis samlede effekt overstiger den beregnede effekt af det beskyttede netværk. Samtidig aktivering af forskellige typer kraftige husholdningsapparater (klimaanlæg, el-komfur, vaskemaskine, opvaskemaskine, strygejern, elkedel osv.) kan meget vel resultere i, at den termiske udløsning udløses.
I dette tilfælde skal du beslutte, hvilke forbrugere der kan deaktiveres. Og skynd dig ikke at tænde maskinen igen. Du vil stadig ikke være i stand til at spænde den i driftsposition, før den er afkølet, og den bimetalliske udløserplade vender tilbage til sin oprindelige tilstand. Nu ved du det under overbelastning
Hvordan fungerer en maskine i kortslutningstilstand?
I tilfælde af kortslutning er det anderledes. Under en kortslutning stiger strømmen i kredsløbet kraftigt og mange gange til værdier, der kan smelte ledningerne, eller rettere isoleringen af de elektriske ledninger. For at forhindre en sådan udvikling af begivenheder er det nødvendigt straks at bryde kæden. Det er præcis sådan en elektromagnetisk udløsning fungerer.
Den elektromagnetiske udløser er en magnetspole, der indeholder en stålkerne, der holdes i en fast position af en fjeder.
En multipel stigning i strømmen i solenoidviklingen, som opstår under en kortslutning i kredsløbet, fører til en proportional stigning i den magnetiske flux, under påvirkning af hvilken kernen trækkes ind i magnetspolen og overvinder modstanden af fjeder og trykker på udløserstangen på udløsermekanismen. Maskinens strømkontakter åbner og afbryder strømforsyningen til nødafsnittet af kredsløbet.
Således beskytter betjeningen af den elektromagnetiske udløser de elektriske ledninger, det lukkede elektriske apparat og selve maskinen mod brand og ødelæggelse. Dens responstid er omkring 0,02 sekunder, og de elektriske ledninger når ikke at varme op til farlige temperaturer.
I det øjeblik maskinens strømkontakter åbner, når en stor strøm passerer gennem dem, opstår der en elektrisk lysbue mellem dem, hvis temperatur kan nå 3000 grader.
For at beskytte kontakterne og andre dele af maskinen mod de destruktive virkninger af denne lysbue er der tilvejebragt et lysbueslukningskammer i maskinens design. Buekammeret er et gitter af et sæt metalplader, der er isoleret fra hinanden.
Buen opstår ved det punkt, hvor kontakten åbner, og derefter bevæger den ene ender sig sammen med den bevægelige kontakt, og den anden glider først langs den faste kontakt og derefter langs den leder, der er forbundet til den, og fører til bagvæggen af lysbueslukningskammer.
Der deler den sig (splitter) på pladerne i lysbueslukningskammeret, svækkes og går ud. I bunden af maskinen er der specielle åbninger til fjernelse af gasser dannet under lysbueforbrænding.
Hvis maskinen slukker, når den elektromagnetiske udløsning udløses, vil du ikke kunne bruge elektricitet, før du finder og eliminerer årsagen til kortslutningen. Mest sandsynligt er årsagen en funktionsfejl hos en af forbrugerne.
Afbryd alle forbrugere og prøv at tænde for maskinen. Hvis det lykkes, og maskinen ikke sparker ud, betyder det, at en af forbrugerne faktisk har skylden, og du skal bare finde ud af hvilken. Hvis maskinen går i stykker igen, selv med forbrugerne afbrudt, så er alt meget mere kompliceret, og vi har at gøre med et sammenbrud af ledningsisoleringen. Vi bliver nødt til at se efter, hvor det skete.
Sådan er det i forskellige nødsituationer.
Hvis udløsning af din afbryder er blevet et konstant problem for dig, skal du ikke forsøge at løse det ved at installere en afbryder med en højere mærkestrøm.
Maskinerne installeres under hensyntagen til tværsnittet af dine ledninger, og derfor er mere strøm i dit netværk simpelthen ikke tilladt. Du kan først finde en løsning på problemet efter en fuldstændig inspektion af dit hjems elforsyningssystem af fagfolk.
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.
Inde i vores forældres lejlighedsledninger blev der ofte brugt stik, hvis tynde ledningsindsatser simpelthen brændte ud af de øgede strømme, der passerede gennem dem.
