Aby chronić domowe obwody elektryczne, zwykle stosuje się modułowe wyłączniki automatyczne. Kompaktowość, łatwość instalacji i wymiany, jeśli to konieczne, wyjaśnia ich szeroką dystrybucję.
Zewnętrznie taka maszyna to korpus wykonany z żaroodpornego tworzywa sztucznego. Na przedniej powierzchni znajduje się uchwyt włączający/wyłączający, z tyłu zatrzask umożliwiający montaż na szynie DIN, a na górze i na dole znajdują się zaciski śrubowe. W tym artykule przyjrzymy się.
Jak działa wyłącznik automatyczny?
W normalnym trybie pracy przez maszynę przepływa prąd o wartości mniejszej lub równej wartości znamionowej. Napięcie zasilania z sieci zewnętrznej podawane jest na zacisk górny podłączony do styku stałego. Ze styku nieruchomego prąd płynie do zamkniętego z nim styku ruchomego, a z niego poprzez giętki przewodnik miedziany do cewki elektromagnesu. Za elektromagnesem prąd doprowadzany jest do wyzwalacza termicznego, a za nim do zacisku dolnego, do którego podłączona jest sieć odbiorcza.
W trybach awaryjnych wyłącznik rozłącza chroniony obwód poprzez uruchomienie mechanizmu swobodnego wyzwalania napędzanego wyzwalaczem termicznym lub elektromagnetycznym. Powodem tej operacji jest przeciążenie lub zwarcie.
Uwalnianie termiczne to płyta bimetaliczna składająca się z dwóch warstw stopów o różnych współczynnikach rozszerzalności cieplnej. Gdy przepływa prąd elektryczny, płyta nagrzewa się i wygina w kierunku warstwy o niższym współczynniku rozszerzalności cieplnej. Po przekroczeniu określonej wartości prądu, ugięcie płytki osiąga wartość wystarczającą do uruchomienia mechanizmu zwalniającego, a obwód otwiera się, odcinając chronione obciążenie.
Wyzwolenie elektromagnetyczne składa się z elektromagnesu z ruchomym stalowym rdzeniem utrzymywanym przez sprężynę. Po przekroczeniu zadanej wartości prądu, zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej, w cewce indukuje się pole elektromagnetyczne, pod wpływem którego rdzeń zostaje wciągnięty w cewkę elektromagnesu, pokonując opór sprężyny i wyzwala wyzwalacz mechanizm. Podczas normalnej pracy w cewce indukowane jest również pole magnetyczne, jednak jego siła nie jest wystarczająca, aby pokonać opór sprężyny i cofnąć rdzeń.
Jak maszyna pracuje w trybie przeciążenia?
Tryb przeciążenia występuje, gdy prąd w obwodzie podłączonym do wyłącznika przekracza wartość znamionową, dla której zaprojektowano wyłącznik. W tym przypadku zwiększony prąd przepływający przez wyzwalacz termiczny powoduje wzrost temperatury płytki bimetalicznej i odpowiednio wzrost jej zgięcia, aż do zadziałania mechanizmu zwalniającego. Maszyna wyłącza się i otwiera obwód.
Zabezpieczenie termiczne nie działa natychmiast, ponieważ nagrzanie paska bimetalicznego zajmuje trochę czasu. Czas ten może się różnić w zależności od wielkości nadmiaru prądu od kilku sekund do godziny.
Opóźnienie to pozwala uniknąć przerw w dostawie prądu podczas przypadkowych i krótkotrwałych wzrostów prądu w obwodzie (na przykład podczas włączania silników elektrycznych o wysokich prądach rozruchowych).
Minimalną wartość prądu, przy której musi zadziałać wyzwalacz termiczny, ustawia się fabrycznie za pomocą śruby regulacyjnej. Zwykle wartość ta jest 1,13-1,45 razy wyższa od nominału wskazanego na etykiecie maszyny.
Na wielkość prądu, przy którym zadziała zabezpieczenie termiczne, wpływa również temperatura otoczenia. W gorącym pomieszczeniu pasek bimetaliczny nagrzewa się i wygina, aż zadziała przy niższym prądzie. A w pomieszczeniach o niskich temperaturach prąd, przy którym zadziała wyzwalacz termiczny, może być wyższy niż dopuszczalny.
Przyczyną przeciążenia sieci jest przyłączenie do niej odbiorców, których łączna moc przekracza moc obliczeniową chronionej sieci. Jednoczesne włączenie różnych typów wydajnych urządzeń gospodarstwa domowego (klimatyzator, kuchenka elektryczna, pralka, zmywarka, żelazko, czajnik elektryczny itp.) może spowodować uruchomienie wyzwalania termicznego.
W takim przypadku zdecyduj, którzy odbiorcy mogą zostać wyłączeni. I nie spiesz się, aby ponownie włączyć maszynę. Nadal nie będziesz mógł napiąć go do pozycji roboczej, dopóki nie ostygnie, a bimetaliczna płytka zwalniająca nie powróci do pierwotnego stanu. Teraz wiesz podczas przeciążeń
Jak działa maszyna w trybie zwarciowym?
W przypadku zwarcia jest inaczej. Podczas zwarcia prąd w obwodzie wzrasta gwałtownie i wielokrotnie do wartości, które mogą stopić okablowanie, a raczej izolację okablowania elektrycznego. Aby zapobiec takiemu rozwojowi wydarzeń, konieczne jest natychmiastowe przerwanie łańcucha. Dokładnie tak działa wyzwalacz elektromagnetyczny.
Wyzwalacz elektromagnetyczny to cewka elektromagnetyczna zawierająca stalowy rdzeń utrzymywany w ustalonej pozycji za pomocą sprężyny.
Wielokrotny wzrost prądu w uzwojeniu elektromagnesu, występujący podczas zwarcia w obwodzie, prowadzi do proporcjonalnego wzrostu strumienia magnetycznego, pod wpływem którego rdzeń zostaje wciągnięty w cewkę elektromagnesu, pokonując opór cewki sprężynę i naciska drążek zwalniający mechanizmu zwalniającego. Styki mocy maszyny otwierają się, przerywając zasilanie awaryjnej części obwodu.
W ten sposób działanie wyzwalacza elektromagnetycznego chroni przewody elektryczne, zamknięte urządzenie elektryczne i samą maszynę przed ogniem i zniszczeniem. Czas reakcji wynosi około 0,02 sekundy, a przewody elektryczne nie mają czasu na rozgrzanie się do niebezpiecznych temperatur.
W momencie otwarcia styków mocy maszyny, gdy przepływa przez nie duży prąd, pojawia się między nimi łuk elektryczny, którego temperatura może osiągnąć 3000 stopni.
Aby chronić styki i inne części maszyny przed niszczycielskim działaniem tego łuku, w konstrukcji maszyny przewidziano komorę gaszenia łuku. Komora łukowa to siatka złożona z zestawu metalowych płytek, które są odizolowane od siebie.
