Inštalácia princípu činnosti zariadenia automatického prepínača. Automatické spínače - konštrukcia a princíp činnosti. Mimoriadne dôležité doplnky

Čo je to istič?

Istič(automatické) je spínacie zariadenie určené na ochranu elektrickej siete pred nadprúdmi, t.j. od skratov a preťažení.

Definícia „spínania“ znamená, že toto zariadenie môže zapínať a vypínať elektrické obvody, inými slovami, spínať ich.

Automatické spínače sa dodávajú s elektromagnetickou spúšťou, ktorá chráni elektrický obvod pred skratmi, a kombinovanou spúšťou - keď sa okrem elektromagnetickej spúšte používa aj tepelná spúšť na ochranu obvodu pred preťažením.

Poznámka: V súlade s požiadavkami PUE musia byť elektrické siete pre domácnosť chránené pred skratmi aj preťažením, preto by sa na ochranu elektrického vedenia v domácnostiach mali používať ističe s kombinovaným uvoľnením.

Automatické spínače sa delia na jednopólové (používajú sa v jednofázových sieťach), dvojpólové (používajú sa v jednofázových a dvojfázových sieťach) a trojpólové (používajú sa v trojfázových sieťach), existujú aj štvor- pólové ističe (možno použiť v trojfázových sieťach s uzemňovacím systémom TN-S).

1. Konštrukcia a princíp činnosti ističa.

Obrázok nižšie ukazuje ističové zariadenie s kombinovaným uvoľňovaním, t.j. s elektromagnetickým aj tepelným uvoľňovaním.

1,2 - dolné a horné skrutkové svorky na pripojenie vodiča

3 - pohyblivý kontakt; 4 – oblúková komora; 5 - flexibilný vodič (používa sa na pripojenie pohyblivých častí ističa); 6 - cievka elektromagnetického uvoľnenia; 7 - jadro elektromagnetického uvoľnenia; 8 — tepelné uvoľnenie (bimetalová doska); 9 — uvoľňovací mechanizmus; 10 — ovládacia rukoväť; 11 — svorka (na montáž stroja na DIN lištu).

Modré šípky na obrázku ukazujú smer toku prúdu cez istič.

Hlavnými prvkami ističa sú elektromagnetické a tepelné uvoľnenia:

Elektromagnetické uvoľnenie poskytuje ochranu elektrického obvodu pred skratovými prúdmi. Ide o cievku (6) s jadrom (7) umiestneným v jej strede, ktorá je namontovaná na špeciálnej pružine Pri normálnej prevádzke prúd prechádzajúci cievkou podľa zákona elektromagnetickej indukcie vytvára elektromagnetické pole, ktoré jadro priťahuje. vnútri cievky, ale sila tohto elektromagnetického poľa nestačí na prekonanie odporu pružiny, na ktorej je jadro nainštalované.

Pri skrate sa prúd v elektrickom obvode okamžite zvýši na niekoľkonásobne vyššiu hodnotu, ako je menovitý prúd ističa, tento skratový prúd prechádzajúci cievkou elektromagnetického spúšte zvyšuje elektromagnetické pole pôsobiace na jadro na takú hodnotu, že jeho zaťahovacia sila je dostatočná na prekonanie odporových pružín, pohybujúcich sa vo vnútri cievky, jadro otvára pohyblivý kontakt ističa, čím sa obvod odpája:

V prípade skratu (t.j. s niekoľkonásobným okamžitým zvýšením prúdu) elektromagnetická spúšť odpojí elektrický obvod v zlomku sekundy.

Tepelné uvoľnenie poskytuje ochranu elektrického obvodu pred preťažením. Preťaženie môže nastať pri pripojení elektrického zariadenia k sieti s celkovým výkonom presahujúcim prípustné zaťaženie tejto siete, čo následne môže viesť k prehriatiu vodičov, zničeniu izolácie elektrického vedenia a jeho poruche.

Tepelný uzáver je bimetalová doska (8). Bimetalová doska - táto doska je spájkovaná z dvoch dosiek z rôznych kovov (kov „A“ a kov „B“ na obrázku nižšie), ktoré majú rôzne koeficienty rozťažnosti pri zahrievaní.

Pri prechode prúdu presahujúceho menovitý prúd ističa cez bimetalovú platňu sa platňa začne zahrievať, pričom kov „B“ má pri zahriatí vyšší koeficient rozťažnosti, t.j. pri zahriatí sa rozťahuje rýchlejšie ako kov „A“, čo vedie k zakriveniu bimetalovej platne ohýbaním ovplyvňuje uvoľňovací mechanizmus (9), ktorý otvára pohyblivý kontakt (3).

Čas odozvy tepelného uvoľnenia závisí od množstva prebytočného prúdu v elektrickej sieti menovitého prúdu stroja, čím väčší je tento prebytok, tým rýchlejšie bude uvoľnenie fungovať.

Tepelná spúšť spravidla pracuje pri prúdoch 1,13-1,45-krát vyšších ako je menovitý prúd ističa, zatiaľ čo pri prúde 1,45-krát vyššom ako menovitý prúd, tepelná spúšť vypne istič za 45 minút - 1 hodina.

