Pagrindinis skirtumas tarp šių perjungimo įrenginių ir visų kitų panašių įrenginių yra sudėtingas galimybių derinys:

1. ilgą laiką palaikyti vardines apkrovas sistemoje patikimai perduodant galingus elektros srautus per jos kontaktus;

2. apsaugoti veikiančią įrangą nuo atsitiktinių gedimų elektros grandinėje, greitai atjungdami nuo jos maitinimą.

Įprastomis įrangos veikimo sąlygomis operatorius gali rankiniu būdu perjungti apkrovas grandinės pertraukikliais, suteikdamas:

    skirtingi energijos vartojimo planai;

    pakeisti tinklo konfigūraciją;

    įrangos pašalinimas iš eksploatacijos.

Avarinės situacijos elektros sistemose atsiranda akimirksniu ir spontaniškai. Žmogus nesugeba greitai reaguoti į savo išvaizdą ir imtis priemonių joms pašalinti. Ši funkcija priskiriama automatiniams įrenginiams, įmontuotiems jungiklyje.

Energetikos pramonėje įprasta skirstyti elektros sistemas pagal srovės tipą:

    pastovus;

    kintamoji sinusoidinė.

Be to, yra įrangos klasifikacija pagal įtampą:

    žema įtampa - mažiau nei tūkstantis voltų;

    aukšta įtampa – visa kita.

Visų tipų šioms sistemoms sukuriami savi grandinės pertraukikliai, skirti pakartotiniam veikimui.


AC grandinės

Remiantis perduodamos elektros galia, kintamosios srovės grandinėse grandinės pertraukikliai paprastai skirstomi į:

1. modulinis;

2. formuotame korpuse;

3. galios oras.

Moduliniai dizainai

Specifinis mažų standartinių modulių, kurių plotis dalijasi iš 17,5 mm, dizainas lemia jų pavadinimą ir dizainą su galimybe montuoti ant Din bėgio.

Vieno iš šių grandinės pertraukiklių vidinė struktūra parodyta paveikslėlyje. Jo korpusas yra visiškai pagamintas iš patvarios dielektrinės medžiagos, todėl .


Tiekimo ir išvesties laidai atitinkamai prijungti prie viršutinio ir apatinio gnybtų. Norėdami rankiniu būdu valdyti jungiklio būseną, yra sumontuota svirtis su dviem fiksuotomis padėtyse:

    viršutinis skirtas tiekti srovę per uždarą maitinimo kontaktą;

    apatinis užtikrina maitinimo grandinės pertrauką.

Kiekviena iš šių mašinų yra skirta ilgalaikiam darbui esant tam tikrai vertei (In). Jei apkrova tampa didesnė, maitinimo kontaktas nutrūksta. Šiuo tikslu korpuso viduje yra dviejų tipų apsauga:

1. terminis išleidimas;

2. srovės atjungimas.

Jų veikimo principas leidžia paaiškinti laiko-srovės charakteristiką, kuri išreiškia apsaugos reakcijos laiko priklausomybę nuo per ją einančios apkrovos srovės ar avarijos.

Paveikslėlyje pateiktas grafikas parodytas vienam konkrečiam automatiniam jungikliui, kai atjungimo veikimo zona pasirenkama esant 5÷10 kartų didesnei nei vardinei srovei.


Pradinės perkrovos metu iš , pagamintas šiluminis išleidiklis, kuris, padidėjus srovei, palaipsniui įkaista, sulinksta ir veikia išjungimo mechanizmą ne iš karto, o su tam tikru laiko uždelsimu.

Tokiu būdu tai leidžia nedidelėms perkrovoms, susijusioms su trumpalaikiu vartotojų prijungimu, išsispręsti savaime ir pašalinti nereikalingus išjungimus. Jei apkrova užtikrina kritinį laidų ir izoliacijos šildymą, maitinimo kontaktas nutrūksta.

Kai apsaugotoje grandinėje atsiranda avarinė srovė, galinti sudeginti įrangą savo energija, pradeda veikti elektromagnetinė ritė. Impulsu dėl kilusios apkrovos viršįtampio jis numeta šerdį ant atjungimo mechanizmo, kad akimirksniu sustabdytų viršįtampio režimą.

Grafike matyti, kad kuo didesnės trumpojo jungimo srovės, tuo greičiau jas išjungia elektromagnetinis atleidimas.

Tais pačiais principais veikia ir buitinis automatinis PAR saugiklis.

Nutrūkus didelėms srovėms, susidaro elektros lankas, kurio energija gali išdeginti kontaktus. Norėdami pašalinti jo poveikį, automatiniai jungikliai naudoja lanko gesinimo kamerą, kuri padalija lanko iškrovą į mažus srautus ir užgesina juos dėl aušinimo.

Modulinių konstrukcijų ribinis santykis

Elektromagnetiniai išleidimai yra sukonfigūruoti ir parinkti dirbti su tam tikromis apkrovomis, nes paleidžiami jie sukuria skirtingus pereinamuosius procesus. Pavyzdžiui, įjungiant įvairias lempas, trumpalaikis srovės viršįtampis dėl besikeičiančios kaitinamojo siūlelio varžos gali priartėti prie vardinės vertės tris kartus.

Todėl butų ir apšvietimo grandinių lizdų grupei įprasta rinktis automatinius jungiklius, kurių laiko srovės charakteristika yra „B“ tipo. Jis yra 3÷5 colių.

Asinchroniniai varikliai, sukdami rotorių su pavara, sukelia dideles perkrovos sroves. Jiems parenkamos mašinos su charakteristika „C“ arba - 5÷10 In. Dėl sukurto laiko ir srovės rezervo jie leidžia varikliui suktis ir garantuotai pasieks darbo režimą be nereikalingų išjungimų.

Pramoninėje gamyboje mašinose ir mechanizmuose yra apkrautos pavaros, prijungtos prie variklių, kurios sukuria didesnes perkrovas. Šiems tikslams naudojami „D“ charakteristikos automatiniai grandinės pertraukikliai, kurių galia yra 10÷20 In. Jie puikiai pasitvirtino dirbant grandinėse su aktyviomis indukcinėmis apkrovomis.

