Ev · Aletler · Devre kesici serbest bırakma türleri. Elektromanyetik serbest bırakma Termal ve elektromanyetik serbest bırakmalı otomatik anahtarlar

Devre kesici serbest bırakma türleri. Elektromanyetik serbest bırakma Termal ve elektromanyetik serbest bırakmalı otomatik anahtarlar

Salımların tanımı ve çeşitleri, avantajları ve dezavantajları; örnekler Devre kesiciler termal, elektromanyetik, yarı iletken ve elektronik tetikleme cihazlı; süper akımlarda meydana gelen süreçler

Release'un tanımı

Salıverme ikiye böl koşullu gruplar:

  • devre koruması için ana sürümler;
  • Daha fazla işlevsellik için yardımcı sürümler.

Ana sürüm (ilk grup), bir devre kesiciyle ilgili olarak, kritik bir durumu (aşırı akımın ortaya çıkması) algılayabilen ve gelişimini önceden önleyebilen (ana kontakların sapmasına neden olan) bir cihazdır.

Yardımcı sürümler- ek cihazlar (makinelerin temel versiyonlarına dahil değildirler, yalnızca özel yapım özel versiyonlarla birlikte sunulurlar):

  • bağımsız serbest bırakma (yardımcı devreden gelen sinyale göre devre kesicinin uzaktan kapatılması);
  • minimum voltaj salınımı (voltaj izin verilen seviyenin altına düştüğünde devre kesiciyi kapatır);
  • sıfır voltaj salınımı (önemli bir voltaj düşüşü olduğunda kontakların açılmasına neden olur).

Terimlerin tanımları

Altında aşırı akım Nominal (çalışma) akımı aşan akım gücünü anlayın. Bu tanım kısa devre akımını ve aşırı yük akımını içermektedir.

Aşırı yük akımı- işlevsel bir ağda aşırı akım çalışması (aşırı yüklere uzun süre maruz kalmak devreye zarar verebilir).
Kısa devre akımı (SC)- Aralarında çok düşük toplam direnç bulunan iki elemanın kısa devre yapması sonucu oluşan aşırı akım. normal operasyon bu elemanlar farklı potansiyellerle donatılmıştır (yanlış bağlantı veya hasar nedeniyle kısa devre oluşabilir). Örneğin mekanik stres veya yalıtımın eskimesi, akım taşıyan kabloların temasına ve kısa devreye neden olur.
Yüksek bir kısa devre akımı değeri aşağıdaki formülden tanınır:
I = U / R (akım, voltajın dirence oranına eşittir).
Bu nedenle, en kısa sürede R→ 0'a, ardından BEN→ sonsuza kadar.

Devre kesicideki ana kontaklar normal çalışma sırasında nominal akımı taşır. Anahtarlama cihazının serbest bırakma mekanizması hassas elemanlara sahiptir (örneğin bir döner tetikleme çubuğu). Serbest bırakmanın bu elemanlar üzerindeki etkisi, anlık otomatik çalışmaya, yani kontak sisteminin serbest bırakılmasına katkıda bulunur.

Aşırı akım bobini (MRT)- belirli bir süre olsun veya olmasın ana kontakların en kısa sürede açılmasına neden olan bir sürüm efektif değer akım belirtilen eşiği aşıyor.
Ters zamanlı MRT, belirli bir süre geçtikten sonra kontakların açmasını başlatan ve akım gücüne ters bağlı olan bir aşırı akım bobinidir.
MR doğrudan eylem- çalışmayı doğrudan aşırı akımdan başlatan maksimum akım salınımı.

Maksimum akım salınımı, kısa devre akımı ve aşırı yük tanımları (anlam kaybı olmadan yeniden ifade edilmiştir) GOST 50345 standardından alınmıştır.

Sürüm türleri devre kesicilerde kullanılır

Devre kesicilerde aşağıdaki sürümlerden birini veya bunların bir kombinasyonunu yükleyin:

  • temel aşırı akım koruması sağlar, fabrika ayarları çalışma sırasında değişmez:
    • termal serbest bırakma veya aşırı yük tahliyesi;
    • elektromanyetik veya kısa devre serbest bırakma;
  • aşağıda önerilenlerden biri ilk ikisinin yerini alır; çalışma sırasında ayarlamaya izin verilir (seçiciliği sağlamak için aşırı akımda tutma süresi, hangi akımın aşırı yük olarak kabul edildiği, yani kısa devre):
    • yarı iletken salınımı;
    • elektronik sürüm;
  • işlevselliği genişletmek için ek tetikleme cihazları:
    • bağımsız sürüm;
    • düşük gerilim tahliyesi;
    • sıfır voltaj salınımı.


Ucuz cihazların elektromanyetik ve termal salınımlar olduğu dikkate alınmalıdır. Yarı iletken veya elektronik koruma ile donatılmış otomatik anahtarların (işlevsel olarak termal ve elektromanyetik koruma kombinasyonunun yerini alırlar) maliyeti 1200 $ ve üzeridir, bu nedenle 630 A'dan itibaren nominal akımlar için giriş cihazları olarak kullanılırlar (düşük amperajın nadir istisnaları vardır) .

Videoda kısaca Devre kesicinin tasarımını açıklar,özellikle termal ve elektromanyetik salınımlar hakkında:

Termal salınım

Termal salınım bimetalik bir plakadırısıtıldığında bükülen ve serbest bırakma mekanizmasını etkileyen.
Bimetalik bir plaka, iki metal şeridin mekanik olarak birleştirilmesiyle yapılır. Farklı termal genleşme katsayılarına sahip iki malzeme seçilir ve lehimleme, perçinleme veya kaynaklama yoluyla birbirine bağlanır.
Diyelimki alt malzeme bimetalik bir plaka ısıtıldığında üst metale göre daha az uzar, ardından aşağı doğru bükülme meydana gelir.

Termal koruma aşırı yük akımlarına karşı koruma sağlar ve belirli çalışma modları için yapılandırılmıştır.

Örneğin, BA 51-35 serisi bir ürün için aşırı yük korumaları +30 °C sıcaklıkta şu şekilde kalibre edilir:

  • koşullu açmasız akım 1,05·In (In ≤ 63 A için 1 saat ve In ≥ 80 A için 2 saat);
  • koşullu açma akımı 1,3 In için alternatif akım ve doğru akım için 1,35·In.

1,05·In tanımı, nominal akımın katları anlamına gelir. Örneğin, In = 100 A nominal akımda, koşullu açmasız akım 105 A'dır.
Zaman-akım özellikleri (grafikler her zaman fabrika kataloglarında mevcuttur), termal ve elektromanyetik salınımların tepki süresinin akan aşırı akımın değerine bağlı olduğunu açıkça göstermektedir.

Avantajları:

  • sürtünme yüzeyleri yok;
  • iyi titreşim direncine sahip;
  • kirliliği kolayca tolere eder;
  • tasarımın sadeliği → düşük fiyat.

Kusurlar:

  • sürekli elektrik enerjisi tüketir;
  • ortam sıcaklığındaki değişikliklere duyarlı;
  • üçüncü taraf kaynaklardan ısıtıldıklarında yanlış alarmlara neden olabilirler.

Elektromanyetik salınım

Elektromanyetik (EM olarak kısaltılır) salınım, anlık bir cihazdır.Çekirdeği serbest bırakma mekanizmasına etki eden bir solenoiddir. Solenoid sargısından bir süper akım aktığında, çekirdeği hareket ettiren ve geri dönüş yayının direncini aşan bir manyetik alan oluşturulur.

EM bobini 2 ile 20·In arasında değişen kısa devre akımlarında çalışacak şekilde yapılandırılmıştır. Ayar hatası, ayarlanan değerin ±%20'si dahilinde değişir.

Güç devre kesicileri için yanıt ayarı kısa devre(açmanın başlatıldığı akım değeri) amper cinsinden veya nominal akımın katları olarak gösterilebilir. Ayarlar var:

  • 3,5·In;
  • 7·Giriş;
  • 10·İç;
  • 12·İç;
  • ve diğerleri.

Örneğin makinenin nominal akımı In = 200 A ve 7 In ayarıyla, aşırı akım 7 200 = 1400 A değerine ulaştığında açma meydana gelecektir.

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

Sınır değerleri Anma akımı Hangi noktada temas farklılığının meydana geleceği.

Avantajları:

  • tasarımın basitliği;

Kusurlar:

  • manyetik bir alan yaratır;
  • gecikmeden anında tetiklenir.

Zaman gecikmesi seçiciliğin sağlanması anlamına gelir. Giriş devre kesicisi bir kısa devreyi algıladığında ve bunu belirli bir süre boyunca geçirdiğinde seçicilik veya seçicilik elde edilir. Bu süre, alt koruma cihazının devreye girmesi için yeterlidir. Bu durumda nesnenin tamamı devre dışı kalmaz, yalnızca hasarlı dal devre dışı bırakılır.

