Категории прекъсвачи. Маркировка на прекъсвачи. Видове, характеристики и предназначение на автоматичните прекъсвачи. Токове на късо съединение
Всеки знае, че прекъсвачите не са нищо повече от механични превключващо устройство, предназначен за:
- включване, провеждане и изключване на токове при условия нормално състояниевериги,
- както и за включване, задържане за определен период от време и автоматично изключванетокове в условия на аномално състояние на веригата - така наречените токове късо съединениеи високи токове, причинени от претоварване на мрежата.
Автоматичните прекъсвачи се справят с ток на късо съединение с гръм и трясък, тъй като съвременните изпускания са в състояние абсолютно точно да открият късо съединение и да изключат товара в рамките на част от секундата, предотвратявайки дори намек за повреда на оборудването и проводниците.
Тип характеристика "А"
При ниско напрежение се използват главно два вида селективност: амперометрична селективност и хронометрична селективност. Състои се от максимален ток, за да даде различни времена за защита, разпределени по мрежата. Защитата на амперметъра се осигурява в началото на всяка секция: нейният праг е настроен на стойност под минималната стойност на късо съединение, причинена от повреда в контролираната секция, и по-голяма от максималната стойност на тока, причинена от повреда, разположена надолу по веригата; Логическа селективност. Тази система е предназначена да преодолее недостатъците на хронометричната селективност. Използва се, когато е необходимо кратко време за отстраняване на дефект. Обменът на логическа информация между последователни защити позволява да се премахнат интервалите на селективност и следователно значително да се намали забавянето на отговора на превключвателите, разположени най-близо до източника; Селективност чрез насочена защита. В затворена мрежа, където се прилага повреда в двата края, е необходимо да се използва защита, която е чувствителна към посоката на протичане на тока на повреда, за да може селективно да се намери и изчисти. роля на насочен максимум токова защита. Защитните действия ще се различават в зависимост от посоката на тока. Следователно релето трябва да има информация както за тока, така и за напрежението; Диференциална селективност - тези защити сравняват токовете в двата края на контролирания участък от мрежата. Всяка разлика в амплитудата и фазата между тези токове показва наличието на повреда: защитата реагира само на повреда в затворената зона и е нечувствителна към всяка външна повреда; Комбинирани селективности. Смесената селективност е комбинация от елементарни функции на селективност, които осигуряват предимства, допълващи простите селективности.
- Хронометрична селективност.
- Тези забавяния са по-дълги, защото релето е по-близо до източника.
- Посочената повреда се зачита от всички защити.
Но при токовете на претоварване ситуацията е по-сложна. Такива токове не се различават много от номиналните и дори за определен период от време могат да текат електрическа веригаабсолютно никакви последствия. Ето защо не е необходимо незабавно да изключвате такъв ток, тъй като токът на претоварване може да бъде краткотраен. Основният проблем е, че всяка мрежа има свой лимит на претоварване и дори повече от един.
Важни данни за превключватели
Втората част се фокусира върху прекъсвачи със следните области. Принцип на прекъсвача, конструкция на прекъсвача, повреда на прекъсвача, характеристики на прекъсвача, селективност на предпазителите. Нормален ток на прекъсване, токът, при който е монтиран прекъсвачът.
1,13 пъти B - прекъсвачът ще бъде монтиран за повече от час 1,45 пъти B - прекъсвачът ще бъде монтиран за по-малко от час. Капацитетът на прекъсване на късо съединение е количеството ток на късо съединение, което прекъсвачът все още може да прекъсва.
За някои видове токове е възможно да се избере максималната стойност на времето до изключване на веригата. Може да варира от няколко секунди до няколко десетки минути, но възможността за фалшива тревога. Ако токът не представлява опасност за мрежата, тогава спирането не трябва да се случва нито за секунда, нито за ден.
За разлика от предпазителя, той не е разрушителен защитно устройствои може да се използва повторно след изключване. Правилната работа на прекъсвача се осигурява от два високоговорителя - термичен и електромагнитен късо съединени контакти.
Принципът на прекъсвача е допълнително обяснен с помощта на илюстрация. Ако възникне късо съединение, докато устройството е свързано, токът на късо съединение веднага реагира на електромагнитното късо съединение. Тригеркъсо съединение Късото съединение действа почти моментално, реакцията му е от порядъка на десетки милисекунди. Ако устройството е неприемливо претоварено за продължителен период от време, електромагнитното късо съединение ще накара термостата да не реагира на текущото претоварване.
