Glavni namen odklopnikov je, da se uporabljajo kot zaščitne naprave pred tokovi kratkega stika in preobremenitvenimi tokovi. Prevladuje povpraševanje po modularnih odklopnikih serije BA. V tem članku si bomo ogledali Serija BA47-29 iz iek.
Zaradi svoje kompaktne zasnove (enotne širine modulov), enostavne namestitve (montaža na DIN letev s posebnimi zapahi) in vzdrževanja se pogosto uporabljajo v domačih in industrijskih okoljih.
Najpogosteje se avtomatski stroji uporabljajo v omrežjih z relativno majhnimi obratovalnimi in kratkostičnimi tokovi. Telo stroja je izdelano iz dielektričnega materiala, kar omogoča namestitev na javno dostopna mesta.
Zasnova odklopnika in načela njihovega delovanja so podobna, razlike so, kar je pomembno, v materialu komponent in kakovosti montaže. Resni proizvajalci uporabljajo le visokokakovostne električne materiale (baker, bron, srebro), obstajajo pa tudi izdelki s komponentami iz materialov z »lahkimi« lastnostmi.
Original od ponaredka najlažje ločimo po ceni in teži: original ne more biti poceni in lahek, če ima bakrene komponente. Teža strojev z blagovno znamko je določena z modelom in ne sme biti lažja od 100 - 150 g.
Strukturno je modularni odklopnik izdelan v pravokotnem ohišju, sestavljenem iz dveh polovic, pritrjenih skupaj. Na sprednji strani stroja so navedene njegove tehnične lastnosti in ročaj za ročno upravljanje.
Kako deluje odklopnik - glavni delovni deli odklopnika
Če razstavite telo (za kar morate izvrtati polovice zakovice, ki ga povezujejo), lahko vidite in pridobite dostop do vseh njegovih komponent. Razmislimo o najpomembnejših od njih, ki zagotavljajo normalno delovanje naprave.
- 1. Zgornji terminal za povezavo;
- 2. Fiksni napajalni kontakt;
- 3. Premični napajalni kontakt;
- 4. Obločna komora;
- 5. Gibki vodnik;
- 6. Elektromagnetni sprožilec (tuljava z jedrom);
- 7. Ročaj za nadzor;
- 8. Toplotna sprostitev (bimetalna plošča);
- 9. Vijak za nastavitev termičnega sproščanja;
- 10. Spodnji terminal za povezavo;
- 11. Luknja za izstop plinov (ki nastanejo pri gorenju obloka).
Elektromagnetna sprostitev
Funkcionalni namen elektromagnetnega sprožilca je zagotoviti skoraj takojšnje delovanje odklopnika, ko v zaščitenem tokokrogu pride do kratkega stika. V tem primeru se v električnih tokokrogih pojavijo tokovi, katerih velikost je tisočkrat večja od nominalne vrednosti tega parametra.
Čas delovanja stroja določajo njegove časovno-tokovne značilnosti (odvisnost časa delovanja stroja od trenutne vrednosti), ki so označene z indeksi A, B ali C (najpogostejši).
Vrsta karakteristike je navedena v parametru nazivnega toka na ohišju stroja, na primer C16. Pri podanih karakteristikah se odzivni čas giblje od stotink do tisočink sekunde.
Zasnova elektromagnetnega sprožilca je solenoid z vzmetnim jedrom, ki je povezan s premičnim napajalnim kontaktom.
Električno je elektromagnetna tuljava zaporedno povezana z verigo, ki jo sestavljajo napajalni kontakti in termični sprožilec. Ko je stroj vklopljen in je nazivna vrednost toka, tok teče skozi elektromagnetno tuljavo, vendar je velikost magnetnega pretoka majhna, da se jedro umakne. Napajalni kontakti so zaprti in s tem je zagotovljeno normalno delovanje varovane instalacije.
Med kratkim stikom močno povečanje toka v solenoidu povzroči sorazmerno povečanje magnetnega pretoka, ki lahko premaga delovanje vzmeti in premakne jedro in z njim povezan gibljivi kontakt. Gibanje jedra povzroči odpiranje napajalnih kontaktov in izklop zaščitenega voda.
Toplotno sproščanje
Termični sprožilec opravlja funkcijo zaščite pri rahlem prekoračitvi dovoljene vrednosti toka, vendar deluje relativno dolgo.