Zaman gecikmeli veya seçmeli cihazlar - uygulama kategorisi B (elektronik veya yarı iletken koruma ünitesine sahip tüm makineler).
Anlık veya seçici olmayan cihazlar - uygulama kategorisi A (elektromanyetik açma cihazına sahip hemen hemen tüm devre kesiciler).

Termomanyetik veya kombine salınım

Sık kullanılan seri bağlantı termal ve elektromanyetik salınım. Üreticiye bağlı olarak, iki cihazın bu şekilde bağlanmasına denir. kombine veya termomanyetik salınım.“Termomanyetik salınım” ifadesi yabancı kataloglarda ve literatürde sıklıkla kullanılmaktadır.

Aşırı akımların neden olduğu olaylar

Kısa devre akımı oluştuğunda aşağıdaki olaylar meydana gelir:

  • elektrodinamik kuvvetler;
  • bir manyetik alan;
  • termal stres (aşırı ısınma).

Aşırı yüklenme durumunda iletken parçaların aşırı ısınması belirleyici faktör olmaya devam eder.

Elektrodinamik kuvvetler

Elektrodinamik kuvvetler, içinden akım geçen ve B indüksiyonlu manyetik alan içindeki bir iletkene etki eder.
Nominal akım aktığında, elektrodinamik kuvvetler önemsizdir, ancak kısa devre akımı ortaya çıktığında bu kuvvetler yalnızca deformasyona ve bozulmaya yol açamaz bireysel parçalar cihazı değiştirmenin yanı sıra makinenin kendisinin de tahrip olmasına neden olur.
Elektrodinamik direnç için özellikle azalma eğilimi olduğunda geçerli olan özel hesaplamalar yapılır. genel özellikler(kutupların iletken kısımları arasındaki mesafeler azalır).

Bir manyetik alan

Manyetik alan, elektrodinamik kuvvetleri üreten faktörlerden biridir.
Manyetik alanlar, özellikle elektrikli ekipmanların çalışmasını olumsuz etkiler. ölçüm aletleri ve bilgisayarlar.

Termal stres (aşırı ısınma)

I kuvvetine sahip herhangi bir akım bir iletkenden geçtiğinde, çekirdeği ısınır, bu da yangına veya yalıtımın hasar görmesine neden olabilir.
Aşırı akımlar meydana geldiğinde, kısa devrenin bloke edilmemesi ve maksimum değerlere ulaşmasının sağlanması durumunda aşırı ısınma akım açısından önem taşır.

Gerekli koruma araçları, özellikle devre kesici olmadan modern bir elektrik ağını hayal etmek imkansızdır. Eski sigortaların aksine, ağların ve elektrikli ekipmanların yeniden kullanılabilir şekilde korunması için tasarlanmıştır. Aynı zamanda devre kesici kısa devre akımlarına, aşırı aşırı yüklere ve hatta bazı modellerde kabul edilemez voltaj düşüşlerine karşı koruma sağlar. Ve tüm bu yapının merkezinde en önemli unsur devre kesicinin açılmasıdır. Güvenilirlik ve çalışma hızı buna bağlıdır, bu nedenle mevcut tüm çeşitleri karşılaştırmaya değer.

Karşılaştırmak

Yani ilklerden birine termal salınım denilebilir. Tasarımı nedeniyle termal salınım zaman gecikmeli olarak çalışır. Akım fazlalığı ne kadar büyük olursa, termal salınım o kadar hızlı çalışır. Yani yanıt süresi birkaç saniyeden bir saate kadar değişebilir. Bu nedenle termal bobinin kurulduğu makinenin hassasiyeti her zaman zaman-akım karakteristiğine göre belirlenir ve B, C veya D sınıfına karşılık gelir.

Bir sonraki tür anlık sürümler olarak sınıflandırılır. Elektromanyetik salınım diye bir kavramdan bahsediyoruz. Termal salınımlarla karşılaştırıldığında saniyenin çok küçük bir kısmında çalışır. Bununla birlikte, elektromanyetik salınımın da kendine has bir özelliği vardır - nominal akım, nominal akımdan önemli ölçüde yüksek olduğunda çalışma meydana gelir. Buna dayanarak, elektromanyetik salınımın da belirli bir hassasiyeti vardır ve A, B, C veya D sınıflarından birine aittir.

Belki de en etkili olanı elektronik devre kesicinin serbest bırakılmasıdır. Hızlı tepki hızı ve yüksek hassasiyet, elektronik koruma ünitesini aşırı yüklere ve kısa devre akımlarına karşı koruma için ideal kılar. Bu nedenle bu ani salınım daha yüksek akımlar için kullanılır.

Genellikle hem havalı devre kesicilere hem de devre kesicilere monte edilen elektronik korumadır. döküm vakası. Havalı devre kesiciler açık bir tasarıma sahiptir (genellikle metal kutu) ve birkaç bin ampere kadar akım için tasarlanmıştır. Daha önce de belirtildiği gibi, anlık tepki hızı nedeniyle elektronik serbest bırakma, güç ağları için idealdir. Kalıplanmış devre kesicilere gelince, bunlar kompakt boyutları ve ısıyla sertleşen plastikten yapılmış bir mahfaza içindeki kapalı tasarımlarıyla ayırt edilirler. DIN rayına monte edilmeleri uygundur ancak kapalı gövde sürümün güvenilirliğine yönelik artan gereksinimler anlamına gelir. Bu yine, hareketli mekanik elemanların bulunmadığı bir elektronik sürümdür.

Çalışma prensibi

Serbest bırakma türünden bağımsız olarak çalışma prensibi, akım özelliklerinin aşılması durumunda devrenin açılmasına dayanmaktadır. Herhangi bir sürüm, devre kesicinin içine yerleştirilmiş veya mekanik olarak ona bağlanmış ayrılmaz bir parçasıdır. Kısa devre akımlarının etkisi altında veya yük aşıldığında kesicinin serbest bırakılması, devre kesici gövdesindeki tutma cihazının serbest kalmasını başlatır. Sonuç olarak elektrik devresi açılır.

Tasarım

Tasarım büyük ölçüde sürüm türüne bağlıdır. Evet, temel termal salınım bimetalik bir plaka görevi görür - farklı termal genleşme katsayılarına sahip iki şeritten oluşan metal bir şerit. İzin verilen değeri aşan akımlar içinden geçtiğinde bimetalik plaka deforme olur ve böylece serbest bırakma mekanizması tetiklenir.

Elektromanyetik salınımın tasarımı, hareketli bir çekirdeğe sahip bir solenoiddir (silindirik sargı). Akım solenoid sargısından geçer ve akım karakteristikleri aşılırsa çekirdek geri çekilerek açma mekanizması etkilenir.

Ancak devre kesicinin elektronik olarak serbest bırakılması mekanik harekete dayanmaz ve biraz farklı bir tasarıma sahiptir. Bir kontrolör ve akım sensörlerinden oluşur. Kontrolör, akım sensörlerinin değerlerini belirlenen özelliklerle karşılaştırır ve belirlenen akım parametrelerinin aşılması durumunda kapanma sinyali verir. Böylece, elektronik koruma daha esnek ayarlara sahiptir ve devre kesicinin parametrelerini güç ağı korumasının özel gereksinimlerini karşılayacak şekilde yapılandırmanıza olanak tanır.

Devre kesici nedir?

Devre kesici(otomatik) anahtarlama cihazı elektrik ağını aşırı akımlardan korumak için tasarlanmıştır; kısa devrelerden ve aşırı yüklerden.

Anahtarlamanın tanımı, bu cihazın elektrik devrelerini açıp kapatabilmesi, yani anahtarlayabilmesi anlamına gelir.

Otomatik devre kesiciler, elektrik devresini kısa devrelerden koruyan bir elektromanyetik koruma ve devreyi aşırı yükten korumak için elektromanyetik korumanın yanı sıra bir termal koruma kullanıldığında birleşik koruma ile birlikte gelir.

Not: PUE gerekliliklerine uygun olarak ev elektrik şebekeleri hem kısa devrelerden hem de aşırı yüklerden korunmalıdır. ev kablolaması Kombine tahliyeli otomatik makineler kullanılmalıdır.

Otomatik anahtarlar tek kutuplu (tek fazlı ağlarda kullanılır), iki kutuplu (tek fazlı ve iki fazlı ağlar) ve üç kutuplu (üç fazlı ağlarda kullanılır), ayrıca dört kutuplu devre kesiciler de vardır (bir sistemle üç fazlı ağlarda kullanılabilir) topraklama TN-S).

  1. Devre kesicinin tasarımı ve çalışma prensibi.

Aşağıdaki şekil göstermektedir devre kesici cihazı kombine bir sürümle, yani hem elektromanyetik hem de termal salınım özelliğine sahiptir.

