Urządzenie i zasada działania wyłącznika

Dla elektryka przełączanie urządzeń jest jednym z głównych urządzeń, z którymi musisz pracować. Wyłączniki pełnią zarówno funkcję przełączającą, jak i ochronną. Żaden nowoczesny panel elektryczny nie może obejść się bez automatów. W tym artykule przyjrzymy się projektowaniu i działaniu wyłącznika.

Definicja

Wyłącznik automatyczny to urządzenie przełączające zaprojektowane w celu ochrony kabli przed prądami krytycznymi. Jest to konieczne, aby uniknąć uszkodzenia przewodzących przewodów drutów i kabli w przypadku zwarć międzyfazowych i zwarć doziemnych.

Ważne:Głównym zadaniem wyłącznika jest ochrona linii kablowej przed skutkami prądów zwarciowych.

Główne cechy wyłączników to:

• Prąd znamionowy (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);

• Napięcie przełączające;

• Charakterystyka prądu czasowego.

Maszyny są najczęściej stosowane w domowych i przemysłowych sieciach energetycznych o napięciu 220/380 woltów. Napięcia podano dla krajowych sieci energetycznych. Za granicą mogą się różnić. Linie wysokiego napięcia wykorzystują obwody przekaźnikowe i przekładniki prądowe. Charakterystyka czasowo-prądowa Odzwierciedla, po jakim czasie i przy jakim natężeniu prądu w stosunku do znamionowego jego styki się otworzą. Przykład tego pokazano na poniższym rysunku:

Zasada działania

Wyłącznik automatyczny (AB) to urządzenie przełączające, które zawiera dwa rodzaje zabezpieczeń:

• Uwolnienie elektromagnetyczne.

• Uwolnienie termiczne.

Każdy z nich wykonuje tę samą pracę - otwiera styki mocy, ale w różnych warunkach. Rozważmy je bardziej szczegółowo.

Kiedy prądy przepływają przez wyłącznik poniżej prądu znamionowego, jego styki zostaną zamknięte na czas nieokreślony. Ale z niewielkim nadmiarem prądu uwalnianie termicznereprezentowany przez bimetaliczną płytę je otworzy.

Im większy prąd płynie przez styki wyłącznika, tym szybciej płyta bimetaliczna nagrzewa się - jest to opisane podczas charakterystyki prądu i jest wskazywane przez prędkość maszyny (litera o prądzie znamionowym w oznaczeniu). W zależności od tego, jak bardzo urządzenie jest przeciążone, zależy od tego czas potrzebny do wyłączenia, może to być kilkadziesiąt minut lub kilka sekund.

Uwolnienie elektromagnetyczne jest wyzwalane przez szybki wzrost prądu. Wielkość jego prądu roboczego jest o rząd wielkości większa niż prąd znamionowy.

To nasuwa pytanie: „Dlaczego więc maszyna powinna mieć dwie zabezpieczenia, jeśli można ją tak zaprojektować, aby wyłączała się natychmiast po przekroczeniu prądu znamionowego?”

Istnieją dwie odpowiedzi na to pytanie:

1. Obecność dwóch zabezpieczeń zwiększa niezawodność systemu jako całości.

2. Podczas podłączania urządzeń do wyłącznika, prąd, który zmienia się podczas rozruchu i pracy, tak że nie ma fałszywych alarmów. Na przykład w silnikach elektrycznych prąd rozruchowy może być kilkadziesiąt razy większy niż prąd znamionowy, a podczas ich działania mogą wystąpić krótkotrwałe przeciążenia wału (na przykład tokarki). Następnie, przy dłuższym starcie, maszyna również zostanie znokautowana.

Urządzenie

Wyłącznik składa się z:

• Obudowy (na rysunku - 6).

• Zacisk do podłączenia przewodów przewodzących (na rysunku - 2).

• Styki mocy (na rysunku - 3, 4).

• Komora łukowa (na rysunku - 8).

• Dźwignie połączone z przyciskami lub flagami do włączania i wyłączania (zamykanie i otwieranie kontaktów) (na rysunku - 1 i do czego jest podłączony).

• Odłącznik termiczny (na rysunku - 5).

• Odłącznik elektromagnetyczny (na rysunku - 7).

Liczba 9 oznacza zatrzask do montażu na szynie DIN.

Zasilanie jest podłączone do zacisków (zwykle górnych, w praktyce tak naprawdę nie ma znaczenia), obciążenie jest podłączone do zacisków po przeciwnej stronie. Prąd przepływa przez styki mocy, cewkę odłącznika elektromagnetycznego, odłącznik termiczny.

Ochrona elektromagnetyczna wykonana jest w postaci cewki z drutu miedzianego, nawijana jest na ramę, w której znajduje się ruchomy rdzeń. Cewka zawiera od kilku jednostek do kilkudziesięciu zwojów, w zależności od prądu znamionowego. Ponadto, im mniejszy prąd znamionowy, tym więcej zwojów i mniejszy przekrój drutu cewki.

Kiedy prąd przepływa przez cewkę wokół niego, powstaje pole magnetyczne, które działa na poruszający się rdzeń wewnątrz. W rezultacie wysuwa się i popycha dźwignię, w wyniku czego styki mocy otwierają się. Jeśli spojrzysz na figurę - wtedy dźwignia znajduje się poniżej cewki, a gdy jej rdzeń opada - mechanizm zostaje aktywowany.

Zabezpieczenie termiczne jest potrzebne w przypadku ciągłych przetężeń. Jest to płyta bimetaliczna, która po podgrzaniu zgina się na bok. Po osiągnięciu stanu krytycznego popycha dźwignię i styki rozłączają się. Komora łukowa jest potrzebna do gaszenia łuku, który powstaje w wyniku otwarcia obwodu pod obciążeniem.

Proces wyładowania łukowego zależy od charakteru ładunku i jego wielkości. W takim przypadku, gdy obciążenie indukcyjne (silnik elektryczny) jest odłączone, powstają silniejsze łuki, niż podczas przełączania obciążenia aktywnego. Gazy powstałe w wyniku jego spalania są odprowadzane specjalnym kanałem. To znacznie wydłuża żywotność styków mocy.

Komora łukowa składa się z zestawu metalowych płyt i pokryw dielektrycznych. Wniosek Wcześniej naprawiono wyłączniki automatyczne i możliwe było złożenie kilku normalnie funkcjonujących z kilku. Możliwe było dostosowanie i wymiana styków zasilania i jego innych elementów.

Obecnie maszyny są zamknięte w nierozdzielnej obudowie odlewanej lub nitowanej. Ich naprawa jest niepraktyczna, skomplikowana i zajmie dużo czasu. Dlatego maszyny są po prostu zastępowane nowymi.

Zobacz także:

Niezwykła historia konwencjonalnego wyłącznika

Oznaczanie wyłączników: znaczenie i interpretacja

Jak brane są pod uwagę prądy wyłączników