Be to, mašinos turi dar trijų tipų standartines laiko srovės charakteristikas, kurios naudojamos specialiems tikslams:

1. „A“ - ilgiems laidams su aktyvia apkrova arba puslaidininkinių įtaisų apsaugai, kurių vertė 2÷3 In;

2. "K" - ryškioms indukcinėms apkrovoms;

3. „Z“ – elektroniniams prietaisams.

Skirtingų gamintojų techninėje dokumentacijoje paskutinių dviejų tipų išjungimo dažnis gali šiek tiek skirtis.

Šios klasės prietaisai gali perjungti didesnę srovę nei modulinės konstrukcijos. Jų apkrova gali siekti iki 3,2 kiloamperų.


Jie gaminami pagal tuos pačius principus kaip ir modulinės konstrukcijos, tačiau, atsižvelgiant į išaugusius reikalavimus nešti padidintus krovinius, gaminami palyginti nedidelių matmenų ir aukštos techninės kokybės.

Šios mašinos skirtos saugiai eksploatuoti pramoniniuose objektuose. Remiantis vardine srove, jie paprastai skirstomi į tris grupes, turinčias galimybę perjungti apkrovas iki 250, 1000 ir 3200 amperų.

Jų korpuso dizainas: trijų arba keturių polių modeliai.

Maitinimo oro grandinės pertraukikliai

Jie dirba pramoniniuose įrenginiuose ir veikia labai didelėmis apkrovos srovėmis iki 6,3 kiloamperų.


Tai yra sudėtingiausi žemos įtampos įrangos įtaisų perjungimo įrenginiai. Jie naudojami elektros sistemoms valdyti ir apsaugoti kaip didelės galios skirstomųjų įrenginių įvesties ir išvesties įrenginiai bei prijungti generatorius, transformatorius, kondensatorius ar galingus elektros variklius.

Scheminis jų vidinės struktūros vaizdas parodytas paveikslėlyje.


Čia naudojamas dvigubas maitinimo kontakto pertraukimas ir kiekvienoje išjungimo pusėje įrengiamos lanko gesinimo kameros su grotelėmis.

Veikimo algoritmas apima perjungimo ritę, uždarymo spyruoklę, spyruoklinio įkrovimo variklio pavarą ir automatinius elementus. Tekančioms apkrovoms valdyti įmontuotas srovės transformatorius su apsaugine ir matavimo apvija.

Aukštos įtampos įrangos automatiniai jungikliai yra labai sudėtingi techniniai įrenginiai ir gaminami griežtai individualiai kiekvienai įtampos klasei. Paprastai jie naudojami.

Jiems taikomi šie reikalavimai:

    didelis patikimumas;

    saugumas;

    greitis;

    naudojimo paprastumas;

    santykinis triukšmingumas eksploatacijos metu;

    optimali kaina.

Avarinio išjungimo metu nutrūkusias apkrovas lydi labai stiprus lankas. Jai gesinti naudojami įvairūs metodai, įskaitant grandinės pertraukimą specialioje aplinkoje.

Šis jungiklis apima:

    kontaktinė sistema;

    lanko gesinimo įtaisas;

    įtampingosios dalys;

    izoliuotas korpusas;

    pavaros mechanizmas.

Vienas iš šių perjungimo įrenginių parodytas nuotraukoje.

Norint kokybiškai veikti tokiose konstrukcijose, be darbinės įtampos, atsižvelgiama į:

    apkrovos srovės vardinė vertė patikimam jos perdavimui įjungtoje būsenoje;

    maksimali trumpojo jungimo srovė, pagrįsta efektyvia verte, kurią gali atlaikyti atjungimo mechanizmas;

    leistina periodinės srovės dedamoji grandinės pertraukimo momentu;

    automatinio pakartotinio uždarymo galimybės ir dviejų automatinio uždarymo ciklų suteikimas.

Pagal lanko gesinimo būdus išjungimo metu jungikliai skirstomi į:

    aliejus;

    vakuumas;

    oras;

    SF6;

    autodujos;

    elektromagnetinis;

    autopneumatinis.

Kad veiktų patikimai ir patogiai, juose yra pavaros mechanizmas, galintis naudoti vieną ar daugiau energijos rūšių arba jų derinių:

    įkrauta spyruoklė;

    pakeltas krovinys;

    suspausto oro slėgis;

    elektromagnetinis impulsas iš solenoido.

Priklausomai nuo naudojimo sąlygų, jie gali būti sukurti su galimybe veikti esant įtampai nuo vieno iki 750 kilovoltų imtinai. Natūralu, kad jie turi skirtingą dizainą. matmenys, automatinio ir nuotolinio valdymo galimybės, apsaugos nustatymai saugiam darbui.

Tokių automatinių jungiklių pagalbinės sistemos gali turėti labai sudėtingą šakotą struktūrą ir yra išdėstytos ant papildomų skydų specialiuose techniniuose pastatuose.

DC grandinės

Šiuose tinkluose taip pat veikia daugybė skirtingų galimybių grandinės pertraukiklių.

Elektros įranga iki 1000 voltų

Čia masiškai pristatomi modernūs moduliniai įrenginiai, kurie gali būti montuojami ant Din bėgelio.

Jie sėkmingai papildo senų kulkosvaidžių klases, tokias kaip , AE ir kitus panašius, kurie buvo tvirtinami prie skydų sienelių varžtinėmis jungtimis.

Moduliniai nuolatinės srovės modeliai turi tą pačią struktūrą ir veikimo principą kaip ir jų kintamosios srovės atitikmenys. Jie gali būti atliekami vienu ar keliais blokais ir parenkami pagal apkrovą.

Elektros įranga, didesnė kaip 1000 voltų

Nuolatinės srovės aukštos įtampos automatiniai jungikliai veikia elektrolizės gamyklose, metalurgijos pramonės objektuose, geležinkelių ir miestų elektrifikuotame transporte, energetikos įmonėse.


Pagrindiniai tokių įrenginių veikimo techniniai reikalavimai atitinka jų kintamosios srovės atitikmenis.

Hibridinis jungiklis

Švedijos ir Šveicarijos bendrovės ABB mokslininkams pavyko sukurti aukštos įtampos nuolatinės srovės jungiklį, kuris sujungia dvi galios struktūras:

1. SF6;

2. vakuumas.

Jis vadinamas hibridiniu (HVDC) ir naudoja nuoseklaus lankinio gesinimo technologiją dviejose aplinkose vienu metu: sieros heksafluoridu ir vakuume. Šiuo tikslu buvo surinktas šis įrenginys.

