Ako funguje istič?

Automatické spínače (vypínače, ističe) sú elektrické spínacie zariadenia určené na vedenie prúdu v obvode v normálnych režimoch a na automatickú ochranu elektrických sietí a zariadení pred núdzovými režimami (skratové prúdy, preťažené prúdy, zníženie alebo zánik napätia, zmeny smeru prúdu, atď.). výskyt magnetických polí výkonných generátorov v núdzových podmienkach atď.), Ako aj pre zriedkavé spínanie menovitých prúdov (6-30 krát denne).

Vďaka svojej jednoduchosti, pohodliu, bezpečnosti údržby a spoľahlivosti ochrany pred skratovými prúdmi sú tieto zariadenia široko používané v elektrických inštaláciách s nízkym a vysokým výkonom.

Automatické spínače sa zaraďujú medzi ručne ovládané spínacie zariadenia, ale mnohé typy majú elektromagnetický alebo elektromotorický pohon, ktorý umožňuje ich ovládanie na diaľku.

Princíp fungovania

Automatické stroje sa zvyčajne vypínajú ručne (pohonom alebo na diaľku) av prípade porušenia normálneho prevádzkového režimu (vznik nadprúdov alebo pokles napätia) - automaticky. Okrem toho je každý stroj vybavený uvoľnením maximálneho napätia a pri niektorých typoch aj uvoľnením minimálneho napätia.

Podľa ochranných funkcií, ktoré vykonávajú, sa ističe delia na ističe: nadprúd, podpätie a spätný výkon.

Nadprúdové ističe sa používajú na automatické otvorenie elektrického obvodu, keď sa v ňom vyskytnú skratové prúdy a preťaženia presahujúce stanovený limit. Nahradením spínača a poistky poskytujú spoľahlivejšiu a selektívnejšiu ochranu v abnormálnych podmienkach.

Ak sú podmienky prostredia iné ako normálne (vlhkosť vzduchu je nad 85% a obsahuje nečistoty škodlivých výparov), potom by mali byť ističe umiestnené v krabiciach a skriniach odolných voči prachu a chemikáliám.

Klasifikácia

Automatické spínače sa delia na:

• inštalácia ističe majú ochranný izolačný (plastový) obal a môžu byť inštalované na verejne prístupných miestach;

• univerzálny - nemajú takéto puzdro a sú určené na inštaláciu do rozvádzačov;

• rýchlo pôsobiace(vlastný čas odozvy nepresahuje 5 ms);

• pomaly pôsobiace(od 10 do 100 ms);

Rýchlosť činnosti je zabezpečená samotným princípom činnosti (polarizované elektromagnetické alebo indukčno-dynamické princípy a pod.), ako aj podmienkami rýchleho uhasenia elektrického oblúka. Podobný princíp sa používa v ističoch obmedzujúcich prúd;

• selektívne s nastaviteľnou dobou odozvy v zóne skratových prúdov;

• ističe spätného prúdu, spúšťa sa len pri zmene smeru prúdu v chránenom obvode;

• Polarizované stroje vypínajú obvod iba vtedy, keď sa prúd zvyšuje v priepustnom smere, nepolarizovaný - v akomkoľvek smere prúdu.

Dizajn

Konštrukčné vlastnosti a princíp činnosti stroja sú určené jeho účelom a rozsahom použitia.

Stroj je možné zapínať a vypínať ručne, elektromotorom alebo elektromagnetickým pohonom.

Ručný pohon sa používa pri menovitých prúdoch do 1000 A a poskytuje garantovanú maximálnu spínaciu kapacitu bez ohľadu na rýchlosť pohybu spínacej rukoväte (obsluha musí vykonať spínanie rozhodne: po spustení ho preneste až do konca).

Elektromagnetické a elektromotorické pohony sú napájané napäťovými zdrojmi. Riadiaci obvod pohonu musí mať ochranu proti opätovnému zapnutiu na skrat a proces zapínania stroja na maximálne skratové prúdy sa musí zastaviť pri napájacom napätí 85 - 110 % menovitého.

V prípade preťaženia a skratových prúdov sa istič vypne bez ohľadu na to, či je ovládacia páka držaná v zapnutej polohe.