Vždy, keď dôjde k vypnutiu ističa pod záťažou, vznikne na pohyblivom kontakte (3) elektrický oblúk, ktorý má deštruktívny účinok na samotný kontakt a čím vyšší je spínaný prúd, tým je elektrický oblúk výkonnejší a jeho deštruktívny účinok. účinok. Aby sa minimalizovalo poškodenie elektrickým oblúkom v ističi, je nasmerovaný do komory na zhášanie oblúka (4), ktorá pozostáva zo samostatných, paralelne inštalovaných dosiek, keď elektrický oblúk spadne medzi tieto dosky, je rozdrvený a zhasnutý.

3. Označenie a charakteristika ističov.

VA47-29- typ a séria ističa

Menovitý prúd— maximálny prúd elektrickej siete, pri ktorom je istič schopný pracovať po dlhú dobu bez núdzového vypnutia obvodu.

Menovité napätie— maximálne sieťové napätie, pre ktoré je istič navrhnutý.

PKS— konečná vypínacia schopnosť ističa. Tento obrázok znázorňuje maximálny skratový prúd, ktorý dokáže vypnúť daný istič pri zachovaní jeho funkčnosti.

V našom prípade je PKS indikovaný na 4500 A (Ampér), to znamená, že pri skratovom prúde (skrat) menšom alebo rovnajúcom sa 4500 A je istič schopný otvoriť elektrický obvod a zostať v dobrom stave. , ak je skratový prúd. presahuje tento údaj, existuje možnosť, že sa pohyblivé kontakty stroja roztavia a navzájom zvaria.

Spúšťacie charakteristiky— určuje rozsah činnosti ochrany ističa, ako aj čas, počas ktorého k tejto činnosti dôjde.

Napríklad v našom prípade je prezentovaný stroj s charakteristikou „C“ jeho prevádzkový rozsah je od 5 · I n do 10 · I n vrátane. (I n - menovitý prúd stroja), t.j. od 5*32=160A do 10*32+320, to znamená, že náš stroj zabezpečí okamžité vypnutie okruhu už pri prúdoch 160 - 320 A.

4. Výber ističa

Výber stroja sa vykonáva podľa nasledujúcich kritérií:

— Podľa počtu pólov: jedno- a dvojpólové sa používajú pre jednofázové siete, troj- a štvorpólové - v trojfázových sieťach.

— Podľa menovitého napätia: Menovité napätie ističa musí byť väčšie alebo rovné menovitému napätiu obvodu, ktorý chráni:

Unom. AB⩾ Unom. siete

— Podľa menovitého prúdu:Požadovaný menovitý prúd ističa je možné určiť jedným z nasledujúcich štyroch spôsobov:

1. S pomocou nášho .
2. S pomocou nášho .
3. Pomocou nasledujúcej tabuľky:

1. Vypočítajte si sami pomocou nasledujúcej metódy:

Menovitý prúd ističa musí byť väčší alebo rovný menovitému prúdu obvodu, ktorý chráni, t.j. prúd, na ktorý je táto elektrická sieť navrhnutá:

janom. AB⩾ jacalc. siete

Vypočítaný prúd elektrickej siete (sieť I menovitá) je možné určiť pomocou našej alebo si ho môžete vypočítať sami pomocou vzorca:

jacalc. siete= Psiete/(U sieť *K)

kde: P sieť - výkon siete, Watt; Sieť U - sieťové napätie (220V alebo 380V); K - koeficient (Pre jednofázovú sieť: K=1; Pre trojfázovú sieť: K=1,73).

Výkon siete je definovaný ako súčet výkonov všetkých elektrických prijímačov v dome:

Psiete=(P 1 + P 2 …+ Pn)*K s

kde: P1, P2, Pn— výkon jednotlivých elektrických prijímačov; K s— koeficient odberu (K c = od 0,65 do 0,8), ak je do siete pripojený iba 1 výkonový prijímač alebo skupina výkonových prijímačov, ktoré sú súčasne pripojené k sieti Kc = 1.

Ako sieťový výkon si môžete vziať aj maximálny povolený výkon, napríklad z technických podmienok, projektu alebo zmluvy o dodávke elektriny, ak existuje.

Po výpočte sieťového prúdu vezmeme najbližší väčší štandardná hodnota menovitého prúdu stroja: 4A, 5A, 6A, 8A, 10A, 13A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A, 63A atď.

POZNÁMKA: Okrem vyššie opísanej metódy je možné zjednodušiť výpočet ističa, ktorý potrebujete:

1. Určte výkon siete v kilowattoch (1 kilowatt = 1 000 wattov) pomocou vyššie uvedeného vzorca:

P sieť =(P 1 + P 2 ...+ P n)*K s, kW

2. Určte sieťový prúd vynásobením vypočítaného výkonu siete konverzným faktorom ( K p) rovné: 1,52 -pre 380V sieť resp 4,55 — pre 220 voltovú sieť:

jasiete= Psiete*K p, Ampér

3. To je všetko. Teraz, ako v predchádzajúcom prípade, zaokrúhlime výslednú hodnotu sieťového prúdu na najbližšiu vyššiu štandardnú hodnotu menovitého prúdu stroja.