Съвременните прекъсвачи имат три типа освобождавания:
- Механично - ръчно включване и изключване,
- Електромагнитно - изключване при късо съединение,
- Термо – защита от претоварване.
Тази характеристика означава:
Когато преминава биметален поток, тази лента се нагрява и поради различно топлинно разширение възниква деформация, лентата се огъва, котвата се потиска и следователно ключалката се освобождава, свободният ход е така, че претовареното устройство автоматично се изключва.
Скоростта на реакцията на термично освобождаване зависи от големината на свръхток и е от порядъка на няколко десетки секунди, до няколко десетки минути при токове с по-нисък номинален ток. За верижни прекъсвачинад 100 А се използва електродинамично освобождаване на късо съединение. Неподвижните и подвижните контакти са разположени паралелно. Токът на късо съединение протича през контактите в обратна посока и подвижният контакт се изключва от силата, която причинява тока на късо съединение.
- Диапазонът, при който се задейства защитата от претоварване. Определя се от параметрите на биметалната плоча, вградена в устройството, такава плоча е способна да огъва и прекъсва веригата по време на потока на големи количества вода през нея. електрически ток. За прецизно регулиране, просто използвайте регулиращия винт, за да затегнете точно тази плоча.
- Диапазонът, при който се задейства защитата от свръхток, определен от параметрите на соленоида, вграден в превключвателя.
Характеристики на прекъсвачите:
Характеристики на изключване на прекъсвача
Разлика между електромагнитни и електродинамични тригери. Превключвателят може да се включи отново чрез натискане на бутона и само ако повредата, причиняваща неприемливо високия ток, е коригирана. В зависимост от характеристиките на превключване.
- Въздушна линияс въздушен поток.
- Пружинен електродвигател с електромагнитно налягане.
Характеристики на MA:отсъствие термично освобождаване, тъй като присъствието му не винаги е задължително. Например, защитата на електродвигателите често се извършва с помощта на релета за свръхток. В този случай машината е необходима само като средство за защита срещу късо съединение.
Характеристика А: Термичното освобождаване се изключва при токове, надвишаващи номиналната стойност с 30%. Изключването ще отнеме около час. Ако токът надвишава номиналната стойност два пъти, тогава ще влезе в действие електромагнитно освобождаване, чието време за реакция е 0,05 секунди. Ако, когато номиналната стойност на тока се удвои, соленоидът не работи по някаква причина, тогава термичното освобождаване ще отнеме около 20 - 30 секунди, за да изключи товара. Когато номиналната стойност бъде превишена три пъти, електромагнитното освобождаване ще работи без никакво забавяне и ще изключи товара за стотни от секундата. Такива превключватели се използват във вериги, където не се очаква краткотрайно претоварване при нормални работни условия. Пример е верига, в която са свързани устройства, съдържащи полупроводникови елементи, които се провалят дори при лек излишък на ток.
Тези характеристики представят поведението на предпазния елемент в зависимост от големината на пренапреженията. По-специално, те посочват колко дълго предпазният елемент е деактивиран, ако определено количество от постоянен ток. Те са представени в табличен вид или за по-голяма яснота и лесна четливост са представени графично в правоъгълни координати. Осите са с логаритмични скали.
Токът се изразява като кратно на номиналния ток на крепежния елемент или директно в ампери. В някои случаи за определени цели се препоръчва да се изрази характеристиката на изключване не като лента, а с една линия. В този случай характеристиката "единична ос" преминава през 75% от текущата лента.
Функция B:нея отличителна чертае, че електромагнитното освобождаване се задейства от ток, чиято стойност надвишава номиналната стойност три или повече пъти. Времето, необходимо за работа на соленоида, е 0,015 секунди. При същите условия термичното освобождаване ще отнеме около 4 - 5 секунди, за да работи. Работата на машината е гарантирана при товар надвишаващ номиналната стойност 5 пъти (променлив ток) и 7,5 пъти (постоянен ток). Превключватели с характеристика Бизползва се в осветителни мрежи и други мрежи, където увеличението на тока по време на стартиране липсва или е малко.
Разпределението на електроенергия обикновено се състои от много електрически устройстваИ защитни функцииза тяхната защита. Това естествено изискване, който все още се прилага в по-голям мащаб, който ако някоя част от развода е нарушена, само тази част се изключва, а останалите части не се прекъсват от захранването.
Изискването логично води до необходимостта да се задейства само най-близкият защитен елемент при последователно превключване на блокиращи елементи в резултат на свръхток, а останалите да не реагират на свръхток чрез изключване. Ние наричаме това поведение на защитните елементи селективно.