1,2 - teli bağlamak için sırasıyla alt ve üst vida terminalleri

3 - hareketli kontak; 4-ark odası; 5 - esnek iletken (devre kesicinin hareketli parçalarını bağlamak için kullanılır); 6 - elektromanyetik serbest bırakma bobini; 7 - elektromanyetik salınımın çekirdeği; 8 - termal salınım (bimetalik plaka); 9 - serbest bırakma mekanizması; 10 - kontrol kolu; 11 — kelepçe (makineyi bir DIN rayına monte etmek için).

Şekildeki mavi oklar devre kesiciden geçen akımın yönünü göstermektedir.

Devre kesicinin ana elemanları elektromanyetik ve termal salınımlardır:

Elektromanyetik salınım elektrik devresinin kısa devre akımlarından korunmasını sağlar. Merkezinde bulunan ve üzerine monte edilen bir göbeğe (7) sahip bir bobinden (6) oluşur. özel bahar Elektromanyetik indüksiyon yasasına göre normal çalışma sırasında bobinden geçen akım, bobinin içindeki çekirdeği çeken bir elektromanyetik alan oluşturur, ancak bu elektromanyetik gücün kuvvetleri manyetik alançekirdeğin monte edildiği yayın direncini yenmek için yeterli değildir.

Kısa devre sırasında, elektrik devresindeki akım anında devre kesicinin nominal akımından birkaç kat daha yüksek bir değere yükselir; elektromanyetik salıcının bobininden geçen bu kısa devre akımı, çekirdeğe etki eden elektromanyetik alanı arttırır. geri çekme kuvveti, bobinin içinde hareket eden direnç yaylarının üstesinden gelmek için yeterli olacak şekilde, çekirdek, devre kesicinin hareketli kontağını açarak devrenin enerjisini keser:

Kısa devre durumunda (yani akımın birkaç kez aniden artması durumunda), elektromanyetik salınım elektrik devresinin bağlantısını saniyeden çok daha kısa bir sürede keser.

Termal salınım elektrik devresinin aşırı yük akımlarından korunmasını sağlar. Elektrikli ekipman ağa bu ağın izin verilen yükünü aşan toplam güçle bağlandığında aşırı yük meydana gelebilir ve bu da kabloların aşırı ısınmasına, elektrik kablolarının yalıtımının tahrip olmasına ve arızalanmasına neden olabilir.

Termal salınım bimetalik bir plakadır (8). Bimetalik plaka - bu plaka, ısıtıldığında farklı genleşme katsayılarına sahip iki farklı metal plakadan (aşağıdaki şekilde metal "A" ve metal "B") lehimlenir.

Bimetalik plakadan devre kesicinin nominal akımını aşan bir akım geçtiğinde, plaka ısınmaya başlarken, "B" metali ısıtıldığında daha yüksek bir genleşme katsayısına sahiptir; ısıtıldığında metal “A”dan daha hızlı genleşir, bu da bimetalik plakanın eğrilmesine neden olur, büküldükçe hareketli kontağı (3) açan serbest bırakma mekanizmasını (9) etkiler.

Termal bobinin tepki süresi, makinenin nominal akımının elektrik şebekesindeki aşırı akım miktarına bağlıdır; bu fazlalık ne kadar büyük olursa, bobin o kadar hızlı çalışacaktır.

Kural olarak, termal bobin, devre kesicinin nominal akımından 1,13-1,45 kat daha yüksek akımlarda çalışırken, nominal akımdan 1,45 kat daha yüksek bir akımda, termal bobin, devre kesiciyi 45 dakika içinde kapatacaktır - 1 saat.

Devre kesici yük altında kapatıldığında, hareketli kontakta (3) kontağın kendisi üzerinde yıkıcı bir etkiye sahip olan bir elektrik arkı oluşur ve anahtarlanan akım ne kadar yüksek olursa, elektrik arkı o kadar güçlü ve etkisi o kadar büyük olur. yıkıcı etki. etki. Devre kesicide elektrik arkından kaynaklanan hasarı en aza indirmek için ayrı, paralel monte edilmiş plakalardan oluşan ark söndürme odasına (4) yönlendirilir; elektrik arkı bu plakaların arasına düştüğünde ezilerek söndürülür.

3. Devre kesicilerin işaretlenmesi ve özellikleri.

VA47-29- devre kesicinin tipi ve serisi

Anma akımı- Devre kesicinin, devreyi acil olarak kapatmadan uzun süre çalışabileceği elektrik şebekesinin maksimum akımı.

Nominal gerilim- devre kesicinin tasarlandığı maksimum şebeke voltajı.

PKS- devre kesicinin nihai kesme kapasitesi. Bu şekil, belirli bir devre kesiciyi işlevselliğini korurken kapatabilecek maksimum kısa devre akımını gösterir.

Bizim durumumuzda, PKS 4500 A (Amper) olarak gösterilmektedir, bu, 4500 A'ya eşit veya daha az bir kısa devre akımı (kısa devre) ile devre kesicinin elektrik devresini açabileceği ve iyi durumda kalabileceği anlamına gelir kısa devre akımı varsa. Bu rakamın aşılması halinde, makinenin hareketli kontaklarının eritilip birbirine kaynaklanması ihtimali vardır.

Tetikleme özellikleri- devre kesici korumasının çalışma aralığını ve bu işlemin meydana geldiği süreyi belirler.

Örneğin bizim durumumuzda “C” karakteristiğine sahip bir makine sunulmaktadır; yanıt aralığı 5·I n'den 10·I n'ye kadardır. (Makinenin I n - nominal akımı), yani. 5*32=160A'dan 10*32+320'ye kadar bu, makinemizin zaten 160 - 320 A akımlarda devrenin anlık olarak kesilmesini sağlayacağı anlamına gelir.

4. Devre kesicinin seçilmesi

Makine seçimi aşağıdaki kriterlere göre yapılır:

— Kutup sayısına göre: tek ve çift kutuplu olarak kullanılır tek fazlı ağ, üç ve dört kutuplu - giriş üç fazlı ağ.

- İle anma gerilimi: Devre kesicinin nominal voltajı, koruduğu devrenin nominal voltajından büyük veya ona eşit olmalıdır:

senisim. AB⩾ senisim. ağlar

— Nominal akıma göre:Devre kesicinin gerekli nominal akımı aşağıdaki dört yoldan biriyle belirlenebilir:

  1. Bizim yardımıyla.
  2. Bizim yardımıyla.
  3. Aşağıdaki tabloyu kullanarak:
  1. Aşağıdaki yöntemi kullanarak kendinizi hesaplayın:

Devre kesicinin nominal akımı, koruduğu devrenin nominal akımından büyük veya ona eşit olmalıdır; bu elektrik ağının tasarlandığı akım:

BENisim. AB⩾ BENhesapla ağlar

Elektrik şebekesinin hesaplanan akımı (ağ olarak derecelendirildim) bizimki kullanılarak belirlenebilir veya aşağıdaki formülü kullanarak kendiniz hesaplayabilirsiniz:

BENhesapla ağlar= Pağlar/(U ağı *K)

burada: P ağı - ağ gücü, Watt; U ağı - ağ voltajı (220V veya 380V); K - katsayısı (Tek fazlı ağ için: K=1; Üç fazlı ağ için: K=1,73).

Ağ gücü, evdeki tüm elektrik alıcılarının güçlerinin toplamı olarak tanımlanır:

Pağlar=(P 1 + P 2 …+ Pn)*K

Nerede: P1, P2, Pn- bireysel elektrik alıcılarının gücü; K s— sadece 1 güç alıcısı veya aynı anda ağa bağlı bir grup güç alıcısı ağa K c = 1 bağlıysa, talep katsayısı (K c = 0,65'ten 0,8'e kadar).

Kullanıma izin verilen maksimum güç aynı zamanda ağ gücü olarak da alınabilir; örneğin teknik özellikler varsa proje veya elektrik tedarik sözleşmesi.

Şebeke akımını hesapladıktan sonra en yakın olanı alırız. makinenin nominal akımının standart değeri: 4A, 5A, 6A, 8A, 10A, 13A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A, 63A, vb.

NOT: Yukarıda açıklanan yönteme ek olarak devre kesicinin hesaplanmasını basitleştirmek de mümkündür; bunun için ihtiyacınız olan:

  1. Yukarıda verilen formülü kullanarak kiloWatt (1 kiloWatt=1000Watt) cinsinden ağ gücünü belirleyin:

P ağı =(P 1 + P 2 ...+ P n)*K s, kW

2. Hesaplanan ağ gücünü dönüşüm faktörüyle çarparak ağ akımını belirleyin ( K p) eşit: 1,52 -380 Volt şebeke için veya 4,55 — 220 Volt'luk bir ağ için:

BENağlar= Pağlar*K p, Amper

3. Hepsi bu. Şimdi, önceki durumda olduğu gibi, ağ akımının elde edilen değerini, makinenin nominal akımının en yakın yüksek standart değerine yuvarlıyoruz.

