Disyuntor de CC de un solo polo. Disyuntores de cortocircuito en una planta de energía solar
- 0,4 kV
- cambiar
- fusible
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4-13. PROTECTORES DE RED DC PARA TENSION NOMINAL HASTA 24 V
Para proteger los circuitos de sobrecorrientes alimentadas por fuentes de CC de baja potencia con voltaje de hasta 24 V, se utilizan interruptores automáticos unipolares (Fig. 4-40) con una corriente continua nominal de 2 a 50 A. Se fabrican en el mismo tamaño y tienen un retardo de tiempo inversamente dependiente de la corriente en todas las corrientes superiores a la corriente límite, que está entre la corriente nominal y el 120-130 % de la corriente nominal.
Arroz. 4-40. Disyuntor automático para redes DC 50 A, 24 V.
A una corriente igual al 200% de la corriente nominal, el tiempo de retardo para las diferentes versiones está en el rango de 25 a 80 segundos cuando se calienta desde un estado frío y al menos 5 segundos después de calentar con una corriente nominal. El poder de corte es de 10,00 A para la corriente nominal de los relés hasta 10 A y de 1.500 A para las versiones para corrientes nominales superiores. Vida útil garantizada de 10.000 inclusiones.
Un rasgo característico del diseño es la ausencia de un viaje libre, lo que en algunos casos es aconsejable, ya que permite mantener la máquina en estado cerrado, a pesar de la presencia de sobrecorriente.
Cuando el mango está en la posición "encendido", el contacto móvil 1 siempre se presiona contra el contacto fijo 2 por medio del pasador 8, que es accionado por el resorte 9. En este caso, el bloque 3 comprime el resorte 4 Se sujeta debido a que su diente 5 saltó sobre el diente 6 de la placa termobimetálica 7. Cuando se sobrecarga, la placa termobimetálica se dobla, los dientes 5 y 6 se desenganchan, y si el mango no se mantiene en la posición de encendido, entonces se produce un apagado, ya que bajo la influencia del resorte 4, el mango pasa a la posición de apagado y el pasador 8 ubicado en su interior abre el contacto.
4-14. AUTOMÁTICO SEMI-RÁPIDO AB-45-1/6000
Máquina automática AB-45-1/6000 para tensión 750 V, corriente 6 000 A corriente continua - unipolar, con accionamiento electromagnético, desbloqueo de apertura y desbloqueo instantáneo máximo con ajuste regulable 6 000-12 000 A. Ha sido diseñado para proteger instalaciones de CC de alta potencia, principalmente metalúrgicas. El diagrama cinemático principal del autómata es aproximadamente el mismo que el de los autómatas universales; sin embargo, se ha reducido su propio tiempo de actuación, para lo que se ha utilizado un relé de sobreintensidad con shunt inductivo (fig. 4-41).
Arroz. 4-41. Relé máximo con shunt inductivo para interruptor AB-45-1/6000 para 6.000 I, 750 V DC.
Parte del flujo magnético creado por la corriente que pasa a través de la ventana 1 del circuito magnético pasa a través de la derivación 2 y evita que la armadura 3 se encienda. A altas tasas de crecimiento de corriente, el flujo a través de la derivación de retención aumenta lentamente debido a la influencia del manguito de cobre 4, lo que conduce a una atracción acelerada de la armadura de liberación.
Durante la prueba (L. 4-9), a pesar de la gran tasa de aumento de corriente (25-10 + 6 a / seg), el tiempo de respuesta propio fue de 10 - 15 ms, la máquina no limitó la corriente y llegó a 200 kA, la máquina fue destruida por fuerzas electrodinámicas En condiciones similares, el autómata VAB-2 limitó la corriente a 42 kA. El poder de corte del AB-45-1 / 6000 se probó hasta 90 kA a un voltaje de 500 V. El autómata apagó tal corriente con su propio tiempo de 20-35 ms y un tiempo total de unos 40 ms.
Los disyuntores de CC se utilizan para desconectar el circuito bajo carga. En las subestaciones de tracción, los interruptores se utilizan para apagar las líneas de suministro de 600 V durante sobrecargas y corrientes de cortocircuito y para apagar la corriente inversa de las unidades rectificadoras durante el encendido inverso o la ruptura de válvulas (es decir, cortocircuitos internos durante la operación en paralelo de las unidades).
El arco eléctrico se extingue mediante interruptores automáticos en el aire en las bocinas de arco. La elongación del arco se puede realizar mediante soplado magnético o en cámaras con ranuras estrechas.
En todos los casos de desconexión del circuito y la formación de un arco eléctrico, se produce un movimiento ascendente natural del arco junto con el movimiento del aire calentado por él, es decir, una explosión térmica.
Utilizado principalmente disyuntores de alta velocidad.
