Întrerupătoare de circuit

Cum funcționează întrerupătorul

Întrerupătoarele automate (întrerupătoare, întrerupătoare) sunt dispozitive electrice de comutare concepute pentru a conduce curentul de circuit în modurile normale și pentru a proteja automat rețelele și echipamentele electrice de modurile de urgență (curenți de scurtcircuit, curenți de suprasarcină, reducerea sau dispariția tensiunii, schimbarea direcției) de curentul, apariția câmpurilor magnetice ale generatoarelor puternice în condiții de urgență etc.), precum și pentru comutarea rar întâlnită a curenților nominali (6-30 de ori pe zi).

Datorită simplității, confortului, siguranței întreținerii și fiabilității protecției împotriva curenților de scurtcircuit, aceste dispozitive sunt utilizate pe scară largă în instalațiile electrice de putere mică și mare.

Întreruptoarele de circuit sunt dispozitive de comutare manuală, dar multe tipuri au un motor electromagnetic sau electric, ceea ce face posibilă operarea lor de la distanță.

Principiul de funcționare

Mașinile sunt de obicei oprite manual (prin acționare sau telecomandă), iar în cazul unei încălcări a funcționării normale (apariția supracurentului sau reducerii tensiunii) - automat.În acest caz, fiecare mașină este alimentată cu un declanșator de supratensiune, iar în unele tipuri cu un declanșator de subtensiune.

În funcție de funcțiile de protecție îndeplinite, întreruptoarele sunt împărțite în mașini automate: supracurent, subtensiune și putere inversă.

Întreruptoarele de circuit sunt folosite pentru a deschide automat un circuit electric atunci când în acesta apar curenți de scurtcircuit și suprasarcină peste limita setată. Prin înlocuirea întrerupătorului și siguranței, acestea oferă o protecție mai fiabilă și selectivă în condiții anormale.

Dacă condițiile de mediu diferă de cele normale (umiditatea aerului este mai mare de 85% și conține impurități de vapori nocivi), atunci întrerupătoarele de circuit trebuie plasate în cutii și dulapuri de construcție rezistentă la praf umed și chimic.

Clasificare

Întreruptoarele sunt împărțite în:

• întreruptoarele de instalare au o carcasă izolatoare de protecție (din plastic) și pot fi instalate în locuri publice;

• universale - nu au o astfel de carcasă și sunt destinate instalării în dispozitive de distribuție;

• acționând rapid (timpul propriu de reacție nu depășește 5 ms);

• lent (de la 10 la 100 ms);

Viteza este asigurata de insusi principiul de functionare (principii electromagnetice polarizate sau inductie-dinamice etc.), precum si de conditiile de stingere rapida a arcului electric. Un principiu similar este utilizat la mașinile de limitare a curentului;

• timp de răspuns reglabil selectiv în zona curenților de scurtcircuit;

• întrerupătoare automate cu curent invers care se activează numai la schimbarea direcției curentului în circuitul protejat;

• Mașinile automate polarizate opresc circuitul numai atunci când curentul crește în direcția înainte, nepolarizate - cu orice direcție a curentului.

Proiecta

Caracteristicile de proiectare și principiul de funcționare al mașinii sunt determinate de scopul și scopul acesteia.

Pornirea și oprirea mașinii se poate face manual, cu un motor electric sau o acționare electromagnetică.

Acționarea manuală este utilizată pentru curenți nominali de până la 1000 A și asigură o capacitate finală de comutare garantată, indiferent de viteza de deplasare a mânerului de închidere (operatorul trebuie să efectueze operația de comutare cu hotărâre: pornire - aduceți-o până la capăt).

Acționările electromagnetice și electrice ale motoarelor sunt alimentate de surse de tensiune. Circuitul de comandă al variatorului trebuie să aibă protecție împotriva scurtcircuitării repetate, în timp ce procesul de pornire a mașinii la curenții limitatori de scurtcircuit trebuie să se oprească la o tensiune de alimentare de 85-110% din valoarea nominală.

În caz de suprasarcină și curenți de scurtcircuit, întrerupătorul se va declanșa indiferent dacă mânerul de comandă este ținut în poziția închis.

O parte importantă a mașinii este o declanșare, care controlează parametrul setat al circuitului protejat și acționează asupra dispozitivului de declanșare, care declanșează întrerupătorul. În plus, eliberarea permite oprirea de la distanță a mașinii. Cele mai comune ediții sunt următoarele tipuri:

• electromagnetice pentru protectie impotriva curentilor de scurtcircuit;

• termica pentru protectie la suprasarcina;

• combinate;

• semiconductor cu stabilitate ridicată a parametrilor de răspuns și reglare ușoară.

Întreruptoarele automate fără declanșatoare pot fi utilizate pentru comutarea unui circuit fără curent sau pentru comutarea nefrecventă a curentului nominal.

Seria de întrerupătoare produse de industrie sunt concepute pentru a fi utilizate în diferite zone climatice, amplasate în locuri cu condiții de lucru diferite, pentru a funcționa în condiții diferite în ceea ce privește stresul mecanic și explozivitatea mediului și au diferite grad de protecție împotriva atingerii și influențelor externe.

Informațiile despre tipuri specifice de dispozitive, versiunile standard ale acestora și dimensiunile standard sunt date în documentele normative și tehnice. De regulă, un astfel de document este Condițiile tehnice (UT) ale fabricii... În unele cazuri, pentru a unifica produsele care sunt utilizate pe scară largă și produse de mai multe întreprinderi, nivelul documentului este ridicat (uneori la nivelul nivelul Standardului de stat).

Întreruptoarele de circuit constau din următoarele componente principale:

• sistem de contact;

• sistem de stingere a arcului;

• eliberator;

• mecanism de control;

• mecanism de eliberare liberă.

