Kuinka virrat otetaan huomioon katkaisijoissa?

Katkaisijan läpi kulkeva virta määritetään Ohmin tunnetulla lailla käytetyn jännitteen arvolla, joka viitataan kytketyn piirin resistanssiin. Tämä sähkötekniikan teoreettinen sijainti on perusta minkä tahansa koneen toiminnalle.

Käytännössä esimerkiksi verkkovirtajännitettä, 220 volttia, tukevat energiaa toimittavan organisaation automaattiset laitteet valtion normeissa vahvistettujen standardien puitteissa; se vaihtelee hiukan tällä alueella. GOST: n ylittämistä pidetään toimintahäiriönä, onnettomuutena.

Katkaisija katkaisee lamppujen, pistorasioiden ja muiden kuluttajien virtalähteen vaihejohdon. Kun sähkökäyttöinen parranajokone syötetään ensin pistorasiasta ja sitten pesupölynimurista, molemmissa tapauksissa virta virtaa koneen läpi suljetussa tilassa vaiheen ja nollan välillä.

Mutta ensimmäisessä tapauksessa se on suhteellisen pieni, ja toisessa se on merkittävä: nämä laitteet eroavat keskenään. Ne luovat erilaisen kuorman. Sen arvoa valvotaan jatkuvasti koneen suojauksella suorittamalla sen sammutus, jos normaalista poiketaan.

Kuinka virta virtaa katkaisijan läpi

Kone on rakenteellisesti suunniteltu siten, että virta vaikuttaa peräkkäin sijaitseviin elementteihin. Näitä ovat:

• johdinliittimet kiinnitysruuveilla;

• voimakoskettimet liikkuvan ja kiinteän osan kanssa;

• bimetalli lämpövapautuslevy;

• oikosulku virran katkaisu sähkömagneetti;

• yhdistävät virtajohdot.

Virrankatkaisijan läpi kulkeva virta on esitetty kuvassa perinteisillä punaisilla nuolilla.

Siirrettävät voimakoskettimet painetaan kiinteitä pintoja vasten, jolloin muodostuu jatkuva sähköpiiri vasta, kun käyttäjä pyörittää ohjausvipua käsin. Edellytys sisällyttämiselle on hätätilanteiden puuttuminen kytketyssä piirissä. Jos ne ilmestyvät, suojaus alkaa heti toimia automaattisen sammutuksen yhteydessä. Koneen käynnistämiseen ei ole muuta tapaa.

Mutta näiden yhteyksien katkaiseminen vähentämällä vaihepotentiaalin tarjontaa kuluttajille voidaan tehdä kahdella tavalla:

• manuaalisesti palauttamalla ohjausvipu alkuperäiseen asentoon;

• automaattisesti suojausten käynnistymiseltä.

Kuinka katkaisijan rakenneosat luodaan ja toimivat

Virtakoskettimet

Ne, kuten koko katkaisijan malli, on suunniteltu siirtämään tiukasti rajoitettua tehoa. On mahdotonta ylittää sitä, koska päinvastoin, kone vioittuu - se palaa.

Tehokoskettimien läpi kulkevaa enimmäistehoa rajoittava tekninen ominaisuus on indikaattori nimeltään ”Ultimate Breaking Capacity”. Sitä merkitään hakemistolla "Icu".

Katkaisijan lopullinen katkaisukyky asetetaan, kun se suunnitellaan vakiovirrasarjasta, joka yleensä mitataan kiloampeereina. Esimerkiksi Icu voi olla 4 tai 6 tai jopa 100 tai enemmän kA.

Tämä arvo ilmoitetaan suoraan koneen etupuolella samoin kuin muut nykyisten arvojen asetusten ominaisuudet.

Joten kuvassa näkyvän koneen virtakoskettimien kautta sähkövirta nollasta 4000 ampeeriin voi kulkea turvallisesti. Itse AB kestää sen normaalisti ja sammuttaa sen hätätilanteessa kuluttajien kanssa kytketyn johdotuksen sisällä.

Tätä tarkoitusta varten on tehty ero virtakoskettimien läpi virtaavien virtojen välillä:

1. nimellinen ja toimiva;

2. hätätilanne, mukaan lukien ylikuormitus ja oikosulut.