A na záver vyberte charakteristiku odozvy(pozri tabuľku charakteristík vyššie). Napríklad, ak potrebujeme inštalovať istič na ochranu elektrického vedenia celého domu, zvolíme charakteristiku „C“, ak je elektrické osvetlenie a skupina zásuviek rozdelená na dva rôzne ističe, potom pre osvetlenie môžeme nainštalovať a istič s charakteristikou „B“ a pre zásuvky - s charakteristikou „C“, ak je na ochranu elektromotora potrebný automatický istič, zvoľte charakteristiku „D“.

Tu je príklad výpočtu: Je tu dom, v ktorom sú tieto pantografy:

• Práčka s výkonom 800 wattov (W) (rovná sa 0,8 kW)
• Mikrovlnná rúra - 1200W
• Elektrická rúra - 1500W
• Chladnička - 300 W
• Počítač - 400 W
• Rýchlovarná kanvica - 1200W
• TV - 250W
• Elektrické osvetlenie - 360 W

Sieťové napätie: 220 Volt

Predpokladajme, že koeficient dopytu je 0,8

Potom sa výkon siete bude rovnať:

10

Poistka je elektrické zariadenie, ktoré chráni elektrickú sieť pred núdzovými situáciami spojenými s aktuálnymi parametrami (prúd, napätie) prekračujúce stanovené limity. Najjednoduchšia poistka je poistková vložka.

Toto je zariadenie zapojené do série s chráneným obvodom. Akonáhle prúd v obvode prekročí vopred stanovenú hodnotu, drôt sa roztaví, kontakt sa otvorí a chránený úsek obvodu tak zostane nepoškodený. Nevýhodou tohto spôsobu ochrany je, že ochranné zariadenie je jednorazové. Vyhorené - treba vymeniť.

Zariadenie ističa

Podobný problém sa rieši pomocou takzvaných automatických prepínačov (AB). Na rozdiel od jednorazových poistiek sú automaty pomerne zložité zariadenia, pri ich výbere by sa malo brať do úvahy niekoľko parametrov.

Sú tiež zapojené do série v obvode. Keď sa prúd zvýši, istič preruší obvod. Automatické spínače sa vyrábajú v širokej škále prevedení a s rôznymi parametrami. Najbežnejšie sú dnes stroje na montáž na DIN lištu (obr. 1).

Útočné pušky AP-50 (obr. 3-5) a mnohé ďalšie sú všeobecne známe zo sovietskych čias. Stroje sa vyrábajú s počtom pólov (línií na pripojenie) od jedného do štyroch. Súčasne môžu dvoj- a štvorpólové ističe obsahovať nielen chránené, ale aj nechránené skupiny kontaktov, ktoré sa zvyčajne používajú na prerušenie neutrálu.

Zloženie a štruktúra AB

Väčšina ističov zahŕňa:

• mechanizmus manuálneho ovládania (používa sa na manuálne zapnutie a vypnutie stroja);
• spínacie zariadenie (súprava pohyblivých a pevných kontaktov);
• zariadenia na zhášanie oblúka (mriežka z oceľových dosiek);
• vydania.

Zhášacie zariadenia oblúka zabezpečujú zhášanie a fúkanie oblúka, ktorý vzniká pri otvorení kontaktov, ktorými prechádza nadprúd (obr. 2).

Spúšť je zariadenie (časť stroja alebo prídavné zariadenie) mechanicky spojené s mechanizmom AB a zabezpečujúce rozopnutie jeho kontaktov.

Istič zvyčajne obsahuje dve spúšte.

Prvé uvoľnenie - reaguje na dlhodobé, ale malé preťaženie siete (tepelné uvoľnenie). Zvyčajne je toto zariadenie založené na bimetalovej doske, ktorá sa pod vplyvom prúdu prechádzajúceho cez ňu postupne zahrieva a mení svoju konfiguráciu. Nakoniec zatlačí na prídržný mechanizmus, ktorý uvoľní a otvorí pružinový kontakt.

Druhé uvoľnenie je takzvané „elektromagnetické“. Poskytuje rýchlu reakciu AV na skrat. Konštrukčne je toto uvoľnenie solenoid, vo vnútri cievky je pružinové jadro s kolíkom, ktorý spočíva na pohyblivom silovom kontakte.

Vinutie je zapojené do série. Počas skratu sa prúd v ňom prudko zvyšuje, v dôsledku čoho sa zvyšuje magnetický tok. V tomto prípade je odpor pružiny prekonaný a jadro otvorí kontakt.

AB parametre

Prvým parametrom je menovité napätie. Automatické stroje sa vyrábajú len na jednosmerný prúd a na striedavý a jednosmerný prúd. Jednosmerné ističe na všeobecné použitie sú pomerne zriedkavé. V domácich a priemyselných sieťach sa AV používajú hlavne na striedavý a jednosmerný prúd. Najčastejšie sa používajú AV s menovitým napätím 400V, 50Hz.