Termični sprožilec je zakasnjen; ne odziva se na kratkotrajne tokovne prenapetosti. Odzivni čas te vrste zaščite je urejen tudi s časovno-tokovnimi karakteristikami.
Vztrajnost toplotnega sprožilca omogoča izvajanje funkcije zaščite omrežja pred preobremenitvijo. Strukturno je toplotna sprostitev sestavljena iz bimetalne plošče, nameščene v konzoli v ohišju, katere prosti konec deluje z mehanizmom za sprostitev prek vzvoda.
Električno je bimetalni trak zaporedno povezan s tuljavo elektromagnetnega sprožilca. Ko je stroj vklopljen, teče tok v serijskem vezju in segreva bimetalno ploščo. To povzroči, da se njegov prosti konec premakne v neposredni bližini vzvoda sprostitvenega mehanizma.
Ko so dosežene trenutne vrednosti, določene v časovno-tokovnih karakteristikah, in po določenem času se plošča pri segrevanju upogne in pride v stik z ročico. Slednji prek mehanizma za sprostitev odpre napajalne kontakte - omrežje je zaščiteno pred preobremenitvijo.
Tok toplotne sprostitve se nastavi z vijakom 9 med postopkom montaže. Ker je večina strojev modularnih in so njihovi mehanizmi zaprti v ohišju, preprostemu električarju ni mogoče narediti takšnih prilagoditev.
Napajalni kontakti in obločni žleb
Odpiranje močnostnih kontaktov, ko skozi njih teče tok, povzroči nastanek električnega obloka. Moč obloka je običajno sorazmerna s tokom v preklopnem tokokrogu. Močnejši kot je oblok, bolj uničuje napajalne kontakte in poškoduje plastične dele ohišja.
IN naprava za odklopnik Komora za dušenje obloka omejuje delovanje električnega obloka v lokalnem volumnu. Nahaja se v območju napajalnega kontakta in je izdelan iz pobakrenih vzporednih plošč.
V komori lok razpade na majhne dele, zadene plošče, se ohladi in preneha obstajati. Plini, ki se sproščajo ob gorenju obloka, se odstranijo skozi luknje na dnu komore in ohišja stroja.
Naprava za odklopnik in zasnova obločnega žleba določata povezavo moči z zgornjimi fiksnimi močnostnimi kontakti.
Avtomatska stikala so namenjena vgradnji v električne razdelilnike. Njihov glavni namen je kompenzacija padcev napetosti, pa tudi odklop določenega dela električnega omrežja. Avtomati ali krajše VA so namenjeni vgradnji na začetku električnega tokokroga, na vhodu v zgradbo, stanovanje, hišo.
Trenutno je na trgu precej široka paleta odklopnikov, ki so zasnovani ne samo za odklop visokih nazivnih tokov med napetostnimi sunki, temveč tudi zaradi preobremenitve odseka električnega tokokroga, pa tudi zaradi zmanjšanih obremenitev omrežja. Glede na vrsto so vsa avtomatska stikala razdeljena na:
- selektivno;
- regulativni;
- hitro delujoče.
Standardni izklopni čas za selektivne in standardne avtomate je znotraj 0,02-0,1 sekunde. Toda pri hitrih je za red velikosti višji in doseže vrednost 0,05 sekunde.
Vsi stroji imajo pritrdilne elemente, ki omogočajo montažo v električne omarice, panele itd., ki so na zadnji strani opremljeni s posebno montažno letvijo.
Namestitev odklopnikov v škatli ni težavna. Če želite to narediti, morate zadnjo stran pritisniti na pritrdilno ploščo škatle in jo malo pritisniti, dokler ne zaslišite značilnega klika. Če morate stroj odstraniti, boste morali potegniti jeziček na vrhu stroja.
Načelo delovanja odklopnika
Avtomatski mehanizem se nahaja v plastičnem ohišju. Poleg tega so tu še varnostne naprave oz izdaje , od katerih sta lahko dva – elektromagnetni in toplotni. Zasnovani so za prekinitev električnega tokokroga.
Toplotna sprostitev je bimetalna plošča, ki se v primeru prehoda visokih tokov izravna in prekine električni tokokrog. To je precej počasen odklopnik.
Elektromagnetna sprostitev je posebna tuljava, ki je zasnovana za tokove določene mejne vrednosti. Če ta vrednost presega normo, tuljava prekine električni tokokrog. Zahvaljujoč tej lastnosti ima stroj z elektromagnetnim sprožilcem bistveno kratek izklopni čas.
