Neobična priča o konvencionalnom prekidaču

Evolucija zaštitnog sredstva: od Edisonovih do danas

Prekidač je toliko nam poznat da se čini da u njemu nema ništa zanimljivo. No prije nego što je prekidač stekao svoj moderan izgled i nastanio se u svakom domu, u uredima, školama, trgovačkim centrima i poduzećima, prošao je dugu evoluciju.

1836-1899 gg.

Prvi linijski prekidač izumio je Amerikanac Charles Grafton Page. 1838. stvorio je razbijač - u stvari spremnik žive s kontaktnom šipkom. Kako se struja povećavala, pojavilo se elektromagnetsko polje zbog čega se štap dizao iz žive. Krug se otvorio, a kad je magnetsko polje nestalo, svi su se elementi vratili na svoja mjesta.

Kasnije su se pojavili prototipovi osigurača. Njihov je uređaj patentirao Thomas Edison 1880. godine: topljivi umetak izrađen od folije ili žice stavljen je u staklenu tikvicu. Izvana je osigurač nalikovao poznatoj žarulji, ali s prividnom primitivnošću pružao je prekid mreže tijekom preopterećenja: umetak je izgorio - krug se otvorio.

Krajem 19. stoljeća pojavili su se prekidači s automatskom zaštitom od kratkog spoja. Bio je to uređaj s opružnim kontaktima koje je kvaka držala na mjestu. Pod utjecajem elektromagneta otvorio je i aktivirao probijajuću oprugu. Ovaj se princip pokazao toliko učinkovitim da se još uvijek koristi u industrijskim prekidačima.

Charles Grafton Page pištolj

1900-1910 gg.

Početkom dvadesetog stoljeća u Europi je započeo pravi procvat prekidača. Na svjetskoj izložbi u Parizu Electric b. Schukkert u Nürnbergu ”predstavio je trofazni generator s novim osiguračem.

Časopis "Električnost" iz 1902. godine izvijestio je: "Sekundarno uključivanje prekidača nakon što je pao iz kruga moguće je samo kada je stvarno uklonjen uzrok kratkog spoja ili druge štete. Uređaj je vrlo osjetljiv. Uvijek djeluje istom strujom. Pomoću posebnog vijka uređaj se može isporučiti na bilo koji broj ampera do 2000 ”.

1910. godine pojavila se sklopka s dva releja. Uređaj je odmah isključio mrežu samo s velikim zagušenjima. Ako se snaga u mreži malo povećala, prekidač se uključio s podesivim kašnjenjem.

U istom razdoblju izumitelji razmišljaju o tome kako riješiti problem električnog luka, koji nastaje kada se kontakti otvore i unište elemente prekidača. I Mihail Dolivo-Dobrovolsky izmišlja spravljački uređaj: metalna mreža izolacijskog materijala s uskim prorezima gasi električni luk drobeći ga u male dijelove.

Prekidači na početku 20. stoljeća

1911-1920 gg.

Godine 1911. prvi je prekidač ulja predstavljen na izložbi u Torinu. Francuzi su pokazali dvije mogućnosti odjednom: trofazna na 25 kV i jednofazna na 45 kV kapaciteta 10 kVA. Ulazni, kontaktni i sigurnosni sustavi u takvom prekidaču postavljeni su u uzemljen rezervoar s uljem, koji je bio pod pritiskom. Spremnik za ulje služio je ne samo za gašenje luka, već i za izoliranje živih dijelova.

Jednostavni, pouzdani i jeftini, ovi osigurači imali su i niz značajnih nedostataka: mogli su eksplodirati, bili su opasni od požara i imali su vrlo impresivne dimenzije.

1914. godine isti je Dolivo-Dobrovolsky izumio deionsku rešetku sa posebnim elektromagnetima za uvlačenje električnog luka u otvor lučne komore. Tehnologija pomaže da se luk što učinkovitije ugasi.Princip primjenjen prije 105 godina i danas se koristi u prekidačima.

1921-1945 gg.

Njemački inženjeri Hugo Stotz i Heinrich Schachtner napravili su revoluciju: kombinirali su termičke i magnetske sklopke u jednu jedinicu za višekratnu upotrebu. Kao rezultat toga, uređaji su se počeli zaštititi ne samo od preopterećenja (kao što su radili njihovi prethodnici s jednim toplinskim otpuštanjem), već i od kratkog spoja. Sada umetak nije bilo potrebno mijenjati nakon svake operacije - bilo je dovoljno pritisnuti gumb i ponovno pokrenuti prekidač.

Hugo Stotz prekidač

Nijemci su dobili patent za izum 1924. godine, a četiri godine kasnije na tržištu se pojavio prvi modularni prekidač na svijetu, koji je tada proizveden bez strukturalnih promjena gotovo 30 godina.

Reklamiranje prekidača Hugo Stotz u 20-ima i 30-ima godina XX. Stoljeća

U 1930-ima su se pojavile lučne komore za gašenje iskre koje se javljaju kad se uređaj pokrene, a pojavile su se i kontaktne pločice izrađene od materijala koji sadrži srebro.

Prema Denisu Nikitinu, stručnom inženjeru - jednom od vodećih proizvođača i dobavljača električne i rasvjetne tehnike, u naše se doba čisto srebro ne upotrebljava u proizvodnji prekidača zbog niskog tališta i brzog uništavanja tijekom paljenja luka.

