Za zaščito gospodinjskih električnih tokokrogov se običajno uporabljajo modularni odklopniki. Kompaktnost, enostavnost namestitve in zamenjave, če je potrebno, pojasnjuje njihovo široko razširjenost.
Navzven je tak stroj ohišje iz toplotno odporne plastike. Na sprednji strani je ročaj za vklop/izklop, na zadnji strani je zapah za montažo na DIN letev, na zgornji in spodnji strani pa so vijačne sponke. V tem članku si bomo ogledali.
Kako deluje odklopnik?
V normalnem načinu delovanja teče skozi stroj tok, ki je manjši ali enak nazivni vrednosti. Napajalna napetost iz zunanjega omrežja se dovaja na zgornjo sponko, ki je povezana s fiksnim kontaktom. Od fiksnega kontakta teče tok do gibljivega kontakta, ki je z njim zaprt, in od njega skozi gibki bakreni vodnik do elektromagnetne tuljave. Po solenoidu se tok dovaja do termičnega sprožilca in po njem do spodnje sponke, na katero je priključeno bremensko omrežje.
V zasilnih načinih odklopnik odklopi zaščiteno vezje tako, da sproži prosti sprožilni mehanizem, ki ga poganja termični ali elektromagnetni sprožilec. Razlog za to delovanje je preobremenitev ali kratek stik.
Toplotno sproščanje je bimetalna plošča, sestavljena iz dveh plasti zlitin z različnimi koeficienti toplotnega raztezanja. Ob prehodu električnega toka se plošča segreje in upogne proti plasti z nižjim koeficientom toplotne razteznosti. Ko je navedena vrednost toka presežena, upogib plošče doseže vrednost, ki zadostuje za aktiviranje mehanizma za sprostitev, in vezje se odpre, kar prekine zaščiteno obremenitev.
Elektromagnetna sprostitev je sestavljen iz solenoida s premičnim jeklenim jedrom, ki ga drži vzmet. Ko je določena vrednost toka presežena, se po zakonu elektromagnetne indukcije v tuljavi inducira elektromagnetno polje, pod vplivom katerega se jedro vleče v tuljavo solenoida, premaga upor vzmeti in sproži sprostitev mehanizem. Pri normalnem delovanju se v tuljavi inducira tudi magnetno polje, vendar njegova jakost ni dovolj, da bi premagala upor vzmeti in umaknila jedro.
Kako deluje stroj v načinu preobremenitve?
Način preobremenitve se pojavi, ko tok v tokokrogu, priključenem na odklopnik, preseže nazivno vrednost, za katero je odklopnik zasnovan. V tem primeru povečan tok, ki poteka skozi toplotno sprostitev, povzroči zvišanje temperature bimetalne plošče in s tem povečanje njenega upogibanja, dokler se ne aktivira sprožilni mehanizem. Stroj se izklopi in odpre tokokrog.
Toplotna zaščita ne deluje takoj, saj bo trajalo nekaj časa, da se bimetalni trak segreje. Ta čas se lahko razlikuje glede na velikost presežnega toka od nekaj sekund do ene ure.
Ta zakasnitev vam omogoča, da se izognete izpadom električne energije med naključnimi in kratkotrajnimi povečanji toka v tokokrogu (na primer pri vklopu elektromotorjev, ki imajo visoke zagonske tokove).
Najmanjša vrednost toka, pri kateri mora delovati toplotni sprožilec, je nastavljena s pomočjo nastavitvenega vijaka pri proizvajalcu. Običajno je ta vrednost 1,13-1,45-krat višja od vrednosti, navedene na nalepki stroja.
Na velikost toka, pri katerem bo toplotna zaščita delovala, vpliva tudi temperatura okolja. V vroči sobi se bimetalni trak segreje in upogne, dokler se ne sproži pri nižjem toku. In v prostorih z nizkimi temperaturami je lahko tok, pri katerem bo delovala toplotna sprostitev, višji od dovoljenega.