Dôležitým komponentom stroja je spúšť, ktorá ovláda zadaný parameter chráneného obvodu a pôsobí na vypínacie zariadenie, ktoré stroj vypína. Uvoľnenie navyše umožňuje diaľkové vypnutie stroja. Najpoužívanejšie typy uvoľnení sú:

• elektromagnetické na ochranu pred skratovými prúdmi;

• tepelná ochrana proti preťaženiu;

• kombinované;

• polovodič, s veľkou stabilitou parametrov odozvy a jednoduchou konfiguráciou.

Na spínanie obvodu bez prúdu alebo na zriedkavé spínanie menovitého prúdu možno použiť automatické ističe bez spúšte.

Priemyselne vyrábané rady ističov sú určené pre použitie v rôznych klimatických pásmach, umiestnenie v miestach s rôznymi prevádzkovými podmienkami, pre prevádzku v podmienkach rôzneho mechanického namáhania a výbušnosti prostredia a majú rôzne .

Informácie o konkrétnych typoch zariadení, ich typoch a veľkostiach sú uvedené v regulačných a technických dokumentoch. Spravidla je takýto dokument Technické podmienky (TU) závodu. V niektorých prípadoch sa za účelom zjednotenia pri výrobkoch, ktoré sú široko používané a vyrábané niekoľkými podnikmi, zvyšuje úroveň dokumentu (niekedy až na úroveň štátnej normy).

Ističe pozostávajú z nasledujúcich hlavných komponentov:

• kontaktný systém;

• oblúkový hasiaci systém;

• uvoľnenia;

• kontrolný mechanizmus;

• mechanizmus voľného uvoľnenia.

Kontaktný systémpozostáva z pevných kontaktov upevnených v kryte a pohyblivých kontaktov zavesených na osi páky ovládacieho mechanizmu a zvyčajne poskytuje jedno prerušenie obvodu.

Zariadenie na vytváranie oblúkaje inštalovaný v každom póle spínača a je určený na lokalizáciu elektrického oblúka v obmedzenom objeme. Je to oblúková zhášacia komora s deionovou mriežkou z oceľových platní. Môžu byť tiež použité lapače iskier vo forme vláknitých dosiek.

Mechanizmus voľného uvoľneniaje sklopný 3- alebo 4-tyčový mechanizmus, ktorý zabezpečuje odpojenie a odpojenie kontaktného systému pre automatické aj manuálne ovládanie.

Elektromagnetická nadprúdová spúšť, čo je elektromagnet s kotvou, zaisťuje automatické vypnutie ističa pri skratových prúdoch presahujúcich nastavenie prúdu. Elektromagnetické prúdové spúšte s hydraulickým oneskorovacím zariadením majú časové oneskorenie inverzného prúdu na ochranu pred preťažením.

Uvoľnenie tepelného preťaženiaje termobimetalová doska. Pri preťažených prúdoch deformácia a sily tejto dosky zaisťujú automatické vypnutie ističa. Časové oneskorenie sa znižuje so zvyšujúcim sa prúdom.

Uvoľnenia polovodičovpozostávajú z meracieho prvku, bloku polovodičových relé a výstupného elektromagnetu, ktorý pôsobí na mechanizmus voľného uvoľnenia stroja. Ako merací prvok sa používa prúdový transformátor (AC) alebo magnetický zosilňovač tlmivky (DC).

Polovodičová prúdová spúšť umožňuje nastavenie nasledujúcich parametrov:

• menovitý prúd spúšte;

• nastavenie prevádzkového prúdu v zóne skratových prúdov (vypínací prúd);

• nastavenie doby odozvy v zóne preťaženia prúdu;

• nastavenie doby odozvy v zóne skratových prúdov (pre selektívne spínače).

Mnoho strojov používa kombinované spúšte, ktoré využívajú tepelné prvky na ochranu pred preťaženými prúdmi a elektromagnetické prvky na ochranu pred skratovými prúdmi bez časového oneskorenia (cutoff).

Prepínač má tiež ďalšie montážne jednotky, ktoré sú zabudované do prepínača alebo sú k nemu pripojené externe. Môžu to byť nezávislé, nulové a minimálne spúšte, voľné a pomocné kontakty, ručné a elektromagnetické diaľkové pohony, automatická signalizácia vypnutia, zariadenie na uzamknutie ističa v polohe „vypnuté“.