Druhým parametrom je menovitý prúd (In). Ide o prevádzkový prúd, ktorým stroj sám prechádza v dlhodobom režime. Zvyčajný rozsah hodnotenia (v ampéroch) je 6-10-16-20-25-32-40-50-63.

Tretím parametrom je vypínacia kapacita, maximálna spínacia kapacita (UCC). Toto je maximálny skratový prúd, pri ktorom môže stroj otvoriť obvod bez toho, aby sa zničil. Zvyčajná séria hodnôt pasu PKS ​​(v kiloampéroch) je 4,5-6-10. Pri napätí 220 V to zodpovedá odporu siete (R=U/I) 0,049 Ohm, 0,037 Ohm, 0,022 Ohm.

Odpor elektrických vodičov pre domácnosť môže spravidla dosiahnuť 0,5 Ohm, skratový prúd 10 kA je možný iba v bezprostrednej blízkosti elektrickej rozvodne. Preto sú najčastejšie PKS 4,5 alebo 6 kA. Ističe s PKS 10 kA sa používajú najmä v priemyselných sieťach.

Štvrtým parametrom charakterizujúcim AB je nastavovací prúd (nastavenie) tepelnej spúšte. Tento parameter pre rôzne stroje sa pohybuje od 1,13 do 1,45 menovitého prúdu. Poznamenali sme, že pri prechode menovitého prúdu je zaručená dlhodobá prevádzka obvodu s AV.

Nastavenie tepelného uvoľnenia je väčšie ako nominálna hodnota, je to skutočný prúd, ktorý dosiahne nastavenú hodnotu, čo spôsobí vypnutie stroja. Treba poznamenať, že automatické stroje sovietskeho obdobia umožňujú manuálne nastavenie nastavenia tepelnej ochrany (obr. 5). Prístup k nastavovacej skrutke nie je možný v strojoch inštalovaných na DIN lištu.

Piatym parametrom ističa je nastavovací prúd elektromagnetickej spúšte. Tento parameter určuje násobok prekročenia menovitého prúdu, pri ktorom bude AV pracovať takmer okamžite a reaguje na skrat.

Dôležitou charakteristikou stroja je závislosť doby odozvy od prúdu (obr. 6). Táto závislosť pozostáva z dvoch zón. Prvým je oblasť zodpovednosti za tepelnú ochranu. Jeho zvláštnosťou je postupné znižovanie času, ktorý potrebuje na prechod prúdu pred vypnutím. Je to pochopiteľné - čím vyšší je prúd, tým rýchlejšie sa bimetalová doska zahreje a kontakt sa otvorí.

Ak je prúd veľmi vysoký (skrat), elektromagnetická spúšť sa spustí takmer okamžite (do 5–20 ms). Toto je druhá zóna na našom grafe.

Podľa nastavenia elektromagnetického uvoľnenia sú všetky automatické stroje rozdelené do niekoľkých typov:

• A Predovšetkým na ochranu elektronických obvodov a obvodov na veľké vzdialenosti;
• B Pre konvenčné osvetľovacie okruhy;
• C Pre obvody s miernymi štartovacími prúdmi (motory a transformátory domácich spotrebičov);
• D Pre obvody s veľkou indukčnou záťažou, pre priemyselné elektromotory;
• K Pre indukčné záťaže;
• Z Pre elektronické zariadenia.

Najbežnejšie sú B, C a D.

Charakteristika B - používa sa pre siete na všeobecné použitie, najmä tam, kde je potrebné zabezpečiť selektivitu ochrany. Elektromagnetická spúšť je nakonfigurovaná tak, aby pracovala pri prúdovom pomere 3 až 5 vzhľadom na nominálnu hodnotu.

Pri pripájaní čisto aktívnych záťaží (žiarovky, ohrievače...) sú štartovacie prúdy takmer rovnaké ako prevádzkové. Pri pripájaní elektromotorov (dokonca aj chladničiek a vysávačov) však môžu byť štartovacie prúdy značné a spôsobiť nesprávnu prevádzku stroja s príslušnou charakteristikou.

Najbežnejšie sú automatické stroje s charakteristikou C. Sú dosť citlivé a zároveň nevydávajú falošné poplachy pri štartovaní motorov domácich spotrebičov. Takýto spínač pracuje pri 5-10-násobku menovitej hodnoty. Takéto stroje sa považujú za univerzálne a používajú sa všade vrátane priemyselných zariadení.

Charakteristika D je nastavenie elektromagnetickej spúšte pre 10 - 14 menovitých prúdov. Takéto hodnoty sú zvyčajne potrebné pri použití asynchrónnych motorov. Na ochranu priemyselných sietí sa spravidla používajú ističe s charakteristikou D v troj- alebo štvorpólovom prevedení.

Pri spoločnom používaní ističov musíte rozumieť konceptu selektívnej ochrany. Konštrukcia selektívnej ochrany zabezpečuje spustenie ističov umiestnených bližšie k miestu nehody, zatiaľ čo výkonnejšie ističe umiestnené bližšie k zdroju napätia by nemali fungovať. Aby sa to dosiahlo, citlivejšie a rýchlejšie pôsobiace stroje sú inštalované bližšie k spotrebiteľom.