Stopnja občutljivosti stroja
Sodobni stroji imajo možnost izklopa napetosti na dva načina. Prvi je hiter. Zahvaljujoč elektromagnetnemu sprožilcu se stroj sproži, ko napetost preseže več kot 140% (to je mejna vrednost za standardne stroje). Če prenapetost ne doseže vnaprej določene ravni, bo sčasoma zaradi pregrevanja deloval toplotni sprožilec.
Odvisno od toplotnih karakteristik samega sprožilca, napetosti in temperature okolice lahko postopek izklopa traja več ur.
Polariteta odklopnika
Vsi sodobni stroji so razdeljeni tudi glede na poli. To pomeni, da ima stroj lahko več električnih vodov, ki bodo neodvisni drug od drugega, a združeni z enim odklopnim mehanizmom. Trenutno imajo lahko stroji 1,2,3,4 poli.
Tok praga odklopnika
Odklopniki Delijo se tudi glede na določen prag občutljivosti. To vam omogoča, da iz omrežja izklopite napetost ustrezne jakosti toka. Stroji z nominalno vrednostjo so izdelani in konfigurirani pri proizvajalcu. Vrednost tega indikatorja je zapisana na samem stroju.
V zasebni gradnji in vsakdanjem življenju se uporabljajo odklopniki z naslednjimi tokovnimi vrednostmi: 3A, 6A, 10A, 16A, 25A, 32A, 40A, 63A, 100A, 160A. Poleg tega obstajajo odklopniki z večjo zmogljivostjo - to so 1000A, 2600A, ki se ne uporabljajo v zasebni gradnji. Ta vrednost nam pokaže skupno moč porabnikov električnega tokokroga, ki bo pod nadzorom določenega stroja. Poleg skupne moči naprav je treba upoštevati tudi električno napeljavo električnega tokokroga, vtičnice, stikala itd.
Vrste sodobnih odklopnikov
Trenutno proizvajalci vse stroje razdelijo na več vrst, označenih z določenimi črkami:
A– zasnovan za delovanje v tokokrogih, ki vsebujejo polprevodniške naprave, pa tudi precej velike dolžine;
IN– nameščen v tokokrogu sistemov splošne razsvetljave;
Z– nameščen v tokokrogih sistemov razsvetljave, pa tudi v električnih napeljavah z zmernimi zagonskimi tokovi. Take naprave vključujejo motorje in transformatorje.
D– nameščen v tokokrogu z aktivno induktivno obremenitvijo. Poleg tega je te stroje mogoče namestiti tudi na elektromotorje z velikimi zagonskimi tokovi.
TO– odklopniki za vgradnjo v omrežja z induktivnimi obremenitvami.
Z– zagotoviti zaščito elektronskih naprav.
Varovalka je električna naprava, ki ščiti električno omrežje pred izrednimi razmerami, povezanimi s trenutnimi parametri (tok, napetost), ki presegajo določene meje. Najenostavnejša varovalka je talilni vložek.
To je naprava, zaporedno povezana z zaščitenim vezjem. Takoj, ko tok v vezju preseže vnaprej določeno, se žica stopi, kontakt se odpre in zaščiteni del vezja tako ostane nepoškodovan. Slabost tega načina zaščite je, da je zaščitno sredstvo za enkratno uporabo. Pregorelo - treba ga je zamenjati.
Naprava za odklopnik
Podoben problem se rešuje s tako imenovanimi avtomatskimi stikali (AB). Za razliko od varovalk za enkratno uporabo so avtomati precej zapletene naprave, pri njihovi izbiri je treba upoštevati več parametrov.
V vezju so tudi zaporedno povezani. Ko se tok poveča, odklopnik prekine tokokrog. Avtomatska stikala se proizvajajo v najrazličnejših izvedbah in z različnimi parametri. Danes so najpogostejši stroji za montažo na DIN letev (slika 1).
Jurišne puške AP-50 (slika 3-5) in številne druge so splošno znane iz sovjetskih časov. Stroji so izdelani s številom polov (linij za povezavo) od enega do štirih. Hkrati lahko dvo- in štiripolni odklopniki vključujejo ne samo zaščitene, ampak tudi nezaščitene kontaktne skupine, ki se običajno uporabljajo za prekinitev nevtralnega.