Характеристика C: най-популярната характеристика. Прекъсвачите с тази характеристика могат да издържат дори на по-големи претоварвания в сравнение с прекъсвачите с характеристики A и B. Минималната стойност на тока, при която се задейства прекъсвачът, надвишава номиналната стойност 5 пъти. При равни условия термичното освобождаване ще отнеме 1,5 секунди, за да работи. Работата на машината е гарантирана при претоварване, надвишаващо номиналната стойност 10 пъти (променлив ток), а за верига с постоянен ток тази стойност ще бъде 15 пъти. Превключватели с характеристика C се инсталират в мрежи, които осигуряват смесено натоварване и умерено увеличение на тока по време на стартиране. Този тип прекъсвач се монтира в битови електрически табла.
Поради свързаността, напрежението на прекъсвача не може да бъде по-ниско номинално напрежениесистеми. Автоматични превключватели за други видове електрически инсталации. Честотите са обозначени съответно. Прекъсвачът без номинален ток е подходящ за вериги с честота 50 Hz.
Такива ключове трябва да бъдат застраховани. Максимално позволено номинален токпредпазителят е свързан към прекъсвач, изчислен с помощта на прекъсвач и допустимото напрежение на късо съединение. Такива превключватели са маркирани с графичен символ, който показва номиналния ток на късо съединение.
Характеристикад: отличителна черта е много голям капацитет на претоварване. Минималната стойност на тока за работа е десет пъти по-голяма от номиналната стойност; термичното освобождаване ще се задейства след 0,4 секунди. Работата е гарантирана при натоварване от 20 номинални стойности. Предназначението на прекъсвачите с характеристика D е да свързват електродвигатели с големи пускови токове.
Разрешено е използването на четириполюсни превключватели в еднофазни вериги. Това е особено важно, ако превключвателят е предназначен за използване на открито. Условия заобикаляща средасилно влияят върху надеждността на превключвателите. В това отношение се открояват превключватели с основен и устойчив на замръзване дизайн. Мразоустойчивите превключватели са предназначени за употреба на открито, като строителни площадки или затворени пространства.
Време за отваряне на прекъсвачи
Максимално време за изключване и минимално време за повреда на RCD. Скалата на времето на задържане на превключвателите без забавяне е намалена до приблизително 1 ms. Неполяризираното диференциално време на задействане на джъмпер може да бъде по-малко от 1 ms. Превключвателите за момент и късо съединение по принцип отговарят на едни и същи изисквания за линиите на максимално допустимото време на превключване, т.е. горния граничен обхват, на чертежа.
Характеристика К: отличителна черта е големият разход между максималните стойности на работните токове на прекъсвача за DC и променлив ток. Минимален ток, необходим за изключване електромагнитно освобождаване– осем пъти номиналната стойност. Работата е гарантирана при стойности за DC и AC вериги съответно 18 и 12 пъти над номиналната стойност. Времето за реакция на машината е 0,2 секунди. За да работи термичното освобождаване, е достатъчно да надвишите номиналната стойност 1,05 пъти. Приложение – свързване на изключително индуктивни товари.
Дефиниция на превключватели
Следователно, за моментни и къси съединения се прилагат същите условия за селективно взаимодействие с предишни превключватели. Определение, базирано на устойчивост на пренапрежение Ограничено съпротивление на пренапрежение електрически системис необходими прекъсвачи ефективна защитаот пренапрежение. Основните причини за пренапрежения в инсталациите са атмосферните емисии, които също се предават от източника на захранване към съоръжението и процесите на превключване по време на вътрешни системиинсталации.
ХарактеристикаЗ: не е много различно високо нивонеобходим ток за гарантирана работа. Минималната стойност за работа на машината е два класа, гарантирана работа при три класа за променлив ток и 4,5 рейтинга за постоянен ток. За термично освобождаване с характеристика Z, както и за характеристика K, е достатъчно да се превиши номиналната стойност 1,05 пъти за работа. Приложение на машини с характеристика Z - свързване на електронни устройства.
Колебания на напрежението, атмосферни удари или комутационни мощности могат да причинят токове на утечка през различни капацитети в мрежата, което от своя страна може да доведе до задействане на устройства за защита срещу утечка на земята. Това явление може да възникне в приемници с голяма площповърхности или с голям брой устройства за потискане на смущенията. Тези приемници включват голяма повърхност нагревателни елементи, луминесцентни лампи, компютри, рентгенови системи и др. RCD е инсталиран в конектора или в главната разпределителна уредба, са особено податливи на пренапрежения и превключвания, което може да доведе до ненужни прекъсвания на цялото захранване и приемане.