Ve sonuç olarak yanıt özelliğini seçin(yukarıdaki özellikler tablosuna bakın). Örneğin tüm evin elektrik tesisatını korumak için devre kesici takmamız gerekiyorsa “C” karakteristiğini seçiyoruz; elektrik aydınlatma ve priz grubu iki farklı devre kesiciye bölünmüşse aydınlatma için bir kesici takabiliriz. “B” karakteristiğine sahip devre kesici ve “C” karakteristiğine sahip prizler için, elektrik motorunu korumak için bir devre kesiciye ihtiyacınız varsa, “D” karakteristiğini seçin.

İşte bir hesaplama örneği: Aşağıdaki pantografların bulunduğu bir ev var:

  • 800 watt (W) gücünde çamaşır makinesi (0,8 kW'a eşit)
  • Mikrodalga fırın - 1200W
  • Elektrikli fırın - 1500 W
  • Buzdolabı - 300 W
  • Bilgisayar - 400 W
  • Elektrikli su ısıtıcısı - 1200W
  • televizyon - 250W
  • Elektrikli aydınlatma - 360 W

Şebeke gerilimi: 220 Volt

Talep katsayısını 0,8 olarak alalım

O zaman ağ gücü şuna eşit olacaktır:

10

Devre kesicilerin asıl amacı bunları kullanmaktır. koruyucu aletler kısa devre akımlarından ve aşırı yük akımlarından. BA serisinin modüler devre kesicileri büyük talep görmektedir. Bu yazımızda iek'in BA47-29 serisi devre kesicinin tasarımına bakacağız.

Devre kesicilerin tasarımı ve çalışma prensipleri benzerdir, farklılıklar bileşenlerin malzemesinde ve montaj kalitesinde yatmaktadır ve bu önemlidir. Ciddi üreticiler yalnızca yüksek kaliteli elektrik malzemeleri (bakır, bronz, gümüş) kullanır, ancak aynı zamanda "hafif" özelliklere sahip malzemelerden yapılmış bileşenlere sahip ürünler de vardır.

Orijinali sahtesinden ayırmanın en kolay yolu fiyat ve ağırlıktır: Bakır bileşenler varsa orijinal ucuz ve hafif olamaz. Markalı makinelerin ağırlığı modele göre belirlenir ve 100 - 150 gr'dan daha hafif olamaz.

Yapısal olarak modüler devre kesici, birbirine tutturulmuş iki yarıdan oluşan dikdörtgen bir mahfaza içinde yapılır. Makinenin ön tarafında teknik özellikleri belirtilmiştir ve manuel kontrol için bir tutamak bulunmaktadır.

Bir devre kesici nasıl çalışır - makinenin ana çalışma parçaları?

Muhafazayı sökerseniz (bunun için onu bağlayan perçin yarımlarını delmeniz gerekir), devre kesici cihazı görebilir ve tüm bileşenlerine erişebilirsiniz. Cihazın normal çalışmasını sağlayan bunlardan en önemlilerini ele alalım.

1. Bağlantı için üst terminal;

2.Sabit güç kontağı;

3. Hareketli güç kontağı;

4. Ark odası;

10. Bağlantı için alt terminal;

11. Gazların çıkışı için delik (ark yandığında oluşur).

Elektromanyetik salınım

Elektromanyetik korumanın işlevsel amacı, korunan devrede kısa devre meydana geldiğinde pratik olarak otomatik bir anahtar sağlamaktır. Bu durumda, elektrik devrelerinde büyüklüğü bu parametrenin nominal değerinden binlerce kat daha büyük olan akımlar ortaya çıkar.

Karakteristiğin türü, makine gövdesindeki nominal akım parametresinde, örneğin C16'da gösterilir. Verilen özellikler için tepki süresi saniyenin yüzde biri ila binde biri arasında değişir.

Elektriksel olarak solenoid bobin, güç kontakları ve termal serbest bırakma biriminden oluşan bir zincire seri olarak bağlanır.

Maksimum çalışma akımı

Maksimum çalışma akımı. Maksimum çalışma akımına göre makine seçimi, makinenin anma akımının (serbest bırakmanın anma akımı), korunan bölümden uzun süre geçebilecek maksimum çalışma (hesaplanan) akımdan daha büyük veya ona eşit olmasıdır. olası aşırı yüklenmeleri dikkate alarak devre:

Ağın bir bölümü için (örneğin bir daire için) maksimum çalışma akımını bulmak için toplam gücü bulmanız gerekir. Bunu yapmak için, bu makineye bağlanacak tüm cihazların (buzdolabı, TV, ocak vb.) gücünü topluyoruz.Alınan güçten gelen akım miktarı iki şekilde bulunabilir: karşılaştırma yoluyla veya formülle .

1 kW yüke sahip 220 V ağ için akım 5 A'dır. 380 V gerilime sahip ağda 1 kW güç için akım değeri 3 A'dır. Bu karşılaştırma seçeneğini kullanarak akımı bulabilirsiniz. Bilinen bir güç aracılığıyla. Örneğin apartmandaki toplam güç 4,6 kW, akım ise yaklaşık 23 A olarak ortaya çıktı. tam konumşu anda iyi bilinen formülü kullanabilirsiniz:

Elektrikli ev aletleri için.

Kapasiteyi aşmak

Kapasiteyi aşmak. Nominal kapatma akımına göre devre kesici seçimi, makinenin kapatabileceği akımın, cihazın kurulduğu noktadaki kısa devre akımından daha büyük olmasını sağlamaya bağlıdır: Nominal kapatma akımı en yüksek değerdir. kısa devre akımı. makinenin nominal voltajda kapanma kapasitesine sahip olduğu.

Endüstriyel kullanım için otomatik makineler seçilirken ayrıca aşağıdakiler de kontrol edilir:

Elektrodinamik direnç:

Isıl direnç:

Devre kesiciler aşağıdaki nominal akım ölçeğinde üretilir: 4, 6, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 100 ve 160 A.

Konut sektörlerinde (evler, apartmanlar), kural olarak, 16 veya 25 A dereceli ve 3 kA kapatma akımına sahip iki kutuplu devre kesiciler kuruludur.

Devre kesicilerin zaman ve akım özellikleri nelerdir?

Elektrik şebekesinin ve tüm cihazların normal çalışması sırasında devre kesiciden elektrik akımı akar. Ancak akım şiddeti herhangi bir nedenle nominal değerleri aşarsa, kesici bobinlerin çalışması nedeniyle devre açılır.

Devre kesicinin açma karakteristiği çok önemli karakteristik, makinenin çalışma süresinin ne kadarının makineden akan akımın makinenin nominal akımına oranına bağlı olduğunu açıklar.

Bu karakteristik, ifade edilmesinin grafik kullanımını gerektirmesi nedeniyle karmaşıktır. Aynı değere sahip makineler, makinenin eğrisinin türüne bağlı olarak (bazen akım karakteristiği olarak da adlandırılan) farklı akım seviyelerinde farklı şekilde kapatılacak ve bu da makinelerin aşağıdaki özelliklere sahip olarak kullanılmasını mümkün kılacaktır: farklı özelliklerİçin farklı şekiller yükler.

Böylece bir yandan koruyucu akım fonksiyonu gerçekleştirilir, diğer yandan minimum sayıda yanlış alarm sağlanır - bu özelliğin önemi budur.

Enerji endüstrilerinde, akımdaki kısa süreli bir artışın acil durum modunun ortaya çıkmasıyla ilişkili olmadığı ve korumanın bu tür değişikliklere yanıt vermemesi gereken durumlar vardır. Aynı durum otomatik makineler için de geçerlidir.

Bir motoru, örneğin bir ülke pompasını veya elektrikli süpürgeyi açtığınızda, hatta normalden birkaç kat daha yüksek olan oldukça büyük bir akım dalgalanması meydana gelir.

Çalışma mantığına göre makinenin elbette kapanması gerekiyor. Örneğin, motor çalıştırma modunda 12 A, çalışma modunda 5 A tüketir, makine 10 A'ya ayarlanmıştır ve 12'de kapanacaktır. Bu durumda ne yapmalı? Örneğin 16 A'ya ayarlarsanız, motor sıkışırsa veya kablo kısa devre yaparsa kapanıp kapanmayacağı belli değildir.

Bu sorun daha düşük bir akıma ayarlansaydı çözülebilirdi ama o zaman herhangi bir hareketle tetiklenebilirdi. Bu nedenle bir makine için böyle bir kavramın, onun "zaman-akım karakteristiği" olarak icat edilmesinin nedeni budur.

Devre kesicilerin mevcut özellikleri nelerdir ve birbirlerinden nasıl farklıdırlar?

Bilindiği gibi bir devre kesiciyi tetikleyen ana organlar termal ve elektromanyetik salınımlardır.

Termal salınım, akan bir akımla ısıtıldığında bükülen bimetal bir plakadır. Böylece serbest bırakma mekanizması devreye girer ve uzun süreli aşırı yüklenme durumunda ters zaman gecikmesiyle tetiklenir. Bimetalik şeridin ısınması ve serbest bırakma ünitesinin açma süresi doğrudan aşırı yük seviyesine bağlıdır.