Łuk powstaje w miejscu otwarcia styku, po czym jeden z jego końców przesuwa się wraz ze stykiem ruchomym, a drugi ślizga się najpierw wzdłuż styku nieruchomego, a następnie po podłączonym do niego przewodzie, prowadząc do tylnej ścianki styku komora gaszenia łuku.
Tam rozdziela się (kruszy) na płytach komory gaszenia łuku, słabnie i gaśnie. W dolnej części maszyny znajdują się specjalne otwory do usuwania gazów powstających podczas spalania łukowego.
Jeśli maszyna wyłączy się po uruchomieniu wyzwalacza elektromagnetycznego, nie będziesz mógł korzystać z energii elektrycznej, dopóki nie znajdziesz i nie usuniesz przyczyny zwarcia. Najprawdopodobniej przyczyną jest awaria jednego z konsumentów.
Odłącz wszystkich odbiorców i spróbuj włączyć urządzenie. Jeśli ci się to uda, a maszyna nie odpali, oznacza to, że faktycznie winę ponosi jeden z konsumentów i musisz tylko dowiedzieć się, który. Jeśli maszyna ponownie ulegnie awarii nawet przy odłączonych odbiornikach, to wszystko jest znacznie bardziej skomplikowane i mamy do czynienia z uszkodzeniem izolacji przewodów. Będziemy musieli poszukać, gdzie to się stało.
Tak to jest w różnych sytuacjach awaryjnych.
Jeżeli wyłączenie wyłącznika automatycznego stało się dla Ciebie stałym problemem, nie próbuj go rozwiązywać instalując wyłącznik o wyższym prądzie znamionowym.
Maszyny są instalowane z uwzględnieniem przekroju okablowania, dlatego większy prąd w sieci jest po prostu niedopuszczalny. Rozwiązanie problemu można znaleźć dopiero po całkowitym sprawdzeniu instalacji elektrycznej w domu przez profesjonalistów.
Głównym celem wyłączników automatycznych jest zastosowanie ich jako urządzeń ochronnych przed prądami zwarciowymi i prądami przeciążeniowymi. Największym popytem cieszą się wyłączniki modułowe serii BA. W tym artykule przyjrzymy się Seria BA47-29 od iek.
Dzięki kompaktowej budowie (jednolite szerokości modułów), łatwości instalacji (montaż na szynie DIN za pomocą specjalnych zatrzasków) i konserwacji, znajdują szerokie zastosowanie w środowisku domowym i przemysłowym.
Najczęściej automaty stosuje się w sieciach o stosunkowo małych prądach roboczych i zwarciowych. Korpus maszyny wykonany jest z materiału dielektrycznego, co umożliwia jej montaż w miejscach ogólnodostępnych.
Konstrukcja wyłącznika i zasady ich działania są podobne, różnice leżą, co ważne, w materiale komponentów i jakości montażu. Poważni producenci stosują wyłącznie wysokiej jakości materiały elektryczne (miedź, brąz, srebro), ale istnieją również produkty z komponentami wykonanymi z materiałów o „lekkich” właściwościach.
Oryginał od podróbki najłatwiej odróżnić po cenie i wadze: oryginał nie może być tani i lekki, jeśli zawiera elementy miedziane. Waga markowych maszyn jest uzależniona od modelu i nie może być mniejsza niż 100 - 150 g.
Konstrukcyjnie wyłącznik modułowy wykonany jest w prostokątnej obudowie, składającej się z dwóch połączonych ze sobą połówek. Na przedniej stronie maszyny podane są jej parametry techniczne oraz znajduje się uchwyt do ręcznego sterowania.
Jak działa wyłącznik automatyczny - główne części robocze wyłącznika
Jeśli zdemontujesz korpus (w tym celu musisz wywiercić łączące go połówki nitów), zobaczysz i uzyskaj dostęp do wszystkich jego komponentów. Rozważmy najważniejsze z nich, które zapewniają normalne funkcjonowanie urządzenia.
- 1. Górny zacisk do podłączenia;
- 2. Stały styk mocy;
- 3. Ruchomy styk mocy;
- 4. Komora łukowa;
- 5. Elastyczny przewodnik;
- 6. Wyzwalacz elektromagnetyczny (cewka z rdzeniem);
- 7. Uchwyt do sterowania;
- 8. Uwalnianie termiczne (płyta bimetaliczna);
- 9. Śruba do regulacji wyzwalacza termicznego;
- 10. Dolny zacisk do podłączenia;
- 11. Otwór wylotowy gazów (które powstają podczas spalania łuku).
Wyzwolenie elektromagnetyczne
Funkcjonalnym celem wyzwalacza elektromagnetycznego jest zapewnienie niemal natychmiastowego zadziałania wyłącznika w przypadku wystąpienia zwarcia w zabezpieczanym obwodzie. W tej sytuacji w obwodach elektrycznych powstają prądy, których wielkość jest tysiące razy większa niż wartość nominalna tego parametru.
O czasie pracy maszyny decydują jej charakterystyki czasowo-prądowe (zależność czasu pracy maszyny od wartości prądu), które są oznaczone wskaźnikami A, B lub C (najczęściej).
Rodzaj charakterystyki jest wskazany w parametrze prądu znamionowego na korpusie maszyny, na przykład C16. Dla danej charakterystyki czas reakcji waha się od setnych do tysięcznych sekundy.
Konstrukcja wyzwalacza elektromagnetycznego to elektromagnes z rdzeniem sprężynowym, który jest połączony z ruchomym stykiem mocy.
Elektrycznie cewka elektromagnesu jest połączona szeregowo z łańcuchem składającym się ze styków mocy i wyzwalacza termicznego. Kiedy maszyna jest włączona i prąd ma wartość znamionową, prąd przepływa przez cewkę elektromagnesu, jednak wielkość strumienia magnetycznego jest mała, aby wycofać rdzeń. Styki mocy są zwarte, co zapewnia normalne funkcjonowanie chronionej instalacji.
Podczas zwarcia gwałtowny wzrost prądu w elektromagnesie prowadzi do proporcjonalnego wzrostu strumienia magnetycznego, który może pokonać działanie sprężyny i poruszyć rdzeń i związany z nim ruchomy styk. Ruch rdzenia powoduje rozwarcie styków mocy i wyłączenie chronionej linii.
Uwalnianie termiczne
Wyzwalacz termiczny pełni funkcję zabezpieczenia w przypadku niewielkiego, ale aktywnego przez stosunkowo długi okres czasu, przekroczenia dopuszczalnej wartości prądu.
Wyzwalanie termiczne jest wyzwalaniem opóźnionym i nie reaguje na krótkotrwałe skoki prądu. Czas reakcji tego typu zabezpieczenia jest również regulowany charakterystyką czasowo-prądową.