Razlog za preobremenitev omrežja je priključitev nanj porabnikov, katerih skupna moč presega računsko moč varovanega omrežja. Hkratno aktiviranje različnih vrst močnih gospodinjskih aparatov (klimatska naprava, električni štedilnik, pralni stroj, pomivalni stroj, likalnik, električni kotliček itd.) lahko povzroči sprožitev toplotnega sprožilca.
V tem primeru se odločite, katere porabnike lahko onemogočite. In ne hitite znova vklopiti stroja. Še vedno ga ne boste mogli nagniti v delovni položaj, dokler se ne ohladi in se bimetalna sprostitvena plošča vrne v prvotno stanje. Zdaj veš med preobremenitvami
Kako deluje stroj v načinu kratkega stika?
V primeru kratkega stika je drugače. Med kratkim stikom se tok v tokokrogu močno in večkrat poveča do vrednosti, ki lahko stopijo ožičenje ali bolje rečeno izolacijo električne napeljave. Da bi preprečili takšen razvoj dogodkov, je treba verigo takoj prekiniti. Natančno tako deluje elektromagnetni sprožilec.
Elektromagnetni sprožilec je elektromagnetna tuljava, ki vsebuje jekleno jedro, ki ga vzmet drži v fiksnem položaju.
Večkratno povečanje toka v navitju solenoida, ki se pojavi med kratkim stikom v tokokrogu, povzroči sorazmerno povečanje magnetnega pretoka, pod vplivom katerega se jedro vleče v tuljavo solenoida in premaga upor vzmet in pritisne sprostitveno palico mehanizma za sprostitev. Napajalni kontakti stroja se odprejo in prekinejo napajanje zasilnega dela tokokroga.
Tako delovanje elektromagnetnega sprožilca ščiti električno napeljavo, zaprto električno napravo in sam stroj pred požarom in uničenjem. Njegov odzivni čas je približno 0,02 sekunde, električna napeljava pa se nima časa segreti do nevarnih temperatur.
V trenutku, ko se napajalni kontakti stroja odprejo, ko skozi njih teče velik tok, se med njimi pojavi električni oblok, katerega temperatura lahko doseže 3000 stopinj.
Za zaščito kontaktov in drugih delov stroja pred uničujočimi učinki tega obloka je v zasnovi stroja predvidena komora za gašenje obloka. Obločna komora je mreža niza kovinskih plošč, ki so med seboj izolirane.
Oblok nastane na mestu, kjer se kontakt odpre, nato pa se en konec premika skupaj s premičnim kontaktom, drugi pa drsi najprej vzdolž fiksnega kontakta, nato pa vzdolž vodnika, ki je nanj povezan, kar vodi do zadnje stene obloka. komora za gašenje obloka.
Tam se razdeli (zdrobi) na plošče komore za gašenje obloka, oslabi in ugasne. Na dnu stroja so posebne odprtine za odstranjevanje plinov, ki nastanejo med zgorevanjem obloka.
Če se stroj ob sprožitvi elektromagnetnega sprožilca izklopi, ne boste mogli uporabljati električne energije, dokler ne najdete in odpravite vzroka kratkega stika. Najverjetneje je vzrok okvara enega od porabnikov.
Odklopite vse porabnike in poskusite vklopiti stroj. Če vam uspe in stroj ne brcne, je res kriv eden od potrošnikov in le ugotoviti morate, kateri. Če se stroj ponovno pokvari tudi z odklopljenimi porabniki, potem je vse veliko bolj zapleteno in imamo opravka z razpadom izolacije napeljave. Morali bomo poiskati, kje se je to zgodilo.
Tako je v raznih izrednih razmerah.
Če je izklop odklopnika za vas postal stalni problem, ga ne poskušajte rešiti z namestitvijo odklopnika z višjim nazivnim tokom.
Stroji so nameščeni ob upoštevanju preseka vaše napeljave, zato večji tok v vašem omrežju preprosto ni dovoljen. Rešitev težave lahko najdete šele po popolnem pregledu električnega sistema vašega doma s strani strokovnjakov.