Sestava in struktura AB
Večina odklopnikov vključuje:
- ročni krmilni mehanizem (uporablja se za ročni vklop in izklop stroja);
- stikalna naprava (niz gibljivih in fiksnih kontaktov);
- naprave za gašenje obloka (mreža iz jeklenih plošč);
- izdaje.
Naprave za gašenje obloka zagotavljajo gašenje in pihanje obloka, ki nastane, ko se odprejo kontakti, skozi katere prehaja nadtok (slika 2)
Sprostitev je naprava (del stroja ali dodatna naprava), ki je mehansko povezana z mehanizmom AB in zagotavlja odpiranje njegovih kontaktov.
Odklopnik običajno vsebuje dve sprostitvi.
Prva sprostitev - reagira na dolgotrajno, a majhno preobremenitev omrežja (toplotna sprostitev). Običajno ta naprava temelji na bimetalni plošči, ki se pod vplivom toka, ki poteka skozi njo, postopoma segreva in spreminja svojo konfiguracijo. Sčasoma pritisne na zadrževalni mehanizem, ki sprosti in odpre vzmetni kontakt.
Druga izdaja je tako imenovana "elektromagnetna". Zagotavlja hiter odziv AV na kratek stik. Strukturno je ta sprostitev solenoid, znotraj katerega tuljava je vzmetno jedro z zatičem, ki leži na premičnem močnostnem kontaktu.
Navitje je povezano zaporedno. Med kratkim stikom se tok v njem močno poveča, zaradi česar se poveča magnetni tok. V tem primeru je upor vzmeti premagan in jedro odpre kontakt.
AB parametri
Prvi parameter je nazivna napetost. Avtomati se proizvajajo samo za enosmerni tok ter za izmenični in enosmerni tok. DC odklopniki za splošno uporabo so precej redki. V gospodinjskih in industrijskih omrežjih se AV uporabljajo predvsem za izmenični in enosmerni tok. Najpogosteje se uporabljajo AV z nazivno napetostjo 400V, 50Hz.
Drugi parameter je nazivni tok (In). To je delovni tok, ki ga stroj prepušča skozi sebe v dolgotrajnem načinu. Običajni razpon ocen (v amperih) je 6-10-16-20-25-32-40-50-63.
Tretji parameter je prekinitvena zmogljivost, končna preklopna zmogljivost (UCC). To je največji tok kratkega stika, pri katerem lahko stroj odpre tokokrog, ne da bi bil uničen. Običajna serija vrednosti potnega lista PKS (v kiloamperih) je 4,5-6-10. Pri napetosti 220 V to ustreza omrežnemu uporu (R=U/I) 0,049 Ohm, 0,037 Ohm, 0,022 Ohm.
Praviloma lahko upornost gospodinjskih električnih žic doseže 0,5 Ohm, tok kratkega stika 10 kA je možen le v neposredni bližini električne postaje. Zato so najpogostejši PKS 4,5 ali 6 kA. Odklopniki s PKS 10 kA se uporabljajo predvsem v industrijskih omrežjih.
Četrti parameter, ki označuje AB, je nastavitveni tok (nastavitev) toplotnega sprožilca. Ta parameter za različne stroje se giblje od 1,13 do 1,45 nazivnega toka. Ugotovili smo, da je ob prehodu nazivnega toka zagotovljeno dolgotrajno delovanje vezja z AV.
Nastavitev termičnega sprožilca je večja od nazivne vrednosti; dejanski tok, ki doseže nastavljeno vrednost, povzroči izklop stroja. Treba je opozoriti, da avtomati sovjetskega obdobja omogočajo ročno nastavitev nastavitve toplotne zaščite (slika 5). Dostop do nastavitvenega vijaka ni mogoč pri strojih, nameščenih na DIN letev.
Peti parameter odklopnika je nastavitveni tok elektromagnetnega sprožilca. Ta parameter določa večkratnik presežka nazivnega toka, pri katerem bo AV deloval skoraj v trenutku in se odzval na kratek stik.
Pomembna značilnost stroja je odvisnost odzivnega časa od toka (slika 6). Ta odvisnost je sestavljena iz dveh con. Prvo je področje odgovornosti toplotne zaščite. Njegova posebnost je postopno zmanjševanje časa, ki je potreben za prehod toka pred sprožitvijo. To je razumljivo - večji kot je tok, hitreje se bimetalna plošča segreje in kontakt se odpre.
Če je tok zelo visok (kratek stik), se elektromagnetni sprožilec sproži skoraj v trenutku (v 5–20 ms). To je drugo območje na našem grafikonu.