Nezávislá spúšť je elektromagnet napájaný externým zdrojom napätia. Minimálne a nulové uvoľnenie je možné vykonať s časovým oneskorením alebo bez neho. Pomocou nezávislého alebo minimálneho uvoľnenia je možné stroj na diaľku vypnúť.

podmienky používania

Automatické spínače sú dostupné vo verziách s rôznym stupňom ochrany proti dotyku a vonkajším vplyvom (IPOO, IP20, IP30, IP54). V tomto prípade môže byť stupeň ochrany svoriek na pripojenie vonkajších vodičov nižší ako stupeň ochrany krytu spínača.

Vypínače sa vyrábajú v 5 klimatických verziách a 5 kategóriách umiestnenia, ktoré sú kódované písmenami U, UHL, T, M, OM a číslami 1,2,3,4,5.

Prepínače sú určené na nepretržitú prevádzku za nasledujúcich podmienok:

• inštalácia v nadmorskej výške nie viac ako 1000 m nad morom (spínače série AP50 a AE1000 - v nadmorskej výške nie viac ako 2000 m nad morom);

• teplota okolitého vzduchu od - 40 (bez rosenia a mrazu) do +40°C (pre spínače série AE1000 - od +5 do +40°C);

• relatívna vlhkosť prostredia nie viac ako 90 % pri 20 °C a nie viac ako 50 % pri 40 °C;
  

• prostredie - nevýbušné, neobsahujúce prach (vrátane vodivého prachu) v množstvách, ktoré narúšajú činnosť spínača, a agresívne plyny a pary v koncentráciách, ktoré ničia kovy a izolácie;

• miesto inštalácie spínača je chránené pred vodou, olejom, emulziou atď.;

• nedostatok priameho vystavenia slnečnému a rádioaktívnemu žiareniu;

• absencia ostrých otrasov (nárazov) a silného trasenia; Vibrácie upevňovacích bodov spínačov sú povolené s frekvenciou do 100 Hz so zrýchlením nie väčším ako 0,7 g.

Skupiny prevádzkových podmienok pre elektrické výrobky týkajúce sa vplyvu mechanických faktorov prostredia sú definované GOST 17516.1-90. V súlade s katalógovými údajmi sú ističe určené na prevádzku v skupinách Ml, M2, MZ, M4, Mb, M9, M19, M25.

Z hľadiska bezpečnosti sú ističe v súlade s GOST 12.2.007.0-75 a GOST 12.2.007.6-75, požiadavkami „Pravidiel pre elektrické inštalácie“ a poskytujú prevádzkové podmienky stanovené „Pravidlami pre technickú prevádzku zariadení do spotrebiteľ“ a „Bezpečnostné pravidlá pre prevádzku elektrických inštalácií spotrebiteľom“ schválené Gosenergonadzorom 21. decembra 1994. Z hľadiska ochrany pred zvodovými prúdmi spínače zodpovedajú požiadavkám GOST 12.1.038-82.

Prevádzka v mimopracovnom stave (skladovanie a preprava počas prestávok v práci) je v súlade s GOST 15543-70 a GOST 15150-69.

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. Štrukturálne 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 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.

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 v prípade skratu 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 zvyšné 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 energetickom priemysle existujú situácie, keď krátkodobé zvýšenie prúdu nie je spojené s haváriou 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 po dosiahnutí aktuálnej hraničnej hodnoty.

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 trojfázovom prevedení, pri vypadnutí poistky môže jedna z fáz (jedna alebo dve) zostať 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. Pri dlhotrvajúcom toku prebytočného prúdu sa doska 2 v dôsledku zahrievania zdeformuje a ovplyvňuje uvoľňovací mechanizmus 5. Ak dôjde ku skratu v obvode, elektromagnet 1 okamžite stiahne jadro a tým ovplyvní aj uvoľnenie, ktoré 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:

Je jednoduchšie a lacnejšie predchádzať požiarne nebezpečným následkom zničenia, ako sa trpko sťažovať na neprijaté opatrenia. Prevencia elektrických požiarov zahŕňa inštaláciu ochranných zariadení. Funkcia ochrany pred skratmi a nebezpečenstvom preťaženia bola v minulom storočí zverená porcelánovým poistkám s vymeniteľnými poistkovými vložkami, potom automatickým zástrčkám. V dôsledku výrazného nárastu zaťaženia elektrických vedení sa však situácia zmenila. Je čas nahradiť zastarané zariadenia spoľahlivými strojmi. Aby výber ističa viedol k nákupu zariadenia s príslušnými charakteristikami, sú potrebné informácie o množstve elektrických technických nuancií.