De blev gradvist erstattet af automatiske kontakter med større tekniske muligheder.
Under sovjettiden blev de installeret i adgangsfordelingstavler for en bestemt gruppe forbrugere.
Mange sådanne strukturer er yderst pålidelige og fortsætter med at fungere uden fejl i flere årtier.
Nu har de gennemgået mindre designændringer, de fungerer i hvert lejlighedspanel, har forskellige funktioner og er designet til at frakoble bestemte belastninger. Artiklen giver et overblik over enheder af eksisterende modeller og reglerne for deres valg til individuelle ledninger.
Formål
Automatiske kontakter, der bruges i hverdagen, er skabt til omfattende at løse følgende problemer:
- pålidelig transmission af nominel belastningsstrøm under langsigtet drift;
- konstant at opretholde spændingspotentialet i husholdningsnetværket uden at krænke dets isolering;
- evnen til manuelt at kontrollere strømkontaktens tilstand;
- automatisk valg af tidspunktet for forekomsten af en ulykke i det tilsluttede kredsløb;
- beskyttelsens evne til at detektere tidspunktet for overbelastning og skabe en forsinkelse af den nødvendige sikre driftstid, hvorefter strømmen fjernes fra de tilsluttede forbrugere;
- automatisk eliminering af kortslutningsstrømme med mindst mulig tid.
Husholdningsmaskiner er skabt til at fungere i et enkeltfaset 220 V eller trefaset 380 V-netværk Blandt dem er der design beregnet til drift i kredsløb:
- DC;
- variable sinusformede harmoniske 50/60 Hz;
- begge typer spænding.
De kan laves i enkelt- eller flerfaset design.
Strømafbrydere i hjemmets ledninger kan kun tændes manuelt ved at trykke på en knap og kan slukkes på to måder:
- menneskelig handling;
- betjening af indbyggede beskyttelser.
Strømafbryder beskyttelse
En belastningsstrøm føres gennem designet af enhver model. Dens værdi overvåges konstant ved at måle organer og analyseres med logik. Beskyttelse består af to faser:
- termisk frigivelse;
- elektromagnetisk afskæring.
Hver af dem kan arbejde uafhængigt, uanset den andens tilstand.
Hvordan fungerer en termisk udløsning?
Hoveddelen er en bimetallisk plade, gennem hvilken en fasestrøm konstant strømmer og opvarmer den. Temperaturen af bimetallet afhænger af den elektricitet, der passerer gennem det, og varigheden af eksponeringen.
Den bimetalliske strimmel bruges som en lås til udløsningsmekanismen, og dens tilstand afhænger af opvarmningsstadiet. Når en kritisk værdi er nået, skabes der en bøjning, der afbryder kontaktens strømkontakt for at fjerne strøm fra forbrugerne.
Efter en sådan nedlukning vil det ikke være muligt at påføre spænding ved at trykke på tænd/sluk-knappen, før bimetallet er afkølet og vender tilbage til sin oprindelige tilstand.
Hvordan fungerer en shutdown solenoide?
Belastningsstrømmen løber gennem spoleviklingen. Hvis dens værdi når svarhastigheden, tiltrækkes det bevægelige armatur til den nedre pol med et skarpt slag, og bryder samtidig kontaktens strømkontakt.
Maskinenhed
Et typisk design af en af de mange modeller er vist i snit i figuren.
Den indgående faseleder er forbundet til terminalen på den øvre spændeanordning, og den udgående faseleder er forbundet til den nedre terminal. Når strømkontakten er tændt, passerer strømmen gennem den fleksible øvre forbindelse til den bimetalliske plade, der styrer udløsermekanismen. Dernæst strømmer den gennem solenoideviklingen til en stationær strømkontakt, hvortil den bevægelige kontakt, forbundet med en lavere fleksibel forbindelse til den udgående klemme, presses af fjedre.
Når et strømkredsløb går i stykker under belastning, skabes der altid en lysbue, hvis størrelse afhænger af styrken af den ødelagte strøm af elektricitet. Dens potentiale i visse situationer er i stand til at brænde metal på bevægelige og stationære kontakter.
Derfor omfatter designet en lysbueslukningsanordning, der deler lysbuen op i små strømme, der straks udsættes for pludselig afkøling. Deres vej er vist på billedet med sorte krøller.
