Întrerupător DC unipolar. Întrerupătoare într-o centrală solară
- 0,4 kV
- intrerupator
- siguranța
Pagina 31 din 75
4-13. PROTECTOARE DE REȚEA DC PENTRU TENSIUNE NOMINALĂ PÂNĂ LA 24 V
Pentru a proteja împotriva supracurenților circuitelor alimentate de surse de curent continuu de putere redusă cu tensiuni de până la 24 V, se folosesc întrerupătoare unipolare (Fig. 4-40) cu un curent continuu nominal de la 2 la 50 A. Sunt produse la aceeași dimensiune și au o întârziere invers dependentă de curent pentru toți curenții mai mari decât curentul limită, care este între curentul nominal și 120-130% din cel nominal.
Orez. 4-40. Întrerupător DC pentru 50 A, 24 V.
La un curent egal cu 200% din curentul nominal, întârzierea pentru diferite versiuni este în intervalul de 25 - 80 de secunde la încălzire din stare rece și cel puțin 5 secunde după încălzirea cu curentul nominal. Capacitatea de rupere este de 10,00 A cu un curent nominal de declanșatoare de până la 10 A și 1.500 A pentru versiunile cu curenți nominali mai mari. Durată de viață garantată de 10.000 de porniri.
O trăsătură caracteristică a designului este absența eliberării libere, care în unele cazuri este recomandabilă, deoarece face posibilă menținerea mașinii într-o stare închisă, în ciuda prezenței supracurentului.
Când mânerul este în poziția „pornit”, contactul mobil 1 este întotdeauna apăsat pe contactul fix 2 cu ajutorul unui știft 8, asupra căruia se acționează un arc 9. În acest caz, blocul 3 comprimă arcul 4. Acesta este ținută din cauza faptului că dintele său 5 a sărit în spatele dintelui 6 al plăcii termobimetalice 7. La supraîncărcare, placa termobimetalică se îndoaie, dinții 5 și 6 se decuplă, iar dacă mânerul nu este ținut în poziția pornit, atunci are loc o oprire, deoarece sub influența arcului 4 mânerul se deplasează în poziția oprit și știftul 8 situat în interiorul acestuia deschide contactul.
4-14. MAȘINĂ AUTOMATĂ SEMI-RAPIDĂ AB-45-1/6000
Automat AB-45-1/6000 pentru tensiune 750 V, curent 6.000 A DC - unipolar, cu acţionare electromagnetică, declanşare de deschidere şi declanşare instantanee maximă cu o setare reglabilă de 6.000-12.000 A. A fost dezvoltat pentru protectia instalatiilor DC de mare putere, in principal metalurgice. Schema cinematică de bază a mașinii este aproximativ aceeași cu cea a mașinilor universale; cu toate acestea, timpul de răspuns propriu este redus, pentru care se folosește o eliberare maximă cu șunt inductiv (Fig. 4-41).
Orez. 4-41. Declanșare maximă cu șunt inductiv pentru întrerupător automat AB-45-1/6000 pentru 6.000 I, 750 V DC.
O parte din fluxul magnetic creat de curentul care trece prin fereastra 1 a circuitului magnetic trece prin șuntul 2 și împiedică pornirea armăturii 3. La viteze mari de creștere a curentului, debitul prin șuntul de reținere crește lent datorită influenței manșonului de cupru 4, ceea ce duce la o atracție accelerată a armăturii de eliberare.
În timpul testării (L. 4-9], în ciuda ratei enorme de creștere a curentului (25-10 + 6 a/sec), timpul de răspuns intrinsec a fost de 10 - 15 ms, curentul nu a fost limitat de mașină și a ajuns la 200 kA, mașina a fost distrusă de forțele electrodinamice În condiții similare, mașina VAB-2 a limitat curentul la 42 kA. Capacitatea de rupere a AV-45-1/6000 a fost testată la 90 kA la o tensiune de 500 V. mașina a oprit un astfel de curent cu un timp natural de 20-35 ms și un timp total de aproximativ 40 ms. Înainte
Întreruptoarele de circuit DC sunt utilizate pentru a deconecta un circuit sub sarcină. La substațiile de tracțiune, întrerupătoarele sunt folosite pentru a opri liniile de alimentare de 600 V în cazul supraîncărcărilor și curenților de scurtcircuit și pentru a opri curentul invers al unităților de redresare în cazul unui incendiu invers sau a unei defecțiuni a supapelor (adică, scurtcircuite interne în timpul funcționării în paralel). de unități).