Arroz. 1. Oscilogramas de corriente y voltaje cuando la corriente de cortocircuito está apagada: a - por un interruptor de acción no rápida, b - por un interruptor automático de acción rápida
El tiempo total T de corriente de cortocircuito o de desconexión por sobrecarga del interruptor automático consta de tres partes principales (Fig. 1):
T \u003d to + t 1 + t 2
donde t0 es el tiempo de subida de la corriente en el circuito desconectado al valor de la corriente ajustada, es decir, al valor al que opera el dispositivo de disparo del interruptor automático; t1 es el tiempo de apertura del interruptor automático, es decir, el tiempo desde el momento en que se alcanza la corriente ajustada hasta el momento en que los contactos del interruptor automático comienzan a divergir; t2 - tiempo de combustión del arco.
El tiempo de subida de la corriente en el circuito t0 depende de los parámetros del circuito y del ajuste del disyuntor.
El tiempo de apertura intrínseco t1 depende del tipo de interruptor automático: para interruptores automáticos de acción lenta, el tiempo de apertura intrínseco está en el rango de 0,1 a 0,2 segundos, para interruptores automáticos de alta velocidad es de 0,0015 a 0,005 segundos.
El tiempo de combustión del arco t2 depende de la magnitud de la corriente interrumpida y de las características de los dispositivos de extinción de arco del interruptor automático.
El tiempo total de apagado de un interruptor de acción no rápida está en el rango de 0,15 a 0,3 segundos, de uno de acción rápida: 0,01 a 0,03 segundos.
Gracias a su corto tiempo de disparo, el interruptor automático de alta velocidad limita el valor máximo de la corriente de cortocircuito en el circuito protegido.
En las subestaciones de tracción, se utilizan interruptores automáticos de CC de alta velocidad: VAB-2, AB-2/4, VAT-43, VAB-20, VAB-20M, VAB-28, VAB-36 y otros.
Interruptor VAB-2 está polarizado, es decir, responde a la corriente en una sola dirección: hacia adelante o hacia atrás, según la configuración del interruptor.
En la fig. 2 muestra el mecanismo electromagnético de un interruptor de CC.
Arroz. Fig. 2. El mecanismo electromagnético del interruptor automático VAB-2: a - una sección del interruptor automático, b - los límites del desgaste límite de los contactos del interruptor automático VAB-2, (A - el espesor mínimo de el contacto fijo es de 6 mm, B - el espesor mínimo del contacto móvil es de 16 mm); 1 - bobina de retención, 2 - circuito magnético, 3 - bobina de conmutación, 4 - armadura magnética, 5 - barra de acero superior, 6 - ancla, 7 - bobina de yugo principal, 8 - bobina de calibración, 9 - circuito magnético en forma de U, 10 - salida de corriente, 11 - tornillo de ajuste, 12 - placa de derivación, 13 - conexión flexible, 14 - tope, 15 - palanca de armadura, 16 - eje de palanca de armadura, 17 - contacto fijo, 18 - contacto móvil, 19 - palanca de contacto, 20 - palanca de contacto del eje, 21 - eje con rodillo, 22 - palanca de tope, 23 - resortes de apertura, 24 - varilla, 25 - tornillos de ajuste, 26 - soporte, 27 - núcleo de bobina de sujeción
La palanca de armadura 15 (Fig. 2, a) gira alrededor del eje 16, pasado a través de la viga de acero superior 5. En la parte inferior de la palanca 15, que consta de dos mejillas de silumin, se sujeta un ancla de acero 6, y en la parte inferior en la parte superior hay un manguito espaciador con un eje 20, alrededor del cual gira la palanca de contacto 19, hecha de un conjunto de placas de duraluminio.
Se fija un contacto móvil 18 en la parte superior de la palanca de contacto, y en la parte inferior se fija una zapata de cobre con una conexión flexible 13, con la ayuda de la cual el contacto móvil se conecta a la bobina de corriente principal 7 y a través de ella a la salida 10. Los topes 14 están unidos a la parte inferior de la palanca de contacto en ambos lados, y en el lado derecho hay un eje de acero con un rodillo 21, al que están unidos dos resortes de disparo 23 en un lado. lado, los resortes de disparo se fijan con la ayuda de tornillos de ajuste 25 en un soporte 26, montado de forma fija en una viga de acero 5.
En la posición de apagado, el sistema de palanca (palanca de armadura y palanca de contacto) gira desconectando los resortes 23 alrededor del eje 16 hasta que la armadura 6 se detiene contra la varilla izquierda del circuito magnético en forma de U.
Las bobinas de hacer 3 y mantener 1 del interruptor automático se alimentan de sus propias necesidades de corriente continua.