Bezwładność wyzwalacza termicznego umożliwia realizację funkcji zabezpieczenia sieci przed przeciążeniem. Strukturalnie wyzwalacz termiczny składa się z bimetalicznej płytki zamontowanej we wsporniku w obudowie, której wolny koniec współpracuje z mechanizmem zwalniającym za pośrednictwem dźwigni.
Elektrycznie listwa bimetaliczna jest połączona szeregowo z cewką wyzwalacza elektromagnetycznego. Po włączeniu maszyny prąd przepływa w obwodzie szeregowym, nagrzewając płytkę bimetaliczną. Powoduje to przemieszczanie się jego swobodnego końca w pobliże dźwigni mechanizmu zwalniającego.
Po osiągnięciu wartości prądu określonych w charakterystyce czasowo-prądowej i po pewnym czasie płyta wygina się pod wpływem nagrzania i styka się z dźwignią. Ten ostatni poprzez mechanizm zwalniający otwiera styki mocy - sieć jest zabezpieczona przed przeciążeniem.
Prąd wyzwalania termicznego reguluje się za pomocą śruby 9 podczas procesu montażu. Ponieważ większość maszyn ma budowę modułową, a ich mechanizmy są uszczelnione w obudowie, zwykły elektryk nie jest w stanie dokonać takich regulacji.
Styki mocy i komora łukowa
Rozwarcie styków mocy podczas przepływu przez nie prądu powoduje powstanie łuku elektrycznego. Moc łuku jest zwykle proporcjonalna do prądu w przełączanym obwodzie. Im silniejszy łuk, tym bardziej niszczy styki mocy i uszkadza plastikowe części obudowy.
W urządzenie przerywające obwód Komora tłumiąca łuk ogranicza działanie łuku elektrycznego w lokalnej objętości. Znajduje się w obszarze styków mocy i jest wykonany z równoległych płytek pokrytych miedzią.
W komorze łuk rozpada się na drobne części, uderza w płyty, ochładza się i przestaje istnieć. Gazy wydzielające się podczas spalania łuku usuwane są przez otwory w dnie komory i korpusie maszyny.
Urządzenie przerywające obwód oraz konstrukcja komory łukowej określają podłączenie zasilania do górnych stałych styków mocy.
W okablowaniu mieszkania naszych rodziców często używano wtyczek, których cienkie wkładki z drutu po prostu wypalały się pod wpływem przepływającego przez nie zwiększonego prądu.
Stopniowo zastępowano je wyłącznikami automatycznymi o większych możliwościach technicznych.
W czasach sowieckich instalowano je w rozdzielnicach dostępowych dla określonej grupy odbiorców.
Wiele takich konstrukcji jest wysoce niezawodnych i działa bezawaryjnie przez kilka dziesięcioleci.
Teraz przeszły drobne zmiany konstrukcyjne, działają w każdym panelu mieszkania, mają inne funkcje i służą do odłączania określonych obciążeń. W artykule dokonano przeglądu urządzeń istniejących modeli oraz zasad ich doboru do indywidualnego okablowania.
Zamiar
Przełączniki automatyczne stosowane w życiu codziennym tworzone są z myślą o kompleksowym rozwiązywaniu następujących problemów:
- niezawodne przekazywanie znamionowego prądu obciążenia podczas długotrwałej pracy;
- ciągłe utrzymywanie potencjału napięcia sieci domowej bez naruszania jej izolacji;
- możliwość ręcznej kontroli stanu styku mocy;
- automatyczny wybór momentu wystąpienia awarii w podłączonym obwodzie;
- zdolność zabezpieczenia do wykrycia momentu wystąpienia przeciążenia i wywołania opóźnienia wymaganego czasu bezpiecznej pracy, po którym nastąpi wyłączenie zasilania podłączonych odbiorców;
- automatyczna eliminacja prądów zwarciowych w możliwie najkrótszym czasie.
Maszyny domowe przeznaczone są do pracy w sieci jednofazowej 220 V lub trójfazowej 380 V. Wśród nich znajdują się konstrukcje przeznaczone do pracy w obwodach:
- DC;
- zmienne harmoniczne sinusoidalne 50/60 Hz;
- oba rodzaje napięcia.
Mogą być wykonane w wersji jednoliniowej lub wielofazowej.
Wyłączniki automatyczne w okablowaniu domowym można włączyć wyłącznie ręcznie, naciskając przycisk, i można je wyłączyć na dwa sposoby:
- działanie ludzkie;
- działanie wbudowanych zabezpieczeń.
Zabezpieczenie wyłącznika automatycznego
Prąd obciążenia przepuszczany jest przez konstrukcję dowolnego modelu. Jego wartość jest stale monitorowana przez narządy pomiarowe i analizowana logicznie. Ochrona składa się z dwóch etapów:
- uwalnianie termiczne;
- odcięcie elektromagnetyczne.
Każdy z nich może pracować niezależnie, niezależnie od stanu drugiego.
Jak działa uwalnianie termiczne?
Główną częścią jest płyta bimetaliczna, przez którą stale przepływa prąd fazowy, podgrzewając go. Temperatura bimetalu zależy od przepływającego przez niego prądu elektrycznego i czasu trwania ekspozycji.
Listwa bimetaliczna służy jako zatrzask mechanizmu wyzwalającego, a jej stan zależny jest od stopnia nagrzania. Po osiągnięciu wartości krytycznej powstaje zagięcie, które przerywa styk mocy przełącznika, aby odłączyć zasilanie od odbiorców.
Po takim wyłączeniu nie będzie możliwe przyłożenie napięcia poprzez naciśnięcie przycisku zasilania, dopóki bimetal nie ostygnie i nie powróci do pierwotnego stanu.
Jak działa elektrozawór wyłączający?
Prąd obciążenia przepływa przez uzwojenie cewki. Jeśli jego wartość osiągnie współczynnik odpowiedzi, wówczas ruchoma zwora jest przyciągana do dolnego bieguna ostrym uderzeniem, jednocześnie zrywając styk mocy przełącznika.
Urządzenie maszynowe
Typowy projekt jednego z wielu modeli pokazano w przekroju na rysunku.
Dochodzący przewód fazowy jest podłączony do zacisku górnego urządzenia zaciskowego, a wychodzący przewód fazowy jest podłączony do dolnego zacisku. Po włączeniu styku mocy prąd przepływa przez elastyczne górne połączenie do bimetalicznej płytki sterującej mechanizmem zwalniającym. Następnie przepływa przez uzwojenie elektromagnesu do stacjonarnego styku mocy, do którego za pomocą sprężyn dociskany jest styk ruchomy, połączony dolnym elastycznym połączeniem z zaciskiem wyjściowym.
Kiedy obwód mocy ulegnie przerwaniu pod obciążeniem, zawsze powstaje łuk, którego wielkość zależy od mocy przerwanego przepływu prądu. Jego potencjał w niektórych sytuacjach jest w stanie spalić metal na ruchomych i nieruchomych stykach.
