Über elektrische Schutzvorrichtungen für Dummies: Leistungsschalter

Viele Menschen erinnern sich an sowjetische Leistungsschalter - Stecker. Anstelle gewöhnlicher Keramikstopfen wurden sie in die Abschirmung eines Stromzählers geschraubt. Es war eine Kompromisslösung, die sich im Allgemeinen auszahlt. In der Tat wurden die Stecker dadurch "wiederverwendbar", ohne das bestehende Design der Schalttafel zu ändern. Im Allgemeinen ist ABB der Erfinder automatischer Schutzvorrichtungen, die 1923 einen kleinen Leistungsschalter patentierten. Seitdem ist viel Zeit vergangen, aber das Funktionsprinzip des Leistungsschalters ist unverändert geblieben - die Wiederherstellung seines normalen Betriebs mit einer Handbewegung.

Ein Leistungsschalter ist ein elektrisches Schaltgerät, das unter normalen Bedingungen Strom leitet und elektrische Anlagen automatisch abschaltet, wenn Kurzschlussströme und Überlastungen auftreten. Am gebräuchlichsten und beliebtesten sind heute Leistungsschalter, die auf einer 35-mm-DIN-Schiene in einem Verteiler montiert sind.

Der Hauptparameter von Leistungsschaltern ist der Nennstrom. Dies ist ein Strom, dessen Wert in einer bestimmten Schaltung als normal angesehen wird, d.h. für die elektrische Geräte ausgelegt sind. Bei elektrischen Installationen in Wohngebäuden kann der Nennstrom (In) eines Leistungsschalters 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 63 A betragen. Am häufigsten werden Leistungsschalter im Bereich von 16 bis 63 A verwendet, wie bei einphasigen Verbrauchern. und dreiphasig. Es gibt auch einen Parameter wie die Nennspannung –220/230 V oder 380/400 V.

Das Aussehen von einphasigen und dreiphasigen Leistungsschaltern ist in der Abbildung dargestellt:

Leistungsschalter unterbrechen den Stromkreis, wenn der darin enthaltene Strom den zulässigen Wert überschreitet. Diese Situation tritt auf, wenn mehr als die zulässige Anzahl von Verbrauchern eingeschaltet ist oder während eines Kurzschlusses. Gleichzeitig treten verschiedene Prozesse auf, aufgrund derer zwei Arten von Schutz in Leistungsschaltern verwendet werden müssen - thermische und elektromagnetische.

Wenn die Stromaufnahme mehr als das Dreifache des Nennwerts beträgt, löst die thermische Auslösung des Leistungsschalters aus. Das Prinzip seiner Wirkung: Der Stromkreis wird durch eine Bimetallplatte unterbrochen, die ihre Form durch Erhitzen durch Durchleiten von Strom ändert. Die Schutzeinrichtung kann über einen längeren Zeitraum einen Strom durchlassen, der geringfügig über dem Nennwert liegt, wodurch Fehlalarme vermieden werden können. Bei einem weiteren Anstieg des Stroms wird jedoch die Last getrennt. Daher hat der Wärmeschutz eine ziemlich große Trägheit in Bezug auf Überströme

Bei einem deutlich höheren Strom (bei Kurzschlüssen) ist die Trägheit des Schutzes ein großes Minus, daher wird in diesem Fall eine elektromagnetische Freisetzung verwendet. Im Gegensatz zu thermischen hat es sofortige Wirkung.

Der elektromagnetische Auslöser besteht aus einem Magneten (Elektromagneten), dessen Kern auf einen beweglichen Kontakt trifft und den Stromkreis öffnet. Aber es ist nicht so einfach. Schließlich sollte der Elektromagnet bei einem bestimmten Strom arbeiten. Die untere Schwelle, gemessen an der Tatsache, dass der Wärmeschutz bis zu 3 Zoll ausgelöst wird, hat genau diesen Wert. Was ist mit der oberen Schwelle? Hier taucht ein weiteres Merkmal von AB auf - der Maschinentyp.

Es gibt drei Arten von Leistungsschaltern: "B", "C" und "D". Leistungsschalter vom Typ B haben eine elektromagnetische Auslösung im Bereich von 3 bis 5 Zoll. Typ C hat einen Bereich von 5 bis 10 Zoll. Schließlich wird der Typ "D" im Bereich von 10 bis 50 Zoll ausgelöst.Für ein bestimmtes Beispiel sieht es so aus: Wenn wir zwei Leistungsschalter an 25A der Klassen „B“ und „C“ haben, wird beim Auftreten eines Kurzschlusses der erste ausgeschaltet, wenn der Kurzschlussstrom 75 A und 125 A erreicht, und der zweite von 125 A und oben. Der Kurzschlussstrom, den der Leistungsschalter verarbeiten kann, ohne die Leistung zu beeinträchtigen, bestimmt das „Nennschaltvermögen“, ein weiteres Merkmal des Leistungsschalters. Je besser dieser Parameter ist, desto zuverlässiger ist der Schalter. Das Lösen der Kontakte erfolgt sehr schnell, während der Kurzschlussstrom keine Zeit hat, den Maximalwert zu erreichen.

Leistungsschalter "B" und "C" sind in den Netzen von Wohngebäuden installiert. Typ "B" wird verwendet, wenn aufgrund des Einbaus von Motoren keine Einschaltströme auftreten. Typ "C" wird zum Schutz von Stromverbrauchern mit kleinen Einschaltströmen empfohlen. Und der letzte Typ „D“ wird hauptsächlich in Industriegebäuden installiert, in denen leistungsstarke Motoren zum Einsatz kommen.

Ein wichtiger Bestandteil jedes Leistungsschalters ist die Lichtbogenlöschkammer. Wie Sie verstehen, bildet sich während eines Kurzschlusses ein Lichtbogen, und wie kurz er nicht existiert hätte, wirkt sich seine Wirkung negativ auf die allgemeine Zuverlässigkeit des Leistungsschalters und damit auf seine Lebensdauer aus. Die Lichtbogenlöschkammer besteht aus einem Satz paralleler Metallplatten, die voneinander isoliert sind. Darin ist der Bogen in eine Folge von vielen kleinen Bögen unterteilt. Sie gehen aufgrund der geringen Spannung zwischen benachbarten Platten sofort aus. Dies ist das klassische Design von Funkenfängern.

Zusätzlich zur automatischen Abschaltung kann ein Leistungsschalter manuell ausgelöst werden. Daher wird der Leistungsschalter als Schaltschutzvorrichtung bezeichnet. Zusätzlich zu den Schutzeigenschaften bietet es die Möglichkeit, den Stromkreis im manuellen Modus abzuschalten, was bei der Reparatur elektrischer Geräte erforderlich ist.

Bei der Auswahl eines Leistungsschalters sollten Sie die Parameter, über die wir oben gesprochen haben, genau kennen - Nennspannung, Nennstrom und Maschinentyp. Leistungsschalterkennzeichnung muss den Namen oder das Warenzeichen des Herstellers, den Wert der Nennspannung, den Nennstrom, die Buchstaben B, C oder D, den Typ des Leistungsschalters, die Nennunterbrechungsleistung in Ampere und das Anschlussschema enthalten, wenn die richtige Anschlussmethode aufgrund des Aussehens des Leistungsschalters schwer zu verstehen ist.

Mikhail Tikhonchuk

Fortsetzung des Artikels: Über elektrische Schutzgeräte für "Dummies": Fehlerstromschutzschalter (RCD)