Elektromanyetik serbest bırakma, çekirdekli bir solenoiddir, solenoidin manyetik alanı belirli bir akımda çekirdekte çekilir, bu da serbest bırakma mekanizmasını etkinleştirir - kısa devre sırasında ağın etkilenen bölümünün çalışmayacağı için anlık çalışma meydana gelir. devre kesicideki termik serbest bırakma ünitesinin (bimetalik plaka) ısınmasını bekleyin.

Devre kesicinin tepki süresinin devre kesiciden akan akımın gücüne bağımlılığı, devre kesicinin akım karakteristiği ile kesin olarak belirlenir.

Muhtemelen herkes modüler makinelerin gövdelerindeki Latin harfleri B, C, D'nin görüntüsünü fark etmiştir. Böylece, elektromanyetik salınım ayarının katını makinenin nominal değerine göre karakterize ederek, zaman ve akım özelliklerini gösterirler.

Bu harfler makinenin elektromanyetik salınımının anlık çalışma akımını gösterir. Basitçe söylemek gerekirse, bir devre kesicinin tepki karakteristiği, devre kesicinin hassasiyetini gösterir; devre kesicinin anında kapanacağı en düşük akım.

Slot makinelerinin çeşitli özellikleri vardır; en yaygın olanları şunlardır:

B - 3 ila 5 ×In;

C - 5 ila 10 ×In;

D - 10 ila 20 ×In.

Yukarıdaki sayılar ne anlama geliyor?

Size küçük bir örnek vereyim. Diyelim ki aynı güçte (nominal akım açısından eşit) iki makine var, ancak yanıt özellikleri (makine üzerindeki Latin harfleri) farklı: B16 ve C16 makineleri.

B16 için elektromanyetik bobinin çalışma aralığı 16*(3...5)=48...80A'dır. C16 için anlık tepki akımı aralığı 16*(5...10)=80...160A'dır.

100 A akımda, B16 devre kesici neredeyse anında kapanacak, C16 ise hemen kapanmayacak, ancak termal korumadan birkaç saniye sonra (bimetalik plakası ısındıktan sonra).

Yüklerin tamamen aktif olduğu (büyük başlangıç ​​​​akımları olmadan) ve güçlü motorların nadiren çalıştırıldığı konut binalarında ve apartmanlarda, en hassas ve kullanım için tercih edilenler B karakteristiğine sahip makinelerdir. Günümüzde C karakteristiği çok yaygındır; konut ve idari binalar için de kullanılabilir.

D karakteristiğine gelince, herhangi bir elektrik motoruna, büyük motorlara ve açıldığında büyük başlangıç ​​​​akımlarının olabileceği diğer cihazlara güç sağlamak için uygundur. Ayrıca, kısa devre sırasında duyarlılığın azalması nedeniyle, kısa devre sırasında alt grup AB'lerle seçicilik şansını artırmak için D karakteristiğine sahip makinelerin giriş olarak kullanılması önerilebilir.

Devre kesici neyi korur?

Bir makineyi seçmeden önce nasıl çalıştığını ve neyi koruduğunu anlamakta fayda var. Birçok kişi makinenin ev aletlerini koruduğuna inanıyor. Ancak bu kesinlikle doğru değildir. Makine, ağa bağladığınız cihazları umursamaz; elektrik kablolarını aşırı yükten korur.

Aslında, kablo aşırı yüklendiğinde veya kısa devre meydana geldiğinde akım artar, bu da kablonun aşırı ısınmasına ve hatta kabloların yanmasına neden olur.

Kısa devre sırasında akım özellikle güçlü bir şekilde artar. Akımın büyüklüğü birkaç bin ampere kadar çıkabilir. Elbette hiçbir kablo bu kadar yük altında uzun süre dayanamaz. Ayrıca kablonun kesiti 2,5 metrekaredir. Özel evlerde ve apartmanlarda elektrik kablolarının döşenmesinde sıklıkla kullanılan mm. Sadece bir maytap gibi yanacak. İç mekanda açık ateş yangına neden olabilir.

Bu nedenle devre kesicinin doğru hesaplanması çok önemli bir rol oynar. Aşırı yüklenmeler sırasında da benzer bir durum ortaya çıkar - devre kesici elektrik kablolarını korur.

Yük izin verilen değeri aştığında akım keskin bir şekilde artar, bu da telin ısınmasına ve yalıtımın erimesine neden olur. Bu da kısa devreye yol açabilir. Ve böyle bir durumun sonuçları tahmin edilebilir - açık ateş ve ateş!

Makineleri hesaplamak için hangi akımlar kullanılır?

Devre kesicinin işlevi, aşağı yönde bağlı olan elektrik kablolarını korumaktır. Otomatik makinelerin hesaplandığı ana parametre nominal akımdır. Ama neyin nominal akımı, yük mü yoksa tel mi?

PUE 3.1.4 gerekliliklerine göre, ağın ayrı bölümlerini korumaya yarayan devre kesicilerin ayar akımları, bu bölümlerin hesaplanan akımlarından veya alıcının nominal akımına göre mümkün olduğu kadar az seçilir.

Makinenin güce göre hesaplanması (elektrik alıcısının nominal akımına göre), elektrik kablolarının tüm bölümlerindeki tüm uzunluk boyunca teller böyle bir yük için tasarlanmışsa gerçekleştirilir. Yani izin verilen akım elektrik kabloları makinenin değerinden daha yüksektir.

Örneğin 1 metrekare kesitli telin kullanıldığı bir alanda. mm, yük değeri 10 kW'dır. Makineyi nominal yük akımına göre seçiyoruz - makineyi 40 A'ya ayarlıyoruz. Bu durumda ne olacak? Tel, 10-12 amperlik bir nominal akım için tasarlandığından ve içinden 40 amperlik bir akım geçtiği için ısınmaya ve erimeye başlayacaktır. Makine yalnızca kısa devre oluştuğunda kapanacaktır. Sonuç olarak kablolama arızalanabilir ve hatta yangına neden olabilir.

Bu nedenle makinenin anma akımının seçiminde belirleyici değer, akım taşıyan telin kesitidir. Yük boyutu ancak tel kesiti seçildikten sonra dikkate alınır. Makine üzerinde belirtilen nominal akım, belirli bir kesitteki tel için izin verilen maksimum akımdan daha az olmalıdır.

Böylece makine seçimi kablolamada kullanılan telin minimum kesitine göre yapılır.

Örneğin, 1,5 kW kesitli bir bakır tel için izin verilen akım. mm, 19 amperdir. Bu, bu tel için makinenin nominal akımının daha küçük olan tarafa en yakın değerini, yani 16 amper'i seçtiğimiz anlamına gelir. 25 amper değerinde bir makine seçerseniz, bu kesitteki tel böyle bir akım için tasarlanmadığından kablolar ısınacaktır. Devre kesiciyi doğru hesaplamak için öncelikle telin kesitini hesaba katmak gerekir.

Devre kesicilerin yalnızca çalışma akımını ileten ve elektrik devresinin iki durumunu sağlayan anahtarlar olmadığı bir sır değil: kapalı ve açık. Devre kesici, korunan devrede akan akımın seviyesini gerçek zamanlı olarak "izleyen" ve akım belirli bir değeri aştığında devreyi kapatan bir elektrikli cihazdır.

Devre kesicilerdeki en yaygın kombinasyon, termal ve elektromanyetik korumanın birleşimidir. Devrelerin aşırı akımlara karşı ana korumasını sağlayan bu iki tip serbest bırakma cihazıdır.

Termal salınım elektrik devresindeki aşırı yük akımlarını kesmek için tasarlanmıştır. Termal salınım yapısal olarak farklı doğrusal genleşme katsayılarına sahip iki metal katmanından oluşur. Bu, plakanın ısıtıldığında bükülmesine ve serbest bırakma mekanizmasını etkilemesine ve sonuçta cihazın kapanmasına olanak tanır. Böyle bir salınım aynı zamanda ana elemanın adından (bimetalik plaka) sonra termobimetalik salınım olarak da adlandırılır.

Ancak bu tür bir yayının önemli dezavantaj- özellikleri ortam sıcaklığına bağlıdır. Yani sıcaklık çok düşükse devre aşırı yüklense bile kesicinin termik bobini hattı kapatmayabilir. Bunun tersi de mümkündür: çok sıcak havalarda, bimetalik plakanın ısınması nedeniyle devre kesici, korunan hattın bağlantısını yanlışlıkla kesebilir. çevre. Ayrıca termal salınım elektrik enerjisi tüketir.

Elektromanyetik salınım bir bobin ve bir yay tarafından tutulan hareketli bir çelik çekirdekten oluşur. Belirtilen akım değeri aşıldığında, elektromanyetik indüksiyon yasasına göre, bobinde, çekirdeğin bobinin içine çekildiği, yayın direncini aşan ve serbest bırakma mekanizmasını tetikleyen bir elektromanyetik alan indüklenir. . Normal çalışmada bobinde bir elektromanyetik alan da indüklenir, ancak gücü yayın direncini yenmek ve çekirdeği geri çekmek için yeterli değildir.