Dlatego w projekcie przewidziano urządzenie do gaszenia łuku, które dzieli łuk na małe strumienie, które natychmiast poddawane są nagłemu ochłodzeniu. Ich ścieżkę pokazano na zdjęciu z czarnymi lokami.
Ustawienie wyzwalacza bimetalicznego można regulować poprzez położenie śruby w mechanizmie zwalniającym, a wyłączenie wyzwalające jest ustawione fabrycznie.
Plastikowy język rączki poprzez urządzenie składanych dźwigni pozwala na ręczną zmianę położenia styku mocy.
Charakterystyka czasowo-prądowa zabezpieczeń wyłącznikowych
Zasadę działania zabezpieczenia wyłącznikowego w trybie automatycznym obrazuje wykres przedstawiający na odciętej stosunek prądów awaryjnych do wartości znamionowej I nom oraz czas trwania wyłączenia.
Obszar działania uwalniania ciepła
Jeśli obciążenie zostanie nieznacznie przekroczone do 1,1 I nom (prąd znamionowy), praktycznie powstaje tryb, w którym wyłączenie nastąpi dopiero po 10 tysiącach sekund lub około 2,5 godziny. Wyjaśnia to fakt, że po tym czasie prądy takie są w stanie nagrzać przewody elektryczne do stanu krytycznego, gdy w warstwie izolacyjnej rozpoczynają się nieodwracalne procesy.
Do tego momentu zachowana jest równowaga pomiędzy dostarczaniem ciepła z przechodzącego obciążenia przez przewody elektryczne i jego usuwaniem do otoczenia.
W ten sposób tworzona jest rezerwa na normalną pracę odbiorców na wypadek krótkotrwałego przekroczenia ich mocy znamionowej lub wystąpienia procesów przejściowych związanych z uruchomieniem silników elektrycznych.
Gdy wartość przeciążenia wzrasta, czas wyłączenia wyzwalacza termicznego maleje, na przykład przy pięciokrotności wartości znamionowej wyłączenie bimetaliczne nastąpi w okresie od 0,01 do 1 sekundy.
Obszar działania elektromagnesu wyłączającego
Jeżeli w poprzednim schemacie działała zasada zapewniania rezerwy mocy dla odbiorców, to na rozpatrywanym obszarze jest to niedopuszczalne. Strefa ta ma na celu jak najszybsze wyeliminowanie zwarć, które mogą spowodować awarię w zrównoważonym systemie elektroenergetycznym, zniszczenie sprzętu lub wywołać pożar w domu.
Im większy prąd zwarciowy, tym szybciej powinno zadziałać zabezpieczenie. Przy krotnościach mocy awaryjnej 60 80 razy obwód styków mocy powinien zostać rozłączony szybciej niż w ciągu 10 milisekund.
Z powyższego wykresu wynika, że obie strefy mają wspólny obszar, w obrębie którego zabezpieczenia wzajemnie się wspierają, a ta szybciej dokonuje wyłączenia.
Charakterystyka techniczna wyłączników do okablowania domowego
Główne parametry maszyn to:
- wartość prądu znamionowego;
- wartość napięcia sieciowego;
- wersja charakterystyki czasowo-prądowej;
- liczba biegunów;
- możliwości selektywności;
- maksymalna zdolność łączeniowa styków;
- klasa ograniczenia prądu;
- konstrukcja obudowy i możliwość montażu na szynie Din.
Jak wybrać maszynę na podstawie prądu znamionowego
Przy ustalaniu tego parametru najważniejszym zadaniem jest skuteczne znalezienie równowagi pomiędzy:
- funkcjonalność parametrów ochronnych wyłącznika;
- łączna moc urządzeń elektrycznych jednocześnie podłączonych do sieci;
- możliwości techniczne okablowania elektrycznego.
Innymi słowy, przewody z wyłącznikiem muszą wytrzymać obciążenie prądowe i termiczne wytwarzane przez wszystkich pracujących odbiorców, a jeśli zostaną przekroczone, zasilanie musi zostać wyłączone przez zabezpieczenie.
Kolejność wyboru wyłącznika w oparciu o te charakterystyki pokazano na rysunku.
Aby jednocześnie wybrać maszynę i okablowanie, zaleca się wykonanie następującej sekwencji czynności:
- obliczyć maksymalny prąd obciążenia wszystkich jednocześnie pracujących odbiorników elektrycznych;
- wybierz moc maszyny zgodnie ze standardowym zakresem prądów;
- wybierz markę przewodów elektrycznych w oparciu o materiał miedzi lub aluminium i wielkość ich przekroju poprzecznego, nie zapominając o właściwościach warstwy dielektrycznej.
Jak wybrać maszynę na podstawie charakterystyki czasowo-prądowej
Ze względu na szybkość wyłączania prądu, wyłączniki elektromagnetyczne stosowane w celach domowych dzielą się na 3 klasy. Dla celów produkcyjnych tworzone są trzy dodatkowe grupy.
Klasa B
Zabezpieczenia przeznaczone są do budynków, w których znajdują się stare przewody aluminiowe zasilające żarówki, grzejniki, kuchenki elektryczne i piekarniki. Krotność prądów mieści się w granicach 3–5.
Klasa C
Optymalna praca urządzeń w nowoczesnych mieszkaniach z pralkami i zmywarkami, sprzętem biurowym, zamrażarkami, oprawami oświetleniowymi o wysokich prądach rozruchowych. Krotność 5 10.
Klasa D
Ochrona wydajnych silników pomp, sprężarek, wind, maszyn przetwórczych.
We wszystkich tych klasach wyzwalacze elektromagnetyczne działają, jednak nie zawsze będą w stanie wykonać wymaganą prędkość. Dlatego wyłączników klasy D nie można podłączać do odbiorców zaprojektowanych do pracy w klasach ochrony C i B.
Jak wybrać maszynę w oparciu o selektywność
W sytuacji awaryjnej zabezpieczenie musi działać według określonej, z góry ustalonej hierarchii w połączeniu z innymi urządzeniami. Aby wyjaśnić tę zasadę, pokazano uproszczony obraz z maszyną AB1 w panelu mieszkania, AB2 w panelu wejściowym i AB3 w panelu podstacji zasilającej.
Jeśli izolacja w urządzeniu podłączonym do gniazdka elektrycznego w mieszkaniu zostanie uszkodzona, wówczas wszystkie te zabezpieczenia mogą zadziałać. Jednak prawidłowa kolejność to:
- początkowe wyłączenie AB1;
- gdy tak się nie stanie, zostaje uruchomiony AB2, wyłączając zasilanie całego wejścia;
- jeśli AB3 ulegnie awarii, zadziałają zabezpieczenia, które wyłączą zasilanie w całym domu.