Prečo potrebujeme guľomety?

Automatické ističe sú zariadenia určené na ochranu napájacieho kábla, presnejšie na jeho izoláciu pred roztavením a stratou celistvosti. Stroje nechránia majiteľov zariadení pred nárazmi a nechránia samotné zariadenia. Na tieto účely je vybavený RCD. Úlohou strojov je zabrániť prehriatiu, ktoré sprevádza prúdenie nadprúdov do zvereného úseku okruhu. Vďaka ich použitiu sa izolácia neroztopí ani nepoškodí, čo znamená, že elektroinštalácia bude fungovať normálne bez rizika požiaru.

Funkciou ističov je otvorenie elektrického obvodu v prípade:

• výskyt skratových prúdov (ďalej len skratové prúdy);
• preťaženie, t.j. prechod prúdov cez chránený úsek siete, ktorého sila presahuje prípustnú prevádzkovú hodnotu, ale nepovažuje sa za TKZ;
• znateľné zníženie alebo úplné vymiznutie napätia.

Stroje strážia úsek reťaze, ktorý ich nasleduje. Jednoducho povedané, sú inštalované na vstupe. Chránia osvetľovacie vedenia a zásuvky, vedenia na pripojenie domácich zariadení a elektromotorov v súkromných domoch. Tieto vedenia sú položené s káblami rôznych sekcií, pretože z nich sú napájané zariadenia rôzneho výkonu. V dôsledku toho sú na ochranu úsekov siete s nerovnakými parametrami potrebné ochranné zariadenia s nerovnakými schopnosťami.

Ak sa chcete dozvedieť, ako nainštalovať zásuvkové boxy, odporúčame vám prečítať si článok

Zdá sa, že bez zbytočných problémov si môžete kúpiť najvýkonnejšie automatické vypínacie zariadenia na inštaláciu na každú z liniek. Krok je úplne nesprávny! A výsledok vydláždi priamu „cestu“ k ohňu. Ochrana pred rozmarmi elektrického prúdu je chúlostivá záležitosť. Preto je lepšie naučiť sa vybrať istič a nainštalovať zariadenie, ktoré preruší obvod, keď je to skutočne potrebné.

Pozornosť. Nadhodnotený istič bude prenášať prúdy, ktoré sú kritické pre vedenie. Neodpojí chránenú časť obvodu včas, čo spôsobí roztavenie alebo spálenie izolácie kábla.

Mnoho prekvapení prinesú aj automatické stroje so zníženou charakteristikou. Pri spúšťaní zariadenia budú nekonečne prerušovať vedenie a nakoniec sa zlomia v dôsledku opakovaného vystavenia príliš veľkému prúdu. Kontakty sú navzájom spájkované, čo sa nazýva „zaseknuté“.

Konštrukcia a princíp činnosti stroja

Bez pochopenia konštrukcie ističa bude ťažké vybrať si. Pozrime sa, čo sa skrýva v miniatúrnej krabičke zo žiaruvzdorného dielektrického plastu.

Vydania: ich typy a účel

Hlavnými pracovnými časťami automatických ističov sú spúšte, ktoré prerušia obvod pri prekročení štandardných prevádzkových parametrov. Uvoľnenia sa líšia v špecifickosti ich pôsobenia a v rozsahu prúdov, na ktoré musia reagovať. Medzi ich hodnosti patria:

