Otomatik anahtar kategorileri. Otomatik anahtarların işaretlenmesi. Devre kesicilerin çeşitleri, özellikleri ve amacı. Kısa devre akımları

Devre kesicilerin mekanik bir anahtardan başka bir şey olmadığını herkes bilir. anahtarlama cihazı için tasarlandı:

• koşullar altında akımları açma, iletme ve kapatma normal durum zincirler,
• açma, belirli bir süre bekletme ve otomatik kapanma devrenin anormal durumu koşullarındaki akımlar - sözde akımlar kısa devre ve ağ aşırı yüklenmesinin neden olduğu yüksek akımlar.

Kısa devre akımları, devre kesiciler tarafından bir patlama ile hesaplanır, çünkü modern yayınlar, bir kısa devreyi kesinlikle doğru bir şekilde algılamayı ve ekipmana ve iletkenlere en ufak bir zarar vermeden saniyenin kesirleri içinde yükü kapatmayı başarır.

Ancak aşırı yük akımlarında durum daha karmaşıktır. Bu tür akımlar, nominal olanlardan çok farklı değildir ve hatta belirli bir süre boyunca akabilirler. elektrik devresi kesinlikle sonuç yok. Bu nedenle, aşırı yük akımı kısa süreli olabileceğinden, böyle bir akımı anında kapatmaya gerek yoktur. Asıl sorun, her ağın kendi aşırı yük sınırına sahip olması ve bir tane bile olmamasıdır.

Bazı akım türleri için, devre kapatılana kadar geçen sürenin maksimum değerini tahsis etmek mümkündür. Birkaç saniyeden birkaç on dakikaya kadar değişebilir, ancak olasılık göz ardı edilmelidir. yanlış pozitif. Akım ağ için herhangi bir tehlike oluşturmuyorsa, kapatma bir saniyede veya bir günde gerçekleşmemelidir.

Modern devre kesicilerin üç tür bobini vardır:

• Mekanik - manuel açma ve kapama,
• Elektromanyetik - kısa devre durumunda kapatma,
• Termal - aşırı yük koruması.

Bu özellik şu anlama gelir:

• Aşırı yük korumasının çalıştığı aralık. Aparatın içine yerleştirilmiş bimetalik plakanın parametreleri ile belirlenir, böyle bir plaka, içinden geçen büyük bir akış sırasında devreyi bükebilir ve kırabilir. elektrik akımı. İnce ayar için bu plakayı bir ayar vidası ile sıkmak yeterlidir.
• Anahtarda yerleşik olan solenoid parametreleri nedeniyle aşırı akım korumasının çalıştığı aralık.

Devre kesicilerin özellikleri:

MA özelliği: yokluk termal yayınçünkü her zaman gerekli değildir. Örneğin, elektrik motorlarının korunması genellikle aşırı akım röleleri kullanılarak gerçekleştirilir. Bu durumda, makineye yalnızca kısa devrelere karşı bir koruma aracı olarak ihtiyaç duyulur.

Özellik A: nominal değeri %30 aşan akımlarda termik bobin açılır. Kapatmak yaklaşık bir saat sürecektir. Akım nominal değeri iki kez aşarsa, tepki süresi 0,05 saniye olan elektromanyetik salınım devreye girecektir. Nominal akım ikiye katlandığında herhangi bir nedenle solenoid çalışmazsa, yükün bağlantısını kesmek için termal serbest bırakma yaklaşık 20-30 saniye sürecektir. Nominal değerin üç katı aşıldığında, elektromanyetik salma gecikmesiz çalışacak ve saniyenin yüzde biri içinde yükü kesecektir. Bu tür devre kesiciler, normal çalışma koşullarında geçici aşırı yüklerin oluşmasının beklenmediği devrelerde kullanılır. Bir örnek, hafif bir akım fazlalığında bile arızalanan yarı iletken elemanlar içeren cihazların bağlı olduğu bir devredir.

Özellik B: o ayırt edici özellik elektromanyetik salınım, değeri nominal değeri üç veya daha fazla kez aşan bir akımda tetiklenir. Solenoidin çalışması için gereken süre 0,015 saniyedir. Aynı koşullar altında termal salınımın çalışması yaklaşık 4 - 5 saniyeye ihtiyaç duyacaktır. Nominal değerin 5 katını (alternatif akım) ve 7,5 katını (doğru akım) aşan bir yükte makinenin çalışması garanti edilir. ile anahtarlar karakteristik B aydınlatma şebekelerinde ve başlatma sırasında akımda hiç veya küçük bir artış olmayan diğer şebekelerde kullanılır.

Karakteristik C: en popüler özellik. Bu özelliğe sahip devre kesiciler, A ve B özelliklerine sahip devre kesicilere kıyasla daha da büyük aşırı yüklere dayanabilir. Devre kesicinin çalıştığı minimum akım değeri, nominal değeri 5 kat aşar. Eşit koşullar altında, termal serbest bırakmanın çalışması için 1,5 saniyeye ihtiyacı olacaktır. Makinenin çalışması, nominal değeri 10 kat (alternatif akım) aşan bir aşırı yük ile garanti edilir ve doğru akım devresi için bu değer 15 kat olacaktır. Karakteristik C'ye sahip devre kesiciler, başlatma sırasında karışık bir yük ve akımda orta düzeyde bir artış sağlayan ağlara kurulur. Ev elektrik panolarında bu tip makineler kurulur.

KarakteristikD: ayırt edici bir özellik, çok büyük bir aşırı yük kapasitesidir. Çalışma için minimum akım değeri, nominal değerin on katıdır, termal bırakma 0,4 saniye içinde çalışacaktır. 20 derecelik bir yükte çalışma garanti edilir. Karakteristik D'ye sahip devre kesicilerin amacı, yüksek yol verme akımlarına sahip elektrik motorlarını bağlamaktır.

Karakteristik K: ayırt edici bir özellik, DC için makinenin çalışma akımlarının maksimum değerleri arasında büyük bir dağılımdır ve alternatif akım. Çalışma için gereken minimum akım elektromanyetik salınım- nominal değerin sekiz katı. DC ve AC devreleri için sırasıyla nominal değerin 18 ve 12 katı değerlerde çalışma garanti edilir. Makinenin tepki süresi 0,2 saniyedir. Bir termik salınımın çalışması için nominal değeri 1,05 kat aşması yeterlidir. Uygulama - sadece endüktif yüklerin bağlantısı.

KarakteristikZ: pek farklı değil yüksek seviye garantili çalışma için gerekli akım. Makinenin çalışması için minimum değer iki derecedir; AC için üç derecede ve DC için 4,5 derecede garantili çalışma. Karakteristik K'nin yanı sıra karakteristik Z'ye sahip bir termal salınım için, çalışma için nominal değerin 1,05 katının fazlası yeterlidir. Karakteristik Z'ye sahip makinelerin kullanımı - elektronik cihazların bağlantısı.

Herhangi bir devre kesicinin çalışması için zamana ihtiyacı vardır. Saniyenin yüzde biri veya belki birkaç dakika olabilir. Her şey devre kesiciden akacak akıma bağlıdır. Kabloyu ve makineyi doğru seçtiyseniz, artan bir akımda, devre kesicinin belirli bir aşırı yükten çalışması için gerekli olan, örneğin 30 saniye içinde tellerinizdeki yalıtımın erimeyeceğinden korkamazsınız.

Devre kesicilerin çok ilginç zaman-akım özellikleri vardır - bunlar, çalışma süresinin akımın büyüklüğüne bağımlılığı için çok güzel eğri grafikleridir. Makinelerde B, C ve D harfleriyle işaretlenirler.

Bu harfler, makinenin görünen değerinin önündedir. Aşağıda, artan akım veya atlama ile yükün enerjisinin ne kadar süreyle kesileceğini belirleyebileceğiniz olağan grafikler bulunmaktadır. Okula gittin mi? Grafiklerle nasıl çalışılacağını biliyor musunuz? O zaman hemen anlayacaksın. İle dikey eksen saniye cinsinden zamana değer. Yatay ölçekte, tellerden geçen akımın I / In makinesinin anma akımına oranıdır.

"B", "C" ve "D" devre kesicilerinin zaman-akım karakteristikleri arasındaki fark nedir? Her şey basit! Akan akımın nominal akım I/In'e oranının değerinde farklılık gösterirler.

Hala sorularınız varsa, birlikte anlamak için daha ileri gidiyoruz. her şeyi getireceğim somut örnekler, "parmaklarda" açıklamamdan daha anlaşılır olacağı için.

Diyelim ki B özelliğine sahip 10A değerinde bir devre kesicimiz var. Sayması daha kolay olacağı için 10A'yı seçtik ve bunlar günlük hayatta sıklıkla kullanılıyor.

Örneğin acil bir durum vardı. Eşim benden halı asmamı istedi ve siz deldiğinizde buat kutusundan gelen telin içine girdiniz. Boom! Her taraf sessiz ve karanlık. Burada kabloları bir matkapla kısa devre yaptınız ve bir kısa devre oluştu. Öyle miydi? Bunu gençliğimde yaşadığımı itiraf ediyorum.

Bu durumda, şebekedeki akım makinenin nominal değerinin 3-5 kat üzerine çıktığında B özelliğindeki devre kesiciler neredeyse anında çalışır. Bizim durumumuzda bu akım 30-50 amper aralığındadır. Elbette bir kısa devre sırasında akım yüzlerce kat artar ama B özelliğindeki bir otomat için 3-5 kat artış yeterlidir. Elektromanyetik salınımın devreye girdiği yer burasıdır.

Aşağıdaki grafiklere baktığımızda 50A akımda makinenin 0.01 saniyede çalışacağını görüyoruz. Buradan geliyor. Kısa devre akımı, makinenin anma akımına bölünür, yani. 50A/10A=5. Şimdi yatay ölçekte 5 sayısını buluyoruz ve eğri ile kesişene kadar dikey olarak yukarı doğru bir koşullu çizgi (şekilde kırmızı ile vurgulanmıştır) çiziyoruz. Bir nokta koyarız ve ondan zaman eksenine koşullu bir yatay çizgi çizeriz. Yaklaşık 0.01 saniyemiz var. Aynı şekilde şebeke 15A akım ile aşırı yüklendiğinde oranımız 1,5 ve çalışma için gecikme süresi 30 saniyedir. Burada, termal serbest bırakmanın çalışması nedeniyle makine kapanacaktır. Tel kesiti doğru hesaplanırsa, bu süre zarfında böyle bir akımla yalıtımının erimesi için zaman olmayacaktır. Koruma altındasın.

Yukarıda, alt eğriyi düşündük, ancak resimde 3 tane var. Bütün bunlar ne için? Hadi çözelim. Bu eğriler devre kesicilerin farklı durumları için tasarlanmıştır: "soğuk" (üst eğri) ve "sıcak" (alt eğri) ve grafiğin kendisi +30C'lik bir ortam sıcaklığı için çizilmiştir. Noktalı çizgi, 32A'dan fazla olmayan bir otomatik makine için kapatma süresini hesaplar.

Yukarıda açıklanan örnek için karakteristik B'ye sahip devre kesicinin soğuk durumu için, çalışma için gecikme süresi 50A - 0,04 sn'lik bir akımda olacaktır. ve 15A - 4000 sn akımda. (yaklaşık 67 dk.). Bu, yukarıdaki şekilde mavi olarak gösterilmiştir.

Ayrıca makinelerin içinde olduğuna dikkat edin. farklı yerler- apartmanda, girişte, sokakta vb. Örneğin kışın evdeki sıcaklık +25, girişte +16, sokakta -25'tir. Buna göre, salma elemanlarının sıcaklığı farklıdır ve ihtiyacı vardır. farklı zamanısınmak ve makineyi çalıştırmak için.

Burada bir de düzeltme faktörü var. Ortam sıcaklığı ne kadar düşük olursa, daha güncel makine kendi içinden geçecektir ve bunun tersi de geçerlidir. Sıcak ve soğuk odalarda aynı yük ile aynı makine çalışacaktır. Farklı anlamlar akım. Bu dalgalanmalar önemli değildir ve bu sorun, devre kesici aşırı yüklendiğinde ve derecelendirme sınırında çalıştığında önem kazanır. yükselmeye değer ortam sıcaklığı yükü nasıl kapatabilir. Genellikle bu soru yaz aylarında sıcak odalarda ortaya çıkar.