Įtampa tiekiama į viršutinę hibridinio vakuuminio grandinės pertraukiklio šyną, o įtampa pašalinama iš SF6 grandinės pertraukiklio apatinės šynos.

Abiejų perjungimo įrenginių galios dalys sujungtos nuosekliai ir valdomos jų atskiromis pavaromis. Kad jie veiktų vienu metu, buvo sukurtas sinchroninių koordinačių operacijų valdymo įrenginys, kuris šviesolaidiniu kanalu perduoda komandas į valdymo mechanizmą su nepriklausomu maitinimo šaltiniu.

Naudodami didelio tikslumo technologijas, dizaino kūrėjai sugebėjo pasiekti abiejų pavarų pavarų veiksmų nuoseklumą, kuris telpa į trumpesnį nei vienos mikrosekundės laikotarpį.

Jungiklis valdomas relės apsaugos bloku, įmontuotu į elektros liniją per kartotuvą.

Hibridinis grandinės pertraukiklis žymiai pagerino kompozitinių SF6 ir vakuuminių konstrukcijų efektyvumą, išnaudodamas jų bendras charakteristikas. Tuo pačiu metu buvo galima realizuoti pranašumus prieš kitus analogus:

1. galimybė patikimai išjungti trumpojo jungimo sroves esant aukštai įtampai;

2. galimybė mažai pastangų perjungti galios elementus, o tai leido žymiai sumažinti matmenis ir. atitinkamai įrangos kaina;

3. galimybė atitikti įvairius standartus kuriant konstrukcijas, veikiančias kaip atskiro grandinės pertraukiklio dalis arba kompaktiškus įrenginius vienoje pastotėje;

4. gebėjimas pašalinti sparčiai didėjančio atsigaunančio streso pasekmes;

5. galimybė suformuoti bazinį modulį darbui esant iki 145 kilovoltų ir aukštesnei įtampai.

Išskirtinis dizaino bruožas yra galimybė per 5 milisekundes nutraukti elektros grandinę, o tai beveik neįmanoma pasiekti naudojant kitų konstrukcijų maitinimo įrenginius.

MIT (Massachusetts Institute of Technology) technologijų apžvalga hibridinį jungiklį pavadino vienu iš dešimties geriausių metų patobulinimų.

Panašiais tyrimais užsiima ir kiti elektros įrangos gamintojai. Jie taip pat pasiekė tam tikrų rezultatų. Tačiau ABB šiuo klausimu juos lenkia. Jos vadovybė mano, kad perduodant kintamosios srovės elektros energiją, atsiranda didelių nuostolių. Juos galima žymiai sumažinti naudojant aukštos įtampos nuolatinės įtampos grandines.

Išleidimo apibrėžimas ir tipai, jų privalumai ir trūkumai; automatinių jungiklių su šiluminiais, elektromagnetiniais, puslaidininkiniais ir elektroniniais išjungimo įtaisais pavyzdžiai; procesai, vykstantys esant supersrovėms

Išleidimo apibrėžimas

Išleidimai padalinti iš dviejų sąlyginis grupės:

  • pagrindiniai grandinės apsaugos išjungimai;
  • pagalbiniai išleidimai, skirti padidinti funkcionalumą.

Pagrindinis leidimas (pirma grupė), grandinės pertraukiklio atžvilgiu tai įtaisas, galintis atpažinti kritinę situaciją (viršsrovės atsiradimą) ir iš anksto užkirsti kelią jos vystymuisi (sukeliantis pagrindinių kontaktų nukrypimą).

Pagalbiniai leidimai- papildomi įrenginiai (jie nėra įtraukti į pagrindines mašinų versijas, bet tiekiami tik su specialiai pagamintomis versijomis):

  • nepriklausomas atleidimas (nuotolinis grandinės pertraukiklio išjungimas pagal signalą iš pagalbinės grandinės);
  • minimalus įtampos atleidimas (išjungia grandinės pertraukiklį, kai įtampa nukrenta žemiau leistino lygio);
  • nulinės įtampos atleidimas (suveikia kontaktai, kai smarkiai sumažėja įtampa).

Terminų apibrėžimai

Pagal viršsrovė suprasti srovės stiprumą, viršijantį vardinę (darbinę) srovę. Šis apibrėžimas apima trumpojo jungimo srovę ir perkrovos srovę.

Perkrovos srovė- viršsrovė, veikianti funkciniame tinkle (ilgalaikis perkrovų poveikis gali sugadinti grandinę).
Trumpojo jungimo srovė (SC)- viršsrovė, kurią sukelia dviejų elementų trumpasis jungimas, kurių bendra varža yra labai maža, o normaliai veikiant šie elementai yra aprūpinti skirtingais potencialais (trumpąjį jungimą gali sukelti netinkamas sujungimas ar pažeidimas). Pavyzdžiui, mechaninis įtempis arba izoliacijos senėjimas sukelia srovės laidų kontaktą ir trumpąjį jungimą.
Didelė trumpojo jungimo srovės vertė atpažįstama pagal formulę:
I = U / R (srovė lygi įtampos ir varžos santykiui).
Todėl kai tik R→ į 0, tada aš→ iki begalybės.

Įprasto veikimo metu pagrindiniai grandinės pertraukiklio kontaktai teka vardinę srovę. Perjungimo įtaiso laisvo atleidimo mechanizmas turi jautrius elementus (pavyzdžiui, sukamąją išjungimo juostą). Atleidimo veiksmas šiems elementams prisideda prie momentinio automatinio veikimo, tai yra, kontaktinės sistemos atleidimo.

Viršsrovės išleidimas (MRT)- atleidimas, dėl kurio pagrindiniai kontaktai atsidaro tam tikrą laiką arba be jo, kai tik efektyvi srovės vertė viršija nurodytą slenkstį.
Atvirkštinio laiko MRT yra viršsrovės išleidimas, kuris inicijuoja kontaktų išjungimą praėjus nurodytam laikui, kuris atvirkščiai priklauso nuo srovės stiprumo.
Tiesioginio veikimo MRT yra viršsrovės išleidimas, kuris pradeda veikti tiesiai nuo darbinės viršsrovės.

Didžiausios srovės išleidimo, trumpojo jungimo srovės ir perkrovos apibrėžimai paimti (perfrazuoti neprarandant prasmės) iš GOST 50345 standarto.