Bimetaludløserindstillingen kan justeres ved hjælp af skruens position i udløsermekanismen, og afskæringsudløsningen er indstillet fra fabrikken.
Håndtagets plastiktunge gennem enheden af foldehåndtag giver dig mulighed for at skifte strømkontaktens position manuelt.
Tid-strømkarakteristika for afbryderbeskyttelse
Princippet for drift af afbryderbeskyttelse i automatisk tilstand demonstreres af en graf, der viser forholdet mellem nødstrømme og nominel værdi I nom på abscissen og varigheden af nedlukningen på ordinaten.
Driftsområde for termisk udløsning
Hvis belastningen er lidt overskredet til 1,1 I nom (mærkestrøm), skabes der praktisk talt en tilstand, hvor en nedlukning først sker efter 10 tusind sekunder eller omkring 2,5 timer. Dette forklares af det faktum, at sådanne strømme efter dette tidspunkt er i stand til at opvarme elektriske ledninger til en kritisk tilstand, når irreversible processer begynder i isoleringslaget.
Indtil dette øjeblik opretholdes en balance mellem varmeforsyningen fra den passerende belastning gennem de elektriske ledninger og dens fjernelse til miljøet.
På denne måde skabes der en reserve til forbrugernes normale drift i tilfælde af en kortvarig overskridelse af deres mærkeeffekt eller forekomsten af forbigående processer i forbindelse med start af elmotorer.
Når overbelastningsværdien stiger, falder nedlukningstiden for den termiske udløsning, for eksempel med fem gange I vurderet, vil bimetalafbrydelsen ske i en periode på 0,01 til 1 sekund.
Udløser solenoidens betjeningsområde
Hvis princippet om at levere en strømreserve til forbrugere fungerede i den tidligere ordning, er det inden for det pågældende område uacceptabelt. Denne zone er designet til at eliminere kortslutninger så hurtigt som muligt, hvilket kan forårsage ulykker i et balanceret strømsystem, ødelægge udstyr eller skabe brand i huset.
Jo større kortslutningsstrømmen er, jo hurtigere bør beskyttelsen virke. Med nødstrømsmultiplikationer på 60÷80 gange bør strømkontaktkredsløbet brydes hurtigere end på 10 millisekunder.
Grafen ovenfor viser, at begge zoner har et fælles område, inden for hvilket beskyttelserne bakker op om hinanden, og jo hurtigere man udfører nedlukningen.
Tekniske egenskaber for afbrydere til ledninger i hjemmet
De vigtigste parametre for maskinerne er:
- nominel nuværende værdi;
- netværk spænding værdi;
- version af tids-strøm-karakteristikken;
- antal pæle;
- selektivitetsevner;
- maksimal koblingskapacitet for kontakter;
- strømbegrænsende klasse;
- husdesign og mulighed for at montere på en Din-skinne.
Sådan vælger du en maskine baseret på mærkestrøm
Når du bestemmer denne parameter, er den vigtigste opgave at finde en balance mellem:
- funktion af de beskyttende parametre for afbryderen;
- den samlede effekt af elektriske enheder, der samtidig er forbundet til netværket;
- tekniske muligheder for elektriske ledninger.
Med andre ord skal ledningerne med afbryderen modstå den strøm- og termiske belastning, der skabes af alle driftsforbrugere, og hvis den overskrides, skal strømforsyningen afbrydes ved beskyttelse.
Sekvensen for valg af en afbryder baseret på disse egenskaber er vist på billedet.
For samtidig at vælge en maskine og ledninger anbefales det at udføre følgende rækkefølge af handlinger:
- beregne den maksimale belastningsstrøm for alle samtidigt fungerende elektriske modtagere;
- vælg maskinens rating i henhold til standardområdet af strømme;
- vælg mærket af elektriske ledninger baseret på materialet af kobber eller aluminium og størrelsen af deres tværsnitsareal, ikke at glemme egenskaberne af det dielektriske lag.
Hvordan man vælger en maskine baseret på tids-strøm karakteristika
Baseret på hastigheden for at slukke for den aktuelle elektromagnetiske afskæring er afbrydere, der bruges til husholdningsformål, opdelt i 3 klasser. Der oprettes yderligere tre grupper til produktionsformål.
Klasse B
Beskyttelserne er designet til bygninger med gamle aluminiumsledninger, der driver glødelamper, varmeovne, elektriske komfurer og ovne. Mængden af strømme ligger inden for 3÷5.