Şimdi devre kesiciler C ve D'nin zaman-akım özellikleri hakkında birkaç söz söyleyeceğim. Bunların özü, tüm karakteristik grafiklerin sağa kaydırılması, yani. böylece çalışma süreleri artar. C özelliğine sahip bir otomat, şebekedeki akım otomatın anma akımını 5-10 kat aştığında kısa devre durumunda çalışacaktır. Kısa devre sırasında karakteristik D'ye sahip bir otomat, ağdaki akım otomatın nominal akımını 10-20 kat aştığında çalışacaktır.

Aldığımız grafiklerden (aşağıya bakınız). İçin otomatik makine karakteristik C'nin 10A'sında, çalışma süresi şu şekilde olacaktır: 50A'lık bir akımda, yaklaşık 0,02 saniye. ve 15A akımda yaklaşık 40 sn. Bu, makinenin sıcak durumu içindir (kırmızı renk). Soğuk durum için ( Mavi renk) şunu elde ederiz: 50A akımda, yaklaşık 27 sn. ve 15A akımda yaklaşık 5000 sn. (83 dk.).

Karakteristik D'ye sahip 10A'lık bir otomatik makine için (aşağıdaki grafiklere bakın), yanıt süresi şu şekilde olacaktır: 50A'lık bir akımda, yaklaşık 1,5 saniye. ve 15A akımda yaklaşık 40 sn. Bu, makinenin sıcak durumu içindir (kırmızı renk). Soğuk bir durum için (mavi renk) şunu elde ederiz: 50A akımda, yaklaşık 30 saniye. ve 15A akımda yaklaşık 6000 sn. (100 dk.).

Burada otomata aşırı yüklendiğinde zaman değerlerindeki farkı görebilirsiniz. Bunun da bilinmesi ve seçim yapılırken dikkate alınması gerekir.

Kural olarak, apartmanlarda ve üretimde - C ve D'de B özelliğine sahip otomatik anahtarlar kullanılır. Zemin panellerinde C parametresine sahip otomatik anahtarlar bulmak çok yaygın olsa da, B parametresine sahip otomatik anahtarlar satışta nadiren bulunur.

Ayrıca, her makinenin kendi içinden anma akımından 1,13 kat daha büyük bir akım geçirebileceğini unutmayın. Bu grafikten görülebilir. Yatay eksende 1.13 değerini görüyorsunuz ve yukarı doğru dikey bir koşullu çizgi çizerseniz, zaman eğrisini asla geçemez. Bu nedenle makine bu akımda çalışmayacaktır. Bu nedenle, daha büyük kesitli bir kablo seçin, örn. bir marj ile. Güvende olsan iyi olur.

Kapatma olmayan akıma karşılık gelen devre kesiciler için bakın. Bu, nominal değerde ve kabloda bir devre kesici seçerken de dikkate alınır.

Örneğin 25A akım tüketen bir yük için 2.5mm2 kesitli bir kablo seçtiniz. Sonra karısı akşam yemeği pişirecek, yol boyunca çay içecek, mikrodalgada et çözecek ve ayrıca saçını kurutmak için mutfağa (hesaplamalarınızda dikkate almadığınız) bir saç kurutma makinesi getirecekti. Böylece ağda 25A yerine 28A alabilirsiniz ve makine 25A * 1.13 = 28.25A akımda çalışacağı için burada çalışmayacaktır. Tablo, böyle bir akım için en az 3 mm2 kesitli bir telin zaten gerekli olduğunu göstermektedir. Ancak 2,5 mm2 kesitli bir telimiz var ve bu nedenle yalıtımı ısıtacak ve eritecektir.

Ayrıca, birçok üreticinin kablo üretiminde kurnaz olduğunu unutmayın. TU'ya göre yaparlar ( özellikler), kablonun enine kesitinin azaldığı. Kablo ve devre kesicileri seçerken, her şeyi beklenen yükten daha makul bir payla almanın daha iyi olduğu kanısındayım.

Gülümsemeyi unutmayın:

Neden işe gitmiyorum? diye düşündü elektrikçi.
Ve gitmedi...