Išleidimo tipai, naudojamas grandinės pertraukikliuose

Grandinės pertraukikliuose įdiekite vieną iš šių leidimų arba jų derinį:

  • užtikrinti pagrindinę apsaugą nuo viršsrovių, gamykliniai nustatymai eksploatacijos metu nesikeičia:
    • terminis arba perkrovos atleidimas;
    • elektromagnetinis arba trumpasis jungimas;
  • vienas iš žemiau siūlomų pakeičia pirmuosius du veikimo metu, leidžiamas reguliavimas (laikas esant viršsrovei, kad būtų užtikrintas selektyvumas, kuri srovė laikoma perkrova, o tai yra trumpasis jungimas);
    • puslaidininkinis išleidimas;
    • elektroninis leidimas;
  • papildomi išjungimo įrenginiai, skirti išplėsti funkcionalumą:
    • nepriklausomas išleidimas;
    • žemos įtampos atleidimas;
    • nulinės įtampos atleidimas.


Reikėtų atsižvelgti į tai, kad pigūs įrenginiai yra elektromagnetiniai ir šiluminiai išleidimai. Automatiniai jungikliai su puslaidininkiniu arba elektroniniu išjungimu (jie funkcionaliai pakeičia šiluminio ir elektromagnetinio išjungimo derinį) kainuoja nuo 1200 USD ir daugiau, todėl jie naudojami kaip įvesties įrenginiai vardinėms srovėms nuo 630 A (yra retų išimčių, kai yra mažesnis srovės stiprumas). .

Trumpai – vaizdo įraše aprašoma grandinės pertraukiklio konstrukcija, ypač apie šiluminį ir elektromagnetinį išmetimą:

Terminis išsiskyrimas

Terminis išleidimas yra bimetalinė plokštė, kuris kaitinant sulinksta ir veikia laisvojo atleidimo mechanizmą.
Bimetalinė plokštė gaminama mechaniškai sujungiant dvi metalines juostas. Parenkamos dvi skirtingo šiluminio plėtimosi koeficiento medžiagos ir sujungiamos viena su kita litavimo, kniedijimo ar suvirinimo būdu.
Tarkime, kad apatinė medžiaga bimetalinėje plokštėje, kai kaitinama, pailgėja mažiau nei viršutinė metalinė, tada lenkimas įvyks žemyn.

Šiluminis atleidimas apsaugo nuo perkrovos srovių ir yra sukonfigūruotas tam tikriems darbo režimams.

Pavyzdžiui, BA 51-35 serijos gaminiui perkrovos išleidikliai kalibruojami esant +30 °C temperatūrai:

  • sąlyginė neišjungimo srovė 1,05·In (laikas 1 valanda In ≤ 63 A ir 2 valandos In ≥ 80 A);
  • sąlyginė išjungimo srovė yra 1,3·In kintamajai ir 1,35·In nuolatinei srovei.

Pavadinimas 1,05·In reiškia vardinės srovės kartotinį. Pavyzdžiui, kai vardinė srovė In = 100 A, sąlyginė neišjungimo srovė yra 105 A.
Laiko srovės charakteristikos (grafikai visada pateikiami gamykliniuose kataloguose) aiškiai parodo šiluminių ir elektromagnetinių išmetimų reakcijos laiko priklausomybę nuo tekančios viršsrovės vertės.

Privalumai:

  • nėra besitrinančių paviršių;
  • turi gerą atsparumą vibracijai;
  • lengvai toleruoja taršą;
  • dizaino paprastumas → maža kaina.

Trūkumai:

  • nuolat vartoja elektros energiją;
  • jautrus aplinkos temperatūros pokyčiams;
  • kai šildomas iš trečiųjų šalių šaltinių, jie gali sukelti klaidingus aliarmus.

Elektromagnetinis išleidimas

Elektromagnetinis (sutrumpintai EM) paleidimas yra momentinis prietaisas. Tai solenoidas, kurio šerdis veikia laisvojo atleidimo mechanizmą. Kai per solenoido apviją teka supersrovė, susidaro magnetinis laukas, kuris judina šerdį, įveikdamas grįžtamosios spyruoklės pasipriešinimą.

EM išjungiklis sukonfigūruotas veikti esant trumpojo jungimo srovėms nuo 2 iki 20 colių. Nustatymo paklaida skiriasi ±20% nuo nustatytos vertės.

Maitinimo grandinės pertraukikliams Trumpojo jungimo kontrolinė vertė (srovės vertė, kuriai esant pradedamas išjungimas) gali būti nurodyta amperais arba vardinės srovės kartotiniu. Yra nustatymai:

  • 3,5·In;
  • 7 · In;
  • 10·In;
  • 12·In;
  • ir kiti.

Pavyzdžiui, kai mašinos vardinė srovė In = 200 A, o nustatymas 7 In, išjungimas įvyks, kai viršsrovė pasieks 7 200 = 1400 A vertę.

  • B (3-5);
  • C (5-10);
  • D (10-50).

Vardinės srovės In ribinės vertės, kurioms esant kontaktai skirsis, yra nurodytos skliausteliuose.

Privalumai:

  • dizaino paprastumas;

Trūkumai:

  • sukuria magnetinį lauką;
  • suveikia akimirksniu, nedelsdamas.

Laiko uždelsimas reiškia selektyvumo užtikrinimą. Selektyvumas arba selektyvumas pasiekiamas, kai įvesties grandinės pertraukiklis atpažįsta trumpąjį jungimą ir perduoda jį tam tikrą laiką. Šio laiko pakanka, kad suveiktų pasroviui esantis apsauginis įtaisas. Tokiu atveju išjungiamas ne visas objektas, o tik pažeista šaka.

Įrenginiai su laiko uždelsimu arba atrankiniu būdu – B kategorija (visos mašinos su elektroniniu arba puslaidininkiniu išjungimu).
Momentiniai arba neselektyvūs įtaisai – taikymo kategorija A (praktiškai visi automatiniai jungikliai su elektromagnetiniu išjungimo įtaisu).

Termomagnetinis arba kombinuotas atleidimas

Dažnai naudojamas nuoseklus šiluminio ir elektromagnetinio išjungimo jungimas. Priklausomai nuo gamintojo, šis dviejų įrenginių susiejimas vadinamas sujungti arba termomagnetinis išleidimas. Užsienio kataloguose ir literatūroje dažnai vartojama frazė „termomagnetinis išleidimas“.