Brez zaščitnih naprav je nemogoče. Vsaka razdelilna plošča mora imeti vhodni odklopnik in več dodatnih za razsvetljavo, vtičnice in druge skupine žic. Nato si bomo ogledali zasnovo, namen in načelo delovanja odklopnika.
Namen
Najprej ugotovimo, kaj je odklopnik (AB). Odklopnik je zaščitna naprava, ki izklopi elektriko na določenem odseku ožičenja iz naslednjih razlogov:
- prezasedenost omrežja;
- napetostni sunki.
Poleg tega lahko to napravo uporabite za "razbremenitev" napetosti na določenem odseku električne napeljave s hitrim odklopom (dogodek, ki se izvaja izjemno redko). Preprosto povedano, namen odklopnika je zaščititi električne naprave, ko ožičenje odpove.
Kar se tiče obsega uporabe strojev, je to mogoče tako v domačih razmerah (zaščita hiš in stanovanj) kot v industrijskih podjetjih. Odklopniki se uporabljajo na vseh področjih elektroenergetike.
Predstavljamo vam video lekcijo, ki vsebuje popolno razlago o tem, kaj je odklopnik in kakšno je njegovo načelo delovanja:
Pregled obstoječih izdelkov
Oblikovanje
Danes obstaja veliko različnih izdelkov za odklop toka v omrežju. Vsaka od naprav ima svojo specifično zasnovo, zato si bomo v tem članku ogledali primer z modularnim strojem.
Torej je odklopnik sestavljen iz štirih glavnih delov:
- Kontaktni sistem (premični in fiksni). Premični kontakt je povezan s krmilno ročico, fiksni kontakt pa je nameščen v samem ohišju. Prekinitev električnega toka nastane tako, da potisnete gibljivi kontakt z vzmetjo, po kateri se omrežje odpre.
- Toplotni (elektromagnetni) sprožilec. Element, s pomočjo katerega se odpirajo kontakti. Toplotna sprostitev je bimetalna plošča, ki upogne in odpre kontakte. Upogibanje nastane zaradi segrevanja s tokom (če njegova vrednost presega nazivno vrednost). Ta izklop se zgodi, ko je na daljnovodu povečana obremenitev. Delovanje magnetnega sprožilca je trenutno zaradi nastanka kratkega stika. Prekomerni tok izzove premikanje jedra solenoida, ki aktivira mehanizem za sprostitev kontakta.
- Sistem za gašenje obloka. Ta del stroja predstavljata dve kovinski plošči, ki nevtralizirata električni oblok. Slednje se zgodi, ko se veriga pretrga.
- Nadzorni mehanizem. Za ročni izklop se uporablja posebna mehanska ročica ali gumb (pri drugih tipih AB).
Ponujamo vam tudi podrobnejšo zasnovo odklopnika:
Ta video primer jasno prikazuje zasnovo in princip delovanja stroja:
Podroben princip delovanja
Specifikacije
Vsak odklopnik ima svoje individualne značilnosti, na podlagi katerih izberemo ustrezen model.
Glavne tehnične značilnosti odklopnika so:
- Nazivna napetost (Un). To vrednost nastavi proizvajalec in je navedena na sprednji plošči naprave.
- Nazivni tok (In). Tudi tovarniško nastavljena in predstavlja največjo vrednost toka, pri kateri zaščita ne deluje.
- Nazivni delovni tok sprostitve (Ipn). Ko se tok v omrežju poveča na vrednosti 1,05*Irn ali 1,2*Irn, delovanje nekaj časa ne bo potekalo. Ta vrednost mora biti nižja od nazivnega toka.
- Odzivni čas za kratek stik (kratek stik). Ko pride do kratkega stika, se stroj po določenem času prehoda tega toka skozi napravo (čas delovanja) izklopi. Tudi vgrajen s strani proizvajalca.
- Največja preklopna zmogljivost odklopnika. Vrednost prehodnih tokov kratkega stika, pri kateri lahko naprava še normalno deluje.