Всеки прекъсвач се нуждае от време, за да работи. Може да са стотни от секундата или може би няколко минути. Всичко зависи от тока, който ще тече през прекъсвача. Ако сте избрали правилния кабел и прекъсвач, тогава не е нужно да се притеснявате, че при повишен ток изолацията на проводниците ви няма да се разтопи, например за 30-те секунди, които са необходими на прекъсвача да се задейства от определено претоварване.
Устройства от клас А
За да избегнете ненужни прекъсвания на прекъсвача, в горните случаи използвайте устройства за защита от пренапрежение с повишена устойчивост на удар, обозначени със следните символи. Прекъсвачите с вградена защита от свръхток имат възможности за изключване, сравними с прекъсвачите от свръхток. Необходима е безопасност, ако условията на късо съединение на мястото на инсталиране надхвърлят капацитета без късо съединение.
Маркировка според допустимия температурен диапазон на околната среда. Допустимият температурен диапазон на околната среда, в който прекъсвачите могат да работят, се определя от тяхната сложност и чувствителността на диференциалния падащ джъмпер, както и от комплекса електронни схеми. Прекъсвачите, изработени от устойчиви на замръзване материали, са предназначени за употреба на открито, особено в инсталации, използвани в тежки условия на околната среда, като строителни обекти или затворени пространства.
Има толкова интересни времеви токови характеристики на автоматичните превключватели - това са толкова красиви графики на времето за реакция спрямо текущата стойност. Те са обозначени на машините с буквите B, C и D.
Тези букви се появяват преди номиналната стойност на машината. По-долу са обичайните графики, които могат да се използват, за да се определи колко време ще отнеме, за да бъде изключен товарът с повишен ток или неговия скок. ходил ли си на училище Знаете ли как да работите с графики? Тогава ще разберете веднага. от вертикална осВремето е в секунди. Хоризонталната скала показва съотношението на тока, протичащ през проводниците, към номиналния ток на I/In машината.
Как се различават време-токовите характеристики на прекъсвачите "B", "C" и "D"? Просто е! Те се различават по стойността на отношението на протичащия ток към номиналния ток I/In.
Ако все още имате въпроси, нека продължим, за да ги разберем заедно. Ще донеса всичко на конкретни примери, тъй като ще бъде по-разбираемо, отколкото ако го обясня "на пръсти".
Да кажем, че имаме прекъсвач с номинална мощност 10A с характеристика B. Избрахме 10A, тъй като ще бъде по-лесно да се преброи и те често се използват в ежедневието.
Например възникна извънредна ситуация. Жена ми ме помоли да закача килима и докато пробивате, ударихте жица, идваща от електрическата кутия. бам! Наоколо е тишина и мрак. Тук просто сте съединили накъсо жиците с бормашина и е възникнало късо съединение. Беше толкова? Признавам, че това ми се случи, когато бях млад.
В тази ситуация прекъсвачите с характеристика B работят почти мигновено, когато токът в мрежата надвишава номиналната стойност на прекъсвача 3-5 пъти. В нашия случай този ток е от порядъка на 30-50 ампера. Разбира се, по време на късо съединение токът се увеличава стотици пъти, но за машина с характеристика B е достатъчно увеличение от 3-5 пъти. Тук влиза в действие електромагнитното освобождаване.
Разглеждаме графиките по-долу и виждаме, че при ток от 50А машината ще работи за 0,01 секунди. Идва от тук. Разделяме тока по време на късо съединение на номиналния ток на машината, т.е. 50A/10A=5. Сега на хоризонталната скала намираме числото 5 и начертаваме условна линия (маркирана в червено на фигурата) вертикално нагоре, докато се пресече с кривата. Поставяме точка и от нея начертаваме конвенционална хоризонтална линия към времевата ос. Получихме приблизително 0,01 секунди. По същия начин, когато мрежата е претоварена с ток от 15А, нашият коефициент е 1,5 и времето за забавяне на работа е 30 секунди. Тук машината ще се изключи поради работата на термичното освобождаване. Ако напречното сечение на проводника е изчислено правилно, тогава неговата изолация няма да има време да се стопи при такъв ток през това време. Вие сте защитени.
По-горе разгледахме долната крива, но на снимката има 3 от тях. За какво е всичко това? Нека да го разберем. Тези криви са предназначени за различни състояния на прекъсвачите: „студено“ (горна крива) и „горещо“ (долна крива), а самата графика е съставена за околна температура от +30C. Пунктираната линия изчислява времето за изключване за прекъсвач с номинален ток не по-висок от 32A.