Reiškiniai, kuriuos sukelia per didelės srovės

Kai atsiranda trumpojo jungimo srovė, atsiranda šie reiškiniai:

  • elektrodinaminės jėgos;
  • magnetinis laukas;
  • terminis įtempis (perkaitimas).

Perkrovos atveju lemiamas veiksnys išlieka laidžių dalių perkaitimas.

Elektrodinaminės jėgos

Elektrodinaminės jėgos veikia laidininką, per kurį teka srovė, kuri yra magnetiniame lauke su indukcija B.
Tekant vardinei srovei elektrodinaminės jėgos yra nereikšmingos, tačiau atsiradus trumpojo jungimo srovei šios jėgos gali sukelti ne tik atskirų perjungimo įrenginio dalių deformaciją ir lūžimą, bet ir pačios mašinos sunaikinimą.
Atliekami specialūs elektrodinaminės varžos skaičiavimai, kurie ypač aktualūs, kai yra tendencija mažinti bendras charakteristikas (mažėja atstumai tarp laidžiųjų polių dalių).

Magnetinis laukas

Magnetinis laukas yra vienas iš veiksnių, sukuriančių elektrodinamines jėgas.
Magnetiniai laukai neigiamai veikia elektros įrangos, ypač matavimo prietaisų ir kompiuterių, veikimą.

Šiluminis stresas (perkaitimas)

Kai laidininku teka bet kokia I stiprio srovė, jo šerdis įkaista, o tai gali sukelti gaisrą arba pažeisti izoliaciją.
Kai atsiranda viršsrovių, perkaitimas yra svarbus, jei trumpasis jungimas nėra užblokuotas, todėl jis pasiekia maksimalias reikšmes.

Grandinės pertraukikliai yra įtaisai, užtikrinantys laidų apsaugą trumpojo jungimo sąlygomis, kai prijungiama apkrova, kurios vertės viršija nustatytas vertes. Jie turėtų būti parinkti ypač atsargiai. Svarbu atsižvelgti į grandinės pertraukiklių tipus ir jų parametrus.

Įvairių tipų pardavimo automatai

Mašinų charakteristikos

Renkantis grandinės pertraukiklį, prasminga sutelkti dėmesį į įrenginio charakteristikas. Tai yra indikatorius, pagal kurį galite nustatyti įrenginio jautrumą galimoms perteklinėms srovės vertėms. Įvairių tipų grandinės pertraukikliai turi savo ženklus – iš jų nesunku suprasti, kaip greitai įranga reaguos į perteklines srovės vertes į tinklą. Kai kurie jungikliai reaguoja akimirksniu, o kiti suveikia per tam tikrą laiką.

  • A yra žymėjimas, pritvirtintas prie jautriausių įrangos modelių. Tokio tipo automatai iš karto užregistruoja perkrovos faktą ir operatyviai į jį reaguoja. Jie naudojami didelio tikslumo įrangai apsaugoti, tačiau kasdieniame gyvenime jų beveik neįmanoma rasti.
  • B yra charakteristika, kurią turi jungikliai, veikiantys su nereikšmingu uždelsimu. Kasdieniame gyvenime atitinkamų charakteristikų jungikliai naudojami kartu su kompiuteriais, moderniais LCD televizoriais ir kita brangia buitine technika.
  • C yra mašinų, kurios yra plačiausiai naudojamos kasdieniame gyvenime, charakteristika. Įranga pradeda veikti su nedideliu vėlavimu, kurio pakanka uždelstam atsakui į registruotas tinklo perkrovas. Įrenginys išjungia tinklą tik tuo atveju, jei jame yra gedimas, kuris tikrai svarbus
  • D - būdingas jungikliams, turintiems minimalų jautrumą perteklinei srovei. Iš esmės tokie įrenginiai naudojami pastato elektros tiekimui. Jie sumontuoti skyduose ir valdo beveik visus tinklus. Tokie įrenginiai pasirenkami kaip atsarginė parinktis, nes jie įjungiami tik tuo atveju, jei mašina neįsijungia laiku.

Visi automatinių jungiklių parametrai užrašyti ant priekinės dalies

Svarbu! Ekspertai mano, kad idealus grandinės pertraukiklių veikimas turėtų skirtis tam tikrose ribose. Maksimalus - 4,5 kA. Tik tokiu atveju kontaktai bus patikimai apsaugoti, o srovės iškrovos bus iškraunamos bet kokiomis sąlygomis, net jei bus viršytos nustatytos vertės.

Mašinų tipai

Grandinės pertraukiklių klasifikacija grindžiama jų tipais ir savybėmis. Kalbant apie tipus, galime išskirti šiuos dalykus:

  • Nominali pertraukimo galia - mes kalbame apie jungiklio kontaktų atsparumą didelių srovių poveikiui, taip pat apie sąlygas, kuriomis vyksta grandinės deformacija. Tokiomis sąlygomis padidėja degimo rizika, kurią neutralizuoja lanko atsiradimas ir temperatūros padidėjimas. Kuo kokybiškesnė ir patvaresnė įranga pagaminta, tuo didesnės jos atitinkamos galimybės. Tokie jungikliai yra brangesni, tačiau jų savybės visiškai pateisina kainą. Jungikliai tarnauja ilgai ir jų nereikia reguliariai keisti
  • Įvertinimo kalibravimas - mes kalbame apie parametrus, kuriais įranga veikia įprastu režimu. Jie montuojami įrangos gamybos etape, o naudojimo metu nereglamentuojami. Ši charakteristika leidžia suprasti, kokias stiprias perkrovas įrenginys gali atlaikyti, kiek laiko jis veikia tokiomis sąlygomis.
  • Nustatytasis taškas – paprastai šis indikatorius rodomas kaip žymėjimas ant įrangos korpuso. Mes kalbame apie maksimalias srovės reikšmes nestandartinėmis sąlygomis, kurios, net ir dažnai išjungus, neturės jokios įtakos įrenginio veikimui. Nustatymas išreiškiamas dabartiniais vienetais, pažymėtas lotyniškomis raidėmis ir skaitmeninėmis reikšmėmis. Šiuo atveju skaičiai atspindi nominalą. Lotyniškas raides galima matyti tik tų mašinų, kurios pagamintos pagal DIN standartus, ženklinimu

Grandinės pertraukikliai yra įtaisai, atsakingi už elektros grandinės apsaugą nuo pažeidimų, kuriuos sukelia didelių srovių poveikis. Per stiprus elektronų srautas gali sugadinti buitinius prietaisus, taip pat sukelti kabelio perkaitimą, o vėliau izoliacijos tirpimą ir gaisrą. Jei laiku neatjungsite įtampos iš linijos, tai gali sukelti gaisrą, todėl pagal PUE (elektros montavimo taisyklių) reikalavimus draudžiama eksploatuoti tinklą, kuriame nėra sumontuoti elektros grandinės pertraukikliai. AV turi keletą parametrų, vienas iš kurių yra automatinio apsauginio jungiklio laiko srovės charakteristika. Šiame straipsnyje mes jums pasakysime, kaip skiriasi A, B, C, D kategorijų grandinės pertraukikliai ir kokie tinklai yra naudojami apsaugoti.