Stingerea unui arc electric prin întrerupătoare automate are loc în aer pe cornurile de stingere a arcului. Arcul poate fi extins folosind explozie magnetică sau în camere cu fante înguste.
În toate cazurile de deconectare a circuitului și de formare a unui arc electric, are loc o mișcare naturală ascendentă a arcului împreună cu mișcarea aerului încălzit de acesta, adică explozie termică.
Folosit în principal întreruptoare de circuit de mare viteză.
Orez. 1. Oscilograme de curent și tensiune atunci când curentul de scurtcircuit este oprit: a - cu un comutator cu acțiune lentă, b - cu un comutator de mare viteză
Timpul total T pentru oprirea unui curent de scurtcircuit sau suprasarcină de către un întrerupător este compus din trei părți principale (Fig. 1):
T = t o + t 1 + t 2
unde t0 este timpul de creștere a curentului în circuitul deconectat la valoarea curentului setat, adică la valoarea la care este declanșat dispozitivul de deconectare al întreruptorului; t1 este timpul de oprire propriu al comutatorului, adică timpul din momentul în care se atinge setarea curentă până când contactele comutatorului încep să diverge; t2 - timpul de ardere a arcului.
Timpul de creștere a curentului în circuitul t0 depinde de parametrii circuitului și de setarea comutatorului.
Timpul de oprire intrinsecă t1 depinde de tipul comutatorului: pentru comutatoarele nerapide timpul de oprire intrinsecă este în intervalul 0,1-0,2 sec, pentru comutatoarele de mare viteză este de 0,0015-0,005 sec.
Timpul de ardere a arcului t2 depinde de mărimea curentului comutat și de caracteristicile dispozitivelor de stingere a arcului electric ale întreruptorului.
Timpul total de oprire pentru un comutator cu acțiune lentă este de 0,15-0,3 secunde, pentru un comutator de mare viteză - 0,01 - 0,03 secunde.
Datorită timpului său de oprire intrinsec scurt, comutatorul de mare viteză limitează valoarea maximă a curentului de scurtcircuit din circuitul protejat.
La substațiile de tracțiune se folosesc întrerupătoare de curent continuu de mare viteză: VAB-2, AB-2/4, VAT-43, VAB-20, VAB-20M, VAB-28, VAB-36 și altele.
Comutator VAB-2 este polarizat, adică răspunde la curent într-o singură direcție - înainte sau înapoi, în funcție de setarea comutatorului.
În fig. Figura 2 prezintă mecanismul electromagnetic al unui comutator de curent continuu.
Orez. 2. Mecanismul electromagnetic al comutatorului VAB-2: a - secțiunea comutatorului, b - limitele limitei de uzură a contactelor comutatorului VAB-2, (A - grosimea minimă a contactului fix este de 6 mm, B - grosimea minimă a contactului în mișcare este de 16 mm); 1 - bobină de susținere, 2 - circuit magnetic, 3 - bobină de comutare, 4 - armătură magnetică, 5 - grinda superioară de oțel, 6 - armătură, 7 - bobină principală, 8 - bobină de calibrare, 9 - circuit magnetic în formă de U, 10 - ieșire bobină purtătoare de curent, 11 - șurub de reglare, 12 - placă de șunt, 13 - conexiune flexibilă, 14 - opritor, 15 - pârghie de armătură, 16 - axa pârghiei de armătură, 17 - contact fix, 18 - contact mobil, 19 - pârghie de contact, 20 - pârghie de contact axă, 21 - axă cu rolă, 22 - pârghie de blocare, 23 - arcuri de declanșare, 24 - tijă, 25 - șuruburi de reglare, 26 - suport, 27 - miez bobină de susținere
Pârghia de ancorare 15 (Fig. 2, a) se rotește în jurul unei axe 16, trecută prin grinda de oțel superioară 5. În partea inferioară a pârghiei 15, constând din doi obraji de silumin, este prinsă o ancoră de oțel 6, iar în în partea superioară se află un manșon distanțier cu o axă 20, în jurul căruia se rotește pârghia de contact 19, realizată dintr-un set de plăci din duraluminiu.