- Nastavitev delovnega toka. Če je ta vrednost presežena, naprava takoj sproži in prekine tokokrog. Tukaj so izdelki razdeljeni na 3 vrste: B, C, D. Prva vrsta se uporablja pri namestitvi dolgega daljnovoda, območje delovanja je 3-5 nazivnih delovnih tokov sprostitve (Irn). Naprava tipa C deluje v območju 5-10 vrednosti in se uporablja v svetlobnih tokokrogih. Tip D se uporablja za zaščito transformatorjev in elektromotorjev. Njegovo območje delovanja je od 10 do 20 Irn.
Splošna razvrstitev
Rad bi vam ponudil tudi najbolj splošno klasifikacijo odklopnikov za dom. Danes se izdelki običajno delijo po naslednjih kriterijih:
Montaža odklopnikov
Odklopniki v električnih tokokrogih so naprave, ki samodejno izklopijo napajanje z odpiranjem kontaktov. Kontakti se odprejo, ko pride do kratkega stika, tokovna obremenitev preseže izračunano vrednost in ko se v omrežju pojavijo nenormalni uhajajoči tokovi. Odklopniki služijo tudi kot stikalo za ročni izklop omrežja.
Odklopniki so razdeljeni v naslednje skupine:
- modularne varovalke (za enkratno uporabo);
- elektromehanske naprave (za večkratno uporabo), ki se odzivajo na tokove nad delovnim tokom in na segrevanje žic zaradi prekoračitve nazivnih bremenskih tokov, ki so nadomestile varovalke.
- Naprave za preostali tok (RCD), ki so se pojavile relativno nedavno, se odzivajo na pojav uhajanja toka, ki v običajnem omrežju ne bi smel obstajati. Uporablja se za zaščito ljudi, ki jim grozi električni udar, kot tudi za zaščito pred nevarnostjo požara, če je izolacija žic in kontaktov poškodovana;
V zadnjem času so se pojavile tudi kombinirane naprave, ki združujejo odklopnik in RCD, tako imenovane diffautomats.
diffavtomat - zaščitna naprava V tem članku si bomo ogledali odklopnike, značilnosti njihove zasnove, izbire in namestitve.
Naprava za odklopnik
- 1. Sodobni odklopnik je sestavljen iz enega (ena faza) do štirih (tri faze z nevtralno žico) parov vzmetnih kontaktov, zaprtih v plastičnem ohišju. Kontakti se držijo v zaprtem stanju z zapahom. Za zapiranje kontaktov se uporablja zunanji vzvod. S pritiskom na ročico, premagamo upor odpiralne vzmeti, zapremo kontakte in jih pritrdimo v zaprtem stanju z zapahom.
- 2. Če želite odpreti kontakte, preprosto premaknite zapah in odpirajoča vzmet, pritrjena na odpiralne kontakte, bo odprla vezje. Električni oblok, ki nastane ob odpiranju kontaktov, se ugasne s posebno gasilno napravo. Zapah se premakne, da se odpre, najprej s solenoidom, ki je zaporedno povezan v določeni meri
vrednost toka, ki teče skozi njo, in drugič, bimetalna plošča, prav tako zaporedno povezana, ki se pri segrevanju upogne in premakne zapah, da se odpre. Kontakte lahko odprete tudi ročno s pritiskom na gumb, ki je mehansko povezan z zapahom. Na zgornji in spodnji strani so kontakti (sponke) za priklop na žice. Naprava je pritrjena na ti DIN letev (DIN - Deutsche Industrie Normen - nemški industrijski standardi) DIN letev se uporablja za opremljanje vhodnih plošč električnih omrežij, v te plošče so vgrajeni tudi električni števci. Stroj postavite na DIN letev tako, da ga preprosto zaskočite, za odstranitev pa morate z izvijačem premakniti poseben pritrdilni okvir.
Odklopnik ščiti električno omrežje in za njim priključene naprave.
Ko pride do kratkega stika, se tok, ki teče skozi solenoid, večkrat poveča, solenoid umakne jedro, povezano z zapahom, in vezje se odpre. Če se tokovna obremenitev poveča (preden se sproži solenoid) in to povzroči prekomerno segrevanje žic, se sproži bimetalna plošča. Poleg tega, če je odzivni čas solenoida približno 0,2 sekunde, potem je odzivni čas bimetalne plošče približno 4 sekunde.