Tinklo apsaugos grandinės pertraukiklių veikimo ypatybės

Kad ir kokiai klasei priklausytų grandinės pertraukiklis, pagrindinė jo užduotis visada yra ta pati – greitai aptikti per didelės srovės atsiradimą ir atjungti tinklą prieš sugadinant laidą ir prie linijos prijungtus įrenginius.

Srovės, kurios gali kelti pavojų tinklui, skirstomos į du tipus:

  • Perkrovos srovės. Jų išvaizda dažniausiai atsiranda dėl įrenginių įtraukimo į tinklą, kurių bendra galia viršija linijos atlaikymą. Kita perkrovos priežastis – vieno ar kelių įrenginių gedimas.
  • Viršsrovės, kurias sukelia trumpasis jungimas. Trumpasis jungimas įvyksta, kai faziniai ir nuliniai laidininkai yra sujungti vienas su kitu. Įprastomis sąlygomis jie prijungiami prie apkrovos atskirai.

Grandinės pertraukiklio konstrukcija ir veikimo principas yra vaizdo įraše:

Perkrovos srovės

Jų vertė dažniausiai šiek tiek viršija mašinos nominalą, todėl tokios elektros srovės pratekėjimas per grandinę, jei ji neužsitęsia per ilgai, nepažeidžia linijos. Šiuo atveju momentinis išjungimas šiuo atveju nereikalingas, be to, elektronų srautas dažnai greitai grįžta į normalų. Kiekvienas AV yra skirtas tam tikram elektros srovės pertekliui, kuriam esant jis suveikia.

Apsauginio grandinės pertraukiklio reakcijos laikas priklauso nuo perkrovos dydžio: šiek tiek viršijus normą gali užtrukti valandą ar ilgiau, o esant reikšmingai – kelias sekundes.

Šiluminis atleidimas, kurio pagrindas yra bimetalinė plokštė, yra atsakingas už maitinimo išjungimą veikiant galingai apkrovai.

Šis elementas įkaista veikiamas galingos srovės, tampa plastiškas, lenkia ir paleidžia mašiną.

Trumpojo jungimo srovės

Dėl trumpojo jungimo sukeltas elektronų srautas gerokai viršija apsauginio įtaiso reitingą, todėl pastarasis iš karto suveikia, nutraukdamas maitinimą. Elektromagnetinis atleidimas, kuris yra solenoidas su šerdimi, yra atsakingas už trumpojo jungimo aptikimą ir neatidėliotiną įrenginio reakciją. Pastarasis, veikiamas viršsrovės, akimirksniu paveikia grandinės pertraukiklį, todėl jis suveikia. Šis procesas trunka sekundės dalį.

Tačiau yra vienas įspėjimas. Kartais perkrovos srovė taip pat gali būti labai didelė, bet ne dėl trumpojo jungimo. Kaip prietaisas turėtų nustatyti skirtumą tarp jų?

Vaizdo įraše apie grandinės pertraukiklių selektyvumą:

Čia sklandžiai pereiname prie pagrindinio klausimo, kuriam skirta mūsų medžiaga. Kaip jau minėjome, yra kelios AB klasės, kurios skiriasi laiko ir srovės charakteristikomis. Labiausiai paplitę iš jų, kurie naudojami buitiniuose elektros tinkluose, yra B, C ir D klasių įrenginiai. A kategorijai priskiriami automatiniai jungikliai yra daug rečiau. Jie yra patys jautriausi ir naudojami didelio tikslumo prietaisams apsaugoti.

Šie įrenginiai vienas nuo kito skiriasi momentine išjungimo srove. Jo vertė nustatoma pagal srovės, einančios per grandinę, kartotinį iki mašinos nominalo.

Apsauginių grandinės pertraukiklių suveikimo charakteristikos

AB klasė, nustatyta šiuo parametru, yra pažymėta lotyniška raide ir yra pažymėta ant mašinos korpuso prieš skaičių, atitinkantį vardinę srovę.

Pagal PUE nustatytą klasifikaciją grandinės pertraukikliai skirstomi į kelias kategorijas.

MA tipo mašinos

Išskirtinis tokių prietaisų bruožas yra terminio išleidimo nebuvimas. Šios klasės įrenginiai montuojami elektros variklius ir kitus galingus mazgus jungiančiose grandinėse.

Apsaugą nuo perkrovų tokiose linijose užtikrina viršsrovių relė, jungiklis apsaugo tinklą tik nuo pažeidimų dėl trumpojo jungimo viršsrovių.

A klasės įrenginiai

A tipo mašinos, kaip minėta, turi didžiausią jautrumą. Šiluminis atleidimas įrenginiuose su laiko srovės charakteristika A dažniausiai suveikia, kai srovė viršija nominalią vertę AB 30%.

Elektromagnetinė suveikimo ritė išjungia tinklą maždaug 0,05 sekundės, jei elektros srovė grandinėje 100% viršija vardinę srovę. Jei dėl kokių nors priežasčių padvigubinus elektronų srautą elektromagnetinis solenoidas neveikia, bimetalinis atleidiklis išjungia maitinimą per 20 - 30 sekundžių.

Automatinės mašinos su laiko srovės charakteristika A yra prijungtos prie linijų, kurių veikimo metu net trumpalaikės perkrovos yra nepriimtinos. Tai apima grandines su puslaidininkiniais elementais.