Glede na nastavitev elektromagnetnega sproščanja so vsi avtomati razdeljeni na več vrst:
- A Predvsem za zaščito elektronskih vezij in vezij na dolge razdalje;
- B Za običajna svetlobna vezja;
- C Za tokokroge z zmernimi začetnimi tokovi (motorji in transformatorji gospodinjskih aparatov);
- D Za tokokroge z velikimi induktivnimi obremenitvami, za industrijske elektromotorje;
- K Za induktivna bremena;
- Z Za elektronske naprave.
Najpogostejši so B, C in D.
Značilnost B - uporablja se za omrežja splošnega namena, zlasti tam, kjer je potrebno zagotoviti selektivnost zaščite. Elektromagnetni sprožilec je konfiguriran za delovanje pri tokovnem razmerju 3 proti 5 glede na nazivno vrednost.
Pri priključitvi čisto aktivnih bremen (žarnice z žarilno nitko, grelniki...) so zagonski tokovi skoraj enaki obratovalnim. Pri priključitvi elektromotorjev (tudi hladilnikov in sesalnikov) pa so lahko zagonski tokovi precejšnji in povzročijo napačno delovanje stroja z zadevno karakteristiko.
Najpogostejši so avtomati s karakteristiko C. So precej občutljivi, hkrati pa ne dajejo lažnih alarmov pri zagonu motorjev gospodinjskih aparatov. Tako stikalo deluje pri 5-10-kratni nominalni vrednosti. Takšni stroji veljajo za univerzalne in se uporabljajo povsod, vključno z industrijskimi objekti.
Karakteristika D je nastavitev elektromagnetnega sprožilca za 10 - 14 nazivnih tokov. Običajno so takšne vrednosti potrebne pri uporabi asinhronskih motorjev. Za zaščito industrijskih omrežij se praviloma uporabljajo odklopniki z karakteristiko D v tri- ali štiripolni izvedbi.
Ko uporabljate odklopnike skupaj, morate razumeti koncept selektivne zaščite. Konstrukcija selektivne zaščite zagotavlja, da se sprožijo odklopniki, ki se nahajajo bližje mestu nesreče, močnejši odklopniki, ki se nahajajo bližje viru napetosti, pa ne smejo delovati. Da bi to dosegli, so bolj občutljivi in hitro delujoči stroji nameščeni bližje potrošnikom.
Ta članek nadaljuje serijo publikacij o električne zaščitne naprave- odklopniki, RCD, avtomatske naprave, v katerih bomo podrobno analizirali namen, zasnovo in princip njihovega delovanja ter upoštevali njihove glavne značilnosti in podrobno analizirali izračun in izbiro električnih zaščitnih naprav. Ta serija člankov bo dopolnjena z algoritmom po korakih, v katerem bo na kratko, shematično in v logičnem zaporedju obravnavan celoten algoritem za izračun in izbiro odklopnikov in RCD.
Da ne bi zamudili izdaje novih gradiv na to temo, se naročite na glasilo, obrazec za naročnino je na dnu tega članka.
No, v tem članku bomo ugotovili, kaj je odklopnik, za kaj je namenjen, kako deluje in kako deluje.
Odklopnik(ali navadno samo "stroj") je kontaktna stikalna naprava, ki je namenjena vklopu in izklopu (tj. preklapljanju) električnega tokokroga, zaščiti kablov, žic in porabnikov (električnih naprav) pred preobremenitvenimi tokovi in tokovi kratkega stika.
Tisti. Odklopnik opravlja tri glavne funkcije:
1) preklop tokokroga (omogoča vklop in izklop določenega dela električnega tokokroga);
2) zagotavlja zaščito pred preobremenitvenimi tokovi, izklopi zaščiteno vezje, ko v njem teče tok, ki presega dovoljeno (na primer pri priključitvi močne naprave ali naprav na linijo);
3) odklopi zaščiteno vezje od napajalnega omrežja, ko v njem nastanejo veliki kratkostični tokovi.
Tako avtomati istočasno opravljajo funkcije zaščito in funkcije upravljanje.
Glede na zasnovo se proizvajajo tri glavne vrste odklopnikov:
— zračni odklopniki (uporablja se v industriji v tokokrogih z velikimi tokovi na tisoče amperov);
— odklopniki v oblikovanem ohišju (zasnovan za širok razpon delovnih tokov od 16 do 1000 amperov);
— modularni odklopniki , ki nam je najbolj znan, na katerega smo navajeni. Pogosto se uporabljajo v vsakdanjem življenju, v naših hišah in stanovanjih.
