Neparasts stāsts par parasto slēdžu

Aizsardzības ierīces attīstība: no Edisona laikiem līdz mūsdienām

Slēdzis mums ir tik pazīstams, ka šķiet, ka tajā nav nekā interesanta. Bet, pirms slēdzis atrada savu moderno izskatu un apmetās katrā mājā, birojos, skolās, iepirkšanās centros un uzņēmumos, tas pārgāja garu attīstību.

1836-1899

Pirmās līnijas automātisko pārtraucēju izgudroja amerikānis Čārlzs Grafons Peidžs. 1838. gadā viņš izveidoja drupinātāju - faktiski dzīvsudraba tvertni ar kontakta stieni. Palielinoties strāvai, parādījās elektromagnētiskais lauks, liekot stienim pacelties no dzīvsudraba. Ķēde atvērās, un kad magnētiskais lauks pazuda, visi elementi atgriezās savās vietās.

Vēlāk parādījās drošinātāju prototipi. Viņu ierīci 1880. gadā patentēja Tomass Edisons: stikla kolbā tika ievietots kausējams ieliktnis, kas izgatavots no folijas vai stieples. Ārēji drošinātājs atgādināja pazīstamu spuldzi, taču ar šķietamu primitivitāti pārslodzes laikā tas nodrošināja tīkla sabrukumu: ieliktnis izdegās - ķēde atvērās.

19. gadsimta beigās parādījās automātiskie slēdži ar automātisku īssavienojuma aizsardzību. Tā bija ierīce ar atsperu kontaktiem, kurus savā vietā turēja aizbīdnis. Elektromagnēta ietekmē tas atvēra un iedarbināja laužamo atsperi. Šis princips ir izrādījies tik efektīvs, ka to joprojām izmanto rūpnieciskos slēdžos.

Čārlza Graftona Peidža mašīnpistole

1900–1910

Divdesmitā gadsimta sākumā Eiropā sākās īsts slēdžu uzplaukums. Pasaules izstādē Parīzē Electric b. Schukkert Nirnbergā ”iepazīstināja ar trīsfāzu ģeneratoru ar jaunu slēdžu.

Žurnāls "Elektroenerģija" 1902. gadā ziņoja: "Ķēdes pārtraucēja sekundārā pārslēgšana pēc tam, kad tas ir izkritis no ķēdes, ir iespējama tikai tad, kad īsais savienojums vai citi bojājumi ir tiešām novērsti. Ierīce ir ļoti jutīga. Tas vienmēr darbojas pie vienas un tās pašas strāvas. Izmantojot īpašu skrūvi, ierīci var piegādāt uz jebkuru ampēru skaitu līdz 2000 ”.

1910. gadā parādījās slēdzis ar diviem relejiem. Ierīce nekavējoties atvienoja tīklu tikai ar lieliem sastrēgumiem. Ja jauda tīklā nedaudz palielinājās, slēdzis ieslēdzās ar regulējamu kavēšanos.

Tajā pašā periodā izgudrotāji domā par to, kā atrisināt elektriskā loka problēmu, kas veidojas, kad kontakti atveras un iznīcina ķēdes pārtraucēja elementus. Un Mihails Dolivo-Dobrovolskis izgudro loka ierīci: izolācijas materiāla metāla režģis ar šaurām spraugām nodzēš elektrisko loku, sasmalcinot to mazās daļās.

Automātiskie slēdži 20. gadsimta sākumā

1911–1920

1911. gadā Turīnā izstādē tika uzrādīts pirmais naftas automātiskais pārtraucējs. Francūži demonstrēja divas iespējas uzreiz: trīsfāžu pie 25 kV un vienfāzes pie 45 kV ar jaudu 10 kVA. Ieplūdes, kontaktu un loka sistēmas šādā slēdžā tika ievietotas zemētā rezervuārā ar eļļu, kas bija zem spiediena. Eļļas tvertne kalpoja ne tikai loka dzēšanai, bet arī dzīvu daļu izolēšanai.

Šiem automātiskajiem slēdžiem, kas ir vienkārši, uzticami un lēti, bija arī vairāki nozīmīgi trūkumi: tie varēja eksplodēt, bija ugunsbīstami un bija ļoti iespaidīgi.