Para encender el disyuntor, primero debe cerrar el circuito de la bobina de retención 1, luego el circuito de la bobina de cierre 3. La dirección de la corriente en ambas bobinas debe ser tal que los flujos magnéticos creados por ellos se suman al núcleo derecho del núcleo del circuito magnético 9, que sirve como núcleo de la bobina de cierre; entonces la armadura 6 será atraída al núcleo de la bobina de conmutación, es decir, estará en la posición "Encendido". En este caso, el eje 20, junto con la palanca de contacto 19, girarán hacia la izquierda, los resortes de apertura 23 se estirarán y tenderán a girar la palanca de contacto 19 alrededor del eje 20.
Cuando se apaga el interruptor, el inducido magnético 4 se encuentra en el extremo del núcleo de la bobina de cierre y, cuando se enciende el interruptor, permanece atraído hacia el extremo del núcleo por el flujo magnético total de las bobinas de cierre y retención. . El inducido magnético 4 está conectado por medio de una varilla 24 a la palanca de bloqueo 22, que impide que la palanca de contacto gire hasta que el contacto móvil se detenga contra el fijo. Por lo tanto, queda un espacio entre los contactos principales, que se puede ajustar cambiando la longitud de la varilla 24 y debe ser igual a 1,5-4 mm.
Si se elimina el voltaje de la bobina de conmutación, las fuerzas electromagnéticas que mantienen la armadura 4 en la posición atraída disminuirán y los resortes 23, usando la palanca de bloqueo 22 y la varilla 24, arrancarán la armadura del extremo del núcleo de la bobina de conmutación y gire la palanca de contacto hasta que se cierren los contactos principales. Por lo tanto, los contactos principales se cerrarán solo después de que se haya abierto el circuito de la bobina de cierre.
Por lo tanto, el principio de disparo libre se implementa para los interruptores automáticos VAB-2. El espacio entre la armadura magnética 4 (también llamada armadura de disparo libre) y el extremo del núcleo de la bobina de cierre en la posición de encendido del interruptor debe ser de 1,5 a 4 mm.
El circuito de control proporciona el suministro de un pulso de corriente de corta duración a la bobina de cierre, cuya duración solo es suficiente para tener tiempo de transferir la armadura a la posición "Encendido". El circuito de la bobina de cierre se abre entonces automáticamente.
La presencia de un viaje gratis se puede verificar de la siguiente manera. Se coloca una hoja de papel entre los contactos principales y se cierra el contactor. El interruptor está encendido, pero mientras el contacto del contactor está cerrado, los contactos principales no deben cerrarse y el papel se puede quitar libremente del espacio entre los contactos. Tan pronto como el contacto del contactor esté abierto, la armadura magnética se arrancará. desde el final del núcleo de la bobina de cierre y los contactos principales se cerrarán. En este caso, el papel quedará intercalado entre los contactos y no será posible retirarlo.
Cuando se enciende el interruptor, se escucha un doble golpe característico: el primero, por la colisión de la armadura y el núcleo de la bobina de conmutación, el segundo, por la colisión de los contactos principales cerrados.
La polarización del interruptor automático consiste en elegir el sentido de la corriente en la bobina de retención, en función del sentido de la corriente en la bobina de corriente principal.
Para que el interruptor apague el circuito cuando cambia la dirección de la corriente, la dirección de la corriente en la bobina de retención se elige de modo que los flujos magnéticos creados por la bobina de retención y la bobina de corriente principal coincidan en dirección en el núcleo de la bobina de cierre. Por lo tanto, con la corriente fluyendo en dirección directa, la corriente del circuito principal ayudará a mantener el interruptor en la posición cerrada.
En el modo de emergencia, cuando se invierte la dirección de la corriente principal, cambiará la dirección del flujo magnético creado por la bobina de corriente principal en el núcleo de la bobina de conmutación, es decir, el flujo magnético de la bobina de corriente principal se dirigirá contra el flujo magnético de la bobina de retención y en un cierto valor de la corriente principal, el núcleo de la bobina de conmutación se desmagnetizará y los resortes de disparo dispararán el interruptor. La velocidad está determinada en mayor medida por el hecho de que mientras el flujo magnético disminuye en el núcleo de la bobina de conmutación, el flujo magnético aumenta en el núcleo de la bobina de corriente principal.
Para que el disyuntor abra el circuito cuando la corriente aumenta por encima de la corriente de ajuste en la dirección directa, la dirección de la corriente en la bobina de retención se elige de modo que el flujo magnético de la bobina de retención en el núcleo de la bobina de cierre se dirige contra el flujo magnético de la bobina de corriente principal cuando la corriente directa fluye a través de ella. En este caso, con un aumento en la corriente principal, aumenta la desmagnetización del núcleo de la bobina de cierre, ya un cierto valor de la corriente principal, igual o mayor que la corriente de ajuste, el interruptor automático se apaga.
La corriente de ajuste en ambos casos se controla cambiando el valor de la corriente de la bobina de retención y cambiando el espacio δ1.
El valor actual de la bobina de retención se regula cambiando el valor de la resistencia adicional incluida en serie con la bobina.