Elektromanyetik serbest bırakma mekanizmasının tasarımı AP50B örneği kullanılarak gösterilmiştir.

Bu tip salınım, termal salınım kadar elektrik enerjisi tüketmez.

Şu anda yaygın elektronik bültenleri mikrodenetleyicilere dayalıdır. Onların yardımıyla aşağıdaki koruma parametrelerine ince ayar yapabilirsiniz:

  • çalışma koruma akımı seviyesi
  • aşırı yük koruma süresi
  • Termal hafıza fonksiyonu ile ve termal hafıza fonksiyonu olmadan aşırı yük bölgesinde tepki süresi
  • seçici kesme akımı
  • seçici akım kesme süresi

TEST düğmesini kullanarak serbest bırakma mekanizmasının çalışmasını kendi kendine test etme işlevi, tüketicinin cihazı kontrol etmesine olanak tanır.

Elektrik devresi ayarlarının yapılması ön panel Cihaz, personelin giden hat korumasının nasıl yapılandırıldığını kolayca anlamasını sağlar.

Ön paneldeki döner anahtarlar kullanılarak devrenin çalışma akımı seviyesi ayarlanır. Ayarlama IR sürümünün çalışma akımı ayarları katları halinde ayarlanmış: 0,4; 0,45; 0,5; 0,56; 0,63; 0,7; 0,8; 0,9; 0,95; Devre kesicinin nominal akımına 1,0.

Elektrik devresi aşırı yüklendiğinde yarı iletken bobinin iki çalışma modu vardır:

  • “termal hafızalı”;
  • "termal hafıza" olmadan

"Termal bellek", bir termal serbest bırakma işleminin (bimetalik plaka) çalışmasının bir emülasyonudur: mikroişlemci serbest bırakma, bimetalik plakanın soğuması için gereken süreyi programlı olarak ayarlar. Bu işlev, ekipmanın ve korunan devrenin daha fazla soğumasını sağlar ve buna bağlı olarak hizmet ömrü azalmaz.

Avantajlarından biri, gerekli koruma seçiciliğini sağlayan kısa devre sırasında devre kesicinin akım seviyesinin ve çalışma süresinin ayarlanmasıdır. Bu, giriş devre kesicisinin kazaya en yakın cihazlardan daha geç kapanması için gereklidir. Termal sürümden farklı olarak, mikroişlemci sürümündeki zaman ayarlarının ortam sıcaklığı değiştiğinde değişmediğine dikkat etmek önemlidir.

Seçici akım kesme akımı ayarının yapılmasıçalışma akımının katları olarak seçilir I R: 1,5; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10.

Seçmeli akım kesme süresi ayarının yapılması saniye cinsinden seçilebilir: 0 (zaman gecikmesi yok); 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0.4.

OptiMat D devre kesicilerin mikroişlemcili koruma ünitelerinin elektromanyetik uyumluluğu, bu cihazların genel endüstriyel elektrik tesisatlarında kullanılmasına olanak sağlar. Buna karşılık, mikroişlemci salınımının elemanları tarafından oluşturulan elektromanyetik alanlar, negatif etkiçevredeki ekipmanlara.

OptiMat D devre kesicinin mikroişlemci sürümü MR1-D250 örneğini kullanarak ayar seçimini ele alalım P = 75 kW parametrelerine sahip bir AIR250S2 asenkron motor var; cosφ=0,9; İp/Inom=7,5; bunun için koruyucu cihazın ayarlarını seçmeniz gerekir (devre kesici, bu elektrik motoruyla doğrudan hattı korur). Kabul edelim aşağıdaki koşullar: Elektrik motorunun çalıştırılması kolaydır ve çalıştırma süresi 2 saniyedir.

Motorumuz için termal hafıza fonksiyonuyla 4 saniyelik bir ayar noktası seçiyoruz:

Bizim durumumuzda elektrik motorunun anma akımı 126,6 A'dır. Buna göre anahtarın anma akımını ayarlama anahtarını en yakın değer 140 A olacak şekilde 0,56 değerine ayarladık.

Seçilen motor için çokluğu 7,5 olan başlatma akımları nedeniyle devre kesicinin hatalı açma yapmasını önlemek için seçici akım kesme ayarını 8'e eşit olarak alacağız.

Bu anahtar doğrudan elektrik motorunu korumak amacıyla, anahtarların çalışmasında seçiciliği sağlamak için kurulacağından, anlık seçici akım kesmeyi (zaman gecikmesi olmadan) kabul ediyoruz.

Ayrıca kısa devre akımının 3000 A'yı aşması durumunda anahtarın anında yani herhangi bir zaman gecikmesi olmaksızın çalışacağını da belirtelim.

Böylece koruma sağlayan bir mikroişlemci sürümünün ayarlarını seçme örneğine baktık. asenkron motor. Bir mikroişlemci sürümü için ayarların seçilmesine ilişkin bu örnek, teknik kılavuz. Son formda, mikroişlemci devre kesici ayar paneli şu şekilde görünecektir:

GOST R 50030.2-2010 gerekliliklerini karşılayan elektromanyetik uyumluluk ve bir otomasyon sistemine entegrasyon olanağı, devre kesicileri daha güvenilir, kullanışlı ve karlı çözümler birçok göstergeye göre.

Devre kesicilerin temel amacı, onları kısa devre akımlarına ve aşırı yük akımlarına karşı koruyucu cihaz olarak kullanmaktır. BA serisinin modüler devre kesicileri büyük talep görmektedir. Bu yazıda bakacağız iek'ten BA47-29 serisi.

Kompakt tasarımları (eşit modül genişlikleri), kurulum kolaylıkları (özel mandallar kullanılarak DIN rayına montaj) ve bakımları sayesinde evsel ve endüstriyel ortamlarda yaygın olarak kullanılırlar.

Çoğu zaman otomatik makineler, nispeten küçük çalışma ve kısa devre akımlarına sahip ağlarda kullanılır. Makine gövdesi şunlardan yapılmıştır: dielektrik malzeme, halka açık yerlere kurmanıza olanak tanır.

Devre kesici tasarımı ve çalışma prensipleri benzerdir, farklılıklar bileşenlerin malzemesinde ve montajın kalitesinde yatmaktadır ve bu önemlidir. Ciddi üreticiler yalnızca yüksek kaliteli elektrik malzemeleri (bakır, bronz, gümüş) kullanır, ancak aynı zamanda "hafif" özelliklere sahip malzemelerden yapılmış bileşenlere sahip ürünler de vardır.

Orijinali sahtesinden ayırmanın en kolay yolu fiyat ve ağırlıktır: Bakır bileşenler varsa orijinal ucuz ve hafif olamaz. Markalı makinelerin ağırlığı modele göre belirlenir ve 100 - 150 gr'dan daha hafif olamaz.

Yapısal olarak modüler devre kesici, birbirine tutturulmuş iki yarıdan oluşan dikdörtgen bir mahfaza içinde yapılır. Makinenin ön tarafında özellikler ve manuel kontrol için bir tutamak yer almaktadır.

Devre kesici nasıl çalışır - devre kesicinin ana çalışma parçaları

Gövdeyi sökerseniz (bunun için onu bağlayan perçin yarımlarını delmeniz gerekir), görebilirsiniz ve tüm bileşenlerine erişim sağlayın. Cihazın normal çalışmasını sağlayan bunlardan en önemlilerini ele alalım.

  1. 1. Bağlantı için üst terminal;
  2. 2. Sabit güç kontağı;
  3. 3. Hareketli güç kontağı;
  4. 4. Ark odası;
  5. 5. Esnek iletken;
  6. 6. Elektromanyetik salınım (çekirdekli bobin);
  7. 7. Kontrol için tutamak;
  8. 8. Termal salınım (bimetalik plaka);
  9. 9. Termal serbest bırakmayı ayarlamak için vida;
  10. 10. Bağlantı için alt terminal;
  11. 11. Gazların çıkışı için delik (ark yandığında oluşur).

Elektromanyetik salınım

Elektromanyetik korumanın işlevsel amacı, korunan devrede kısa devre meydana geldiğinde devre kesicinin neredeyse anında çalışmasını sağlamaktır. Bu durumda elektrik devreleri büyüklüğü bu parametrenin nominal değerinden binlerce kat daha büyük olan akımlar ortaya çıkar.

Makinenin çalışma süresi, A, B veya C (en yaygın olanı) endeksleri ile gösterilen zaman-akım özelliklerine (makinenin çalışma süresinin mevcut değere bağımlılığı) göre belirlenir.

Karakteristiğin türü, makine gövdesindeki nominal akım parametresinde, örneğin C16'da gösterilir. Verilen özellikler için tepki süresi saniyenin yüzde biri ila binde biri arasında değişir.

Elektromanyetik serbest bırakmanın tasarımı, hareketli bir güç kontağına bağlı, yay yüklü bir göbeğe sahip bir solenoiddir.