B klasės apsauginiai įtaisai

B kategorijos prietaisai yra mažiau jautrūs nei A tipo įrenginiai. Elektromagnetinis atpalaidavimas juose suveikia, kai vardinė srovė viršija 200 %, o atsako laikas yra 0,015 sekundės. Bimetalinės plokštės įjungimas pertraukiklyje, kurio charakteristika B, esant panašiam AB reitingo viršijimui, trunka 4-5 sekundes.

Šio tipo įranga skirta montuoti linijose, kuriose yra lizdai, šviestuvai ir kitos grandinės, kuriose nėra pradinio elektros srovės padidėjimo arba jo vertė yra minimali.

C kategorijos mašinos

Buitiniuose tinkluose dažniausiai naudojami C tipo įrenginiai. Jų perkrovos pajėgumas yra dar didesnis nei aprašytas anksčiau. Tam, kad tokiame įrenginyje sumontuotas elektromagnetinio atpalaidavimo solenoidas veiktų, būtina, kad per jį einančių elektronų srautas 5 kartus viršytų vardinę vertę. Šiluminis atleidimas įjungiamas per 1,5 sekundės, kai apsaugos įtaiso reitingas viršijamas penkis kartus.

Automatinių jungiklių, kurių laiko srovės charakteristika C, kaip minėjome, montavimas dažniausiai atliekamas buitiniuose tinkluose. Jie puikiai atlieka savo darbą kaip įvesties įrenginiai, apsaugantys bendrą tinklą, o B kategorijos įrenginiai puikiai tinka atskiroms šakoms, prie kurių prijungtos rozečių grupės ir šviestuvai.

Tai leis išlaikyti automatinių jungiklių selektyvumą (selektyvumą), o trumpojo jungimo metu vienoje iš atšakų nebus atjungta viso namo srovė.

D kategorijos grandinės pertraukikliai

Šie įrenginiai turi didžiausią perkrovos pajėgumą. Norint suaktyvinti tokio tipo įrenginyje sumontuotą elektromagnetinę ritę, būtina, kad grandinės pertraukiklio nominalioji elektros srovė būtų viršyta bent 10 kartų.

Tokiu atveju terminis atleidimas įjungiamas po 0,4 sekundės.

Įrenginiai su charakteristika D dažniausiai naudojami bendruose pastatų ir konstrukcijų tinkluose, kur jie atlieka atsarginį vaidmenį. Jie suveikia, jei atskirose patalpose laiku nenutrūksta elektros srovės pertraukikliai. Jie taip pat montuojami į grandines su didelėmis paleidimo srovėmis, prie kurių prijungiami, pavyzdžiui, elektros varikliai.

K ir Z kategorijų apsaugos priemonės

Tokio tipo mašinos yra daug rečiau nei aprašytos aukščiau. K tipo prietaisai turi didelį elektros srovės skirtumą, reikalingą elektromagnetiniam išjungimui. Taigi, kintamosios srovės grandinėje šis indikatorius turėtų viršyti vardinę vertę 12 kartų, o nuolatinės srovės grandinėje - 18. Elektromagnetinis solenoidas veikia ne ilgiau kaip 0,02 sekundės. Tokioje įrangoje šiluminis išjungimas gali įvykti, kai vardinė srovė viršija tik 5%.

Šios savybės lemia K tipo įrenginių naudojimą grandinėse su išskirtinai indukcinėmis apkrovomis.

Z tipo įrenginiai taip pat turi skirtingas elektromagnetinio suveikimo solenoido įjungimo sroves, tačiau sklaida nėra tokia didelė kaip AB kategorijos K. Kintamosios srovės grandinėse, norint jas išjungti, reikia tris kartus viršyti srovę, o nuolatinės srovės tinkluose. , elektros srovės vertė turi būti 4,5 karto didesnė už vardinę.

Įrenginiai su Z charakteristika naudojami tik linijose, prie kurių prijungti elektroniniai įrenginiai.

Išvada

Šiame straipsnyje apžvelgėme apsauginių grandinės pertraukiklių laiko srovės charakteristikas, šių įrenginių klasifikaciją pagal Elektros taisykles, taip pat išsiaiškinome, kuriose grandinėse yra sumontuoti įvairių kategorijų įrenginiai. Gauta informacija padės nustatyti, kokia apsaugos įranga turėtų būti naudojama jūsų tinkle, atsižvelgiant į tai, kokie įrenginiai prie jo prijungti.

Kas yra grandinės pertraukiklis?

Grandinės pertraukiklis(automatinis) yra perjungimo įrenginys, skirtas apsaugoti elektros tinklą nuo viršsrovių, t.y. nuo trumpųjų jungimų ir perkrovų.

„Perjungimo“ apibrėžimas reiškia, kad šis įrenginys gali įjungti ir išjungti elektros grandines, kitaip tariant, jas perjungti.

Automatiniai grandinės pertraukikliai yra su elektromagnetiniu atleidimu, kuris apsaugo elektros grandinę nuo trumpojo jungimo ir kombinuotu atleidimu – kai be elektromagnetinio atleidimo naudojamas terminis atleidimas, apsaugantis grandinę nuo perkrovos.

Pastaba: Vadovaujantis PUE reikalavimais, buitiniai elektros tinklai turi būti apsaugoti tiek nuo trumpųjų jungimų, tiek nuo perkrovų, todėl norint apsaugoti buitinę elektros instaliaciją, reikia naudoti kombinuotus išjungimus.

Automatiniai jungikliai skirstomi į vienpolius (naudojami vienfaziuose tinkluose), dvipolius (naudojami vienfaziuose ir dvifaziuose tinkluose) ir tripolius (naudojami trifaziuose tinkluose), taip pat yra keturių- polių automatiniai jungikliai (gali būti naudojami trifaziuose tinkluose su TN-S įžeminimo sistema).

  1. Grandinės pertraukiklio konstrukcija ir veikimo principas.

Žemiau pateiktame paveikslėlyje parodyta grandinės pertraukiklis su kombinuotu išleidimu, t.y. turintis ir elektromagnetinį, ir šiluminį atpalaidavimą.

1,2 - atitinkamai apatiniai ir viršutiniai varžtų gnybtai laidui prijungti

3 - judantis kontaktas; 4 – lankinė kamera; 5 - lankstus laidininkas (naudojamas judančioms grandinės pertraukiklio dalims sujungti); 6 - elektromagnetinio atleidimo ritė; 7 - elektromagnetinio išleidimo šerdis; 8 — terminis atpalaidavimas (bimetalinė plokštė); 9 — atleidimo mechanizmas; 10 — valdymo rankena; 11 — spaustukas (mašinai montuoti ant DIN bėgelio).