Cambiar el espacio δ1 cambia la resistencia al flujo magnético de la bobina de corriente principal. Con una disminución en el espacio δ1, la resistencia magnética disminuye y, en consecuencia, el valor de la corriente de corte disminuye. El cambio del espacio δ1 se realiza con el tornillo de ajuste 11.
El espacio δ2 entre los topes 14 y las mejillas de la palanca de armadura 15 en la posición de encendido del interruptor caracteriza la calidad del cierre de los contactos principales y debe estar dentro de 2-5 mm. La planta produce interruptores con un espacio δ2 igual a 4-5 mm. El valor del espacio δ2 determina el ángulo de rotación de la palanca de contacto 19 alrededor del eje 20.
La ausencia de un espacio δ2 (los topes 14 están en contacto con las mejillas de la palanca de la armadura 15) indica un mal contacto o ningún contacto entre los contactos principales. Un espacio δ2 inferior a 2 o superior a 5 mm indica que los contactos principales están en contacto solo en el borde inferior o superior. El espacio δ2 puede ser pequeño debido al alto desgaste de los contactos, que en este caso se reemplazan.
Si las dimensiones de los contactos son suficientes, entonces la regulación del espacio δ2 se lleva a cabo moviendo todo el mecanismo de conmutación a lo largo del marco del interruptor. Para mover el mecanismo, se sueltan dos pernos, con los que el mecanismo se une al marco.
La distancia entre los contactos principales en la posición abierta debe ser de 18-22 mm. La presión de los contactos principales para interruptores con una corriente nominal de hasta 2000 A inclusive debe ser de 20 a 26 kg, y para interruptores con una corriente nominal de 3000 A, de 26 a 30 kg.
En la fig. 2, b muestra el sistema móvil del interruptor automático con la designación del límite del desgaste límite de los contactos. El contacto móvil se considera desgastado cuando la dimensión B es inferior a 16 mm, y el contacto fijo se considera desgastado cuando la dimensión A es inferior a 6 mm.
En la fig. 3 muestra un esquema de control detallado para el interruptor automático VAB-2. El circuito proporciona el suministro de un pulso a corto plazo a la bobina de conmutación y no permite múltiples encendidos repetidos cuando se presiona el botón de encendido durante mucho tiempo, es decir, protege contra la "voz". La bobina de retención está energizada todo el tiempo.
Para encender el interruptor, presione el botón "Encendido", cerrando así el circuito de las bobinas del contactor K y el bloqueo RB. En este caso, solo se activa el contactor, que cierra el circuito de la bobina de cierre VK.
Tan pronto como la armadura tome la posición "On", los contactos auxiliares de cierre del BA del interruptor automático se cerrarán y los contactos de corte se abrirán. Uno de los contactos auxiliares deriva la bobina del contactor K, lo que interrumpirá el circuito de la bobina de cierre. En este caso, toda la tensión de la red se aplicará a la bobina del relé de bloqueo RB que, al actuar, vuelve a derivar mediante sus contactos la bobina del contactor.
Para volver a cerrar el disyuntor, abra el botón de encendido y vuelva a cerrarlo.
La resistencia de descarga CP, conectada en paralelo con la bobina de retención DC, sirve para reducir la sobretensión cuando se abre el circuito de la bobina. La resistencia ajustable del LED permite cambiar la corriente de la bobina de retención.
La corriente nominal de la bobina de retención a una tensión de 110 V es de 0,5 A, y la corriente nominal de la bobina de cierre a la misma tensión y conexión en paralelo de ambos tramos es de 80 A.
Arroz. 3. Circuito eléctrico para el control del interruptor VAB-2: Apagado. - botón de apertura, DK - bobina de retención, SD - resistencia adicional, CP - resistencia de descarga, BA - contactos auxiliares del interruptor, LK, LZ - luces de señalización rojas y verdes, incl. - botón de encendido, K - contactor y su contacto, RB - relé de bloqueo y su contacto, VK - bobina de cierre, AP - interruptor automático
Se permiten fluctuaciones de voltaje de circuitos operativos de - 20% a + 10% del voltaje nominal.
El tiempo total de apagado del circuito por el interruptor VAB-2 es 0.02-0.04 seg.
La extinción del arco cuando el disyuntor se rompe bajo carga se produce en la cámara de arco mediante explosión magnética.
La bobina de soplado magnético generalmente está conectada en serie con el contacto fijo principal del interruptor y es una bobina del bus principal que transporta corriente, dentro del cual hay un núcleo hecho de cinta de acero. Para concentrar el campo magnético en la zona de formación del arco sobre los contactos, el núcleo de la bobina de soplado magnético de los interruptores tiene piezas polares.
La cámara de extinción de arco (Fig. 4) es una caja plana hecha de cemento de asbesto, dentro de la cual se hacen dos particiones longitudinales 4. Se instala una bocina 1 en la cámara, dentro de la cual pasa el eje de rotación de la cámara. Esta bocina está conectada eléctricamente a un contacto móvil. La otra bocina 7 está fijada en un contacto fijo. Para garantizar una transición rápida del arco del contacto móvil a la bocina 1, la distancia de la bocina al contacto no debe ser superior a 2-3 mm.
El arco eléctrico que se produjo cuando se desconectó entre los contactos 2 y 6 bajo la influencia de un fuerte campo magnético de la bobina de explosión magnética 5 se sopla rápidamente en los cuernos 1 y 7, se alarga, se enfría por el flujo de aire que se aproxima y las paredes de la cámara en ranuras estrechas entre las particiones y se apaga rápidamente. Se recomienda insertar baldosas de cerámica en las paredes de la cámara en la zona de extinción del arco.
Las cámaras de extinción de arco de los interruptores automáticos para tensiones de 1500 V y superiores (Fig. 5) se diferencian de las cámaras para tensiones de 600 V en grandes dimensiones generales y en la presencia de orificios en las paredes exteriores para la liberación de gases y un imán adicional. dispositivo de explosión.
Arroz. 4. Cámara de extinción de arco del interruptor automático VAB-2 para una tensión de 600 V: 1 y 7 - bocinas, 2 - contacto móvil, 3 - paredes exteriores, 4 - particiones longitudinales, 5 - bobina de soplado magnético, 6 - contacto fijo
Arroz. Fig. 5. Cámara de extinción de arco del interruptor automático VAB-2 para una tensión de 1500 V: a - disposición de la cámara, b - circuito de extinción de arco con soplado magnético adicional; 1 - contacto móvil, 2 - contacto fijo, 3 - bobina de soplado magnético, 4 y 8 - bocinas, 5 y 6 - bocinas auxiliares, 7 - bobina de soplado magnético auxiliar, I, II, III, IV - posición del arco durante la extinción
El dispositivo de soplado magnético adicional consta de dos bocinas auxiliares 5 y 6, entre las cuales está conectada la bobina 7. A medida que se alarga el arco, comienza a cerrarse a través de las bocinas auxiliares y la bobina, que, debido a la corriente que fluye a través de él, crea soplado magnético adicional. Todas las cámaras tienen tiras de poste de metal en el exterior.
Para una extinción rápida y estable del arco, la divergencia de los contactos debe ser de al menos 4-5 mm.
El cuerpo del interruptor está hecho de material no magnético, silumin, y está conectado a un contacto móvil, por lo que durante la operación está bajo voltaje de funcionamiento completo.
Interruptor automático de alta velocidad DC VAT-42
Funcionamiento de los disyuntores de CC
En funcionamiento, es necesario controlar el estado de los contactos principales. La caída de voltaje entre ellos a carga nominal debe estar dentro de los 30 mV.
Los contactos se limpian de óxido con un cepillo de alambre (cepillo de cepillado). Cuando aparece la flacidez, se eliminan con una lima, sin embargo, los contactos no deben limarse para restaurar su forma plana original, ya que esto provoca su rápido desgaste.
Es necesario limpiar periódicamente las paredes de la cámara de extinción de arco de depósitos de cobre y carbón.
Durante la revisión del interruptor automático de CC, se verifica el aislamiento de las bobinas de retención y conmutación en relación con el cuerpo, así como la resistencia de aislamiento de las paredes de la cámara de extinción de arco. El aislamiento de la cámara de arco se prueba aplicando voltaje entre los principales contactos móviles y fijos con la cámara cerrada.
Antes de poner en funcionamiento el interruptor después de una reparación o almacenamiento a largo plazo, su cámara debe secarse durante 10-12 horas a una temperatura de 100-110 ° C.
Después del secado, la cámara se monta en el interruptor y la resistencia de aislamiento se mide entre dos puntos de la cámara opuestos a los contactos móviles y fijos cuando están abiertos. Esta resistencia debe ser de al menos 20 mΩ.
Los ajustes del interruptor se calibran en el laboratorio con corriente recibida de un generador de bajo voltaje con un voltaje nominal de 6-12 V.
En la subestación, los interruptores se calibran con la corriente de carga o con la ayuda de un reóstato de carga a una tensión nominal de 600 V. Se puede recomendar un método para calibrar los interruptores automáticos de CC utilizando una bobina de calibración de 300 vueltas de cable PEL con un diámetro de 0,6 mm, montada en el núcleo de la bobina de corriente principal. Al pasar una corriente continua a través de la bobina, la configuración actual se establece por el número de vueltas de amperios en el momento en que se apaga el interruptor. Los interruptores de la primera versión, producidos antes, se diferencian de los interruptores de la segunda versión por la presencia de un amortiguador de aceite.
Contenido:En todas las redes eléctricas se utilizan una gran cantidad de dispositivos cuya función principal es proteger las líneas y equipos de sobrecargas de corriente y cortocircuitos. Entre ellos, el disyuntor es ampliamente utilizado, que realiza no solo protección, sino también conmutación de circuitos. Por lo tanto, los interruptores automáticos proporcionan el encendido y apagado de secciones específicas, las protegen de las sobrecargas de corriente al desconectar los circuitos protegidos en caso de emergencia.
tipos de maquinas electricas
Los disyuntores se utilizan ampliamente en los sistemas de suministro de energía y brindan una protección confiable para circuitos y redes eléctricas, electrodomésticos y equipos eléctricos. Su tarea principal es desenergizar el circuito en el momento adecuado cortando el suministro de corriente eléctrica. El disyuntor se dispara durante los cortocircuitos, así como cuando los cables se calientan debido a sobrecargas en la red.
Los disyuntores pueden operar en circuitos de CC y CA, y los diseños universales pueden funcionar en presencia de cualquier corriente eléctrica en la red. De acuerdo con el diseño, se dividen en tres tipos, que sirven de base para otros tipos de interruptores automáticos:
- Máquinas de aire. Se utilizan en la producción industrial, donde las corrientes en los circuitos pueden alcanzar varios miles de amperios.
- Autómatas fundidos a presión. Tienen un amplio rango de operación de 16 a 1000 A.
- Máquinas modulares. Son ampliamente utilizados en apartamentos y casas particulares. Su nombre está asociado al ancho estándar, que es una multiplicidad de 17,5 mm, según el número de postes. Es decir, se pueden usar varios interruptores en un bloque a la vez.
Todos los interruptores automáticos se dividen según la corriente y la tensión nominales, ya que la mayoría de los dispositivos de protección se instalan en redes de 220 o 380 V.
Los disyuntores pueden ser limitadores de corriente o no limitadores de corriente. En el primer caso, el interruptor automático es un interruptor en el que el tiempo de apertura se establece en un valor extremadamente pequeño, durante el cual las corrientes de cortocircuito no tienen tiempo de alcanzar un máximo.
Los autómatas se clasifican según el número de polos y pueden ser de uno, dos, tres y cuatro polos. Están equipados con relés de sobretensión, derivación, mínima tensión o tensión cero. De gran importancia es la velocidad de respuesta, cuando los dispositivos pueden ser normales, rápidos y selectivos. Algunos dispositivos permiten una combinación de especificaciones. Algunos modelos están equipados con contactos libres y los conductores están conectados a ellos de diferentes maneras.
Se dividen en diferentes tipos según el diseño del relé o disyuntor instalado en la máquina. Estos elementos juegan un papel importante y se separan en magnéticos y térmicos. En el primer caso, el disyuntor es de acción rápida y proporciona protección en caso de cortocircuito. El tiempo de respuesta es de 0,005 a 3-4 segundos. El funcionamiento del disparador térmico es mucho más lento, por lo que se utiliza principalmente para protección contra sobrecargas. La base del elemento es una placa bimetálica, que se calienta con cargas crecientes. El período de respuesta está en el rango de 3-4 segundos a varios minutos.
Además, las máquinas se dividen por tipo de parada o por. Cada tipo es A, B, C, D, K, Z. Por ejemplo, el tipo A se usa cuando se abren circuitos que tienen una longitud significativa de cableado, protege bien los dispositivos semiconductores. El límite de funcionamiento es de 2-3 corrientes nominales. El tipo B se utiliza en sistemas de iluminación de propósito general y tiene un umbral de respuesta de 3 a 5 corrientes nominales. En la tabla se puede obtener información más detallada sobre cada tipo de máquina.
Tipos de disparadores de interruptores automáticos
Todos los disparadores utilizados en los interruptores automáticos se pueden dividir en dos grupos. El primer grupo incluye dispositivos que protegen los circuitos eléctricos y son capaces de reconocer el inicio de una situación crítica cuando aparecen sobrecorrientes. Como resultado de la operación, el desarrollo posterior del accidente se detiene debido a la divergencia de los principales contactos de trabajo.
El segundo grupo de liberaciones está representado por dispositivos adicionales que no están incluidos en el equipamiento básico de las máquinas. Bajo el orden se puede instalar:
- Relés de derivación capaces de disparar remotamente los interruptores automáticos cuando se recibe una señal del circuito auxiliar.
- Liberación de mínima tensión. Realiza un apagado de la máquina en caso de caída de tensión por debajo de los límites aceptables.
- Liberación de voltaje cero. Sus contactos se abren cuando se produce una caída de tensión importante.
Liberación térmica
Una muestra de liberación térmica, que se muestra en la figura, está hecha en forma de placa bimetálica. En el proceso de calentamiento, se dobla, cambia de forma y afecta el mecanismo de liberación. Para la fabricación de la placa se interconectan mecánicamente dos tiras metálicas. El material de cada cinta tiene un coeficiente de expansión térmica diferente. La conexión se realiza mediante soldadura blanda, soldada o remachada. La flexión de la placa se forma debido a diferentes cambios de longitud durante el calentamiento. Los disparadores térmicos brindan protección contra corrientes de sobrecarga y se pueden configurar para un modo de operación determinado.
La principal ventaja del disparador térmico es su alta resistencia a las vibraciones, la ausencia de partes que rozan y la capacidad de trabajar en un estado sucio. Se caracterizan por un diseño simple y bajo costo. Como desventajas, cabe señalar el consumo constante de electricidad, la sensibilidad a los cambios de temperatura, la posibilidad de falsas alarmas cuando se calienta por fuentes extrañas.
Los disparadores electromagnéticos con acción instantánea han recibido la misma amplia aplicación. Estructuralmente, están hechos en forma de solenoide con un núcleo que actúa sobre el mecanismo de disparo. Cuando fluye una sobrecorriente a través del devanado del solenoide, se crea un campo magnético que mueve el núcleo y al mismo tiempo vence la resistencia del resorte de retorno.
La configuración de la liberación electromagnética está hecha para funcionar en caso de cortocircuito, cuyo valor es de 2-20 ln. A su vez, el valor ln = 200 A. El error de ajustes puede ser del 20% en un sentido u otro del valor especificado. Por lo tanto, los ajustes de funcionamiento de las máquinas eléctricas se indican en amperios o en múltiplos de la corriente nominal. Los interruptores automáticos modulares tienen características de protección, indicadas B (3-5), C (5-10) y D (10-50), donde los valores digitales corresponden a la corriente nominal límite In, en la que los contactos divergir.
Liberación electromagnética
Las principales ventajas de los disparadores electromagnéticos son la resistencia a vibraciones, golpes y otras influencias mecánicas, así como la simplicidad del diseño, lo que facilita la reparación y el mantenimiento del dispositivo. Las desventajas incluyen una respuesta instantánea, sin demoras de tiempo, así como la creación de un campo magnético durante la operación.
El retardo de tiempo es de gran importancia, ya que asegura la selectividad. En presencia de selectividad o selectividad, la máquina introductora reconoce la presencia de un cortocircuito, pero se omite durante un tiempo determinado. Durante este período de tiempo, el dispositivo de protección aguas abajo debe tener tiempo para operar, lo que no apaga todo el objeto, sino solo el área dañada.
Muy a menudo, los disparadores térmicos y electromagnéticos se usan juntos, conectando ambos elementos en serie. Tal paquete se llama liberación combinada o termomagnética.
Liberación de semiconductores
Los dispositivos más complejos incluyen liberaciones de semiconductores. Cada uno de ellos incluye una unidad de control, transformadores de medida para corriente alterna o amplificadores magnéticos para corriente continua, así como un electroimán ejecutivo que cumple la función de relé independiente. Con la ayuda de la unidad de control, se establece un programa definido por el usuario, bajo cuya guía se desconectarán los contactos principales.
Durante el proceso de configuración, se realizan los siguientes pasos:
- La corriente nominal de la máquina está regulada
- Se ajusta el tiempo de retardo en las zonas de sobrecargas y cortocircuitos.
- Se determina el umbral de operación de cortocircuito.
- Ajuste de interruptores de seguridad para funcionamiento desde maniobra monofásica.
- Configuración del interruptor que desactiva el tiempo de retardo cuando el modo de selectividad cambia a modo instantáneo en caso de cortocircuito.
Liberación electrónica
El diseño de la liberación electrónica se asemeja al dispositivo de un dispositivo semiconductor similar. También consta de un electroimán, dispositivos de medición y una unidad de control. El valor de la corriente de operación y el tiempo de exposición se configuran en pasos, proporcionando un funcionamiento garantizado en caso de cortocircuito y corrientes de arranque.
Las ventajas de estos dispositivos son la variedad de configuraciones y la capacidad de elegir, la operación del programa instalado con alta precisión, la presencia de indicadores de salud y las razones de la operación, la conexión selectiva lógica con los interruptores ubicados arriba y debajo de la máquina. .
Las desventajas incluyen el alto precio, la fragilidad de la unidad de control y la sensibilidad a la influencia de los campos electromagnéticos.
Los disyuntores de CC modulares, o más simplemente autómatas, se utilizan en redes eléctricas e instalaciones eléctricas, gabinetes de telecomunicaciones, paneles de automatización. ¿Por qué se llaman modulares? La cuestión es que están disponibles en carcasas compactas estándar y son módulos unipolares, que pueden consistir en dispositivos unipolares, bipolares o tripolares. De acuerdo con el estándar existente, el ancho de uno de esos postes es de 17,5 mm.
El disyuntor de CC se diferencia del habitual en que corta el circuito en caso de cortocircuito o sobrecarga automáticamente. El diseño del dispositivo incluye varios elementos principales:
Los interruptores automáticos modernos contienen dos disparadores (dispositivos de protección):
De lo anterior, se deduce que los interruptores de CC son capaces de resolver las siguientes tareas:
Tenga en cuenta que el autómata de CC se diferencia del análogo de CA principalmente en que tiene polaridad. Esto hay que tenerlo en cuenta a la hora de conectarlo.