Imenujejo se modularni, ker je njihova širina standardizirana in je glede na število polov večkratnik 17,5 mm; to vprašanje bo podrobneje obravnavano v ločenem članku.
Vi in jaz bomo na straneh spletnega mesta obravnavali modularne odklopnike in naprave za diferenčni tok.
Zasnova in princip delovanja odklopnika.
Termični sprožilec ne deluje takoj, ampak čez nekaj časa, kar omogoča, da se preobremenitveni tok vrne na normalno vrednost. Če se v tem času tok ne zmanjša, se aktivira termični sprožilec, ki ščiti potrošniško vezje pred pregrevanjem, taljenjem izolacije in morebitnim požarom napeljave.
Preobremenitev lahko povzroči priključitev močnih naprav na linijo, ki presega nazivno moč zaščitenega vezja. Na primer, ko je na napeljavo priključen zelo močan grelnik ali električni štedilnik s pečico (z močjo, ki presega projektno moč voda) ali več močnih porabnikov hkrati (električni štedilnik, klimatska naprava, pralni stroj, bojler). , električni kotliček itd.), ali večje število hkrati vključenih naprav.
V primeru kratkega stika tok v tokokrogu se takoj poveča, magnetno polje, inducirano v tuljavi po zakonu elektromagnetne indukcije, premakne jedro solenoida, ki aktivira sprožilni mehanizem in odpre močnostne kontakte odklopnika (tj. gibljive in fiksne kontakte). Linija se odpre, kar vam omogoča, da izklopite napajanje iz zasilnega tokokroga in zaščitite sam stroj, električno napeljavo in zaprto električno napravo pred ognjem in uničenjem.
Elektromagnetni sprožilec deluje skoraj takoj (približno 0,02 s), v nasprotju s termičnim, vendar pri bistveno višjih vrednostih toka (od 3 ali več nazivnih vrednosti toka), tako da električna napeljava nima časa, da se segreje do temperatura taljenja izolacije.
Ko se kontakti tokokroga odprejo in skozenj steče električni tok, nastane električni oblok in večji kot je tok v tokokrogu, močnejši je oblok. Električni oblok povzroči erozijo in uničenje kontaktov. Za zaščito kontaktov odklopnika pred njegovim uničujočim učinkom je lok, ki nastane v trenutku, ko se kontakti odprejo, usmerjen na obločni žleb (sestavljen iz vzporednih plošč), kjer se zdrobi, navlaži, ohladi in izgine. Ko oblok gori, se tvorijo plini, ki se odvajajo iz telesa stroja skozi posebno luknjo.
Stroja ni priporočljivo uporabljati kot običajnega odklopnika, še posebej, če je izklopljen, ko je priključena močna obremenitev (tj. Z visokimi tokovi v tokokrogu), saj bo to pospešilo uničenje in erozijo kontaktov.
Torej povzamemo:
— odklopnik vam omogoča preklop tokokroga (s premikanjem krmilne ročice navzgor se stroj priključi na tokokrog; s premikom ročice navzdol stroj odklopi napajalni vod od bremenskega tokokroga);
— ima vgrajen toplotni sprožilec, ki ščiti tovorni vod pred preobremenitvenimi tokovi, je inercialen in se čez nekaj časa sproži;
— ima vgrajen elektromagnetni sprožilec, ki ščiti tovorni vod pred visokimi kratkostičnimi tokovi in deluje skoraj takoj;
— vsebuje komoro za gašenje obloka, ki ščiti napajalne kontakte pred uničujočimi učinki elektromagnetnega obloka.
Analizirali smo zasnovo, namen in princip delovanja.
V naslednjem članku si bomo ogledali glavne značilnosti odklopnika, ki jih morate poznati pri izbiri.
Poglej Zasnova in princip delovanja odklopnika v video formatu:
Uporabni članki
Odklopniki so naprave, katerih naloga je zaščititi električni vod pred poškodbami pod vplivom velikih tokov. To so lahko preobremenitve kratkega stika ali preprosto močan tok elektronov, ki precej dolgo prehaja skozi kabel in povzroči pregrevanje z nadaljnjim taljenjem izolacije. Odklopnik v tem primeru prepreči negativne posledice tako, da prekine dovod tokokroga. V prihodnosti, ko se stanje normalizira, lahko napravo znova vklopite ročno.