Elektriksel olarak solenoid bobin, güç kontakları ve termal serbest bırakma biriminden oluşan bir zincire seri olarak bağlanır. Makine açıldığında ve akımın nominal değerinde, akım solenoid bobinden akar, ancak manyetik akının büyüklüğü çekirdeği geri çekecek kadar küçüktür. Güç kontakları kapalıdır ve bu, korumalı kurulumun normal çalışmasını sağlar.

Kısa devre sırasında, solenoiddeki akımda keskin bir artış, manyetik akıda orantılı bir artışa yol açar, bu da yayın hareketinin üstesinden gelebilir ve çekirdeği ve onunla ilişkili hareketli kontağı hareket ettirebilir. Çekirdeğin hareketi güç kontaklarının açılmasına ve korunan hattın enerjisinin kesilmesine neden olur.

Termal salınım

Termal serbest bırakma, izin verilen akım değeri biraz aşıldığında koruma işlevini yerine getirir, ancak nispeten uzun bir süre sürer.

Termal salınım gecikmeli bir salınımdır; kısa süreli akım dalgalanmalarına yanıt vermez. Bu tür korumanın tepki süresi aynı zamanda zaman-akım özellikleriyle de düzenlenir.

Termal serbest bırakmanın ataleti, ağı aşırı yükten koruma işlevinin uygulanmasını mümkün kılar. Yapısal olarak termal serbest bırakma, mahfazadaki bir konsola monte edilmiş bimetalik bir plakadan oluşur; bunun serbest ucu, bir kol aracılığıyla serbest bırakma mekanizmasıyla etkileşime girer.


Elektriksel olarak bimetalik şerit, elektromanyetik salınımın bobinine seri olarak bağlanır. Makine açıldığında seri devrede akım akar ve bimetalik plaka ısıtılır. Bu, serbest ucunun serbest bırakma mekanizması kolunun yakınına hareket etmesine neden olur.

Zaman-akım özelliklerinde belirtilen akım değerlerine ulaşıldığında ve belli bir süre sonra plaka ısıtıldığında bükülür ve kol ile temas eder. İkincisi, bir serbest bırakma mekanizması aracılığıyla güç kontaklarını açar - ağ aşırı yükten korunur.

Termal serbest bırakma akımı, montaj işlemi sırasında vida 9 kullanılarak ayarlanır. Çoğu makine modüler olduğundan ve mekanizmaları mahfazanın içinde mühürlendiğinden, basit bir elektrikçinin bu tür ayarlamaları yapması mümkün değildir.

Güç kontakları ve ark kanalı

İçlerinden akım geçtiğinde güç kontaklarının açılması bir elektrik arkının oluşmasına neden olur. Ark gücü genellikle anahtarlanan devredeki akımla orantılıdır. Ark ne kadar güçlü olursa, güç kontaklarını da o kadar tahrip eder ve mahfazanın plastik parçalarına zarar verir.

İÇİNDE devre kesici cihazı Ark bastırma odası, elektrik arkının etkisini yerel bir hacimde sınırlar. Güç kontak bölgesinde bulunur ve bakır kaplı paralel plakalardan yapılmıştır.

Odada ark küçük parçalara ayrılır, plakalara çarpar, soğur ve varlığı sona erer. Ark yandığında ortaya çıkan gazlar, haznenin tabanında ve makine gövdesinde bulunan deliklerden dışarı atılır.

Devre kesici cihazı ve ark kanalının tasarımı, gücün üst sabit güç kontaklarına bağlantısını belirler.

Sitedeki benzer materyaller:

Temel bilgiler

Devre kesici serbest bırakır

Bir serbest bırakma, devre kesicinin, korunan devrenin kritik parametrelerinde (akım, voltaj) kapatılması için doğrudan mekanizmaya etki eden bir parçasıdır.

Bültenler, anahtarlara yerleştirilmiş röleler veya röle elemanlarıdır.

elemanlarını kullanan veya tasarımına uyarlanan gövde.

Serbest bırakmalar geleneksel elektromanyetik röleler (akım, voltaj) temelinde yapılır.

nia). Ancak, Son zamanlarda Statik elektronik rölelere dayalı sürümler giderek daha fazla kullanılmaktadır. Bu rölelerin elektronik kısmı birini veya diğerini kontrol eder fiziksel miktar, ancak çıkış devrelerinde önemli değil armatürü olan elektromanyetik röle açılır

Bu, serbest bırakma mekanizmasını etkiler.

Herhangi bir devre kesicinin sahip olması gerekir elektromanyetik dis-

aşırı akım besleyici, aniden kısa devre bağlantı kesme anahtarı -

araştırma (Şekil 4.14 ve 4.15).

Bazı anahtar türlerinde elektromanyetik yanı sıra elektrik

termal, bağlantı kesme anahtarı Zaman gecikmesi aşırı yük akımları bölgesinde.

Böyle bir sürüme kombine denir (Şekil 4.16). Tek elektrotermal koruma sağlayan devre kesicilerin mevcut olmadığına dikkat edilmelidir.

Yalnızca elektrotermal salınımı olan bir cihaza elektrotermal röle adı verilir (aşağıdaki “Elektrotermal röleler”e bakın).

Ek olarak anahtarlar aşağıdaki sürümlerle donatılabilir:

en az(minimum veya sıfır voltaj) – voltaj izin verilen seviyenin altına düştüğünde veya kaybolduğunda anahtarın otomatik olarak kapatılması için (Şekil 4.17 ve 4.18);

bağımsız– devre kesicinin uzaktan kapatılması için

serbest bırakma bobinine voltaj verin (Şekil 4.19 ve 4.20).

Bahsedilen her sistemin yapısını ve çalışma prensibini sırasıyla ele alalım.

zincirci.

Elektromanyetik serbest bırakma, mevcut anahtarın bağlantısını kesmek için tasarlanmıştır -

mi kısa devre, genellikle maksimum salınım olarak adlandırılır. Cihaza göre

çalışma prensibi gereği aşırı akım rölesidir.

Pirinç. 4.14. Maksimum sürümün şematik diyagramı:

1 – güç kolu; 2 – tutma kolu; 3 – kapatma kolu; 4 – yayı ayarlama; 5 – yayı ayırma; 6 – bobin; 7 – çapa; 8 – hareketli kontak; 9 – sabit kontak

Başlangıç ​​durumunda anahtar açıktır, devre akımı ayarlanan akımdan azdır. Şu tarihte:

Bu durumda tutma kolu 2 tetikleme koluna 3 bağlanır.

Sabit 8 ve sabit 9 kontaklar kapalıdır ve akım bunlardan ve akım bobininden (6) akar.

Kısa devre sırasında bobindeki akım artar ve armatür 7, akımın üstesinden gelir.

ayarlama yayının (4) karşı hareketi aşağı doğru hareket eder. Ankraj, tetikleme koluna (3) etki eder ve onu tutma kolundan (2) ayırır.

Hareketli kontak (8), tetikleme yayının (5) etkisi altında döner.

saat yönünün tersine yönde ve sabit 9 ile açılır.

Switch 1 aktivasyon tanıtıcısı takılı orta seviye konum

devre kesicinin kapandığını belirlemenin kolay olduğu bilgi otomatik olarak.

Pirinç. 4.15. Maksimum salınımın kinematik diyagramı:

1 – lastik, 2 – çekirdek; 3 – ankraj, 4 – ayırma silindiri; 5 – bağlantı kesme çubuğu

eş; 6 – kapatma kolu; 7 – ayırma silindirinin kolu; 8 – ayarlama

ceviz

İncirde. Şekil 4.12 maksimum açmanın tasarımlarından birini göstermektedir

Aşırı akım röle bobini olarak akım taşıyan bir bara kullanır.

üzerine çekirdeğin (2) yerleştirildiği 1. Rölenin armatürü (3) üzerine, ayırma kolu (6) monte edilmiştir -

kapatma silindiri 4 ile bağlantı halindedir. Kapatma yayı 5 geri çekilir

Kapatma kolu 6 aşağıdadır.

Kısa devre durumunda armatür 3 çekirdeğe 2 çekilir. Ayırma çubuğu

Ayar yayının (5) direncini aşan çubuk (6) saat yönünde döner

Oi ekseni etrafındaki ok, kapatma silindirinin (4) çıkıntılı omzuna (7) çarpar. Silindir, O ekseni etrafında saat yönünün tersine döner, bu da neden olur

anahtar kontaklarının açılmasına neden olur.

Çalıştırma akımının değeri (ayarlanan akım) somun 8 kullanılarak ayarlanır. Bu somun kullanılarak yay 5 ne kadar çok gerilirse, ayarlanan akım o kadar büyük olur ve bunun tersi de geçerlidir.

ağız. Ölçek boyunca kayan, dereceli bir ok işareti yaya bağlanır

Nominal akımın kesirleri halinde hayır, örneğin 0,7; 1.0; 1.5; 1.7; 2.0.