Mikä on katkaisijan nimellisvirta

Mikä tahansa kone on luotu toimimaan tietyissä teknisissä olosuhteissa. Sen on varmistettava luotettavasti sekä sähköjohdotuksen että kytkettyjen kuluttajien läpi kulkevan käyttökuormavirran kulku.

Kun valitset automaattisen koneen kotitalousverkolle, käyttäjät ottavat usein huomioon johdotuksen johtavat ominaisuudet tai vain sähkölaitteiden tehon, tekevät virheen: on tarpeen analysoida kattavaksi nämä molemmat kysymykset. Kytkin on automaattinen laite, joka on jo säädetty toimimaan, kun tietyt nykyiset arvot saavutetaan.

Kun nämä olosuhteet eivät ole vielä saapuneet ja koneen käyttövirta on pienempi. kuin irrotuksen alaraja, virtakoskettimet ovat luotettavasti kiinni. Tämän toiminta-alueen ylärajaa kutsutaan yleensä nimellisvirraksi, joka merkitsee In: tä.

Kuvassa näkyvä numero “16” tarkoittaa, että virtakoskettimien läpi kulkevat virrat, enintään 16 ampeeria, katkaisija välittää luotettavasti kytketyille kuluttajille sähköjohtojen kautta.

Tämä on koneen itsensä tehtävä. Ja sähköasennuksen omistajalla ja huoltosähkömiehellä on täysin erilainen tehtävä - valita oikea katkaisija kuorman ja johdotuksen kannalta kompleksissa. Tosiasiassa, kun nämä 16 ampeeria ylitetään, tapahtuu suojauksen katkaiseminen, joka on konfiguroitu toimimaan useista eri virroista, jotka sähköiset algoritmit “sitovat” nimellisarvoon. Lue lisää täältä -Valikoima katkaisijoita huoneistoon, taloon, autotalliin

Kuinka suojaus toimii

Kaikki nimellisarvoa suuremmat virrat laukaisevat suojaukset. Niitä kutsutaan laukaisuvirroiksi, joita Iav merkitsee.

Automaattista sammutusta varten laitteen koteloon asennetaan kahden tyyppisiä laitteita, jotka on asennettu erilaisten sammutusperiaatteiden mukaisesti:

1. lämmitetään ja taivutetaan bimetallia vetämällä mekaaninen salpa silmästä;

2. lyömällä salpa ulos mekaanisella iskulla sähkömagneetin ytimen kautta.

Terminen vapautuminen

Se toimii bimetallikomposiittilevyn taivutuksen vuoksi, kun sitä kuumennetaan sen läpi kulkevasta virrasta, ja jäähdytetään poistamalla lämpöä ympäristöön.

Lämpöenergia, joka syntyy sähkövirrasta kulkevan bimetallin läpi, johdetaan tähän vapautukseen. Sen arvo, kuten Joule-Lenzin laista tiedämme, riippuu:

1. piirin sähkövastus;

2. virran virtauslujuus;

3. ja sen vaikutusaika.

Näistä kolmesta parametrista vakaan tilan prosessin sähköinen vastus ei käytännössä muutu. Se otetaan huomioon vain teoreettisissa laskelmissa. Kuormanvaihdolla virta muuttuu äkillisesti. Siksi kaksi muuta parametria ovat tärkeämpiä:

1. sähkövirran suuruus;

2. kurssin aika.

Ne otetaan huomioon erityispiirteet, joita nämä komponentit kutsuvat - aikavirta.

Koneen läpi virtaavan virran voimakkuuden ja toiminta-ajan perusteella määritetään paitsi lämpövapautuksen toiminta-alue myös sähkömagneettinen raja.

Laskelmien perustana on katkaisijan suunnitteluun valitun nimellisvirran arvo. Suojausten toiminta on sidottu sen moninkertaisuuteen - kulkevan virran ja nimellisvirran suhteeseen.

Koska katkaisijan virhesuojaukset toimivat nimellisvirran yli, virran moninkertaisuus on aina I / In> 1.