Klasse C
Optimal drift af udstyr i moderne lejligheder med vaskemaskiner og opvaskemaskiner, kontorudstyr, frysere, lysarmaturer med høj startstrøm. Multiplikitet 5÷10.
Klasse D
Beskyttelse af kraftfulde motorer til pumper, kompressorer, elevatorer, forarbejdningsmaskiner.
I alle disse klasser virker elektromagnetiske udgivelser, men de vil ikke altid være i stand til at udføre den nødvendige hastighed. Derfor kan klasse D-afbrydere ikke tilsluttes forbrugere, der er designet til at arbejde med beskyttelsesklasse C og B.
Sådan vælger du en maskine baseret på selektivitet
I tilfælde af en nødsituation skal beskyttelsen fungere efter et bestemt, forudbestemt hierarki i forbindelse med andre enheder. For at forklare dette princip vises et forenklet billede med en AB1-maskine i lejlighedspanelet, AB2 i indgangspanelet og AB3 i forsyningscentralpanelet.
Hvis isoleringen i en enhed, der er tilsluttet en stikkontakt i en lejlighed, er brudt, kan alle disse beskyttelser fungere. Den korrekte rækkefølge er dog:
- indledende nedlukning af AB1;
- når det ikke sker, udløses AB2, hvilket fjerner strøm fra hele indgangen;
- hvis AB3 svigter, fungerer beskyttelser, der slukker for strømmen fra hele huset.
Selektiviteten af en sådan operation opnås gennem udvælgelsen af strøm- og tidsparametre for frakoblingsenheder.
Sådan vælger du en maskine baseret på dens maksimale koblingskapacitet
Denne værdi refererer til værdien af den maksimale belastning i ampere, som afbryderen pålideligt kan bryde under en ulykke. Hvis den overskrides, vil mekanismen simpelthen svigte.
ACL er påvirket af:
- tråd materiale;
- fjernelse fra forsyningstransformatoren.
Nogle gange forveksles denne parameter med skiftende slidstyrke, som angiver antallet af fabriksgaranterede operationer, før mekanismerne begynder at blive slidt.
Sådan vælger du en maskine i henhold til den aktuelle begrænsningsklasse
Huser kendetegnet ved deres responshastighed, som er klassificeret efter varigheden af strømfjernelse i forhold til halvdelen af den harmoniske periode af sinusoiden.
Det udtrykkes med tallene "1", "2", "3" og skrevet som en brøk med 1 i tælleren.
Klasse 2 afbryder kortslutningen i ½ halv cyklus og 3 - 1/3. Klasse 3 virker ikke kun hurtigere, men eliminerer også muligheden for, at nødstrømme når deres maksimum. For at give denne egenskab betragtes den som den mest perfekte og optimale.
Sådan vælger du en maskine baseret på modstanden af fase-nul-løkken
Dette er et ret komplekst spørgsmål, som selv nogle bolig- og kommunale elektrikere ikke er opmærksomme på. Men hvis du ikke tager højde for det, er alt det tidligere arbejde med at vælge en afbryder muligvis ikke berettiget.
Lejlighedstavlen afbryder kortslutningsstrømme, der opstår i den tilsluttede kreds. Samtidig kommer der spænding til den fra forsyningstransformatoren gennem ledninger, der har en vis elektrisk modstand, og ifølge Georg Ohms berømte lov begrænser dette mængden af strøm i kredsløbet.
Lad os se på denne situation med et eksempel. Lad os antage, at en elektrisk laboratorieenhed målte modstanden af fase-til-nul-ledningerne i stikkontakten (fra lejlighedens forbruger til forsyningsspændingstransformatoren) ved 1,3 ohm. Netværksspændingen er 220 volt.
Kortslutningsstrømmen vil være Ikz=220/1,3=169,2 A.
Lad os mentalt skabe en metalkortslutning i stikkontakten og beregne dens strøm ved hjælp af PUE-formlerne til beskyttelse med en klasse D-afbryder med en rating på 16 ampere.
I=1,1x16x20=352 A.
- 1.1 - planlagt lager;
- 16 - maskinens nuværende rating;
- 20 - den største parameter for afskæringsstrømmens multiplicitet.
To udførte beregninger viste, at der kun kan forekomme 169,2 ampere strøm i kredsløbet. Og for at slukke for den valgte de en maskine, der vil fungere ved 352 ampere. Det er naturligvis ikke egnet til denne parameter for den pågældende lejlighed og vil ikke være i stand til at afbryde kortslutningsstrømme.
Sådan vælger du en maskine efter antallet af poler
Normalt skæres beskyttelsen ind i lejlighedens faseledning, med undtagelse af indgangskontakterne, som også fjerner nulpotentialet. Samme regel gælder for trefasede kredsløb, hvor der anvendes modeller med tre eller fire poler.
Lad os huske, at det beskyttende nulpunkt aldrig bør brydes hvor som helst og under nogen omstændigheder.
Yderligere egenskaber ved maskiner
Disse omfatter:
- netspænding;
- AC frekvens;
- grader af boligbeskyttelse (IP-klasser);
- evne til at arbejde under forskellige temperaturforhold.
Valg af producent
Ved køb af mange maskiner til installation i én bygning anbefales det at holde sig til et enkelt mærke. Men du bliver nødt til at tage højde for de materialeomkostninger, der er allokeret til købet.
I andre tilfælde er det tilladt at bruge pålidelige budgetmodeller.
Efter at have købt en maskine, før den tages i brug, er det vigtigt at kontrollere de grundlæggende elektriske egenskaber med udstyret i et elektrisk laboratorium. Samtidig skabes reelle uheldsforhold ved hjælp af belastningsmetoder fra en ekstra spændingskilde og sikringernes adfærd analyseres, der udarbejdes en kontrolprotokol med underskrifter fra ansvarlige medarbejdere, og der udsendes en konklusion om egnethed.
Dette vil eliminere konsekvenserne af skødesløs transport, overtrædelser af opbevaringsforhold i varehuse og fabrikationsfejl, hvilket er vigtigt for at sikre yderligere pålidelig drift af beskyttelserne.
Ved at tage en nyindkøbt og utestet maskine i drift, har du ingen garanti for dens pålidelighed.
For mere fuldstændigt at konsolidere artiklens materiale anbefaler vi at se to videoklip.
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.
Hvad er en afbryder?
Strømafbryder(automatisk) er en koblingsenhed designet til at beskytte det elektriske netværk mod overstrøm, dvs. fra kortslutninger og overbelastninger.
Definitionen af "switching" betyder, at denne enhed kan tænde og slukke for elektriske kredsløb, med andre ord, skifte dem.
Automatiske afbrydere kommer med en elektromagnetisk udløser, der beskytter det elektriske kredsløb mod kortslutninger og en kombineret udløsning – når der udover den elektromagnetiske udløsning bruges en termisk udløser til at beskytte kredsløbet mod overbelastning.
Note: I overensstemmelse med kravene i PUE skal husholdningernes elektriske netværk beskyttes mod både kortslutninger og overbelastninger, derfor bør der bruges strømafbrydere med en kombineret udløsning for at beskytte husstandens elektriske ledninger.
Automatiske afbrydere er opdelt i enkeltpolede (bruges i enkeltfasede netværk), topolede (bruges i enkeltfasede og tofasede netværk) og trepolede (bruges i trefasede netværk), der er også fire- polafbrydere (kan bruges i trefasede netværk med et TN-S jordingssystem).
Design og princip for drift af en afbryder.
Nedenstående figur viser afbryderanordning med en kombineret udgivelse, dvs. har både en elektromagnetisk og termisk frigivelse.
1,2 - henholdsvis nedre og øvre skrueterminaler til tilslutning af ledningen
3 - bevægelig kontakt; 4-buekammer; 5 - fleksibel leder (bruges til at forbinde bevægelige dele af afbryderen); 6 - elektromagnetisk udløserspole; 7 - kerne af den elektromagnetiske frigivelse; 8 — termisk frigivelse (bimetalplade); 9 — udløsermekanisme; 10 — kontrolhåndtag; 11 — klemme (til montering af maskinen på en DIN-skinne).
De blå pile i figuren viser strømretningen gennem afbryderen.
Hovedelementerne i afbryderen er elektromagnetiske og termiske udgivelser:
Elektromagnetisk udløsning giver beskyttelse af det elektriske kredsløb mod kortslutningsstrømme. Det er en spole (6) med en kerne (7) placeret i midten, som er monteret på en speciel fjeder. Ved normal drift skaber strøm, der passerer gennem spolen i henhold til loven om elektromagnetisk induktion, et elektromagnetisk felt, der tiltrækker kernen. inde i spolen, men styrken af dette elektromagnetiske felt er ikke nok til at overvinde modstanden fra fjederen, hvorpå kernen er installeret.