Bağımsız koruma, elektrik şebekesi için koruyucu cihaza bir ektir. Devre kesiciye mekanik olarak bağlanır. Bağımsız bir serbest bırakma, hatta ve içindeki cihazlara zarar verebilecek faktörler tespit edildiğinde devreyi kesme işlevini yerine getirir. Bunlar, kablonun dayanabileceği sınırın üzerindeki akım gücünde bir artışı, arızayı içerir. elektrik akımı devreye bağlı cihazın şasisine veya gövdesine ve ayrıca kısa devreye. Bu materyal, devre kesicilerin ne olduğunu, bu cihazın ne tür olduğunu ve her birinin çalışma prensibinin ne olduğunu anlamanıza yardımcı olacaktır. Ayrıca bu öğelerin işlevselliğini nasıl kontrol edeceğinizi de anlatacağız.

Bağımsız serbest bırakmalı otomatik emniyet şalteri

Bağımsız serbest bırakma, belirtildiği gibi, devre koruma cihazının ek bir elemanıdır. Bobinine voltaj uygulandığında AV'yi belli bir mesafeden kapatmanıza olanak tanır. Orijinal durumuna döndürmek için cihaz üzerinde “Geri Dön” yazan butona basın.

Bu tip devre kesici bültenleri tek fazlı ve üç fazlı ağlarda kullanılabilir.

Bağımsız serbest bırakma, çoğunlukla elektrik devrelerinde ve otomatik santrallerde kullanılır. büyük nesneler. Bu durumlarda enerji besleme kontrolü kural olarak operatör konsolundan gerçekleştirilir.

Videoda tetiklenen bağımsız bir yayın örneği:

Bağımsız tip bir tetikleme elemanının tetiklenmesine ne sebep olur?

Bağımsız bir sürüm çeşitli nedenlerden dolayı hata verebilir. Bunlardan en yaygın olanları listeliyoruz:

  • Gerginliğin aşırı azalması veya tam tersine artması.
  • Belirtilen parametrelerin veya elektrik akımının durumunun değiştirilmesi.
  • Devre kesicilerin arızalanması, bilinmeyen bir nedenden dolayı arızalanması.

Devre kesicilerde bağımsız açma cihazlarının yanı sıra benzer elemanlar da bulunmaktadır. Dahili devre kesici bültenleri termal ve elektromanyetik olarak ayrılmıştır. Bu cihazlar aynı zamanda hattın aşırı yüklerden ve kısa devrelerden korunmasına da yardımcı olur. Onlara daha detaylı bakalım.

Devre kesicinin termal serbest bırakılması

Bu cihazın ana elemanı bimetalik bir plakadır. Üretiminde farklı termal genleşme katsayılarına sahip iki metal kullanılır.

Birbirine bastırıldığında ısıtıldığında değişen derecelerde genişler ve bu da plakanın eğrilmesine neden olur. Akım uzun süre normalleşmezse, ulaşıldığında belirli sıcaklık plaka AB kontaklarına dokunarak devreyi keser ve kabloların enerjisini keser.

Bimetalik plakanın aşırı ısınmasının ana nedeni, termal salınımın tetiklenmesi nedeniyle, devre kesici tarafından korunan hattın belirli bir bölümündeki yükün çok yüksek olmasıdır.

Örneğin odaya giren AB çıkış kablosunun kesiti 1 metrekaredir. mm. Toplam gücü 3,5 kW'a kadar olan cihazların bağlantısına dayanabileceği, hattan geçen akımın gücünün ise 16A'yı geçmemesi gerektiği hesaplanabilir. Böylece bu gruba bir TV ve çeşitli aydınlatma armatürlerini kolaylıkla bağlayabilirsiniz.

Evin sahibi bu odanın prizlerine ilave güç eklemeye karar verirse çamaşır makinesi, elektrikli şömine ve elektrikli süpürge, o zaman toplam güç, kablonun dayanabileceğinden çok daha yüksek olacaktır. Sonuç olarak hattan geçen akımın gücü artacak ve iletken ısınmaya başlayacaktır.

Kablonun aşırı ısınması yalıtım katmanının erimesine ve alev almasına neden olabilir.

Bunun olmasını önlemek için termal serbest bırakma etkinleştirilir. Bimetalik plakası telin metaliyle birlikte ısınır ve bir süre sonra bükülerek gruba giden elektriği keser. Soğuduktan sonra aşırı yüke neden olan cihazların elektrik kabloları çıkarıldıktan sonra koruyucu cihaz manuel olarak tekrar açılabilir. Bu yapılmazsa bir süre sonra makine tekrar kapanacaktır.

Videoda yangından korunmada serbest bırakma kullanımına bir örnek:

AB derecesinin kablo kesitiyle eşleşmesi önemlidir. Gerekenden azsa, normal yük altında bile çalışma gerçekleşecektir ve daha fazlaysa, termal salınım tehlikeli aşırı akıma tepki vermeyecek ve sonuç olarak kablolar yanacaktır.

Elektrik motorlarını uzun süreli aşırı yüklenmelerden ve faz kesintilerinden korumak için bu üniteler ayrıca aşağıdakilerle donatılabilir: termal röleler takılıp düşmek. Bunlar, her biri güç ünitesinin ayrı bir fazından sorumlu olan birkaç bimetalik plakadır.

Elektromanyetik salınımlı otomatik ağ koruma anahtarı

Termal tahliyeli bir makinenin nasıl çalıştığını anladıktan sonra devam edelim sonraki soru. Az önce çalışmasını analiz ettiğimiz koruyucu cihaz hemen çalışmıyor (en az bir saniye sürüyor), dolayısıyla devreyi kısa devre aşırı akımlarından etkili bir şekilde koruyamıyor. Bu sorunu çözmek için AV'ye ek olarak bir elektromanyetik serbest bırakma cihazı takılmıştır.

Devre kesici serbest bırakır elektromanyetik tip bir indüktör (solenoid) ve bir çekirdek içerir. Devre normal çalışırken, solenoidden geçen elektron akışı, ağın işlevini etkileyemeyen zayıf bir manyetik alan oluşturur. Kısa devre oluştuğunda akım anında onlarca kat artar ve manyetik alan gücü de bununla orantılı olarak artar. Etkisi altında, ferromanyetik çekirdek anında yana doğru hareket ederek kapatma mekanizmasını etkiler.

Kısa devre sırasında manyetik alanı güçlendirme işlemi saniyeden çok daha kısa bir sürede gerçekleştiğinden, etkisi altındaki elektromanyetik salınım anında tetiklenerek ağın gücü kapatılır. Bu, kısa devre aşırı akımlarıyla ilişkili ciddi sonuçlardan kaçınmanıza olanak tanır.

Sürümlerin işlevselliğini kontrol etme

Çoğu zaman amatör elektrikçiler, devre kesicilerin servis verilebilirliğini bağımsız olarak kontrol etmenin mümkün olup olmadığıyla ilgilenirler. Bu tür testlerin kendi başınıza yapılamayacağı ve acemi bir montajcının dahil olması durumunda işin denetlenmesi gerektiği söylenmelidir. deneyimli uzman. Bu prosedürü gerçekleştirmek için adım adım talimatlar aşağıda verilmiştir:

  • Öncelikle gövde kısmının bütünlüğünün sağlanması için kutunun yüzeyi görsel olarak incelenmelidir.
  • Daha sonra anahtar koluna birkaç kez tıklamanız gerekir. Açık veya kapalı konumda kurulumu kolay olmalıdır.
  • Bundan sonra cihaz yüklenir. Olumsuz koşullar altında ekipmanın çalışma kalitesinin kontrol edilmesine verilen addır. Bu aşama özel ekipmanların varlığını gerektirir ve bunu gerçekleştirirken kalifiye bir elektrikçinin bulunması gerekir. Test sırasında akımın artmaya başladığı andan, salıcının kesilmesine kadar geçen süre kaydedilir.

  • Son olarak muhafazanın çıkarıldığı cihaz üzerinde de benzer bir test gerçekleştirilir.
  • Termal salınımın çalışması için test sırasında, artan güçte bir elektrik akımının etkisi altında cihazı kapatmak için gereken süre kaydedilir.

İşlevsellik kontrolü koruyucu aletler PUE gerekliliklerine uygun olarak sadece özel kıyafetlerle yapılır. Yukarıda da belirttiğimiz gibi bu işlemin deneyimli bir uzman tarafından denetlenmesi gerekmektedir.

Video, devre kesiciye bağımsız bir bobin kurma işlemini gösterir:

Çözüm

Bu makalede, açma cihazları konusunu ele aldık, bunların ne olduğunu ve bağımsız bültenlerin yanı sıra devre kesicide yerleşik olanların nasıl çalıştığını anlattık. Artık hangi prensip üzerinde çalıştıklarını biliyorsunuz Çeşitli türler Bu ekipmanın özellikleri ve her birinin hangi işlevi yerine getirdiği.