U modernim se uređajima za povećanje otpornosti kontaktne skupine koristi legura srebra s vatrostalnom tvari (metalna ili nemetalna). Na primjer, serijski prekidači koriste lemilice izrađene od materijala koji sadrži srebro, što povećava otpornost kontaktne skupine na trošenje i smanjuje prijelazni otpor. Sukladno tome, povećava se vijek trajanja prekidača, povećava se i njegova pouzdanost.

Hugo Stotz patent za prekidač

Oglašavanje Stotz prekidača na razglednicama

1946-1975 gg.

U Rusiji je razvoj tehnologije slijedio nešto drugačiji put. U poslijeratnom razdoblju široko su se koristili prekidači AB25. Ispuštanja u njima bila su samo toplinska, stoga su ovi uređaji pouzdano zaštićeni samo od preopterećenja.

Kratki spojevi postali su problem: električna mreža mora se otvoriti trenutno, ali bimetalnoj ploči toplinskog otpuštanja potrebno je vrijeme da se zagrije i radi. Prekidač struje kratkog spoja s takvim otpuštanjem, naravno, isključen, ali požar u ožičenju mogao je započeti i ranije.

Što se tiče lučnih komora sovjetskih prekidača 1950-1960-ih, one su sadržavale mali broj ploča. Učinkovitost izumiranja luka u ovom je slučaju mala zbog malog drobljenja.

U modernim lučnim komorama ima puno više ploča, dok inženjeri pokušavaju pronaći optimalnu ravnotežu između povećanog broja ploča za učinkovitost lučenja i kompaktnosti prekidača.

Prekidači u prvoj polovici 20. stoljeća

Automatski prekidač STOTZ-KONTAKT iz 1952. godine izdavanja

ABB prekidač

Reklamni prekidači u Njemačkoj 70-ih godina XX stoljeća

1976-1991 gg.

Tijekom sljedećih 20 godina, vektor razvoja prekidača u svijetu pomaknuo se prema poboljšanju performansi, poboljšanju sustava za stiskanje i kontakt, nastanku pogona. Ali kod nas je to razdoblje obilježeno širenjem sklopki AE1031.

Automatski prekidač AE1031

Njihovo oslobađanje i dalje je bilo samo termičko, ali postojala je i temeljna razlika - odsutnost lučne komore.

Kad se uređaj pokrene, njegovi se kontakti razlikuju na većoj udaljenosti od uređaja prethodne generacije, a luk se gasi. Takvi prekidači nose se sa svojim zadatkom i još uvijek se nalaze u stambenim pločama stambenih zgrada.

AE1031 sklopka u rastavljenom obliku

„Bolje je zamijeniti takav prekidač modernim koji je opremljen elektromagnetskim oslobađanjem i zračnom komoru. Opterećenja su se znatno povećala i povećala se struja kratkog spoja ", objašnjava Denis Nikitin (IEK GROUP), - Da bi se osigurala sigurnost električnih mreža, prekidači zahtijevaju pouzdan rad i brzinu. Moderni uređaji djeluju s kratkim spojem gotovo trenutno - za 0,1 sekundu ".

Proširena lučna komora VA47-60 IEK® osigurača

Od 1990-ih ovih dana

1990-ih Rusija je napravila ogroman napredak u dizajnu i proizvodnji prekidača, usvojivši najbolje prakse stranih tvrtki i uvodeći vlastite tehnologije koje udovoljavaju zahtjevima domaćeg tržišta.

Većina modernih kućnih prekidača ima toplinska i elektromagnetska oslobađanja, istovremeno štite mrežu od preopterećenja i kratkog spoja.

Za njih proizvođači proizvode dodatne module koji proširuju funkcionalnost prekidača.

Na primjer, izumljene su putne jedinice kojima se može daljinski upravljati. Omogućuju vam otvaranje kruga na daljinu i neophodni su za vrijeme požara, kada trebate isključiti ventilaciju ili otvoriti zaključavanje elektromagnetskih vrata, ali nema zaštite štitnika.

Moderni BA47-60M IEK®

Impuls iz sustava zaštite od požara dovodi se do neovisnog ispuštanja i pušta prekidač. Primjer je montiranje bez vijaka s opsegom radnog napona 161–253 V, koji se koristi za pokretanje jednog, dva, tri ili četiri polna prekidača serije BA47-29 i BA47-100 IEK®.

Mehanička otpornost na habanje modernih prekidača dizajnirana je za ne manje od 20.000 ciklusa, a električna za manje od 6000. Vodeći proizvođači uspjeli su postići tako impresivne pokazatelje zahvaljujući posebnom dizajnu kućišta s poboljšanim prijenosom topline i dodatnom zaštitom od izgaranja iza luka ( toplina se uklanja putem plastičnih i metalnih ploča).

Evolucija lučnih komora se nastavlja: povećava se broj ploča u njima, na izlazu se postavljaju dvostruke rešetke za gašenje iskre, koje povećavaju požarnu sigurnost uređaja, sprječavajući izgaranje proizvoda luka koji izgaraju.

Sustavi automatske kontrole karakteristika (ovisno o radnim uvjetima) sve se više uvode u moderne uređaje, mikroprocesori se sve više koriste za modeliranje luka i pojavu trofaznih strojeva s vremenom odziva 1 ms. Evolucija prekidača se nastavlja.

Materijal pripremio press služba IEK GRUPE