Nazivni tok in trenutni izklopni tok stroja. Izbira odklopnika
Glavna značilnost pri izbiri stroja je nazivni tok, ki je naveden na oznaki stroja. Da bi razumeli njegov pomen, morate vedeti, da je vsako električno omrežje sestavljeno iz tako imenovanih skupin, vsaka skupina tvori neodvisno "zanko", vse zanke so povezane z vhodnimi žicami vzporedno, to je neodvisno. To se naredi, prvič, za povečanje zanesljivosti električnega omrežja in zmanjšanje možnosti preobremenitev, in drugič, s pomočjo skupin se vse tokovne obremenitve izenačijo in privedejo do nekaterih standardnih vrednosti, kar vam omogoča, da prihranite na žicah - za vsako skupino je izbran svoj presek žice.
Eno skupino praviloma sestavljajo svetlobne naprave, drugo - vtičnice, tretjo - energetsko potratne električne peči, pralni stroji itd. Za vsako skupino se pri načrtovanju napajalnega omrežja določi nazivni tok, na podlagi katerega se izračuna prečni prerez žic. Treba je opozoriti, da se nazivni tok skupine potrošnikov izračuna ne samo s seštevanjem moči potrošnikov, temveč ob upoštevanju verjetnosti hkratne vključitve več potrošnikov v omrežje. Za to se uvede tako imenovani koeficient verjetnosti, izračunan s posebno tehniko.
Na podlagi izračunanih nazivnih tokov posamezne porabniške skupine se izračuna zahtevani prerez žice in izberejo odklopniki (vsaka skupina ima svoj odklopnik). Stroji so izbrani tako, da se na podlagi znanega nazivnega toka skupine izbere stroj z najbližjo vrednostjo nazivnega toka. Na primer, s skupinskim nazivnim tokom 15 A izberite stroj z nazivno vrednostjo toka 16 A.
Morate razumeti, da se odklopnik ne sproži, ko je nazivni tok nekoliko presežen, ampak ko je tok v omrežju nekajkrat večji od nazivnega toka. Ta tok se imenuje trenutni sprožilni tok (v nasprotju z bimetalnim tračnim tokom) odklopnika. To je drugi parameter, ki ga je treba upoštevati pri izbiri stroja. Glede na velikost trenutnega sprožilnega toka oziroma glede na njegovo razmerje do nazivnega toka delimo stroje v tri skupine, označene z latinskimi črkami B; Z; in D. (V Evropski uniji se proizvajajo tudi stroji razreda A.) Kaj pomenita ti črki?
Stroji razreda B so zasnovani za trenutno sprožitev pri tokovih nad 3 in do 5 nazivnih tokov.
Razred C je ustrezno višji od 5 in do 10 nazivnih tokov.
Razred D - nad 10 in do 20 nazivnih tokov.
Zakaj so bili uvedeni ti razredi?
Dejstvo je, da obstaja takšna stvar, kot je začetni obremenitveni tok, ki lahko pri nekaterih potrošnikih večkrat preseže nazivni delovni tok. Na primer, vsi elektromotorji v trenutku zagona (medtem ko rotor motorja miruje) delujejo praktično v načinu kratkega stika, to pomeni, da obremenijo omrežje samo z aktivnim uporom bakrenih navitij, ki je majhen. In šele ko se rotor motorja poveča, se pojavi reaktanca, ki zmanjša tok. Zagonski tokovi elektromotorjev so 4-5 krat višji od nazivnih (obratovalni tokovi). (Res je, da je trajanje toka zagonskega toka kratko; bimetalna plošča odklopnika ne bo imela časa delovati).