Sähkömagneettinen raja

Suojatyö perustuu sähkömagneettikäämien kääntöjen läpi kulkevien virtojen jatkuvaan laskentaan. Kun kuormituksen suuruus ei ylitä laskettua nimellisarvoa, kullakin kierroksella virtaavat virrat muodostavat kokonaisen magneettikentän, joka ei kykene ylittämään mekaanisen tangon pitovoimaa solenoidikotelon sisällä.

Liikkuvan työntäjän pää vedetään sisäänpäin, ja katkaisijan liikuteltava voimakosketin painetaan luotettavasti paikallaan olevaan osaan.

Kun ohitusvirran lujuus ylittää ohjearvon nimellisvirran, kelan sisään muodostettu kokonaismagneettikenttä ylittää äkillisesti sauvan pitovoiman. Hän ampuu ja iskee terävällä iskulla salpaan, vetää sen pois vaihdeelta.

Lakon seurauksena virrankatkaisijan liikkuva virtakosketin hylätään voimakkaasti paikallaan olevasta mekaanisesta energiasta - sähköpiiri katkeaa ja syöttöjännite poistetaan kytketystä piiristä.

Kuinka virrankatkaisimen suojaukset määritetään?

Jotta kone kestäisi selvästi nimellisvirran luomatta vääriä positiivisia, sen suojaus asetetaan laskettuihin arvoihin.

Terminen vapautuminen

Vakiovirta-asetusta valittaessa kytketyn kuorman luonne otetaan huomioon ja lasketaan seuraavan kaavan mukaan Iust = kr ∙ kn ∙ In, missä kr = 1,1, ja kn ottaa huomioon käyttöolosuhteet. Se on asetettu:

• 1,1 ÷ 1,3 piireille, joissa on lyhytaikaisia ​​ylikuormituksia käynnistyssähkömoottoreista tai vastaavista laitteista;

• 1,1 - resistiivisissä piireissä ilman ylikuormitusta tai tasavirtapiirien toiminnassa.

Tarkastele esimerkiksi vanhan A3120-katkaisijan lämpövapauden suojaominaisuuksia.

Nykyisessä osassa, joka on välillä 1,3-10 kertaa In-ominaisuutta edustaa käyrä “a”, toiminta suoritetaan aikaviiveellä, joka luo työvarauksen kytketyille sähkölaitteille. Kuormituksen kasvaessa niiden sammumisaika lyhenee muutamasta minuutista yhteen sekuntiin.

Kymmenkertaisessa kuormassa A3120-lämpövapautus deaktivoi tehonkoskettimet ajanjaksolla noin 0,01 sekuntia pienellä parametrierottelulla, jotka kuvaaja osoittaa vaaleanpunaisella värivyöhykkeellä. Yli kymmenen kertaa käyttövirtojen lisäys ei voi nopeuttaa suojausta katkaisijan suunnittelun mekaanisten ominaisuuksien vuoksi.

Sähkömagneettinen raja

Sähkömagneettisen katkaisuelimen aikavirtaominaisuuksien parametrit säädetään myös nimellisvirran mukaan. Kotitalouskoneissa hetkellinen laukaisuvirta on jaettu kolmeen luokkaan:

1. Sisään, makaa 3 ÷ 5 sisäpuolella;

2. С - 5 ÷ 10 tuumaa;

3. D - 10 ÷ 20 tuumaa.

Teollisuuden teknisille laitteille luodaan luokkien katkaisijat:

• A, laukaistaen pienemmillä virtoilla kuin 3In;

• E ja F - suuremmilla kerrannaisilla kuin 20In eri rajoissa.

Kuvattu kotimaan automaattikoneiden työluokka on laillistettu standardin GOST R 50345—2010 vaatimuksilla. Ulkomaiset valmistajat käyttävät myös samanlaista välitöntä katkaisua, mutta nykyiset standardit ja sammutusajat voivat vaihdella, mikä on määritelty maidensa standardissa tai IEC 60947-2.

Nykyinen rajoittava luokka

Katkaisijan hetkellisen virransuojan suojausnopeus on sidottu teollisuusverkon sinimuotoisen harmonisen taajuuteen ja se on merkitty yhdellä numerosta: 1, 2 tai 3. Tämä kuva osoittaa vakioharmonisen puoliaallon osan, jonka aikana laukaisun tulisi tapahtua.