• elektromagnetické uvoľnenia, ktoré takmer okamžite reagujú na výskyt poruchy a „odstrihnú“ chránený úsek siete v stotinách či tisícinách sekundy. Pozostávajú z cievky s pružinou a jadra, ktoré je zatiahnuté pred účinkami nadprúdov. Zatiahnutím jadro napína pružinu a spôsobuje, že uvoľňovacie zariadenie funguje;
• tepelné bimetalické uvoľnenia, ktorý pôsobí ako bariéra proti preťaženiu. Nepochybne tiež reagujú na TKZ, ale vyžaduje sa od nich trochu iná funkcia. Úlohou tepelných náprotivkov je prerušiť sieť, ak prúdy prechádzajúce cez ňu presahujú maximálne prevádzkové parametre kábla. Napríklad, ak cez vedenie určené na prepravu 16A preteká prúd 35A, doska pozostávajúca z dvoch kovov sa ohne a spôsobí vypnutie stroja. Navyše bude odvážne „držať“ 19A viac ako hodinu. Ale 23A nebude môcť „tolerovať“ hodinu, bude fungovať skôr;
• polovodičové spúšte sa zriedka používajú v domácich strojoch. Môžu však slúžiť ako pracovný prvok ochranného spínača pri vchode do súkromného domu alebo na linke výkonného elektromotora. Meranie a zaznamenávanie abnormálneho prúdu v nich sa vykonáva pomocou transformátorov, ak je zariadenie inštalované v sieti so striedavým prúdom, alebo zosilňovačov tlmivky, ak je zariadenie pripojené na jednosmerné vedenie. Odpojenie sa vykonáva blokom polovodičových relé.

Existujú aj nulové alebo minimálne vydania, ktoré sa najčastejšie používajú ako doplnok. Odpoja sieť, keď napätie klesne na akúkoľvek hraničnú hodnotu uvedenú v údajovom liste. Dobrou možnosťou sú diaľkové ovládače, ktoré vám umožňujú vypnúť a zapnúť stroj bez otvorenia ovládacej skrine, a zámky, ktoré fixujú polohu „vypnuté“. Stojí za zváženie, že vybavenie týmito užitočnými doplnkami výrazne ovplyvňuje cenu zariadenia.

Automatické stroje používané v každodennom živote sú najčastejšie vybavené hladko fungujúcou kombináciou elektromagnetického a tepelného uvoľnenia. Zariadenia s jedným z týchto zariadení sú oveľa menej bežné a používané. Napriek tomu sú ističe kombinovaného typu praktickejšie: dva v jednom sú ziskovejšie v každom zmysle.

Mimoriadne dôležité doplnky

V konštrukcii ističa nie sú žiadne zbytočné komponenty. Všetky komponenty pracujú svedomito v mene celkovej bezpečnosti, sú to:

• zariadenie na zhášanie oblúka namontované na každom póle stroja, ktorých je jeden až štyri kusy. Je to komora, v ktorej podľa definície zhasne elektrický oblúk, ktorý vzniká pri nútenom otvorení napájacích kontaktov. V komore sú paralelne umiestnené pomedené oceľové dosky, ktoré rozdeľujú oblúk na malé časti. Roztrieštené ohrozenie taviteľných častí stroja v systéme zhášania oblúka sa ochladí a úplne zmizne. Produkty spaľovania sa odvádzajú cez výstupné kanály plynu. Doplnkom je lapač iskier;
• systém kontaktov, rozdelený na pevné, namontované v kryte a pohyblivé, kĺbovo pripevnené k hriadeľom náprav pák otváracích mechanizmov;
• kalibračná skrutka, pomocou ktorej sa tepelná spúšť nastavuje vo výrobe;
• mechanizmus s tradičným nápisom „on/off“ so zodpovedajúcou funkciou a s rukoväťou určenou na implementáciu;
• pripojovacie svorky a iné zariadenia na pripojenie a inštaláciu.

Takto vyzerá proces zhášania oblúka:

Pri napájacích kontaktoch sa ešte trochu zdržíme. Pevná verzia je spájkovaná elektromechanickým striebrom, čo optimalizuje elektrickú odolnosť spínača proti opotrebovaniu. Keď bezohľadný výrobca používa lacnú zliatinu striebra, hmotnosť výrobku klesá. Niekedy sa používa postriebrená mosadz. „Náhradky“ sú ľahšie ako štandardné kovy, a preto vysokokvalitné zariadenie od renomovanej značky váži o niečo viac ako jeho „ľavostranný“ analóg. Je dôležité poznamenať, že pri výmene strieborného spájkovania pevných kontaktov za lacné zliatiny sa životnosť stroja znižuje. Vydrží menej cyklov vypnutia a následného zapnutia.

