Il dispositivo e il principio di funzionamento dell'interruttore

Per un elettricista, l'attrezzatura di commutazione è uno dei principali dispositivi con cui devi lavorare. Gli interruttori automatici svolgono sia il ruolo di commutazione che di protezione. Non un singolo quadro elettrico moderno può fare a meno di macchine automatiche. In questo articolo vedremo come è progettato e gestito un interruttore.

definizione

Un interruttore automatico è un dispositivo di commutazione progettato per proteggere i cavi da correnti critiche. Ciò è necessario per evitare danni ai conduttori conduttori di fili e cavi in ​​caso di guasti interfase e di terra.

È importante:Il compito principale dell'interruttore automatico è proteggere la linea del cavo dagli effetti delle correnti di corto circuito.

Le caratteristiche principali degli interruttori automatici sono:

• Corrente nominale (1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 35, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 250, 400, 630 , 1000, 1600, 2500, 4000, 6300);

• Tensione di commutazione;

• Caratteristica corrente temporale.

Le macchine sono maggiormente utilizzate nelle reti elettriche domestiche e industriali con una tensione di 220/380 volt. Le tensioni sono indicate per le reti elettriche domestiche. All'estero possono variare. Le linee ad alta tensione utilizzano circuiti a relè e trasformatori di corrente. Caratteristica corrente-tempo Riflette su quale periodo di tempo ea quale entità della corrente rispetto a quella nominale si apriranno i suoi contatti. Un esempio è mostrato nella figura seguente:

Principio di funzionamento

Un interruttore (AB) è un dispositivo di commutazione che contiene due tipi di protezione:

• Rilascio elettromagnetico

• Rilascio termico

Ognuno di loro svolge lo stesso lavoro - aprendo i contatti di potenza, ma in condizioni diverse. Consideriamoli in modo più dettagliato.

Quando le correnti scorrono attraverso l'interruttore al di sotto della corrente nominale, i suoi contatti verranno chiusi indefinitamente. Ma con un leggero eccesso di corrente rilascio termicorappresentati da una piastra bimetallica li aprirà.

Maggiore è la corrente che fluisce attraverso i contatti dell'interruttore, più veloce si riscalda la piastra bimetallica - questo è descritto durante la caratteristica corrente ed è indicato dalla velocità della macchina (lettera sulla corrente nominale nella marcatura). A seconda del sovraccarico della macchina, il tempo necessario per spegnersi dipende da essa, può essere di decine di minuti o può essere di pochi secondi.

Il rilascio elettromagnetico è innescato da un rapido aumento della corrente. L'ampiezza della sua corrente di funzionamento è di ordini di grandezza superiori alla corrente nominale.

Questo pone la domanda: "Allora perché la macchina dovrebbe avere due protezioni, se puoi semplicemente progettarla in modo che si spenga immediatamente quando viene superata la corrente nominale?"

Ci sono due risposte a questa domanda:

1. La presenza di due protezioni aumenta l'affidabilità del sistema nel suo insieme.

2. Quando si collegano i dispositivi a un interruttore automatico, le correnti che cambiano durante l'avviamento e il funzionamento in modo da evitare falsi allarmi. Ad esempio, nei motori elettrici, la corrente di avviamento può essere decine di volte superiore alla corrente nominale e durante il loro funzionamento possono verificarsi sovraccarichi a breve termine sull'albero (ad esempio un tornio). Quindi, con un avvio prolungato, anche la macchina verrà espulsa.

dispositivo

L'interruttore automatico è costituito da:

• Casi (nella figura - 6).

• Terminale per il collegamento di conduttori conduttivi (nella figura - 2).

• Contatti di potenza (nella figura - 3, 4).

• Camera ad arco (nella figura - 8).

• Leve collegate a pulsanti o bandiere per l'accensione e lo spegnimento (chiusura e apertura dei contatti) (nella figura - 1 e a cosa è collegata).

• Sezionatore termico (nella figura - 5).

• Sezionatore elettromagnetico (nella figura - 7).

Il numero 9 indica il fermo per il montaggio su una guida din.

L'alimentazione è collegata ai terminali (di solito quelli superiori, in pratica, non importa davvero), il carico è collegato ai terminali sul lato opposto. La corrente passa attraverso i contatti di potenza, la bobina del sezionatore elettromagnetico, il sezionatore termico.

La protezione elettromagnetica è realizzata sotto forma di una bobina di filo di rame, è avvolta su un telaio all'interno del quale è situato un nucleo mobile. La bobina contiene da diverse unità a un paio di dozzine di giri, a seconda della sua corrente nominale. Inoltre, minore è la corrente nominale, maggiore è il numero di giri e minore è la sezione del filo della bobina.

Quando la corrente scorre attraverso la bobina, attorno a essa si forma un campo magnetico, che agisce sul nucleo mobile all'interno. Di conseguenza, si estende e spinge la leva, a seguito della quale si aprono i contatti di potenza. Se guardi la figura, allora la leva è sotto la bobina e quando il suo nucleo cade, il meccanismo si attiva.

La protezione termica è necessaria per le sovracorrenti continue. È una piastra bimetallica che, quando riscaldata, si piega su un lato. Quando viene raggiunto uno stato critico, preme la leva e i contatti si disconnettono. La camera d'arco è necessaria per estinguere l'arco, che si verifica a seguito dell'apertura del circuito sotto carico.

Il processo di arco dipende dalla natura del carico e dalla sua grandezza. In questo caso, quando si scollega il carico induttivo (motore elettrico), si verificano archi più forti rispetto alla commutazione del carico attivo. I gas risultanti dalla sua combustione vengono scaricati attraverso un canale speciale. Ciò aumenta significativamente la durata dei contatti di potenza.

La camera ad arco è costituita da una serie di piastre metalliche e coperture dielettriche. Conclusione In precedenza, gli interruttori automatici erano stati riparati ed era possibile assemblare diversi di quelli normalmente funzionanti da diversi. È stato possibile regolare e sostituire i contatti di potenza e i suoi altri componenti.

Attualmente, le macchine sono racchiuse in un cast non separabile o in una scatola rivettata. La loro riparazione è impraticabile, complicata e richiederà molto tempo. Pertanto, le macchine vengono semplicemente sostituite con nuove.

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