Virtaa rajoittava kone 3 on nopein - se toimii 1/3 puolijaksosta. Ominaisuus 2 ilmaisee sen puolikkaan ja 1 - puoliaallon koko pituuden.

Edellytykset katkaisijan läpi kulkevien virtojen rajoittamiseksi

Tärkeä kohta kuormitusvirroilla toimivien katkaisijoiden toiminnassa on niihin kytketyn piirin huomioiminen, jolla on jo jonkin verran erityistä vastusta. Sen arvo rajoittaa katkaisun toimintaa hätätilassa, ja jossain vaiheessa se ei salli syöttöjännitteen poistamista ajoissa vaurioituneista laitteista.

Esimerkki tällaisesta osasta on syöttömuuntajan lähteen käämin aktiivinen vastus kaikilla kytketyillä sähköverkon kaapeleilla ja johdoilla, jotka on koottu liitäntälaatikoihin ja kytkentärasioiden ja paneelien kiinnittimiin asuntokanavan pistorasioihin saakka. Sen asiantuntijat soittavat silmukka vaihe nolla.

Jotta arvo voidaan ottaa huomioon katkaisijan oikeassa asetuksessa ja toiminnassa, käytetään erityisiä laitteita - tämän silmukan vastusmittarit.

Niiden mittauksen avulla voit ottaa huomioon johtojen lisäresistanssin aiheuttaman korjauksen, mikä tarkoittaa, että voit tarkasti ottaa huomioon hätätilassa kulkevat virrat virtakoskettimien ja virrankatkaisimen suojausten kautta.

Kuinka katkaisija tarkistetaan sen läpi kulkevien virtojen varalta

Valmistumisen jälkeen minkä tahansa valmistajan tuotteet voidaan kuljettaa pitkiä matkoja tai varastoida varastoissa pitkään ennen niiden asentamista sähköpiiriin. Tänä aikana sen laatu voi heikentyä teknisten ominaisuuksien rikkomisen takia.

Siksi virrankatkaisimien, kun ne on asennettu piiriin ennen sen käyttöönottoa, on tehtävä terveystarkastus, jota yleensä kutsutaan lastaamiseksi.

Tätä tarkoitusta varten sähkölaboratoriossa kootaan erityinen järjestelmä koneen lastaamiseksi tai käytetään yhtä monista kiinteiden tai kannettavien telineiden malleista.

Katkaisija tarkistetaan kotelossa ilmoitetun nimellisvirran suhteen. Sen on kestävä arvo pitkään.

Sitten kone altistuu ylikuormituksille ja oikosulkuvirroille, jotka sen on kestettävä käytön aikana. Samanaikaisesti ne mitataan ja kirjataan selvästi:

1. lämpövapautussuojausten toimintavirrat ja virran katkaisu;

2. on poissa koneesta hätätilanteen simuloinnin hetkestä lähtien.

Joidenkin konemallien avulla voit säätää lähtöparametreja lastauksen aikana. Esimerkiksi tietyntyyppisissä lämpövapautuksissa on ruuvikiinnitys, jonka avulla voit säätää bimetallilevyn käytön ohjearvoa tietyissä rajoissa.

Kaikki mitatut ominaisuudet rekisteröidään suurella tarkkuudella mittalaitteilla ja tallennetaan todentamisprotokollaan verrattuna GOST: n vaatimuksiin. Heidän analysointinsa jälkeen annetaan todistus päätelmällä soveltuvuudesta.

Koneen lataaminen kuormitettuna antaa sinun tunnistaa avioliitto, estää tulipalo- ja sähkövammoja.

Siten katkaisijoiden läpi kulkevat virrat otetaan huomioon suunnittelussa, valmistuksessa, testauksessa ja toiminnassa. Tätä varten otetaan huomioon ehdot, joita GOST vaatii:

• nimellisvirta;

• ylikuormitus;

• oikosulkuvirta;

• laukaisuvirtasuojaus;

• vian sammutusaika.