Mėlynos rodyklės paveikslėlyje rodo srovės tekėjimo per grandinės pertraukiklį kryptį.

Pagrindiniai grandinės pertraukiklio elementai yra elektromagnetiniai ir šiluminiai išleidimai:

Elektromagnetinis išleidimas užtikrina elektros grandinės apsaugą nuo trumpojo jungimo srovių. Tai ritė (6), kurios centre yra šerdis (7), kuri yra sumontuota ant specialios spyruoklės. ritės viduje, tačiau šio elektromagnetinio lauko stiprumo nepakanka spyruoklės, ant kurios sumontuota šerdis, varžai įveikti.

Trumpojo jungimo metu srovė elektros grandinėje akimirksniu padidėja iki vertės, kuri yra kelis kartus didesnė už grandinės pertraukiklio vardinę srovę, ši trumpojo jungimo srovė, eidama per elektromagnetinio atleidimo ritę, padidina šerdį veikiantį elektromagnetinį lauką; iki tokios vertės, kad jos atitraukimo jėgos pakaktų įveikti pasipriešinimo spyruokles, judančias ritės viduje, šerdis atidaro judantį grandinės pertraukiklio kontaktą, išjungdama grandinę:

Įvykus trumpajam jungimui (t. y. akimirksniu padidėjus srovei kelis kartus), elektromagnetinis atleidimas per sekundės dalį atjungia elektros grandinę.

Terminis išsiskyrimas užtikrina elektros grandinės apsaugą nuo perkrovos srovių. Prie tinklo prijungus elektros įrenginius, kurių bendra galia viršija leistiną šio tinklo apkrovą, gali atsirasti perkrova, o tai savo ruožtu gali sukelti laidų perkaitimą, elektros laidų izoliacijos sunaikinimą ir jos gedimą.

Terminis atleidimas yra bimetalinė plokštė (8). Bimetalinė plokštė - ši plokštė yra lituojama iš dviejų skirtingų metalų plokščių (žemiau esančiame paveikslėlyje metalas „A“ ir metalas „B“), turinčių skirtingus plėtimosi koeficientus kaitinant.

Kai per bimetalinę plokštę praeina srovė, viršijanti automatinio jungiklio vardinę srovę, plokštė pradeda kaisti, o metalas „B“ kaitinant turi didesnį plėtimosi koeficientą, t.y. kaitinant plečiasi greičiau nei metalas „A“, dėl to bimetalinė plokštė lenkiasi, veikia atleidimo mechanizmą (9), kuris atidaro judantį kontaktą (3).

Šiluminio išleidimo atsako laikas priklauso nuo perteklinės srovės dydžio mašinos vardinės srovės tinkle, kuo didesnis šis perteklius, tuo greičiau veiks išleidimas.

Paprastai šiluminis atleidimas veikia esant 1,13–1,45 karto didesnėms srovėms nei vardinė grandinės pertraukiklio srovė, o esant 1,45 karto didesnei už vardinę srovę, šiluminis atleidiklis išjungs grandinės pertraukiklį per 45 minutes - 1 valandą.

Automatinių jungiklių veikimo laikas nustatomas pagal jų

Kiekvieną kartą, kai grandinės pertraukiklis išjungiamas veikiant apkrovai, ant judančio kontakto (3) susidaro elektros lankas, kuris destruktyviai veikia patį kontaktą ir kuo didesnė įjungiama srovė, tuo galingesnis elektros lankas ir tuo didesnis jo destruktyvus poveikis. poveikis. Siekiant kuo labiau sumažinti elektros lanko žalą grandinės pertraukiklyje, jis nukreipiamas į lanko gesinimo kamerą (4), kuri susideda iš atskirų, lygiagrečiai sumontuotų plokščių, kai elektros lankas patenka tarp šių plokščių, jis susmulkinamas ir užgęsta.

3. Automatinių jungiklių žymėjimas ir charakteristikos.

VA47-29- grandinės pertraukiklio tipas ir serija

Nominali srovė— didžiausia elektros tinklo srovė, kuriai esant grandinės pertraukiklis gali veikti ilgą laiką be avarinio grandinės išjungimo.

Standartinės grandinės pertraukiklių vardinių srovių vertės: 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, Amperas.

Nominali įtampa— didžiausia tinklo įtampa, kuriai skirtas grandinės pertraukiklis.

PKS— didžiausia grandinės pertraukiklio galia. Šiame paveikslėlyje parodyta maksimali trumpojo jungimo srovė, kuri gali išjungti tam tikrą grandinės pertraukiklį, išlaikant jo funkcionalumą.

Mūsų atveju PKS nurodoma 4500 A (Ampere), tai reiškia, kad esant trumpojo jungimo srovei (trumpajam jungimui), mažesnei arba lygiai 4500 A, grandinės pertraukiklis gali atidaryti elektros grandinę ir išlikti geros būklės. , jei trumpojo jungimo srovė. viršija šį skaičių, yra galimybė, kad mašinos judantys kontaktai išsilydys ir suvirins juos vienas prie kito.

Suaktyvinimo savybės— nustato grandinės pertraukiklio elektromagnetinio išjungimo veikimo diapazoną.

Pavyzdžiui, mūsų atveju pateikiama mašina su charakteristika „C“, jos veikimo diapazonas yra nuo 5 · I n iki 10 · I n imtinai. (I n – mašinos vardinė srovė), t.y. nuo 5*32=160A iki 10*32+320, tai reiškia, kad mūsų aparatas užtikrins momentinį grandinės išjungimą jau esant 160 - 320 A srovėms.

Pastaba:

  • Standartinės atsako charakteristikos (numatytos GOST R 50345-2010) yra charakteristikos „B“, „C“ ir „D“;
  • Taikymo sritis yra nurodyta lentelėje pagal nusistovėjusią praktiką, tačiau ji gali skirtis priklausomai nuo atskirų konkrečių elektros tinklų parametrų.

4. Grandinės pertraukiklio parinkimas

Pastaba: Visą grandinės pertraukiklių skaičiavimo ir pasirinkimo metodiką skaitykite straipsnyje: “