Če za zaščito motorjev uporabljamo odklopnike razreda B, bomo ob vsakem zagonu motorja dobili lažno sprožitev odklopnika za zagonski tok. In morda sploh ne bomo mogli zagnati motorja. Zato je treba za zaščito motorjev uporabiti odklopnike razreda D.
zaščita stroja pred zagonskimi tokovi - elektromotor Razred B - za zaščito svetlobnih omrežij, grelnih naprav, kjer so vhodni tokovi minimalni ali popolnoma odsotni. V skladu s tem je razred C namenjen napravam s povprečnimi zagonskimi tokovi.
povprečni začetni tokovi - svetilke Seveda morate pri izbiri odklopnika upoštevati napetost, vrsto toka, delovno okolje itd., Vendar vse to ne zahteva posebnih komentarjev.
Montaža in montaža odklopnikov
Naj takoj opozorimo, da mora dela na montaži in vgradnji odklopnikov izvajati usposobljeno osebje, ki je opravilo ustrezno izobraževanje in je pooblaščeno za opravljanje tovrstnih del. To je varnostna zahteva, določena v PUE.
Montaža in montaža strojev poteka na podlagi sheme, ki mora biti pritrjena na vidnem mestu znotraj vhodne napajalne plošče. Shematski diagram določene instalacije je razvit na podlagi standardnih diagramov. V vhodni plošči se praviloma nahaja naslednja oprema:
- Na vhodu je nameščeno stikalo - stikalo, šaržno stikalo ali splošni odklopnik (v sodobnih ploščah so nameščeni odklopniki). To je narejeno tako, da je mogoče izvesti električna dela znotraj plošče tako, da preprosto odklopite celotno ploščo iz napajanja.
- Nato je priključen električni števec, ki je zapečaten za zaščito pred vsemi vrstami "obrtnikov", ki "varčujejo" z električno energijo.
- Po števcu so napajalne žice razvejane v skupine, na vhodu vsake skupine pa je nameščen odklopnik, za njim pa RCD (naprava na preostali tok). RCD so izbrani tako, da njihov nazivni tok presega nazivni tok odklopnika. Nato pridejo žice iz plošče do skupin porabnikov, vsaka skupina s svojim ločenim kablom.
Odklopniki in RCD so nameščeni na DIN letev. Sama namestitev ni težavna, opozoriti morate le, da so za lažjo namestitev že pripravljeni premostitveni trakovi ali mostički - to je na primer za napajanje fazne napetosti na vseh odklopnikih, vhodna žica je povezana s prvim odklopnikom , in ostalim - z uporabo skakalcev. V ploščo so nameščene tudi skupne vpenjalne letve za nevtralne žice in ozemljitvene žice. Vse to zelo olajša namestitev.
- zrak;
- olje;
- vakuum
Gašenje električnega obloka v olju ali vakuumu se uporablja predvsem pri visokonapetostnih odklopnikih. Gašenje obloka v zraku se lahko uporablja v nizkonapetostnih in visokonapetostnih odklopnikih.
Odklopnike lahko vklopite ročno, z vgrajenim elektromotorjem ali elektromagnetnim pogonom. Električni pogoni se uporabljajo predvsem za daljinsko upravljanje strojev. Večina nizkonapetostnih odklopnikov, zasnovanih za relativno majhne tokove, je običajno opremljena z ročnim pogonom.
Upoštevati je treba, da čeprav so odklopniki stikalne naprave, je njihova življenjska doba bistveno nižja od življenjske dobe magnetnih zaganjalnikov ali kontaktorjev.
V tem gradivu bomo obravnavali široko uporabljene stroje, zasnovane za namestitev na DIN tirnico.
Namen in princip delovanja zaščit odklopnikov
Kot je navedeno zgoraj, so odklopniki opremljeni z dvema vrstama tokovne zaščite, zaščito pred kratkim stikom in toplotno zaščito.