AB je elektrické spínacie zariadenie určené na vedenie elektrického prúdu v normálnych režimoch a na automatické vypínanie elektrických inštalácií pri preťažení a skratových prúdoch, nadmerných poklesoch napätia a iných núdzových režimoch. Prístroje je možné použiť na občasné (6-30x denne) prevádzkové zapínanie a vypínanie okruhov. Ich použitie je možné v sieťach do 1 kV.

AB sa vyrábajú jedno-, dvoj-, troj- a štvorpólové. Na vykonávanie ochranných funkcií sú ističe vybavené buď tepelnými (ochrana proti preťaženým prúdom), alebo elektromagnetickými (ochrana pred skratovými prúdmi), alebo kombinovanými (tepelnými a elektromagnetickými) spúšťami. Pôsobenie tepelných uvoľnení automatických strojov je založené na použití ohrevu bimetalovej dosky vyrobenej zo spojenia dvoch kovov s rôznymi koeficientmi tepelnej rozťažnosti. Vo spúšti s prúdom presahujúcim konštrukčný prúd, pre ktorý je zvolená, sa jedna z doštičiek pri zahrievaní viac predĺži a v dôsledku svojho väčšieho predĺženia ovplyvňuje vypínací pružinový mechanizmus. V dôsledku toho sa spínacie zariadenie stroja otvorí. Táto spúšť má vysokú tepelnú zotrvačnosť, preto nemôže chrániť napájacie vedenie alebo asynchrónny motor pred skratovými prúdmi. Tie. Trvanie skratových prúdov je podstatne kratšie ako doba odozvy tepelnej spúšte.

Elektromagnetické uvoľnenie je elektromagnet, ktorý pôsobí na pružinový spúšťací mechanizmus. Ak prúd v cievke prekročí určitú prednastavenú hodnotu (prevádzkový prúd), potom elektromagnetická spúšť okamžite vypne vedenie. Nastavenie spúšte na daný prevádzkový prúd sa nazýva nastavenie prúdu. Aktuálne nastavenie elektromagnetickej spúšte pre okamžitú prevádzku sa nazýva cut-off. V závislosti od prítomnosti mechanizmov, ktoré regulujú dobu odozvy spúšte, sa AV delia na neselektívne s dobou prevádzky 0,02...0,1 s, selektívne s nastaviteľným časovým oneskorením a prúdovo obmedzujúce s dobou prevádzky nie viac. ako 0,005 s.

AB sa vyrábajú s ručným, elektromagnetickým a motorovým pohonom, v stacionárnom alebo výsuvnom prevedení.

Kontaktný systém AB pre vysoké prúdy je dvojstupňový a pozostáva z hlavných kontaktov a kontaktov na zhášanie oblúka. Hlavné kontakty musia mať nízky prechodový odpor, pretože prechádza cez ne hlavný prúd.

Všeobecné AB zariadenie:

1 – plastové puzdro s vekom alebo bez veka; 2 – hlavné kontakty (pohyblivé a pevné); 3 – komory na zhášanie oblúka (2 vláknité lícnice a rad medených plátov); 4 – mechanizmus voľného uvoľnenia; 5 – uvoľnenia; 6 – pohon; 7 – odpájacia pružina; 8 – pomocné kontakty.

14. Účel, všeobecná konštrukcia, princíp činnosti a typy poistiek pre napätie do 1 kV

Poistka je elektrické spínacie zariadenie určené na odpojenie chráneného obvodu zničením živých častí špeciálne navrhnutých na tento účel pod vplyvom prúdu presahujúceho určitú hodnotu.

Vo väčšine poistiek sa obvod odpojí roztavením poistkovej vložky, ktorá sa ohrieva prúdom chráneného obvodu, ktorý ňou preteká. Čím väčší je prietok prúdu, tým kratší je čas tavenia poistkovej vložky. Táto závislosť sa nazýva ochranná charakteristika poistky. Na skrátenie doby odozvy poistky sa používajú poistky z rôznych materiálov (zinok, meď, hliník, olovo a striebro), špeciálne tvary a využíva sa aj metalurgický efekt.

Pri skratových prúdoch sa úzke oblasti tavenia v dôsledku slabého odvodu tepla z nich v porovnaní s dobou ohrevu vypália skôr, ako skratový prúd dosiahne svoju ustálenú hodnotu (v obvodoch jednosmerného prúdu) alebo rázovú hodnotu (v obvodoch striedavého prúdu). Tie. prúdovo obmedzujúci účinok majú poistky, pri ktorých je skratový prúd obmedzený na hodnotu i GGR (2-5 krát).

Hlavnými prvkami poistky sú: telo, poistková vložka (poistkový prvok), kontaktná časť, zariadenie na zhášanie oblúka a médium na zhášanie oblúka.

Poistky sa vyrábajú pre napätia 36, ​​220, 380, 660 V AC a 24, 110, 220, 440 V DC. Poistkové prvky pre rôzne menovité prúdy je možné vložiť do rovnakého telesa poistky.