Funkcije odklopnika
Zaščitne naprave so zasnovane za opravljanje naslednjih glavnih nalog:
- Preklop električnega tokokroga (možnost odklopa varovanega območja v primeru težav z napajanjem).
- Izključitev napetosti zaupanega tokokroga, ko se v njem pojavijo tokovi kratkega stika.
- Zaščita linije pred preobremenitvami, ko skozi napravo teče prevelik tok (to se zgodi, ko skupna moč naprav presega največjo dovoljeno).
Skratka, AV-ji hkrati opravljajo zaščitno in nadzorno funkcijo.
Glavne vrste stikal
Obstajajo tri glavne vrste AV, ki se med seboj razlikujejo po zasnovi in so zasnovane za delo z obremenitvami različnih velikosti:
- Modularno. Ime je dobil zaradi svoje standardne širine, večkratnik 1,75 cm. Zasnovan je za majhne tokove in je nameščen v gospodinjskih električnih omrežjih, za hišo ali stanovanje. Praviloma je to enopolni ali dvopolni odklopnik.
- Cast. Tako imenovan zaradi litega telesa. Lahko prenese do 1000 A in se uporablja predvsem v industrijskih omrežjih.
- V zraku. Zasnovan za delo s tokovi do 6300 amperov. Najpogosteje je to tripolni stroj, zdaj pa se naprave te vrste proizvajajo tudi s štirimi poli.
Enofazni zaščitni odklopnik je odklopnik, ki je najpogostejši v gospodinjskih omrežjih. Na voljo je v 1- in 2-polnih vrstah. V prvem primeru je na napravo priključen samo fazni vodnik, v drugem primeru pa je priključen tudi ničelni vodnik.
Poleg naštetih vrst obstajajo tudi naprave za diferenčni tok, ki jih označujemo s kratico RCD, in diferenčna odklopnika.
Prvih ni mogoče šteti za polnopravne AV, njihova naloga ni zaščititi vezje in naprave, ki so v njem vključene, temveč preprečiti električni udar, ko se oseba dotakne odprtega območja. Diferencialni odklopnik je AV in RCD združena v eni napravi.
Kako so urejeni odklopniki?
Oglejmo si podrobno napravo odklopnika. Telo stroja je izdelano iz dielektričnega materiala. Sestavljen je iz dveh delov, ki sta med seboj povezana z zakovicami. Če je potrebno razstaviti ohišje, se izvrtajo zakovice in odpre dostop do notranjih elementov odklopnika. Ti vključujejo:
- Vijačne sponke.
- Fleksibilni vodniki.
- Krmilni ročaj.
- Premični in fiksni kontakt.
- Elektromagnetni sprožilec, ki je solenoid z jedrom.
- Toplotna sprostitev, ki vključuje bimetalno ploščo in nastavitveni vijak.
- Odvod plina.
Na zadnji strani je avtomatska zaščitna varovalka opremljena s posebno ključavnico, s katero se pritrdi na DIN letev.
Slednji je kovinska tirnica širine 3,5 cm, na katero so nameščene modularne naprave, pa tudi nekatere vrste električnih števcev. Za pritrditev stroja na tirnico je treba ohišje zaščitne naprave vstaviti čez njen zgornji del, nato pa s pritiskom na spodnji del naprave zaskočiti zapah. Odklopnik lahko odstranite z DIN letve tako, da dvignete zapah od spodaj.
Modularna ključavnica stikala je lahko zelo tesna. Če želite takšno napravo pritrditi na DIN-tirnico, morate najprej dvigniti zapah od spodaj in namestiti zaščitno napravo namesto pritrdilnega elementa, nato pa sprostiti pritrdilni element.
Lahko naredite preprostejše - ko zaskočite zapah, z izvijačem močno pritisnite na njegov spodnji del.
V videu je jasno, zakaj je odklopnik potreben:
Načelo delovanja odklopnika
Zdaj pa ugotovimo, kako deluje omrežni odklopnik. Priključite ga tako, da dvignete krmilno ročico navzgor. Za odklop AB iz omrežja se ročica spusti navzdol.
Ko električni zaščitni odklopnik deluje v normalnem načinu, se električni tok, ko je krmilna ročica dvignjena navzgor, dovaja napravi preko napajalnega kabla, ki je priključen na zgornji priključek. Tok elektronov gre do fiksnega kontakta in od njega do gibljivega.