Selektywność takiego działania osiąga się poprzez dobór parametrów prądowych i czasowych urządzeń odłączających.
Jak wybrać maszynę w oparciu o jej maksymalną zdolność przełączania
Wartość ta odnosi się do wartości maksymalnego obciążenia w amperach, które wyłącznik może niezawodnie wyłączyć podczas wypadku. Jeśli zostanie przekroczony, mechanizm po prostu zawiedzie.
Na ACL wpływają:
- materiał drutu;
- wymontowanie z transformatora zasilającego.
Czasami parametr ten jest mylony z odpornością na zużycie przełączające, która wskazuje liczbę gwarantowanych fabrycznie operacji, zanim mechanizmy zaczną się zużywać.
Jak wybrać maszynę według aktualnej klasy ograniczającej
Urządzenia zabezpieczające gospodarstwa domowego wyróżniają się szybkością reakcji, która jest klasyfikowana według czasu trwania braku zasilania w stosunku do połowy okresu harmonicznego sinusoidy.
Wyraża się go liczbami „1”, „2”, „3” i zapisuje jako ułamek zwykły z 1 w liczniku.
Klasa 2 wyłącza zwarcie w ½ pół cyklu, a 3 - 1/3. Klasa 3 nie tylko działa szybciej, ale także eliminuje możliwość osiągnięcia przez prądy awaryjne maksymalnego poziomu. Ze względu na zapewnienie tej cechy uważa się ją za najdoskonalszą i optymalną.
Jak wybrać maszynę na podstawie rezystancji pętli fazowej zerowej
Jest to dość złożona kwestia, na którą nawet niektórzy elektrycy mieszkalnictwa i usług komunalnych nie zwracają uwagi. Ale jeśli nie weźmiesz tego pod uwagę, wszystkie poprzednie prace nad wyborem wyłącznika mogą nie być uzasadnione.
Rozdzielnica mieszkaniowa wyłącza prądy zwarciowe powstałe w podłączonym obwodzie. Jednocześnie napięcie dociera do niego z transformatora zasilającego przez przewody, które mają określoną rezystancję elektryczną, co zgodnie ze słynnym prawem Georga Ohma ogranicza ilość prądu w obwodzie.
Spójrzmy na tę sytuację na przykładzie. Załóżmy, że elektryczne urządzenie laboratoryjne zmierzyło rezystancję przewodów od fazy do zera w gniazdku (od odbiornika mieszkaniowego do transformatora napięcia zasilania) na poziomie 1,3 oma. Napięcie sieciowe wynosi 220 woltów.
Prąd zwarciowy wyniesie Ikz=220/1,3=169,2 A.
Stwórzmy w myślach metalowe zwarcie w gniazdku i obliczmy jego prąd, korzystając ze wzorów PUE dla ochrony za pomocą wyłącznika klasy D o wartości znamionowej 16 amperów.
I=1,1x16x20=352 A.
- 1.1 - planowany zapas;
- 16 - aktualna ocena maszyny;
- 20 - największy parametr krotności prądu odcięcia.
Przeprowadzone dwa obliczenia wykazały, że w obwodzie może wystąpić prąd o natężeniu jedynie 169,2 ampera. Aby go wyłączyć, wybrali maszynę, która będzie działać przy 352 amperach. Oczywiście nie jest on odpowiedni dla tego parametru dla danego mieszkania i nie będzie w stanie odłączyć prądów zwarciowych.
Jak wybrać maszynę według liczby biegunów
Zwykle zabezpieczenie jest wcinane w przewód fazowy mieszkania, z wyjątkiem przełączników wejściowych, które również usuwają potencjał zerowy. Ta sama zasada dotyczy obwodów trójfazowych, w których stosuje się modele z trzema lub czterema biegunami.
Pamiętajmy, że zero ochronne nigdy nie powinno zostać przełamane nigdzie i pod żadnym pozorem.
Dodatkowe charakterystyki maszyn
Należą do nich:
- napięcie sieciowe;
- częstotliwość prądu przemiennego;
- stopnie ochrony obudowy (klasy IP);
- zdolność do pracy w różnych warunkach temperaturowych.
Wybór producenta
Kupując wiele maszyn do montażu w jednym budynku, zaleca się trzymanie się jednej marki. Będziesz jednak musiał wziąć pod uwagę koszty materiałowe przeznaczone na zakup.
W pozostałych przypadkach dopuszczalne jest stosowanie wiarygodnych modeli budżetowych.
Po zakupie maszyny, przed oddaniem jej do użytku, ważne jest sprawdzenie podstawowych parametrów elektrycznych za pomocą wyposażenia laboratorium elektrycznego. Jednocześnie tworzone są rzeczywiste warunki powypadkowe metodami ładowania z dodatkowego źródła napięcia, analizowane jest zachowanie zabezpieczeń, sporządzany jest protokół kontroli z podpisami odpowiedzialnych pracowników i wydawana jest opinia o przydatności.
Wyeliminuje to konsekwencje nieostrożnego transportu, naruszeń warunków przechowywania w magazynach i wad produkcyjnych, co jest ważne dla zapewnienia dalszego niezawodnego działania zabezpieczeń.
Oddając do użytku nowo zakupioną i niesprawdzoną maszynę nie mają Państwo gwarancji na jej niezawodność.
Aby pełniej utrwalić materiał artykułu, zalecamy obejrzenie dwóch klipów wideo.
Wyłączniki automatyczne to urządzenia, których zadaniem jest ochrona linii elektrycznej przed uszkodzeniem pod wpływem dużych prądów. Może to być albo przetężenie zwarciowe, albo po prostu silny przepływ elektronów przechodzących przez kabel przez dłuższy czas i powodujący jego przegrzanie i dalsze stopienie izolacji. Wyłącznik w tym przypadku zapobiega negatywnym skutkom, odcinając dopływ prądu do obwodu. W przyszłości, gdy sytuacja wróci do normy, urządzenie będzie można ponownie włączyć ręcznie.
Funkcje wyłącznika automatycznego
Urządzenia ochronne przeznaczone są do wykonywania następujących głównych zadań:
- Przełączanie obwodów elektrycznych (możliwość odłączenia chronionego obszaru w przypadku problemów z zasilaniem).
- Odłączenie zasilania powierzonego obwodu w przypadku wystąpienia w nim prądów zwarciowych.
- Ochrona linii przed przeciążeniami, gdy przez urządzenie przepływa nadmierny prąd (dzieje się tak, gdy całkowita moc urządzeń przekracza maksymalną dopuszczalną).
Krótko mówiąc, AV pełnią jednocześnie funkcje ochronne i kontrolne.
Główne typy przełączników
Istnieją trzy główne typy AV, różniące się konstrukcją i zaprojektowane do pracy z ładunkami o różnych rozmiarach:
- Modułowy. Swoją nazwę zawdzięcza swojej standardowej szerokości, wielokrotności 1,75 cm. Jest przeznaczony do małych prądów i jest instalowany w domowych sieciach zasilających, w domu lub mieszkaniu. Z reguły jest to wyłącznik jednobiegunowy lub dwubiegunowy.