Poistkové vložky môžu odolať prúdom, ktoré prekračujú ich menovité prúdy o 30-50% počas jedného alebo viacerých období. Pri prekročení 60-100% sa topia za menej ako jednu hodinu.

Typy poistiek:

Objemový typ PN-2. Slúži na ochranu napájacích obvodov do 500 V AC a 440 V DC. Vyrábajú sa pre menovité prúdy 100-600 A. Ide o obdĺžnikovú porcelánovú trubicu, vo vnútri naplnenú suchým kremenným pieskom. Tavný článok je privarený k podložkám zarezaných kontaktných nožov. Uzávery s azbestovými tesneniami trubicu hermeticky utesňujú. Tavná vložka - medené pásiky s výrezmi a kvapkami cínu v strede.

Poistky NPN sú podobné ako PN, majú však nerozoberateľnú sklenenú kartušu bez kontaktných čepelí a sú určené pre prúdy do 63 A. Poistková vložka je medený drôt s kvapkou cínu.

Poistky typu PR-2, ktoré produkujú až 1000 A a sú skladateľné. Kompozícia obsahuje vláknitú patrónu a teplotný vplyv na ňu spôsobuje intenzívne zhášanie oblúka emisiami plynov z materiálu patróny. Poistkový článok je zinková doska so zúžením.

Poistky série PP-31 s hliníkovými vložkami pre menovité prúdy 63-1000 A sú určené ako náhrada poistiek série PN-2.

Od samého začiatku vzniku elektriny začali inžinieri premýšľať o bezpečnosti elektrických sietí a zariadení pred súčasným preťažením. V dôsledku toho bolo navrhnutých mnoho rôznych zariadení, ktoré sa vyznačujú spoľahlivou a kvalitnou ochranou. Jedným z najnovších vývojov sú elektrické automatické stroje.

Toto zariadenie sa nazýva automatické, pretože je vybavené funkciou vypnutia napájania v automatickom režime v prípade skratu alebo preťaženia. Klasické poistky treba po vypadnutí vymeniť za nové a po odstránení príčin havárie je možné opäť zapnúť ističe.

Takéto ochranné zariadenie je potrebné v akomkoľvek obvode elektrickej siete. Istič ochráni budovu alebo priestory pred rôznymi núdzovými situáciami:

• Požiare.
• Elektrické šoky pre človeka.
• Poruchy elektrického vedenia.

Typy a konštrukčné vlastnosti

Pre správny výber vhodného zariadenia pri kúpe je potrebné poznať informácie o existujúcich typoch ističov. Existuje klasifikácia elektrických strojov podľa niekoľkých parametrov.

Vypínacia schopnosť

Táto vlastnosť určuje skratový prúd, pri ktorom stroj otvorí obvod, čím vypne sieť a zariadenia, ktoré boli pripojené k sieti. Na základe tejto vlastnosti sa stroje delia na:

• Na predchádzanie poruchám na elektrickom vedení starších obytných budov sa používajú 4500 ampérové ​​ističe.
• Pri 6000 ampéroch sa používajú na prevenciu nehôd pri skratoch v sieti domov v novostavbách.
• Na 10 000 ampérov, používaný v priemysle na ochranu elektrických inštalácií. Prúd tejto veľkosti sa môže vyskytnúť v bezprostrednej blízkosti rozvodne.

Istič sa vypne, keď dôjde ku skratu sprevádzanému výskytom určitého množstva prúdu.

Stroj chráni elektrické vedenie pred poškodením izolácie vysokým prúdom.

Počet pólov

Táto vlastnosť nám hovorí o najväčšom počte vodičov, ktoré je možné pripojiť k stroju na zabezpečenie ochrany. V prípade nehody sa napätie na týchto póloch vypne.

Vlastnosti strojov s jedným pólom

Takéto elektrické ističe sú konštrukčne najjednoduchšie a slúžia na ochranu jednotlivých úsekov siete. K takémuto ističu je možné pripojiť dva vodiče: vstup a výstup.

Účelom takýchto zariadení je chrániť elektrické vedenie pred preťažením a skratom vodičov. Nulový vodič je pripojený k nulovej zbernici a obchádza stroj. Uzemnenie je pripojené samostatne.

Elektrické stroje s jedným pólom nie sú na vstupe, pretože keď je odpojený, fáza je prerušená a neutrálny vodič zostáva stále pripojený k zdroju napájania. To neposkytuje 100% ochranu.

Vlastnosti strojov s dvoma pólmi

V prípadoch, keď si núdzová situácia vyžaduje úplné odpojenie od elektrickej siete, používajú sa ističe s dvoma pólmi. Používajú sa ako úvodné. V núdzových situáciách alebo pri skrate sa súčasne vypnú všetky elektrické rozvody. To umožňuje vykonávať opravy a údržbu, ako aj práce na pripojovacích zariadeniach, pretože je zaručená úplná bezpečnosť.

Dvojpólové elektrické ističe sa používajú vtedy, keď je potrebné mať samostatný vypínač pre zariadenie pracujúce na 220-voltovej sieti.