Ventajas principales
Los disyuntores se utilizan ampliamente debido a una serie de ventajas:
Además, los interruptores automáticos para funcionamiento con corriente continua están disponibles en una amplia variedad de corrientes desde 6 hasta 125 A, lo que le permite elegirlos para cualquier equipo y cualquier red eléctrica.
Características importantes
Los interruptores automáticos para funcionamiento en CC tienen las siguientes características principales:
Como dijimos anteriormente, se usa una designación de letra para la característica de tiempo-corriente:
Por lo tanto, para garantizar la protección de la red, al elegir un interruptor automático, es necesario seleccionar sus características de acuerdo con las características de los equipos y cables.
Por qué deberías comprar en nuestra tienda
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Mucha gente sabe por un curso de física de la escuela que la corriente puede ser variable y constante. Si todavía podemos decir algo con certeza sobre el uso de la corriente alterna (todos los receptores eléctricos domésticos funcionan con corriente alterna), entonces no sabemos prácticamente nada sobre la corriente continua. Pero dado que hay redes de corriente continua, entonces hay consumidores y, en consecuencia, también se necesita protección para tales redes. Dónde se encuentran los consumidores de corriente continua y cuál es la diferencia entre los dispositivos de protección para este tipo de corriente, lo consideraremos en este artículo.
Ningún tipo de corriente eléctrica es "mejor" que otro - cada uno es adecuado para resolver ciertos problemas: la corriente alterna es ideal para generar, transmitir y distribuir electricidad a largas distancias, mientras que la corriente continua encuentra su aplicación en instalaciones industriales especiales, instalaciones solares energía, centros de datos, subestaciones eléctricas, etc.
Gabinete de distribución de corriente continua de operación de una subestación eléctrica
Comprender las diferencias entre CA y CC proporciona una comprensión clara de los desafíos que enfrentan los interruptores automáticos de CC. La corriente alterna de frecuencia industrial (50 Hz) cambia de dirección en el circuito eléctrico 50 veces por segundo y “pasa” por el valor cero el mismo número de veces. Este "paso" del valor actual por cero contribuye a la rápida extinción del arco eléctrico. En los circuitos de CC, el valor del voltaje es constante, al igual que la dirección de la corriente es constante en el tiempo. Este hecho complica significativamente la extinción del arco de CC y, por lo tanto, requiere soluciones de diseño especiales.
Gráficos combinados de modos normal y transitorio cuando se desconecta: a) corriente alterna; b) corriente continua
Una de estas soluciones es el uso de un imán permanente (3). El movimiento del arco en un campo magnético es uno de los métodos de extinción en dispositivos hasta 1 kV y se utiliza en interruptores automáticos modulares. Un arco eléctrico, que es esencialmente un conductor, se ve afectado por un campo magnético y es atraído hacia la cámara de arco, donde finalmente se desvanece.
1 - contacto móvil
2 - contacto fijo
3 - soldadura por contacto que contiene plata
4 - imán
5 - conducto de arco
6 - soporte
Se debe observar la polaridad
Otra y, quizás, la diferencia clave entre los disyuntores de CA y CC es la presencia de polaridad en este último.
Diagramas de cableado para disyuntores de CC unipolares y bipolares
Si está protegiendo una red de corriente alterna monofásica con un interruptor automático bipolar (con dos polos protegidos), entonces no importa cuál de los polos conecte el conductor de fase o neutro. Al conectar los interruptores automáticos a la red de CC, se debe observar la polaridad correcta. Al conectar un interruptor de CC de un solo polo, la tensión de alimentación se suministra al terminal "1", y al conectar un interruptor de CC de dos polos, a los terminales "1" y "4".
por que es tan importante? Ver video. El autor del video realiza varias pruebas con un interruptor de 10 amperios:
- Al encender el interruptor en la red con respecto a la polaridad, no sucede nada.
- El interruptor se instala en la red con polaridad inversa; parámetros de red U = 376 V, I = 7,5 A. Como resultado: fuerte emisión de humo con posterior encendido del interruptor.
- El interruptor se instala con respecto a la polaridad y la corriente en el circuito es de 40 A, que es 4 veces su valor nominal. La protección térmica, como debe ser, abrió el circuito protegido después de unos segundos.
- La última y más severa prueba se llevó a cabo con la misma sobrecorriente cuádruple y polaridad inversa. El resultado no se hizo esperar: encendido instantáneo.
Por lo tanto, los disyuntores de CC son dispositivos de protección utilizados para instalaciones de energía alternativa, sistemas de automatización y control para procesos industriales, etc. Las versiones especiales de las características de protección Z, L, K le permiten proteger equipos de alta tecnología de empresas industriales.