Under en kortslutning stiger strømmen i det elektriske kredsløb øjeblikkeligt til en værdi, der er flere gange højere end strømafbryderens mærkestrøm, og denne kortslutningsstrøm, der passerer gennem spolen af den elektromagnetiske udløsning, øger det elektromagnetiske felt, der virker på kernen; til en sådan værdi, at dens tilbagetrækningskraft er nok til at overvinde modstandsfjedrene, der bevæger sig inde i spolen, åbner kernen den bevægelige kontakt på strømafbryderen og deaktiverer kredsløbet:
I tilfælde af en kortslutning (dvs. med en øjeblikkelig stigning i strømmen flere gange), afbryder den elektromagnetiske udløsning det elektriske kredsløb på en brøkdel af et sekund.
Termisk udløsning giver beskyttelse af det elektriske kredsløb mod overbelastningsstrømme. Overbelastning kan forekomme, når elektrisk udstyr er forbundet til netværket med en samlet effekt, der overstiger den tilladte belastning af dette netværk, hvilket igen kan føre til overophedning af ledningerne, ødelæggelse af isoleringen af de elektriske ledninger og dens svigt.
Den termiske udløsning er en bimetalplade (8). Bimetallisk plade - denne plade er loddet af to plader af forskellige metaller (metal "A" og metal "B" i figuren nedenfor) med forskellige udvidelseskoefficienter, når de opvarmes.
Når en strøm, der overstiger maksimalafbryderens mærkestrøm, passerer gennem bimetallpladen, begynder pladen at varme op, mens metal "B" har en højere ekspansionskoefficient ved opvarmning, dvs. når det opvarmes, udvider det sig hurtigere end metal "A", hvilket fører til krumning af bimetallpladen ved at bøje det påvirker udløsermekanismen (9), som åbner den bevægelige kontakt (3).
Reaktionstiden for den termiske udløsning afhænger af mængden af overskydende strøm i det elektriske netværk af maskinens nominelle strøm, desto hurtigere vil udløsningen fungere.
Som regel fungerer termoudløseren ved strømme, der er 1,13-1,45 gange højere end afbryderens mærkestrøm, mens ved en strøm, der er 1,45 gange højere end mærkestrømmen, vil termoudløseren slukke for afbryderen på 45 minutter - 1 time.
Hver gang afbryderen slukkes under belastning, dannes der en lysbue på den bevægelige kontakt (3), som har en ødelæggende effekt på selve kontakten, og jo højere koblet strøm er, jo kraftigere er den elektriske lysbue og jo større er den. destruktiv effekt. effekt. For at minimere skader fra en elektrisk lysbue i en afbryder ledes den til lysbueslukningskammeret (4), som består af separate, parallelt monterede plader, når den elektriske lysbue falder mellem disse plader, knuses den og slukkes.
3. Mærkning og karakteristika for afbrydere.
VA47-29- type og serie af afbrydere
Nominel strøm— den maksimale strøm i det elektriske netværk, ved hvilken afbryderen er i stand til at fungere i lang tid uden nødafbrydelse af kredsløbet.
Nominel spænding— den maksimale netspænding, som afbryderen er konstrueret til.
PKS— maksimal brydeevne for afbryderen. Denne figur viser den maksimale kortslutningsstrøm, der kan slukke for en given afbryder, mens dens funktionalitet bevares.
I vores tilfælde er PKS angivet til 4500 A (Ampere), dette betyder, at med en kortslutningsstrøm (kortslutning) mindre end eller lig med 4500 A, er afbryderen i stand til at åbne det elektriske kredsløb og forblive i god stand , hvis kortslutningsstrømmen. overstiger dette tal, er der mulighed for, at maskinens bevægelige kontakter smelter og svejser dem til hinanden.
Udløsende egenskaber— bestemmer afbryderbeskyttelsens funktionsområde samt den tid, hvor denne operation finder sted.