Stroj s dvoma pólmi je pripojený k zariadeniu pomocou štyroch vodičov. Z toho dva pochádzajú z napájacieho zdroja a ďalšie dva z neho.

Trojpólové elektrické ističe

V elektrickej sieti s tromi fázami sa používajú 3-pólové ističe. Uzemnenie je ponechané nechránené a fázové vodiče sú pripojené k pólom.

Trojpólový istič slúži ako vstupné zariadenie pre všetky spotrebiče trojfázovej záťaže. Najčastejšie sa táto verzia stroja používa v priemyselných podmienkach na napájanie elektromotorov.

K stroju môžete pripojiť 6 vodičov, z ktorých tri sú fázy elektrickej siete a ďalšie tri pochádzajú zo stroja a sú vybavené ochranou.

Pomocou štvorpólového ističa

Na zabezpečenie ochrany trojfázovej siete so štvorvodičovým systémom vodičov (napríklad elektromotor zapojený do hviezdy) sa používa 4-pólový istič. Zohráva úlohu vstupného zariadenia pre štvorvodičovú sieť.

K zariadeniu je možné pripojiť osem vodičov. Na jednej strane - tri fázy a nula, na druhej strane - výstup troch fáz s nulou.

Časovo-prúdová charakteristika

Keď zariadenia spotrebúvajúce elektrinu a elektrická sieť fungujú normálne, prúd tečie normálne. Tento jav sa týka aj elektrických strojov. Ak sa však prúd z rôznych dôvodov zvýši nad menovitú hodnotu, spustí sa istič a obvod sa preruší.

Parameter tejto operácie sa nazýva časovo-prúdová charakteristika elektrického stroja. Je to závislosť doby prevádzky stroja a vzťahu medzi skutočným prúdom prechádzajúcim strojom a hodnotou menovitého prúdu.

Význam tejto charakteristiky spočíva v tom, že na jednej strane zabezpečuje najmenší počet falošných poplachov a na druhej strane je zabezpečená prúdová ochrana.

V energetike existujú situácie, keď krátkodobé zvýšenie prúdu nie je spojené s núdzovou situáciou a ochrana by nemala fungovať. To isté sa deje s elektrickými strojmi.

Časovo-prúdové charakteristiky určujú, po akom čase bude ochrana fungovať a aké parametre prúdu vzniknú.

Elektrické stroje označené „B“

Automatické spínače s vlastnosťou označenou písmenom „B“ sú schopné vypnúť za 5–20 s. V tomto prípade je aktuálna hodnota až 5 hodnôt menovitého prúdu. Takéto modely strojov sa používajú na ochranu domácich zariadení, ako aj všetkých elektrických rozvodov bytov a domov.

Vlastnosti strojov s označením „C“

Elektrické stroje s týmto označením sa dokážu vypnúť v časovom intervale 1 - 10 s, pri 10-násobku prúdovej záťaže. Takéto modely sa používajú v mnohých oblastiach, najobľúbenejšie pre domy, byty a iné priestory.

Význam označenia "D" na automatiku

S touto triedou sa stroje používajú v priemysle a vyrábajú sa vo forme 3-pólových a 4-pólových verzií. Používajú sa na ochranu výkonných elektromotorov a rôznych trojfázových zariadení. Ich prevádzková doba je až 10 sekúnd, pričom prevádzkový prúd môže prekročiť menovitú hodnotu 14-krát. To umožňuje jeho použitie s potrebným účinkom na ochranu rôznych obvodov.

Elektromotory s významným výkonom sú najčastejšie zapojené cez elektrické stroje s charakteristikou „D“.

Menovitý prúd

Existuje 12 verzií strojov, ktoré sa líšia charakteristikami menovitého prevádzkového prúdu, od 1 do 63 ampérov. Tento parameter určuje rýchlosť, pri ktorej sa stroj vypne, keď sa dosiahne aktuálna hraničná hodnota.

Na základe tejto vlastnosti sa stroj vyberá s prihliadnutím na prierez jadier drôtu a prípustný prúd.

Princíp činnosti elektrických strojov

Normálny režim

Počas normálnej prevádzky stroja je ovládacia páka natiahnutá, prúd preteká napájacím vodičom na hornej svorke. Ďalej prúd tečie do pevného kontaktu, cez neho do pohyblivého kontaktu a cez ohybný drôt do cievky elektromagnetu. Potom prúd preteká drôtom na bimetalovú platňu spúšte. Z neho prúd prechádza na spodnú svorku a ďalej na záťaž.

Režim preťaženia

Tento režim nastáva pri prekročení menovitého prúdu stroja. Bimetalová doska sa ohrieva vysokým prúdom, ohýba a otvára okruh. Činnosť dosky vyžaduje čas, ktorý závisí od hodnoty prechádzajúceho prúdu.

Istič je analógové zariadenie. Pri jeho nastavovaní existujú určité ťažkosti. Vypínací prúd spúšte je nastavený z výroby pomocou špeciálnej nastavovacej skrutky. Po vychladnutí dosky môže stroj opäť fungovať. Teplota bimetalového pásu závisí od prostredia.