- Rzucać. Nazywa się tak ze względu na odlewany korpus. Wytrzymuje do 1000 amperów i jest używany głównie w sieciach przemysłowych.
- Przewieziony drogą lotniczą. Zaprojektowany do pracy z prądami do 6300 Amperów. Najczęściej jest to maszyna trójbiegunowa, jednak obecnie produkowane są także urządzenia tego typu czterobiegunowe.
Jednofazowy wyłącznik ochronny to wyłącznik, który jest najczęściej spotykany w sieciach domowych. Występuje w wersjach 1- i 2-biegunowych. W pierwszym przypadku do urządzenia podłączony jest tylko przewód fazowy, w drugim przypadku także przewód neutralny.
Oprócz wymienionych typów istnieją również urządzenia różnicowoprądowe, oznaczone skrótem RCD, oraz wyłączniki różnicowoprądowe.
Tych pierwszych nie można uznać za pełnoprawne AV; ich zadaniem nie jest ochrona obwodu i znajdujących się w nim urządzeń, ale zapobieganie porażeniu prądem w przypadku dotknięcia otwartej przestrzeni. Wyłącznik różnicowy to AV i RCD połączone w jednym urządzeniu.
Jak rozmieszczone są wyłączniki automatyczne?
Rozważmy szczegółowo urządzenie wyłącznika. Korpus maszyny wykonany jest z materiału dielektrycznego. Składa się z dwóch części, które są połączone ze sobą nitami. W przypadku konieczności demontażu części obudowy należy rozwiercić nity i otworzyć dostęp do wewnętrznych elementów wyłącznika. Należą do nich:
- Zaciski śrubowe.
- Elastyczne przewodniki.
- Uchwyt sterujący.
- Kontakt ruchomy i stały.
- Wyzwalacz elektromagnetyczny, który jest solenoidem z rdzeniem.
- Zwolnienie termiczne, które obejmuje płytkę bimetaliczną i śrubę regulacyjną.
- Wylot gazu.
Automatyczny bezpiecznik ochronny z tyłu wyposażony jest w specjalny zamek, za pomocą którego montowany jest na szynie DIN.
Ta ostatnia to metalowa szyna o szerokości 3,5 cm, na którą mocowane są urządzenia modułowe, a także niektóre typy liczników energii elektrycznej. Aby przymocować maszynę do szyny należy nałożyć korpus zabezpieczenia na jej górną część, a następnie zatrzasnąć zatrzask naciskając na dolną część urządzenia. Wyłącznik automatyczny można wyjąć z szyny DIN, podnosząc zatrzask od dołu.
Modułowa blokada przełącznika może być bardzo szczelna. Aby przymocować takie urządzenie do szyny DIN, należy najpierw podnieść zatrzask od dołu i w miejsce łącznika umieścić zabezpieczenie, a następnie zwolnić element mocujący.
Można to ułatwić - zatrzaskując zatrzask, mocno dociśnij śrubokrętem jego dolną część.
Na filmie jest jasne, dlaczego potrzebny jest wyłącznik automatyczny:
Zasada działania wyłącznika
Teraz zastanówmy się, jak działa wyłącznik sieciowy. Podłączenie odbywa się poprzez podniesienie dźwigni sterującej do góry. Aby odłączyć AB od sieci, dźwignia jest opuszczana w dół.
Gdy elektryczny wyłącznik ochronny działa w trybie normalnym, prąd elektryczny po podniesieniu dźwigni sterującej jest dostarczany do urządzenia poprzez kabel zasilający podłączony do górnego zacisku. Przepływ elektronów trafia do styku nieruchomego, a od niego do styku ruchomego.
Następnie poprzez giętki przewodnik prąd przepływa do elektromagnesu wyzwalacza elektromagnetycznego. Stamtąd prąd przechodzi przez drugi elastyczny przewodnik do bimetalicznej płytki zawartej w wyzwalaczu termicznym. Po przejściu przez płytkę przepływ elektronów przez dolny zacisk trafia do podłączonej sieci.
Cechy uwalniania termicznego
Gdy prąd w obwodzie, w którym zainstalowany jest wyłącznik, przekracza wartość znamionową urządzenia, następuje przeciążenie. Przepływ elektronów o dużej mocy przechodzący przez płytkę bimetaliczną działa na nią termicznie, powodując jej zmiękczenie i wygięcie w kierunku elementu rozłączającego. Gdy ta ostatnia zetknie się z płytką, następuje uruchomienie maszyny i zatrzymanie dopływu prądu do obwodu. W ten sposób ochrona termiczna pomaga zapobiegać nadmiernemu nagrzewaniu się przewodnika, co może prowadzić do stopienia warstwy izolacyjnej i uszkodzenia okablowania.
Nagrzewanie płytki bimetalicznej do tego stopnia, że wygina się ona i wyzwala AB, następuje przez pewien okres czasu. Zależy to od tego, o ile prąd przekracza wartość znamionową urządzenia i może zająć kilka sekund lub godzinę.
Wyzwalacz termiczny zostaje uruchomiony, jeśli prąd w obwodzie przekracza wartość znamionową maszyny o co najmniej 13%. Po ostygnięciu paska bimetalicznego i normalizacji prądu prądu urządzenie zabezpieczające można ponownie włączyć.
Jest jeszcze jeden parametr, który może wpływać na działanie AV pod wpływem wyzwalacza termicznego - jest to temperatura otoczenia.
Jeśli powietrze w pomieszczeniu, w którym zainstalowane jest urządzenie, ma wysoką temperaturę, płyta nagrzeje się do granicy zadziałania szybciej niż zwykle i może zadziałać nawet przy niewielkim wzroście prądu. I odwrotnie, jeśli w domu jest zimno, płyta będzie nagrzewać się wolniej, a czas do wyłączenia obwodu wydłuży się.
Jak wspomniano, działanie wyzwalacza termicznego wymaga pewnego czasu, podczas którego prąd w obwodzie może powrócić do normy. Wtedy przeciążenie zniknie i urządzenie nie wyłączy się. Jeśli wielkość prądu elektrycznego nie zmniejszy się, maszyna odłączy napięcie od obwodu, zapobiegając stopieniu warstwy izolacyjnej i zapaleniu kabla.
Przyczyną przeciążenia jest najczęściej włączenie do obwodu urządzeń, których moc całkowita przekracza moc obliczoną dla danej linii.