For eksempel, i vores tilfælde præsenteres en maskine med karakteristisk "C" dens driftsområde er fra 5·I n til 10·I n inklusive. (I n - maskinens nominelle strøm), dvs. fra 5*32=160A til 10*32+320, betyder det, at vores maskine vil give øjeblikkelig kredsløbsafbrydelse allerede ved strømme på 160 - 320 A.
4. Valg af afbryder
Valget af maskine udføres efter følgende kriterier:
— Efter antal poler: enkelt- og to-polet bruges til enfasede netværk, tre- og firepolede - i trefasede netværk.
— Ved nominel spænding: Strømafbryderens mærkespænding skal være større end eller lig med mærkespændingen for det kredsløb, den beskytter:
Unom. AB⩾ Unom. netværk
— Efter mærkestrøm:Den nødvendige mærkestrøm for afbryderen kan bestemmes på en af følgende fire måder:
- Med hjælp fra vores.
- Med hjælp fra vores.
- Ved hjælp af følgende tabel:
- Beregn dig selv ved at bruge følgende metode:
Strømafbryderens mærkestrøm skal være større end eller lig med mærkestrømmen for det kredsløb, den beskytter, dvs. den strøm, som dette elektriske netværk er designet til:
jegnom. AB⩾ jegberegnet. netværk
Den beregnede strøm af det elektriske netværk (I-klassificeret netværk) kan bestemmes ved hjælp af vores, eller du kan selv beregne det ved hjælp af formlen:
jegberegnet. netværk= Pnetværk/(U netværk *K)
hvor: P netværk - netværkseffekt, Watt; U netværk - netværksspænding (220V eller 380V); K - koefficient (For et enkeltfaset netværk: K=1; For et trefaset netværk: K=1,73).
Netværkseffekt er defineret som summen af effekten af alle elektriske modtagere i huset:
Pnetværk=(P 1 + P 2 …+ P n)*K s
Hvor: P1, P2, Pn— effekt af individuelle elektriske modtagere; K s— efterspørgselskoefficient (K c = fra 0,65 til 0,8), hvis kun 1 strømmodtager eller en gruppe strømmodtagere, der er tilsluttet netværket på samme tid, er tilsluttet netværket K c = 1.
Som netværksstrøm kan du også tage den maksimalt tilladte effekt til brug, for eksempel fra tekniske forhold, et projekt eller en eventuel strømforsyningskontrakt.
Efter beregning af netstrømmen tager vi den nærmeste større standardværdi for maskinens mærkestrøm: 4A, 5A, 6A, 8A, 10A, 13A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A, 63A osv.
BEMÆRK: Ud over den ovenfor beskrevne metode er det muligt at forenkle beregningen af afbryderen til dette, du har brug for:
- Bestem netværkseffekten i kiloWatt (1 kiloWatt=1000Watt) ved hjælp af formlen ovenfor:
P netværk =(P1 + P2 ...+ Pn)*K s, kW
2. Bestem netværksstrømmen ved at gange den beregnede netværkseffekt med konverteringsfaktoren ( K p) lig med: 1,52 -til 380 Volt netværk el 4,55 — for et 220 volt netværk:
jegnetværk= Pnetværk*K s, Ampere
3. Det er alt. Nu, som i det foregående tilfælde, runder vi den resulterende værdi af netværksstrømmen til den nærmeste højere standardværdi af maskinens nominelle strøm.
Og afslutningsvis vælg svarkarakteristikken(se egenskabstabellen ovenfor). For eksempel, hvis vi skal installere en afbryder for at beskytte hele husets elektriske ledninger, vælger vi karakteristisk "C", hvis den elektriske belysning og stikkontaktgruppen er opdelt i to forskellige afbrydere, så kan vi installere en belysning; afbryder med karakteristik "B", og for stikkontakter - med karakteristik "C", hvis en automatisk afbryder er nødvendig for at beskytte den elektriske motor, skal du vælge karakteristik "D".
Her er et eksempel på en beregning: Der er et hus, hvori der er følgende strømaftagere:
- Vaskemaskine med en effekt på 800 watt (W) (svarende til 0,8 kW)
- Mikrobølgeovn - 1200W
- Elektrisk ovn - 1500 W
- Køleskab - 300 W
- Computer - 400 W
- Elkedel - 1200W
- TV - 250W
- Elektrisk belysning - 360 W
Netspænding: 220 Volt
Lad os tage efterspørgselskoefficienten til at være 0,8
Så vil netværkseffekten være lig med:
10