Nato skozi gibki vodnik tok teče do solenoida elektromagnetnega sprožilca. Od njega gre električna energija skozi drugi gibki vodnik do bimetalne plošče, ki je vključena v toplotno sprostitev. Po prehodu vzdolž plošče gre tok elektronov skozi spodnji terminal v povezano omrežje.
Značilnosti termičnega sproščanja
Ko tok v tokokrogu, v katerem je nameščen odklopnik, preseže nazivno vrednost naprave, pride do preobremenitve. Visoko močan tok elektronov, ki prehaja skozi bimetalno ploščo, ima nanjo toplotni učinek, jo naredi mehkejšo in povzroči, da se upogne proti odklopnemu elementu. Ko slednji pride v stik s ploščo, se stroj sproži in dovod tokokroga se prekine. Tako toplotna zaščita pomaga preprečiti prekomerno segrevanje prevodnika, kar lahko privede do taljenja izolacijske plasti in okvare napeljave.
V določenem času pride do segrevanja bimetalne plošče do te mere, da se upogne in sproži AB. Odvisno je od tega, koliko tok presega nazivno vrednost stroja, in lahko traja nekaj sekund ali uro.
Termični sprožilec se sproži, če tok v tokokrogu preseže nominalno vrednost stroja za najmanj 13%. Ko se bimetalni trak ohladi in se trenutni tok normalizira, lahko zaščitno napravo ponovno vklopite.
Obstaja še en parameter, ki lahko vpliva na delovanje AV pod vplivom toplotnega sproščanja - to je temperatura okolice.
Če je zrak v prostoru, kjer je naprava nameščena, visoke temperature, se plošča segreje do meje sprožitve hitreje kot običajno in lahko sproži že ob rahlem povečanju toka. Nasprotno, če je hiša hladna, se bo plošča segrevala počasneje in čas, preden se tokokrog izklopi, se bo podaljšal.
Delovanje toplotnega sprožilca, kot je bilo omenjeno, zahteva določen čas, v katerem se tok tokokroga lahko vrne v normalno stanje. Potem bo preobremenitev izginila in naprava se ne bo zaustavila. Če se jakost električnega toka ne zmanjša, stroj izklopi tokokrog, s čimer prepreči taljenje izolacijske plasti in prepreči vžig kabla.
Vzrok preobremenitve je najpogosteje vključitev v vezje naprav, katerih skupna moč presega izračunano moč za določeno linijo.
Nianse elektromagnetne zaščite
Elektromagnetni sprožilec je zasnovan za zaščito omrežja pred kratkimi stiki in se po principu delovanja razlikuje od toplotnega sprožilca. Pod vplivom supertokov kratkega stika se v solenoidu pojavi močno magnetno polje. Jedro tuljave premakne vstran, kar odpre napajalne kontakte zaščitne naprave, ki deluje na sprožilni mehanizem. Napajanje napeljave se prekine, s čimer se odpravi nevarnost požara napeljave ter uničenja zaprte instalacije in odklopnika.
Ker v primeru kratkega stika v tokokrogu pride do trenutnega povečanja toka na vrednost, ki lahko v kratkem času povzroči resne posledice, se delovanje odklopnika pod vplivom elektromagnetne sprostitve pojavi v stotinkah sekundo. Res je, da mora tok v tem primeru preseči nazivno vrednost AB za 3 ali večkrat.
Video o odklopnikih:
Ko se kontakti tokokroga, skozi katerega teče električni tok, odprejo, se med njimi pojavi električni oblok, katerega moč je premo sorazmerna z velikostjo omrežnega toka. Ima uničujoč učinek na kontakte, zato za njihovo zaščito naprava vključuje komoro za gašenje obloka, ki je niz plošč, nameščenih vzporedno ena z drugo.
Ob stiku s ploščami se lok drobi, zaradi česar se njegova temperatura zmanjša in pride do slabljenja. Plini, ki nastanejo ob pojavu obloka, se odstranijo iz telesa zaščitne naprave skozi posebno luknjo.
Zaključek
V tem članku smo govorili o tem, kaj so odklopniki, kakšne so te naprave in po kakšnem principu delujejo. Na koncu bomo povedali, da odklopniki niso namenjeni vgradnji v omrežje kot navadna stikala. Takšna uporaba bo hitro povzročila uničenje kontaktov naprave.