Un sistem de contact constă din contacte fixe fixate în carcasă și contacte mobile montate articulate pe semiaxa pârghiei mecanismului de comandă și asigură de obicei o singură întrerupere a circuitului.

Un dispozitiv de stingere a arcului este instalat în fiecare pol al întreruptorului și este conceput pentru a localiza un arc electric într-un volum limitat. Este o cameră cu arc cu o rețea din tablă de oțel deionizată. Pot fi furnizate și parascântei sub formă de plăci de fibre.

Un mecanism de eliberare liberă este un mecanism articulat cu 3 sau 4 brațe care asigură eliberarea și dezactivarea sistemului de contact atât în ​​funcționare automată, cât și manuală.

O declanșare electromagnetică de supracurent, care este un electromagnet de armătură, asigură declanșarea automată a întreruptorului la curenți de scurtcircuit care depășesc setarea curentului. Declanșatoarele electromagnetice de curent cu dispozitiv de întârziere hidraulic au o întârziere inversă pentru a proteja împotriva curenților de suprasarcină.

Reducerea suprasarcinii termice este o placă termobimetalic. La curenți de suprasarcină, deformarea și forțele acestei plăci asigură declanșarea automată a întreruptorului. Întârzierea scade pe măsură ce curentul crește.

Unitățile de declanșare cu semiconductori constau dintr-un element de măsurare, un bloc de relee semiconductoare și un electromagnet de ieșire care acționează asupra mecanismului de eliberare liberă al mașinii. Un transformator de curent (AC) sau un amplificator cu o bobină magnetică (DC) este folosit ca element de măsurare.

Eliberarea curentului de semiconductor permite ajustarea următorilor parametri:

• curent nominal de descărcare;

• setarea curentului de funcționare în zona curenților de scurtcircuit (curent de întrerupere);

• setări de timp de răspuns în zona de aglomerație;

• setări de timp de răspuns în zona curenților de scurtcircuit (pentru comutatoare selective).

Multe întreruptoare folosesc declanșatoare combinate care folosesc elemente termice pentru a proteja împotriva curenților de suprasarcină și elemente electromagnetice pentru a proteja împotriva curenților de scurtcircuit fără întârziere (întrerupere).

Întrerupătorul de circuit are, de asemenea, ansambluri suplimentare care sunt încorporate în întrerupător sau atașate la acesta în exterior.Acestea pot fi independente, zero și joasă tensiune, contacte libere și auxiliare, telecomandă manuală și electromagnetică, semnalizare automată de oprire, dispozitiv de blocare a întreruptorului în poziția „oprit”.

Declanșarea în șunt este un electromagnet alimentat de o sursă externă de tensiune. Lansările sub și zero pot fi întârziate și neîntârziate. Cu ajutorul unei declanșări șunt sau de subtensiune, este posibilă oprirea de la distanță a mașinii.

Conditii de operare

Comutatoarele sunt disponibile în versiuni cu diferite grade de protecție împotriva atingerii și influențelor externe (IPOO, IP20, IP30, IP54). În acest caz, gradul de protecție al bornelor pentru conectarea firelor externe poate fi mai mic decât gradul de protecție al carcasei comutatorului.

Comutatoarele sunt produse în 5 versiuni climatice și 5 categorii de plasare, care sunt codificate cu literele U, UHL, T, M, OM și numerele 1,2,3,4,5.

Comutatoarele sunt proiectate pentru funcționare continuă în următoarele condiții:

• instalarea la o altitudine de cel mult 1000 m (comutatoare din seria AP50 și AE1000 - la o altitudine de cel mult 2000 m deasupra nivelului mării);

• temperatura aerului ambiant de la — 40 (fără rouă și îngheț) la + 40 ° C (pentru comutatoarele din seria AE1000 - de la +5 la + 40 ° C);

• umiditatea relativă a mediului nu mai mult de 90% la 20 ° C și nu mai mult de 50% la 40 ° C;

• mediu - neexploziv, care nu conține praf (inclusiv conductiv) într-o cantitate care perturbă funcționarea întreruptorului și gaze și vapori corozivi în concentrații care distrug metalele și izolația;

• locul de instalare a comutatorului — protejat de apă, ulei, emulsie etc.;

• lipsa expunerii directe la radiațiile solare și radioactive;

• lipsa șocurilor (lovituri) ascuțite și tremurături puternice; este permisă vibrația punctelor de montare ale comutatoarelor cu o frecvență de până la 100 Hz cu o accelerație de cel mult 0,7 g.

Grupele de condiții de funcționare pentru produsele electrice în ceea ce privește impactul factorilor mecanici ai mediului extern sunt determinate de GOST 17516.1-90. Conform datelor din catalog, întreruptoarele automate sunt proiectate pentru funcționarea în grupele Ml, M2, MZ, M4, Mb, M9, M19, M25.

În ceea ce privește siguranța, întreruptoarele de circuit respectă GOST 12.2.007.0-75 și GOST 12.2.007.6-75, cerințele „Regulilor pentru instalații electrice” și asigură condițiile de funcționare determinate de „Regulile pentru funcționarea tehnică a instalațiilor” de către utilizator «și» Reguli de siguranță pentru funcționarea instalațiilor electrice de către utilizator «, aprobate de Serviciul de Supraveghere a Energiei de Stat la 21.12.94. În ceea ce privește protecția împotriva curenților de scurgere, întreruptoarele de circuit îndeplinesc cerințele GOST 12.1. 038-82.

Munca nefuncțională (depozitarea și transportul în timpul pauzelor de lucru) este în conformitate cu GOST 15543-70 și GOST 15150-69.

Citește și pe acest subiect: Întrerupător, întrerupător, RCD — care este diferența?