Rozhodnime sa o počte pólov

Už bolo spomenuté, že toto ochranné zariadenie môže mať 1 až 4 póly. Výber počtu pólov stroja je rovnako jednoduchý ako lúskanie hrušiek, pretože všetko závisí od účelu použitia:

• Pri ochrane osvetľovacích vedení a zásuviek výborne poslúži jednopólový istič. Namontované iba na fáze, žiadne nuly!;
• Dvojpólový vypínač ochráni kábel, ktorý napája elektrické sporáky, práčky a ohrievače vody. Ak v dome nie sú žiadne výkonné domáce spotrebiče, sú umiestnené na línii od panelu k vchodu do bytu;
• pre trojfázové elektroinštalačné zariadenia je potrebné trojpólové zariadenie. Toto je už v polopriemyselnom meradle. V každodennom živote môže byť čerpacia linka dielne alebo studne. K uzemňovaciemu vodiču nesmie byť pripojené trojpólové zariadenie. Musí byť vždy v plnej bojovej pohotovosti;
• Štvorpólové ističe sa používajú na ochranu štvorvodičového vedenia pred požiarom.

Ak plánujete chrániť elektroinštaláciu bytu, kúpeľného domu alebo domu pomocou dvojpólových a jednopólových ističov, najskôr nainštalujte dvojpólové zariadenie, potom jednopólové zariadenie s maximálnym výkonom a potom v zostupnom poradí. Princíp „hodnotenia“: od výkonnejšej zložky po slabšiu, ale citlivú.

Označovanie – podnet na zamyslenie

Zistili sme štruktúru a princíp fungovania strojov. Zisťovali sme čo a prečo. Teraz začnime odvážne analyzovať označenia pripevnené na každom ističi bez ohľadu na logo a krajinu pôvodu.

Hlavným referenčným bodom je denominácia

Pretože Účelom kúpy a inštalácie stroja je ochrana elektroinštalácie, preto sa v prvom rade musíte zamerať na jeho vlastnosti. Prúd pretekajúci drôtmi ohrieva kábel úmerne k odporu jeho prúdovodného jadra. Stručne povedané, čím je jadro hrubšie, tým väčší prúd ním môže prejsť bez roztavenia izolácie.

V súlade s maximálnou hodnotou prúdu prenášaného káblom sa vyberie hodnotenie automatického vypínacieho zariadenia. Nie je potrebné nič vypočítať, vzájomne závislé hodnoty elektroinštalačných zariadení a elektroinštalácie starostlivých elektrikárov sú už dlho zhrnuté v tabuľke:

Tabuľkové informácie by mali byť mierne upravené podľa domácej reality. Prevažný počet domácich zásuviek je určený na pripojenie vodiča s jadrom 2,5 mm², čo podľa tabuľky naznačuje možnosť inštalácie stroja s menovitým prúdom 25A. Skutočný výkon samotnej zásuvky je len 16A, čo znamená, že si musíte kúpiť istič s hodnotou rovnajúcou sa hodnote zásuvky.

Podobná úprava by sa mala vykonať, ak existujú pochybnosti o kvalite existujúceho vedenia. Ak existujú podozrenia, že prierez kábla nemusí zodpovedať veľkosti udávanej výrobcom, je lepšie hrať na istotu a vziať stroj, ktorého nominálna hodnota je o jednu pozíciu nižšia ako tabuľková. Napríklad: podľa tabuľky je 18A istič vhodný na ochranu káblov, ale my si vezmeme 16A, pretože sme kúpili drôt od Vasya na trhu.

Kalibrovaná charakteristika hodnotenia zariadenia

Touto charakteristikou sú prevádzkové parametre tepelnej spúšte alebo jej polovodičového analógu. Je to koeficient, ktorým vynásobíme, aby sme získali preťažený prúd, ktorý zariadenie môže, ale nemusí po určitú dobu udržať. Hodnota kalibrovanej charakteristiky je stanovená počas výrobného procesu a nie je možné ju upraviť doma. Vyberajú ho zo štandardného sortimentu.