Niuanse ochrony elektromagnetycznej
Wyzwalacz elektromagnetyczny ma za zadanie chronić sieć przed zwarciami i różni się zasadą działania od wyzwalacza termicznego. Pod wpływem nadprądów zwarciowych w elektromagnesie powstaje silne pole magnetyczne. Przesuwa rdzeń cewki na bok, co powoduje otwarcie styków mocy urządzenia zabezpieczającego, działając na mechanizm zwalniający. Dopływ prądu do linii zostaje zatrzymany, co eliminuje ryzyko pożaru instalacji, a także zniszczenia zamkniętej instalacji i wyłącznika.
Ponieważ w przypadku zwarcia w obwodzie następuje natychmiastowy wzrost prądu do wartości, która w krótkim czasie może prowadzić do poważnych konsekwencji, działanie wyłącznika pod wpływem wyzwalacza elektromagnetycznego następuje w setnych częściach sekundę. To prawda, że w tym przypadku prąd musi przekraczać wartość nominalną AB 3 lub więcej razy.
Film o wyłącznikach automatycznych:
Kiedy styki obwodu, przez który przepływa prąd elektryczny, otwierają się, pojawia się między nimi łuk elektryczny, którego moc jest wprost proporcjonalna do wielkości prądu sieciowego. Działa destrukcyjnie na styki, dlatego w celu ich ochrony w urządzeniu zastosowano komorę gaszenia łuku, czyli zespół płytek zamontowanych równolegle do siebie.
W kontakcie z płytami łuk ulega fragmentacji, w wyniku czego spada jego temperatura i następuje tłumienie. Gazy powstałe w wyniku powstania łuku są usuwane z korpusu urządzenia zabezpieczającego przez specjalny otwór.
Wniosek
W tym artykule rozmawialiśmy o tym, czym są wyłączniki automatyczne, jakie są te urządzenia i na jakiej zasadzie działają. Na koniec powiemy, że wyłączniki automatyczne nie są przeznaczone do instalowania w sieci jak zwykłe przełączniki. Takie użycie szybko doprowadzi do zniszczenia styków urządzenia.
Co to jest wyłącznik automatyczny?
Wyłącznik automatyczny(automatyczny) to urządzenie przełączające przeznaczone do ochrony sieci elektrycznej przed przetężeniami, tj. od zwarć i przeciążeń.
Definicja „przełączania” oznacza, że urządzenie to może włączać i wyłączać obwody elektryczne, innymi słowy je przełączać.
Przełączniki automatyczne występują w wersji z wyzwalaczem elektromagnetycznym chroniącym obwód elektryczny przed zwarciami oraz z wyzwalaczem kombinowanym – gdy oprócz wyzwalacza elektromagnetycznego stosuje się wyzwalacz termiczny w celu zabezpieczenia obwodu przed przeciążeniem.
Notatka: Zgodnie z wymogami PUE domowe sieci elektryczne muszą być chronione zarówno przed zwarciami, jak i przeciążeniami, dlatego w celu ochrony domowej instalacji elektrycznej należy stosować wyłączniki z wyzwalaczem kombinowanym.
Przełączniki automatyczne dzielą się na jednobiegunowe (stosowane w sieciach jednofazowych), dwubiegunowe (stosowane w sieciach jednofazowych i dwufazowych) oraz trójbiegunowe (stosowane w sieciach trójfazowych), występują także cztero- wyłączniki biegunowe (mogą być stosowane w sieciach trójfazowych z systemem uziemienia TN-S).
Budowa i zasada działania wyłącznika.
Poniższy rysunek pokazuje urządzenie przerywające obwód z wydaniem łączonym, tj. posiadające zarówno wyzwalacz elektromagnetyczny, jak i termiczny.
1,2 - odpowiednio dolne i górne zaciski śrubowe do podłączenia przewodu
3 - ruchomy kontakt; 4 – komora łukowa; 5 - przewód elastyczny (służy do łączenia ruchomych części wyłącznika); 6 - cewka wyzwalająca elektromagnetyczna; 7 - rdzeń wyzwalacza elektromagnetycznego; 8 — wyzwalanie termiczne (płyta bimetaliczna); 9 — mechanizm zwalniający; 10 — uchwyt sterujący; 11 — zacisk (do montażu maszyny na szynie DIN).
Niebieskie strzałki na rysunku pokazują kierunek przepływu prądu przez wyłącznik.
Głównymi elementami wyłącznika są wyzwalacze elektromagnetyczne i termiczne:
Wyzwolenie elektromagnetyczne zapewnia ochronę obwodu elektrycznego przed prądami zwarciowymi. Jest to cewka (6) z umieszczonym pośrodku rdzeniem (7), który jest osadzony na specjalnej sprężynie. Podczas normalnej pracy prąd przepływający przez cewkę zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej wytwarza pole elektromagnetyczne, które przyciąga rdzeń wewnątrz cewki, ale siła tego pola elektromagnetycznego nie jest wystarczająca, aby pokonać opór sprężyny, na której zamontowany jest rdzeń.
Podczas zwarcia prąd w obwodzie elektrycznym natychmiast wzrasta do wartości kilkakrotnie większej niż prąd znamionowy wyłącznika; ten prąd zwarciowy, przechodząc przez cewkę wyzwalacza elektromagnetycznego, zwiększa pole elektromagnetyczne działające na rdzeń do takiej wartości, że jego siła cofająca jest wystarczająca, aby pokonać poruszające się wewnątrz cewki sprężyny oporowe, rdzeń otwiera ruchomy styk wyłącznika, odłączając napięcie od obwodu:
W przypadku zwarcia (tzn. kilkukrotnego chwilowego wzrostu prądu) wyzwalacz elektromagnetyczny rozłącza obwód elektryczny w ułamku sekundy.
Uwalnianie termiczne zapewnia ochronę obwodu elektrycznego przed prądami przeciążeniowymi. Przeciążenie może wystąpić w przypadku podłączenia do sieci sprzętu elektrycznego o łącznej mocy przekraczającej dopuszczalne obciążenie tej sieci, co w konsekwencji może doprowadzić do przegrzania przewodów, zniszczenia izolacji przewodów elektrycznych i ich awarii.
Wyzwalaczem termicznym jest płyta bimetaliczna (8). Płyta bimetaliczna - ta płyta jest lutowana z dwóch płytek z różnych metali (metal „A” i metal „B” na poniższym rysunku) mających różne współczynniki rozszerzalności po podgrzaniu.
Kiedy przez płytkę bimetaliczną przepływa prąd przekraczający prąd znamionowy wyłącznika, płyta zaczyna się nagrzewać, podczas gdy metal „B” ma wyższy współczynnik rozszerzalności po podgrzaniu, tj. po podgrzaniu rozszerza się szybciej niż metal „A”, co prowadzi do skrzywienia płytki bimetalicznej; poprzez zginanie wpływa na mechanizm zwalniający (9), który otwiera ruchomy styk (3).
Czas reakcji wyzwalacza termicznego zależy od wielkości nadmiaru prądu w sieci elektrycznej prądu znamionowego maszyny; im większy jest ten nadmiar, tym szybciej zadziała wyzwalacz.