1914. gadā tas pats Dolivo-Dobrovolsky izgudroja dejonu režģi ar speciāliem elektromagnētiem elektriskās loka ievilkšanai loka kameras spraugā. Tehnoloģija palīdz pēc iespējas efektīvāk nodzēst loku.Aizsardzības slēdžos joprojām tiek izmantots princips, kas tika piemērots pirms 105 gadiem.

1921. – 1945

Vācu inženieri Hugo Stotz un Heinrich Schachtner veica revolūciju: viņi apvienoja termālās un magnētiskās izslēgšanas vienības vienā atkārtoti lietojamā vienībā. Tā rezultātā ierīces sāka aizsargāt ne tikai no pārslodzēm (kā to izdarīja to priekšgājēji ar vienu termisko izlaidumu), bet arī no īssavienojumiem. Tagad ieliktnis nebija jāmaina pēc katras operācijas - tas bija pietiekami, lai nospiestu pogu un restartētu slēdzi.

Hugo Stotz automātiskais pārtraucējs

Vācieši izgudrojuma patentu ieguva 1924. gadā, un četrus gadus vēlāk tirgū parādījās pirmais pasaulē modulārais automātiskais pārtraucējs, kas pēc tam tika ražots bez strukturālām izmaiņām gandrīz 30 gadus.

Hugo Stotz automātisko slēdžu reklāma XX gadsimta 20. – 30

Pagājušā gadsimta trīsdesmitajos gados parādījās arī loka kameras dzirksteles dzēšanai, kas rodas, iedarbinot ierīci, kā arī kontakta spilventiņi, kas izgatavoti no sudrabu saturošiem materiāliem.

Pēc Denisa Ņikitina, ekspertu, viena no vadošajiem elektrisko un apgaismes ierīču ražotāju un piegādātāju teiktā, mūsu laikā ķēdes pārtraucēju ražošanā tīru sudrabu neizmanto zemas kušanas temperatūras un ātras iznīcināšanas dēļ loka dedzināšanas laikā.

Mūsdienu ierīcēs kontakta grupas pretestības palielināšanai izmanto sudraba sakausējumu ar ugunsizturīgu vielu (metālisku vai nemetālisku). Piemēram, sērijas slēdžos tiek izmantoti lodmetāli, kas izgatavoti no sudrabu saturoša materiāla, kas palielina kontaktu grupas nodilumizturību un samazina pārejas pretestību. Attiecīgi palielinās slēdža kalpošanas laiks, palielinās tā uzticamība.

Hugo Stotz patents ķēdes pārtraucējam

Stotz ieslēdz pastkartes

1946–1975

Krievijā tehnoloģiju attīstība virzījās uz nedaudz citu ceļu. Pēckara periodā AB25 automātiskie slēdži tika plaši izmantoti. Izplūdes tajās bija tikai termiskas, tāpēc šīs ierīces ticami aizsargāja tikai no pārslodzēm.

Īssavienojumi kļuva par problēmu: elektriskais tīkls ir nekavējoties jāatver, bet termiskās izlaišanas bimetāla plāksnei ir nepieciešams laiks, lai tā sasildītos un darbotos. Īssavienojuma strāvas pārtraucējs ar šādu atbrīvošanu, protams, ir atvienots, bet ugunsgrēks elektroinstalācijā varētu sākties agrāk.

Attiecībā uz 1950. – 1960. Gadu padomju automātisko slēdžu loka kamerām tajos bija neliels skaits plākšņu. Loka dzēšanas efektivitāte šajā gadījumā ir maza zema saspiešanas dēļ.

Mūsdienu loka kamerās ir daudz vairāk plākšņu, savukārt inženieri mēģina atrast optimālu līdzsvaru starp palielinātu plākšņu skaitu loka veidošanas efektivitātei un ķēdes pārtraucēju kompaktumu.

Automātiskie slēdži 20. gadsimta pirmajā pusē

Automātiskais slēdzis STOTZ-KONTAKT no 1952. gada izlaišanas

ABB ķēdes pārtraucējs

Reklāmas automātiskie slēdži Vācijā XX gadsimta 70. gados

1976. – 1991

Nākamo 20 gadu laikā slēdžu attīstības vektors pasaulē ir mainījies uz veiktspējas uzlabošanu, lokveida un kontaktu sistēmu uzlabošanu, piedziņu parādīšanos. Bet mūsu valstī šo periodu iezīmēja AE1031 slēdžu izplatība.

Automātiskais slēdzis AE1031

Viņu atbrīvošana joprojām bija tikai termiska, taču bija arī būtiska atšķirība - loka loka neesamība.

Kad ierīce tiek iedarbināta, tās kontakti novirzās no lielāka attāluma nekā iepriekšējās paaudzes ierīces, un loks izdziest. Šādi slēdži tiek galā ar savu uzdevumu un joprojām ir atrodami dzīvojamo ēku dzīvokļu paneļos.

AE1031 slēdzis izjauktā formā

“Labāk ir aizstāt šādu slēdzi ar modernu, kas aprīkots ar elektromagnētisko izlaišanu un loka kameru. Ievērojami palielinājās slodzes un palielinājās īssavienojuma strāvas, ”skaidro Deniss Ņikitins (IEK GROUP). - Lai nodrošinātu elektrisko tīklu drošību, slēdžiem ir nepieciešama uzticama darbība un ātrums. Mūsdienu ierīces darbojas ar īssavienojumu gandrīz uzreiz - 0,1 sekundē. "

I47® automātiskā slēdža VA47-60 palielināta loka kamera

No 1990. gadu mūsdienām

90. gados Krievija ir veikusi milzīgu sasniegumu slēdžu projektēšanā un ražošanā, pieņemot labāko ārvalstu uzņēmumu pieredzi un ieviešot savas tehnoloģijas, kas atbilst vietējā tirgus prasībām.

Lielākajai daļai mūsdienu sadzīves slēdžu ir gan termiski, gan elektromagnētiski izdalījumi, tie vienlaikus aizsargā tīklu no pārslodzēm un īssavienojumiem.

Viņiem ražotāji ražo papildu moduļus, kas paplašina slēdžu funkcionalitāti.

Piemēram, ir izgudrotas ceļojuma vienības, kuras var vadīt attālināti. Tie ļauj jums atvērt ķēdi no attāluma un ir neaizstājami ugunsgrēka laikā, kad jums ir jāizslēdz ventilācija vai jāatver elektromagnētiskā durvju slēdzene, bet vairogam nav piekļuves.

Mūsdienu BA47-60M IEK®

Ugunsdrošības sistēmas impulss tiek padots neatkarīgai atbrīvošanai, un tas atbrīvo ķēdes pārtraucēju. Kā piemēru var minēt montāžu bez skrūvēm ar darba sprieguma diapazonu no 161 līdz 253 V, ko izmanto, lai ieslēgtu sērijas BA47-29 un BA47-100 IEK® viena, divu, trīs vai četru polu slēdžus.

Mūsdienu slēdžu mehāniskā izturība ir paredzēta ne mazāk kā 20 000 cikliem, bet elektriskā - ne mazāk kā 6000. Vadošajiem ražotājiem izdevās sasniegt šādus iespaidīgus rādītājus, pateicoties īpašā gadījuma dizainam ar uzlabotu siltuma pārnesi un tā papildu aizsardzību pret izdegšanu no loka ( siltumu noņem caur plastmasas un metāla plāksnēm).

Loka kameru attīstība turpinās: tajās palielinās plākšņu skaits, pie izplūdes atveres ir uzstādīti dubultā dzirksteles dzēšanas režģi, kas palielina aparāta ugunsdrošību, novēršot loka izdegšanas produktu izplūdi.

Īpašību automātiskās vadības sistēmas (atkarībā no darbības apstākļiem) arvien vairāk tiek ieviestas modernās ierīcēs, loka modelēšanai arvien vairāk tiek izmantoti mikroprocesori un trīsfāzu mašīnu parādīšanās ar reakcijas laiku 1 ms. Aizsardzības slēdža evolūcija turpinās.

Materiāls sagatavots IEK GROUP preses dienestā