Over elektrische beveiligingsapparatuur voor dummy's: stroomonderbrekers

Veel mensen herinneren zich Sovjet-stroomonderbrekers - stekkers. In plaats van gewone keramische pluggen werden ze in het schild van een elektrische meter geschroefd. Het was een compromisoplossing, die over het algemeen zijn vruchten heeft afgeworpen. Dankzij dit werden stekkers inderdaad "herbruikbaar", en zonder het bestaande ontwerp van het elektrische paneel te wijzigen. Over het algemeen is de uitvinder van automatische beveiligingsinrichtingen ABB, die in 1923 een kleine stroomonderbreker heeft gepatenteerd. Sindsdien is er veel tijd verstreken, maar het werkingsprincipe van de stroomonderbreker is ongewijzigd gebleven - het herstel van de normale werking met één handbeweging.

Een stroomonderbreker is een elektrisch schakelapparaat dat is ontworpen om stroom onder normale omstandigheden te geleiden en om elektrische installaties automatisch uit te schakelen wanneer kortsluitstromen en overbelastingen optreden. De meest voorkomende en populaire van vandaag zijn stroomonderbrekers die zijn gemonteerd op een 35 mm DIN-rail in een verdeelpaneel.

De belangrijkste parameter van stroomonderbrekers is de nominale stroom. Dit is een stroom waarvan de waarde in een bepaald circuit als normaal wordt beschouwd, d.w.z. waarvoor elektrische apparatuur is ontworpen. Voor elektrische installaties in woongebouwen kan de nominale stroom (In) van een stroomonderbreker 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 63 A zijn. Meestal worden stroomonderbrekers gebruikt in het bereik 16 - 63A zoals voor eenfase verbruikers, en driefasig. Er is ook een parameter als de nominale spanning –220/230 V of 380/400 V.

Het uiterlijk van eenfase- en driefasige stroomonderbrekers wordt weergegeven in de afbeelding:

Stroomonderbrekers onderbreken het circuit wanneer de stroom erin de toelaatbare waarde overschrijdt. Deze situatie doet zich voor wanneer meer dan het toegestane aantal consumenten is ingeschakeld of tijdens een kortsluiting. Tegelijkertijd treden verschillende processen op, waardoor het noodzakelijk is om twee soorten beveiliging in stroomonderbrekers te gebruiken - thermisch en elektromagnetisch.

Wanneer het stroomverbruik meer dan driemaal de nominale waarde is, wordt de thermische afgifte van de stroomonderbreker geactiveerd. Het principe van zijn actie: het circuit wordt verbroken door een bimetaalplaat, die van vorm verandert door verwarming door stroom te laten passeren. Het beveiligingsapparaat kan een stroom vrij lang doorlaten, iets hoger dan het nominale vermogen, waardoor valse alarmen kunnen worden voorkomen, maar met een verdere toename van de stroom zal het de belasting ontkoppelen. Daarom heeft thermische bescherming een vrij grote traagheid met betrekking tot overstromingen

Bij een aanzienlijk hogere stroom (tijdens kortsluiting) is de traagheid van de bescherming een groot minpunt, daarom wordt voor dit geval een elektromagnetische afgifte gebruikt. In tegenstelling tot thermisch heeft het onmiddellijke actie.

De elektromagnetische afgifte bestaat uit een solenoïde (elektromagneet), waarvan de kern een beweegbaar contact raakt en het circuit opent. Maar het is niet zo eenvoudig. De elektromagneet zou immers op een bepaalde stroom moeten werken. De onderste drempel, te oordelen naar het feit dat thermische beveiliging tot 3 In wordt geactiveerd, zal precies deze waarde hebben. Hoe zit het met de bovenste drempel? Hier komt nog een kenmerk van AB naar voren - het type machine.

Er zijn drie soorten stroomonderbrekers - "B", "C" en "D". Type B stroomonderbrekers hebben een elektromagnetische uitschakeling in het bereik van 3 tot 5 In. Type C heeft een bereik van 5 tot 10 inch. Ten slotte wordt type "D" geactiveerd in het bereik van 10 tot 50 In.In een concreet voorbeeld ziet het er als volgt uit - als we twee stroomonderbrekers op 25A van klasse "B" en "C" hebben, dan zal wanneer een kortsluiting optreedt, de eerste uitschakelen wanneer de kortsluitstroom 75 tot 125 A bereikt, en de tweede - van 125 A en boven. De kortsluitstroom, die de stroomonderbreker aankan zonder de prestaties in gevaar te brengen, definieert de "nominale onderbrekingscapaciteit" - een ander kenmerk van de stroomonderbreker. Hoe beter deze parameter, hoe betrouwbaarder de schakelaar. Het proces van het vrijgeven van de contacten vindt zeer snel plaats, terwijl de kortsluitstroom geen tijd heeft om de maximale waarde te bereiken.

Stroomonderbrekers "B" en "C" zijn geïnstalleerd in de netwerken van woongebouwen. Type "B" wordt gebruikt als er geen inschakelstromen zijn vanwege de opname van motoren. Type "C" wordt aanbevolen voor de bescherming van stroomverbruikers met kleine inschakelstromen. En het laatste type "D" wordt voornamelijk geïnstalleerd in industriële gebouwen waar krachtige motoren zijn betrokken.

Een belangrijk onderdeel van elke stroomonderbreker is de booguitdovingskamer. Zoals u begrijpt, vormt zich tijdens een kortsluiting een boog en voor hoe kort deze niet zou hebben bestaan, heeft dit effect een negatieve invloed op de algehele betrouwbaarheid van de stroomonderbreker en dus op de levensduur ervan. De boogdovingskamer bestaat uit een reeks parallelle, metalen platen die van elkaar zijn geïsoleerd. Daarin is de boog verdeeld in een reeks van vele kleine bogen. Ze gaan onmiddellijk uit vanwege de kleine hoeveelheid spanning tussen aangrenzende platen. Dit is het klassieke ontwerp van vonkenvangers.

Naast automatische uitschakeling kan een stroomonderbreker handmatig worden geactiveerd. Daarom wordt de stroomonderbreker een schakelbeveiligingsapparaat genoemd. Naast de beschermingseigenschappen biedt het inderdaad de mogelijkheid om het circuit in de handmatige modus spanningsloos te maken, wat nodig is bij het repareren van elektrische apparatuur.

Als u een stroomonderbreker kiest, moet u duidelijk de parameters kennen waarover we het hebben gehad - nominale spanning, nominale stroom en type machine. Markering van de stroomonderbreker moet de naam of het handelsmerk van de fabrikant, de waarde van de nominale spanning, de nominale stroom, de letters B, C of D bevatten, met vermelding van het type stroomonderbreker, de nominale verbreekcapaciteit in ampères en het verbindingsdiagram, als de juiste verbindingsmethode moeilijk te begrijpen is vanuit het uiterlijk van de stroomonderbreker.

Mikhail Tikhonchuk

Vervolg van het artikel: Over elektrische beveiligingsapparatuur voor "dummies": reststroomapparaat (RCD)