Kalibrovaná charakteristika udáva, ako dlho a aké preťaženie stroj vydrží bez odpojenia obvodovej časti od napájania. Zvyčajne sú to dve čísla:

• najnižšia hodnota znamená, že strojom bude prechádzať prúd s parametrami presahujúcimi normu dlhšie ako hodinu. Napríklad: 25A istič bude prechádzať prúdom 33A viac ako hodinu bez odpojenia chránenej časti vedenia;
• najvyššia hodnota je hranica, za ktorou dôjde k vypnutiu za menej ako hodinu. Zariadenie uvedené v príklade sa rýchlo vypne pri prúde 37 ampérov alebo viac.

Ak vedenie vedie v drážke vytvorenej v stene s pôsobivou izoláciou, kábel sa pri preťažení a sprievodnom prehriatí prakticky neochladí. To znamená, že za hodinu môže elektroinštalácia dosť utrpieť. Možno si nikto okamžite nevšimne výsledok prebytku, ale životnosť drôtov sa výrazne zníži. Preto pre skryté vedenie budeme hľadať spínač s minimálnymi kalibračnými charakteristikami. Pri otvorenej verzii sa na túto hodnotu nemusíte príliš sústrediť.

Nastavenie – indikátor okamžitej odozvy

Toto číslo na tele je charakteristikou činnosti elektromagnetického uvoľnenia. Udáva maximálnu hodnotu abnormálneho prúdu, ktorá pri opakovanom vypínaní neovplyvní výkon zariadenia. Je normalizovaný v jednotkách prúdu a je označený číslami alebo latinskými písmenami. S číslami je všetko veľmi jednoduché: toto je nominálna hodnota. Ale skrytý význam písmenových označení sa oplatí zistiť.

Písmená sú umiestnené na strojoch vyrobených podľa noriem DIN. Označujú násobok maximálneho prúdu, ktorý sa vyskytuje pri zapnutí zariadenia. Prúd, ktorý je niekoľkonásobne väčší ako prevádzkové charakteristiky obvodu, ale nespôsobuje vypnutie a nespôsobuje nepoužiteľné zariadenie. Jednoducho, koľkokrát môže spínací prúd zariadenia prekročiť menovitý výkon zariadenia a kábla bez nebezpečných následkov.

Pre ističe používané v každodennom živote sú to:

• IN– označenie strojov schopných reagovať bez sebapoškodenia na prúdy presahujúce menovitú hodnotu v rozsahu od 3 do 5-krát. Veľmi vhodné na vybavenie starých budov a vidieckych oblastí. Nepoužívajú sa často, preto sú najčastejšie zákazkovým artiklom obchodných reťazcov;
• S– označenie týchto ochranných prostriedkov, ktorých rozsah odozvy je od 5 do 10 krát. Najbežnejšia možnosť, dopyt v nových budovách a nových vidieckych domoch s autonómnou komunikáciou;
• D- označenie spínačov, ktoré okamžite prerušia sieť, keď je dodaný prúd so silou presahujúcou nominálnu hodnotu od 10 do 14, niekedy až 20-krát. Zariadenia s takýmito charakteristikami sú potrebné len na ochranu elektroinštalácie výkonných elektromotorov.

V zahraničí existujú variácie, vyššie aj nižšie, ale bežného majiteľa tuzemskej nehnuteľnosti by o ne nemali mať záujem.

Trieda obmedzujúca prúd a jej význam

Povedzme si o tom krátko, pretože väčšina zariadení ponúkaných obchodom patrí do 3. triedy prúdového obmedzenia. Občas sa vyskytne aj druhý. Toto je ukazovateľ rýchlosti zariadenia. Čím je vyššia, tým rýchlejšie bude zariadenie reagovať na TKZ.

Informácií je veľa, no bez nich bude ťažké vybrať ten správny istič a ochrániť majetok pred nechcenými požiarmi. Informácie sú potrebné aj pre tých, ktorí si budú objednávať inštaláciu ochranných zariadení. Koniec koncov, nie každému elektrikárovi, ktorý sa stavia ako veľký špecialista, by sa malo bezpodmienečne dôverovať.