За студеното състояние на прекъсвача с характеристика B за описания по-горе пример времето на закъснение за сработване ще бъде при ток 50А - 0,04 секунди. и при ток 15А - 4000 сек. (приблизително 67 мин.). Това е показано в синьо на снимката по-горе.
Също така имайте предвид, че машините се намират в различни места– в апартамента, във входа, на улицата и др. Например през зимата температурата у дома е +25, във входа +16, навън -25. Съответно температурата на освобождаващите елементи е различна и има нужда различно времеза да загрее и накара машината да работи.
Тук също има корекционен коефициент. Колкото по-ниска е температурата на околната среда, толкова по-висок токмашината ще премине през себе си и обратно. При едно и също натоварване в топли и студени помещения ще работи една и съща машина различни значениятекущ Тези колебания не са значителни и този проблем става релевантен, когато прекъсвачът е силно натоварен и работи на границата на своя рейтинг. Струва си да се изкачи температура на околната средакак може да изключи товара. Този въпрос често възниква в горещите помещения през лятото.
Сега ще кажа няколко думи за време-токовите характеристики на прекъсвачите C и D. Тяхната същност е, че всички графики на характеристиките са изместени надясно, т.е. като по този начин се увеличава времето им за реакция. Машина с характеристика C ще работи в случай на късо съединение, когато токът в мрежата надвишава номиналния ток на самата машина 5-10 пъти. Машина с характеристика D ще работи в случай на късо съединение, когато токът в мрежата надвишава номиналния ток на самата машина 10-20 пъти.
От графиките, които получаваме (вижте по-долу). За автоматична машинапри 10A характеристики C времето за реакция вече ще бъде: при ток от 50A приблизително 0,02 секунди. и при ток 15А приблизително 40 секунди. Това е за горещото състояние на машината (червен цвят). За студено състояние ( Син цвят) получаваме: при ток от 50А приблизително 27 секунди. и при ток 15А приблизително 5000 сек. (83 мин.).
За автоматичен прекъсвач с 10A характеристики D (вижте графиките по-долу), времето за реакция вече ще бъде: при ток от 50A приблизително 1,5 секунди. и при ток 15А приблизително 40 секунди. Това е за горещото състояние на машината (червен цвят). За студено състояние (син цвят) получаваме: при ток 50А, приблизително 30 секунди. и при ток 15А приблизително 6000 сек. (100 мин.).
Можете да видите каква разлика има във времевите стойности, когато машините са претоварени. Това също трябва да се знае и да се вземе предвид при избора им.
По правило за апартаменти се използват прекъсвачи с характеристика B, а в производството - C и D. Въпреки че много често в подовите панели можете да намерите прекъсвачи с параметър C. Прекъсвачи с параметър B също рядко се срещат в продажба.
Също така имайте предвид, че всяка машина може да пропуска през себе си ток, по-голям от номиналния ток 1,13 пъти. Това се вижда от графиката. Виждате стойността 1,13 на хоризонталната ос и ако начертаете конвенционална линия вертикално нагоре, тя никога няма да пресече времевата крива. Следователно машината няма да работи при този ток. Затова изберете кабел с по-голямо напречно сечение, т.е. с резерва. По-добре играйте на сигурно.
Вижте кои прекъсвачи отговарят на кой ток без изключване. Моля, вземете под внимание и това, когато избирате прекъсвач според неговата номинална стойност и кабел.
Например, за товар, консумиращ ток от 25A, сте избрали кабел с напречно сечение 2,5 mm2. Тогава съпругата се приготви да приготви вечеря, да пие чай едновременно, да размрази месото в микровълновата печка и също така донесе сешоар (който не сте взели предвид в изчисленията си) в кухнята, за да изсуши косата си. По този начин вместо 25A можете да получите 28A в мрежата и машината няма да работи тук, тъй като ще работи при ток от 25A * 1.13 = 28.25A. Таблицата показва, че за такъв ток вече се нуждаете от проводник с напречно сечение най-малко 3 mm2. Но ние имаме проводник със сечение 2,5 mm2 и следователно ще се нагрее и изолацията ще се стопи.
Освен това имайте предвид, че много производители са хитри при производството на кабели. Правят го по спецификация ( технически спецификации), при което напречното сечение на кабела е намалено. Аз съм на мнение при избора на кабели и прекъсвачи, че е по-добре да вземете всичко с разумен запас от очакваното натоварване.
Не забравяйте да се усмихнете:
Да отида ли да работя? - помисли си електротехникът.
И той не отиде...
(1оценки, средно: 5,00от 5) 
Зареждане...