În partea de sus a pârghiei de contact se află un contact mobil 18, iar în partea de jos există un sabot de cupru cu o conexiune flexibilă 13, cu ajutorul căruia contactul mobil este conectat la bobina principală de curent 7 și prin aceasta la borna 10. Opritoarele 14 sunt atașate la partea inferioară a pârghiei de contact pe ambele părți, iar pe partea dreaptă există o axă de oțel cu o rolă 21, de care sunt atașate pe o parte două arcuri de declanșare 23. Pe cealaltă parte, arcurile de declanșare sunt fixate cu șuruburi de reglare 25 într-un suport 26, montat fix pe o grindă de oțel 5.
În poziția deconectată, sistemul de pârghii (pârghie de armătură și pârghie de contact) este rotit prin deconectarea arcurilor 23 în jurul axei 16 până când armătura 6 se oprește în tija stângă a circuitului magnetic în formă de U.
Comutatorul 3 și menținând 1 bobine ale comutatorului primesc energie de la propriile nevoi DC.
Pentru a porni comutatorul, trebuie mai întâi să închideți circuitul bobinei de reținere 1, apoi circuitul bobinei de rotire 3. Direcția curentului în ambele bobine trebuie să fie astfel încât fluxurile magnetice create de acestea să se adună în dreapta. tija miezului circuitului magnetic 9, care servește ca miez al bobinei de rotire; atunci armătura 6 va fi atrasă de miezul bobinei de comutare, adică va fi în poziția „Pornit”. În acest caz, axa 20 împreună cu pârghia de contact 19 se vor întoarce spre stânga, arcurile de declanșare 23 se vor întinde și vor tinde să rotească pârghia de contact 19 în jurul axei 20.
Când întrerupătorul este oprit, armătura magnetică 4 se află la capătul miezului bobinei de rotire și, atunci când comutatorul este pornit, rămâne atrasă la capătul miezului de fluxul magnetic total al bobinelor de rotire și de reținere. Armătura magnetică 4 este conectată prin intermediul unei tije 24 la o pârghie de blocare 22, care împiedică rotirea pârghiei de contact până când contactul în mișcare se oprește pe cel fix. Prin urmare, rămâne un spațiu între contactele principale, care poate fi reglat prin modificarea lungimii tijei 24 și ar trebui să fie egal cu 1,5-4 mm.
Dacă eliminați tensiunea din bobina de rotire, forțele electromagnetice care țin armătura 4 în poziția atrasă vor scădea, iar arcurile 23, folosind pârghia de blocare 22 și tija 24, vor rupe armătura de la capătul miezului bobinei de rotație. și rotiți pârghia de contact până când contactele principale sunt închise. În consecință, contactele principale se vor închide numai după ce circuitul bobinei de comutare a fost deschis.
În acest fel, este implementat principiul eliberării libere a comutatoarelor VAB-2. Distanța dintre armătura magnetică 4 (altfel numită armătură cu declanșare liberă) și capătul miezului bobinei de comutare în poziția de pornire a comutatorului trebuie să fie între 1,5-4 mm.
Circuitul de control asigură furnizarea unui impuls de curent de scurtă durată către bobina de comutare, a cărui durată este suficientă doar pentru a avea timp pentru a muta armătura în poziția „Pornit”. După aceasta, circuitul bobinei de comutare este deschis automat.