V modularnih odklopnikih se zaščita pred tokovi kratkega stika izvaja z elektromagnetnimi sprostitvami, nameščenimi na vsaki fazi. Elektromagnetni sprožilec je tuljava iz več zavojev debele žice, skozi katero teče tok. V notranjosti tuljave je jedro iz feromagnetnega materiala. Ko tok doseže mejno vrednost, se jedro potegne v tuljavo in sproži se elektromagnetna sprostitev. Tok, pri katerem se sproži elektromagnetni sprožilec, se imenuje mejna nastavitev. Upoštevati je treba, da se prekinitev pojavi zelo hitro. Zato je izklop tokovna zaščita brez časovnega zamika. Delovni prag izklopa toka je običajno izbran tako, da je večji od 4. Množica obratovalnega toka sprostitev je navedena na ohišju stroja.
Zaščita pred preobremenitvenimi tokovi v odklopnikih se izvaja s termičnimi releji, nameščenimi na vsaki fazi. Termični rele je bimetalna plošča, na katero je navita žica, skozi katero teče tok. Ko teče tok, ki presega nazivni tok stikala, se bimetal segreje in deformira. Deformacijska plošča vpliva na odklopnik in se izklopi. Nastavitev termičnih sprostitev odklopnikov je običajno 1,2I nom. Odzivni čas zaščite je odvisen od trenutne vrednosti. Višji kot je tok, hitreje deluje zaščita. Tako se s pomočjo termičnega releja ne nadzira samo trenutna vrednost, temveč se izvede tudi časovna zakasnitev. Treba je opozoriti, da je delovanje toplotne zaščite neposredno odvisno od temperature okolja. Zato je mogoče zagotoviti, da zaščita pred preobremenitvijo odklopnikov ohrani svoje lastnosti samo v temperaturnem območju, ki ga določi proizvajalec.
Odvisnost odzivnega časa zaščite odklopnika od toka imenujemo časovno-tokovna karakteristika. Tipičen graf časovno-tokovnih karakteristik stroja je prikazan na sliki.
Iz grafa je razvidno, da se lahko odzivni čas toplotne zaščite, odvisno od toka, giblje od ene ure do ene sekunde. Odzivna hitrost izklopa je v veliko manjši meri odvisna od trenutne vrednosti.
Zasnova modularnih odklopnikov
Glavni deli modularnega odklopnika so prikazani na sliki.
Modularni odklopniki so zasnovani za montažo na DIN letev. V ta namen je na hrbtni strani strojev poseben utor in ključavnica, ki varno pritrdi stikalo na tirnico. Odklopniki imajo lahko od enega do štirih polov. V enofaznem omrežju so najpogosteje uporabljeni enopolni, v trifaznem pa tripolni odklopniki.
Glavne komponente strojev so:
- Kontaktni sistem;
- Izpusti, toplotni in elektromagnetni;
- Sistem za gašenje obloka;
- Mehanizem za napenjanje in sprostitev.
Kontaktni sistem sestavljajo premični in fiksni kontakti. Za zagotovitev nizkega kontaktnega upora so kontaktne površine prevlečene s kovinsko keramiko na osnovi srebra. Premični kontakt je povezan z elektromagnetnim sprožilcem preko gibke kovinske povezave.
Gašenje obloka v odklopnikih se izvaja v komorah za gašenje obloka. Za gašenje obloka je v komori nameščen niz kovinskih plošč, ki zdrobijo in ohladijo oblok. Komora je izdelana iz vlaken, ki pri segrevanju sproščajo pline, ki pomagajo ugasniti oblok. Prekomerni tlak plina se odstrani iz telesa stroja skozi poseben kanal.
Mehanizem za vklop in izklop odklopnika je zasnovan tako, da se vklop in izklop odklopnika zgodi hitro, ne glede na hitrost gibanja krmilne ročice.
Merila za izbiro odklopnikov
Nazivni tok odklopnika mora ustrezati največjemu dovoljenemu toku zaščitenega voda. Običajno je največji tok določen s presekom in materialom žic ali kablov.
Tokovna večkratnost elektromagnetnega sproščanja stroja je izbrana glede na zagonske tokove elektromotorjev, zaščitenih z odklopnikom. To je posledica dejstva, da lahko zagonski tokovi motorja štirikrat ali večkrat presežejo nazivne tokove.
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 aktivno-induktivno bremensko vezje. 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.