Uvoľnenie nepôsobí okamžite a umožňuje, aby sa prúd vrátil na svoju menovitú hodnotu. Ak prúd neklesne, spúšť sa vypne. Preťaženie môže nastať v dôsledku výkonných zariadení na linke alebo pripojenia viacerých zariadení naraz.

Režim skratu

V tomto režime sa prúd zvyšuje veľmi rýchlo. Magnetické pole v cievke elektromagnetu pohybuje jadrom, ktoré aktivuje uvoľnenie a odpája kontakty napájacieho zdroja, čím odstraňuje núdzové zaťaženie obvodu a chráni sieť pred možným požiarom a zničením.

Elektromagnetické uvoľnenie pôsobí okamžite, čo sa líši od tepelného uvoľnenia. Keď sa kontakty pracovného obvodu otvoria, objaví sa elektrický oblúk, ktorého veľkosť závisí od prúdu v obvode. Spôsobuje zničenie kontaktov. Aby sa zabránilo tomuto negatívnemu efektu, je vyrobený oblúkový žľab, ktorý pozostáva z paralelných dosiek. V ňom oblúk bledne a mizne. Výsledné plyny sa vypúšťajú do špeciálneho otvoru.

Automatické spínače sú zariadenia, ktoré sú určené na ochranné vypnutie jednosmerných a striedavých obvodov v prípade skratu, prúdového preťaženia, poklesu alebo straty napätia. Na rozdiel od poistiek majú automatické spínače presnejší vypínací prúd, dajú sa použiť opakovane a aj v trojfázovej verzii, kedy pri vypadnutí poistky môže zostať jedna z fáz (jedna alebo dve) pod napätím, čo je tiež núdzový režim prevádzky (najmä pri napájaní trojfázových elektromotorov).

Ističe sú klasifikované podľa funkcií, ktoré vykonávajú, ako napríklad:

• Stroje s minimálnym a maximálnym prúdom;
• Ističe minimálneho napätia;
• Reverzný výkon;

Na princíp činnosti ističa sa pozrieme na príklade nadprúdového ističa. Jeho diagram je uvedený nižšie:

Kde: 1 – elektromagnet, 2 – kotva, 3, 7 – pružiny, 4 – os, po ktorej sa kotva pohybuje, 5 – západka, 6 – páka, 8 – silový kontakt.

Keď tečie menovitý prúd, systém funguje normálne. Akonáhle prúd prekročí povolenú nastavenú hodnotu, elektromagnet 1 zapojený do série s obvodom prekoná silu obmedzujúcej pružiny 3 a stiahne kotvu 2 a otočením cez os 4 západka 5 uvoľní páku 6 Potom vypínacia pružina 7 otvorí napájacie kontakty 8. Takýto stroj sa zapína manuálne.

V súčasnosti boli vytvorené automatické stroje, ktoré majú čas vypnutia 0,02 - 0,007 s pre vypínacie prúdy 3000 - 5000 A.

Návrhy ističov

Existuje pomerne málo rôznych návrhov ističov pre obvody AC aj DC. V poslednej dobe sa veľmi rozšírili malé automatické ističe, ktoré sú určené na ochranu pred skratmi a prúdovým preťažením domácich a priemyselných sietí v inštaláciách s prúdmi do 50 A a napätím do 380 V.

Hlavným ochranným zariadením v takýchto spínačoch sú bimetalové alebo elektromagnetické prvky, ktoré pri zahrievaní pracujú s určitým časovým oneskorením. Automatické stroje, ktoré obsahujú elektromagnet, majú pomerne vysokú prevádzkovú rýchlosť a tento faktor je veľmi dôležitý pri skratoch.

Nižšie je korkový stroj s prúdom 6 A a napätím nepresahujúcim 250 V:

Kde: 1 – elektromagnet, 2 – bimetalová platňa, 3, 4 – tlačidlá zapnutia a vypnutia, 5 – uvoľnenie.

Bimetalová doska, podobne ako elektromagnet, je zapojená sériovo do obvodu. Ak cez istič preteká väčší ako menovitý prúd, doska sa začne zahrievať. Keď preteká nadbytočný prúd dlhší čas, doska 2 sa vplyvom zahrievania zdeformuje a ovplyvní spúšťací mechanizmus 5. Ak dôjde ku skratu v obvode, elektromagnet 1 okamžite stiahne jadro a tým ovplyvní aj uvoľnenie, čo spôsobí otvorte okruh. Tento typ stroja sa tiež vypína manuálne stlačením tlačidla 4 a zapína sa iba manuálne stlačením tlačidla 3. Uvoľňovací mechanizmus je vyrobený vo forme vylamovacej páky alebo západky. Schéma zapojenia stroja je uvedená nižšie:

Kde: 1 – elektromagnet, 2 – bimetalová platňa.

Princíp činnosti trojfázových ističov sa prakticky nelíši od jednofázových. Trojfázové ističe sú vybavené špeciálnymi zhášacími komorami alebo cievkami v závislosti od výkonu zariadení.

Nižšie je uvedené video s podrobným popisom činnosti ističa: