Как се вземат предвид токовете за прекъсвачи

Токът, преминаващ през прекъсвача, се определя от добре известния закон на Ом чрез стойността на приложеното напрежение, отнасяща се към съпротивлението на свързаната верига. Тази теоретична позиция на електротехниката е основата за работата на всяка машина.

На практика мрежовото напрежение, например 220 волта, се поддържа от автоматични устройства на енергоснабдителната организация в рамките на стандартите, определени от държавните стандарти, като това варира леко в този диапазон. Преминаването извън GOST се счита за неизправност, злополука.

Прекъсвачът се врязва във фазовия проводник на захранването на лампи, контакти и други консуматори. Когато електрическата самобръсначка първо се захранва от контакта, а след това прахосмукачката за измиване, след това и в двата случая през машината протича ток в затворен кръг между фаза и нула.

Но, в първия случай той ще бъде сравнително малък, а във втория ще бъде значителен: тези устройства се различават по устойчивост. Те създават различно натоварване. Стойността му се следи непрекъснато от защитата на машината, осъществявайки нейното изключване, когато е ненормална.

Как протича токът през прекъсвача

В структурно отношение машината е проектирана така, че токът действа върху последователно разположени елементи. Те включват:

• клеми за свързване на проводници със затягащи винтове;

• захранващи контакти с подвижна и неподвижна част;

• биметална термична плоча;

• електромагнит за изключване на ток на късо съединение;

• свързване на токови проводници.

Текущият път през прекъсвача е показан на снимката с конвенционални червени стрелки.

Подвижните силови контакти се притискат към неподвижните, създавайки непрекъсната електрическа верига, само след като операторът ръчно завърти лоста за управление. Предпоставка за включване е отсъствието на аварийни ситуации в комутираната верига. Ако се появят, защитата веднага започва да работи при автоматично изключване. Няма друг начин да включите машината.

Но прекъсването на тези контакти чрез обезценяване на доставката на фазов потенциал за потребителите може да стане по два начина:

• ръчно, връщайки в първоначалното положение лоста за управление;

• автоматично от задействане на защити.

Как се създават и работят структурни елементи на прекъсвач

Захранващи контакти

Те, подобно на целия дизайн на прекъсвача, са проектирани да предават строго ограничена мощност. Невъзможно е да го превишите, защото в обратния случай машината ще се провали - ще изгори.

Техническата характеристика, ограничаваща максималната мощност, преминаваща през силовите контакти, е индикатор, наречен „Крайната способност за счупване“. Обозначава се с индекс "Icu".

Стойността на максималния капацитет на прекъсване на прекъсвача се определя при проектирането му от стандартна серия от токове, обикновено измервани в килоампери. Например Icu може да бъде 4 или 6, или дори 100 или повече kA.

Тази стойност е посочена директно от предната страна на машината, както и други характеристики на настройките на текущите стойности.

Така че чрез силовите контакти на машината, показани на снимката, електрически ток от нула до 4000 ампера може безопасно да премине. Самият AB обикновено ще го издържи и ще го изключи в случай на аварийна ситуация вътре в свързаното окабеляване с потребителите.

За тази цел е въведено разграничение между токовете, преминаващи през силови контакти в:

1. номинална и работеща;

2. аварийна ситуация, включително претоварване и късо съединение.

Какъв е номиналният ток на прекъсвача

Всяка машина е създадена да работи при определени технически условия. Той трябва надеждно да осигури преминаването на тока на работния товар, протичащ както през електрическото окабеляване, така и през свързаните консуматори.

Когато избират автоматична машина за домакинска мрежа, потребителите често вземат предвид проводимите свойства на окабеляването или само силата на електрическите уреди, като правят грешка: необходимо е да се анализират изчерпателно и двата въпроса. Защото превключвателят е автоматично устройство, което вече е настроено да работи при достигане на определени текущи стойности.

Когато тези условия все още не са достигнали и работният ток през машината е по-малък. от долната граница на прекъсване, захранващите контакти са надеждно затворени. Горната граница на този работен диапазон обикновено се нарича номинален ток, обозначаващ In.

Цифрата „16“, показана на снимката, означава, че токовете, преминаващи през захранващите контакти, до 16 ампера, ще бъдат надеждно предадени от прекъсвача към свързаните консуматори чрез електрически проводници.

Това е функция на самата машина. И собственикът на електрическата инсталация и сервизният електротехник имат съвсем различна задача - да изберат правилния прекъсвач за натоварването и окабеляването в комплекса. В действителност, при превишаване на тези 16 ампера, ще възникнат прекъсвания от защити, които са конфигурирани да работят от различни токове, които са „вързани“ с електрически алгоритми за номиналната стойност. Прочетете повече за това тук -Избор на прекъсвачи за апартамент, къща, гараж

Как работи защитата

Всички токове, по-големи от номиналната стойност, задействат защитите. Те се наричат ​​сплитащи токове, обозначени с Iav.

За автоматично изключване в корпуса на машината се монтират два типа устройства, монтирани според различни принципи на изключване:

1. загряване и огъване на биметала с изтегляне на механичната ключалка от мрежата;

2. избиване на ключалката с механичен удар от сърцевината на електромагнита.

Термично освобождаване

Той действа поради огъването на биметалната композитна плоча при нагряване от тока, преминаващ през нея, и се охлажда чрез отделяне на топлина в околната среда.

За това освобождаване се прилага топлинна енергия, генерирана от електрически ток през преминаващия биметал. Стойността му, както знаем от закона на Жул-Ленц, зависи от:

1. електрическо съпротивление на веригата;

2. сила на протичане на тока;

3. и времето на неговото въздействие.

От тези три параметъра електрическото съпротивление в стационарен процес практически не се променя. Той се взема предвид само при теоретични изчисления. С превключването на товара токът се променя рязко. Следователно, два други параметъра са по-важни:

1. величината на електрическия ток;

2. време на протичането му.

Те се вземат под внимание специални характеристики, които се наричат ​​от тези компоненти - време-ток.

По силата на тока, протичащ през машината, и времето на нейното действие се определя не само зоната на работа на термичното освобождаване, но и електромагнитното изключване.

Основата на изчисленията е стойността на номиналния ток, избран за дизайна на прекъсвача. Работата на защитите е обвързана с неговата кратност - съотношението на преминаващия ток към номиналния ток.

Тъй като настоящите защити на прекъсвача работят над номиналния ток, многократността на тока винаги е I / In> 1.

Електромагнитно прекъсване

Работата по защита се основава на постоянното отчитане на токове, преминаващи през завоите на намотките на електромагнита. С натоварвания, които не надвишават изчислената номинална стойност, токовете, протичащи във всеки завой, създават общо магнитно поле, което не е в състояние да преодолее задържащата сила на механичния прът вътре в соленоидния корпус.

Главата на подвижния тласкач е издърпана навътре, а подвижният мощен контакт на прекъсвача е притиснат здраво към неподвижната част.

Когато силата на преминаващия ток надвишава номиналния ток на зададената стойност, общото магнитно поле, образувано вътре в намотката, рязко ще преодолее силата на задържане на пръта. Той стреля и с остър удар удря резето, издърпва го от предавка.

В резултат на удара, подвижният контакт на мощността на прекъсвача рязко се изхвърля от механичната енергия от стационарната - електрическата верига е прекъсната, а захранващото напрежение се отстранява от свързаната верига.

Как се конфигурират защитите на прекъсвача?

За да може машината ясно да издържи номиналния ток, без да създава фалшиви позитиви, защитата му се настройва на изчислените стойности.

Термично освобождаване

При избора на стандартна настройка на тока се взема предвид естеството на свързаното натоварване и се изчислява по формулата Iust = kr ∙ kn ∙ In, където kr = 1,1, и kn отчита работните условия. Той е зададен в рамките на:

• 1.1 ÷ 1.3 за вериги с краткотрайни претоварвания от стартиращи електродвигатели или подобни устройства;

• 1,1 - за резистивни вериги без претоварване или за работа на вериги за постоянен ток.

Като пример, разгледайте защитната характеристика на топлинното освобождаване на стар прекъсвач A3120.

В текущата секция от 1,3 до 10 пъти In характеристиката е представена от кривата "a", операцията се извършва с времево закъснение, което създава резерв за работа на свързани електрически уреди. С увеличаване на натоварването времето за изключване намалява от няколко минути до една секунда.

При десетократно натоварване термичното освобождаване A3120 дезактивира захранващите контакти с време от около 0,01 секунди с малка промяна в параметрите, показани на графиката, от светлочервената цветова зона. Над десет пъти увеличението на работните токове не може да ускори защитата поради механичните свойства на конструкцията на прекъсвача.

Електромагнитно прекъсване

Параметрите на характеристиката на тока за времето за електромагнитния изключващ орган също се настройват според номиналния ток. В домакинските машини моменталният ток на разделяне се разделя на три класа:

1. В, лежи в рамките на 3 ÷ 5 In;

2. С - 5 ÷ 10 В;

3. D - 10 ÷ 20 инча.

За индустриални технически устройства се създават прекъсвачи с класове:

• A, задействан при по-ниски токове от 3In;

• E и F - при по-големи кратни от 20In в различни граници.

Описаният клас работа на домашните автомати е узаконен от изискванията на GOST R 50345—2010. Чуждестранните производители също използват подобно разделение на моментални съкращения, но настоящите стандарти и времето за спиране може да варира, предвидено от стандартите на техните страни или IEC 60947-2.

Текущ ограничителен клас

Скоростта на моменталната защита на тока на прекъсвача е обвързана с честотата на синусоидалната хармоника на индустриалната мрежа и се обозначава с едно от числата: 1, 2 или 3. Тази цифра показва частта от полувълната на стандартната хармоника, по време на която трябва да се случи пътуването.

Машината за ограничаване на тока 3 е най-бърза - тя ще работи в 1/3 от полуцикъла. Характеристиката 2 показва неговата половина, а 1 - пълната дължина на полувълната.

Условия за ограничаване на токове, преминаващи през прекъсвач

Важен момент в работата на прекъсвачи, работещи на токове на натоварване, е разглеждането на свързаната към тях верига, която вече има някакво специфично съпротивление. Стойността му ще ограничи работата на изключването в авариен режим, а в един момент няма да позволи навременно отстраняване на захранващото напрежение от повредено оборудване.

Пример за такава секция е активното съпротивление на намотката на източника на захранващия трансформатор с всички свързани ядра на кабели и проводници на електрическата мрежа, сглобени върху клемни блокове и скоби на разклонителни кутии и панели до контактите на изхода на апартамента. Експертите му призовават нулева фаза на цикъл.

За да се вземе предвид стойността му с правилната настройка и работа на прекъсвача, се използват специални устройства - измерватели на съпротивлението на този контур.

Тяхното измерване ви позволява да вземете предвид корекцията, въведена от допълнителното съпротивление на проводниците, което означава, че можете точно да вземете под внимание токовете, преминаващи в авариен режим, чрез контактите на захранването и защитите на прекъсвача.

Как се проверява прекъсвачът за токове, преминаващи през него

След производството продуктите на всеки производител могат да бъдат транспортирани на дълги разстояния или да се съхраняват в складове за дълго време, преди да бъдат инсталирани в електрическа верига. През това време е възможно намаляване на качеството му поради нарушение на техническите характеристики.

Следователно прекъсвачите, когато са инсталирани във верига преди пускането й в експлоатация, трябва да преминат през здравна проверка, която обикновено се нарича зареждане.

За тази цел в електрическата лаборатория се сглобява специална схема за зареждане на машината или се използва един от многото проекти на стационарни или преносими стойки.

Прекъсвачът се проверява за номиналния ток, посочен на корпуса. Тя трябва да издържи стойността си дълго време.

Тогава машината е подложена на претоварвания и токове на късо съединение, които тя трябва да издържа по време на работа. В същото време те ясно се измерват и записват:

1. експлоатационни токове на защитите от термично освобождаване и прекъсване на тока;

2. откъсва машината от момента на симулация на спешна ситуация.

Някои проекти на машини ви позволяват да регулирате изходните параметри по време на зареждане. Например, някои видове термични освобождавания имат винтов монтаж, който ви позволява да регулирате зададената точка за работата на биметалната плоча в определени граници.

Всички измерени характеристики се записват с висока точност от измервателни уреди и се записват в протокола за проверка, сравнено с изискванията на GOST. След техния анализ се издава сертификат със заключение за годност.

Зареждането на машината под товар ви позволява да идентифицирате брака, предотвратява случаите на възможни пожари и електрически наранявания.

По този начин токовете, преминаващи през прекъсвачите, се вземат предвид при проектирането, производството, изпитването и работата. За това се вземат предвид условията, изисквани от GOST:

• номинален ток;

• претоварване;

• ток на късо съединение;

• защита на тока при пътуване;

• време за изключване