Z reguły wyzwalacz termiczny działa przy prądach 1,13-1,45 razy większych od prądu znamionowego wyłącznika, natomiast przy prądzie 1,45 razy większym od prądu znamionowego wyzwalacz termiczny wyłączy wyłącznik w ciągu 45 minut - 1 godzina.
Za każdym razem, gdy wyłącznik zostanie wyłączony pod obciążeniem, na ruchomym styku (3) powstaje łuk elektryczny, który ma destrukcyjny wpływ na sam styk, a im wyższy prąd przełączany, tym silniejszy jest łuk elektryczny i tym większa jest jego siła destrukcyjny efekt. efekt. Aby zminimalizować uszkodzenia spowodowane łukiem elektrycznym w wyłączniku, kierowany jest on do komory gaszenia łuku (4), która składa się z oddzielnych, równolegle ułożonych płyt; łuk elektryczny, padając pomiędzy te płytki, zostaje zmiażdżony i wygaszony.
3. Oznaczenie i charakterystyka wyłączników.
VA47-29- typ i seria wyłącznika
Prąd znamionowy— maksymalny prąd sieci elektrycznej, przy którym wyłącznik może pracować przez długi czas bez awaryjnego wyłączenia obwodu.
Napięcie znamionowe— maksymalne napięcie sieciowe, dla którego zaprojektowano wyłącznik.
PKS— graniczna zdolność wyłączania wyłącznika. Rysunek ten pokazuje maksymalny prąd zwarciowy, który może wyłączyć dany wyłącznik, zachowując jego funkcjonalność.
W naszym przypadku PKS jest wskazany na 4500 A (amper), co oznacza, że przy prądzie zwarciowym (zwarciu) mniejszym lub równym 4500 A wyłącznik jest w stanie otworzyć obwód elektryczny i pozostać w dobrym stanie , jeśli prąd zwarciowy. przekracza tę liczbę, istnieje możliwość przetopienia i zespawania styków ruchomych maszyny.
Charakterystyka wyzwalania— określa zakres działania zabezpieczenia wyłącznikowego oraz czas, w którym to działanie następuje.
Przykładowo w naszym przypadku przedstawiona jest maszyna o charakterystyce „C”; jej zakres pracy wynosi od 5·In do 10·In włącznie. (In - prąd znamionowy maszyny), tj. od 5*32=160A do 10*32+320, oznacza to, że nasza maszyna zapewni natychmiastowe wyłączenie obwodu już przy prądach 160 - 320 A.
4. Dobór wyłącznika
Wybór maszyny odbywa się według następujących kryteriów:
— Według liczby biegunów: jedno- i dwubiegunowe stosuje się w sieciach jednofazowych, trój- i czterobiegunowe - w sieciach trójfazowych.
— Według napięcia znamionowego: Napięcie znamionowe wyłącznika musi być większe lub równe napięciu znamionowemu obwodu, który zabezpiecza:
Unom. AB⩾ Unom. sieci
— Według prądu znamionowego:Wymagany prąd znamionowy wyłącznika można określić na jeden z czterech sposobów:
- Z pomocą naszych.
- Z pomocą naszych.
- Korzystając z poniższej tabeli:
- Oblicz samodzielnie, korzystając z następującej metody:
Prąd znamionowy wyłącznika musi być większy lub równy prądowi znamionowemu obwodu, który chroni, tj. prąd, dla którego zaprojektowano tę sieć elektryczną:
Inom. AB⩾ Ioblicz. sieci
Obliczony prąd sieci elektrycznej (sieć znamionowa I) można określić za pomocą naszego lub można go obliczyć samodzielnie, korzystając ze wzoru:
Ioblicz. sieci= Psieci/(Sieć U *K)
gdzie: sieć P - moc sieci, wat; sieć U - napięcie sieciowe (220V lub 380V); K - współczynnik (dla sieci jednofazowej: K=1; dla sieci trójfazowej: K=1,73).
Moc sieci definiuje się jako sumę mocy wszystkich odbiorników elektrycznych w domu:
Psieci=(P 1 + P 2 …+ Pn)*K s
Gdzie: P1, P2, Pn— moc poszczególnych odbiorników elektrycznych; Ks— współczynnik zapotrzebowania (K c = od 0,65 do 0,8) w przypadku, gdy do sieci K c = 1 podłączony jest tylko 1 odbiornik mocy lub grupa odbiorników energii jednocześnie podłączonych do sieci.
Jako moc sieciową można też przyjąć maksymalną moc dopuszczoną do wykorzystania np. z warunków technicznych, projektu lub umowy na dostawę prądu, jeśli taka istnieje.
Po obliczeniu prądu sieciowego bierzemy najbliższy większy standardowa wartość prądu znamionowego maszyny: 4A, 5A, 6A, 8A, 10A, 13A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A, 63A itd.
UWAGA: Oprócz metody opisanej powyżej można uprościć obliczenia wyłącznika, do tego potrzebne są:
- Określ moc sieci w kilowatach (1 kilowat = 1000 wat) korzystając ze wzoru podanego powyżej:
Sieć P =(P 1 + P 2 ...+ P n)*K s, kW
2. Określ prąd sieciowy, mnożąc obliczoną moc sieci przez współczynnik konwersji ( K. str) równy: 1,52 -dla sieci 380 Volt lub 4,55 — dla sieci 220 V:
Isieci= Psieci*K str, Amper
3. To wszystko. Teraz, podobnie jak w poprzednim przypadku, zaokrąglamy wynikową wartość prądu sieciowego do najbliższej wyższej wartości standardowej prądu znamionowego maszyny.
I na zakończenie wybierz charakterystykę odpowiedzi(patrz tabela charakterystyk powyżej). Na przykład, jeśli musimy zainstalować wyłącznik automatyczny, aby chronić instalację elektryczną całego domu, wybieramy charakterystykę „C”; jeśli oświetlenie elektryczne i grupa gniazd są podzielone na dwa różne wyłączniki, wówczas do oświetlenia możemy zainstalować a wyłącznik automatyczny o charakterystyce „B”, a dla gniazd o charakterystyce „C”, jeżeli do ochrony silnika elektrycznego potrzebny jest wyłącznik automatyczny, należy wybrać charakterystykę „D”.
Oto przykład obliczenia: Znajduje się dom w którym znajdują się następujące pantografy:
- Pralka o mocy 800 watów (W) (co odpowiada 0,8 kW)
- Kuchenka mikrofalowa - 1200W
- Piekarnik elektryczny - 1500 W
- Lodówka - 300 W
- Komputer – 400 W
- Czajnik elektryczny - 1200W
- Telewizor - 250W
- Oświetlenie elektryczne - 360 W
Napięcie sieciowe: 220 Volt
Przyjmijmy, że współczynnik popytu wynosi 0,8
Wtedy moc sieci będzie równa:
10