Prezența deplasării gratuite poate fi verificată în felul următor. O bucată de hârtie este plasată între contactele principale și contactul contactorului este închis. Comutatorul este pornit, dar în timp ce contactul contactorului este închis, contactele principale nu trebuie să se închidă și bucata de hârtie poate fi îndepărtată liber din spațiul dintre contacte. De îndată ce contactul contactorului este deschis, armătura magnetică va fi rupt de la capătul miezului bobinei de rotire și contactele principale se vor închide. În acest caz, bucata de hârtie va fi prinsă între contacte și nu poate fi îndepărtată.
Când comutatorul este pornit, se aude un dublu ciocănit caracteristic: primul este de la ciocnirea armăturii și miezul bobinei de comutare, al doilea este de la ciocnirea contactelor principale închise.
Polarizarea comutatorului implică selectarea direcției curentului în bobina de reținere în funcție de direcția curentului din bobina curentului principal.
Pentru ca comutatorul să oprească circuitul atunci când direcția curentului din acesta se schimbă, direcția curentului din bobina de reținere este selectată în așa fel încât fluxurile magnetice create de bobina de reținere și bobina de curent principală să coincidă în direcția în miezul bobinei de comutare. Prin urmare, atunci când curentul curge în direcția înainte, curentul circuitului principal va ajuta la menținerea comutatorului în poziția pornit.
În modul de urgență, când direcția curentului principal se schimbă în direcția opusă, direcția fluxului magnetic creat de bobina de curent principal în miezul bobinei de pornire se va schimba, adică fluxul magnetic al bobinei de curent principal se va schimba. să fie îndreptată împotriva fluxului magnetic al bobinei de reținere și la o anumită valoare a curentului principal miezul bobinei de pornire va fi demagnetizat și arcurile de declanșare vor declanșa întrerupătorul. Performanța este determinată în mare măsură de faptul că, în timp ce fluxul magnetic din miezul bobinei de comutare scade, fluxul magnetic din miezul bobinei de curent principal crește.
Pentru ca comutatorul să oprească circuitul atunci când curentul crește peste curentul setat în direcția înainte, direcția curentului în bobina de reținere este selectată astfel încât fluxul magnetic al bobinei de reținere în miezul pornirii bobina este îndreptată împotriva fluxului magnetic al bobinei de curent principal atunci când curentul direct trece prin ea. În acest caz, cu o creștere a curentului principal, demagnetizarea miezului bobinei rotative crește și la o anumită valoare a curentului principal, egală sau depășind curentul setat, întrerupătorul este oprit.
Curentul de reglare în ambele cazuri este reglat prin modificarea valorii curentului a bobinei de reținere și modificarea intervalului δ1.
Valoarea curentă a bobinei de reținere este reglată prin modificarea valorii rezistenței suplimentare conectate în serie cu bobina.
Modificarea intervalului δ1 modifică rezistența fluxului magnetic al bobinei de curent principal. Pe măsură ce intervalul δ1 scade, rezistența magnetică scade și, în consecință, magnitudinea curentului de deconectare scade. Intervalul δ1 este modificat folosind șurubul de reglare 11.
Distanța δ2 dintre opritoarele 14 și obrajii pârghiei armăturii 15 în poziția de pornire a comutatorului caracterizează calitatea închiderii contactelor principale și ar trebui să fie între 2-5 mm. Instalația produce întrerupătoare cu un spațiu δ2 egal cu 4-5 mm. Mărimea spațiului δ2 determină unghiul de rotație al pârghiei de contact 19 în jurul axei 20.
Absența unui spațiu δ2 (opritoarele 14 sunt în contact cu obrajii pârghiei armăturii 15) indică un contact slab sau lipsa contactului între contactele principale. Un spațiu δ2 mai mic de 2 sau mai mare de 5 mm indică faptul că contactele principale sunt în contact doar la marginea inferioară sau superioară. Intervalul δ2 poate fi mic din cauza uzurii mari a contactelor, care în acest caz sunt înlocuite.
Dacă dimensiunile contactului sunt suficiente, atunci intervalul δ2 este ajustat prin deplasarea întregului mecanism de comutare de-a lungul cadrului comutatorului. Pentru a muta mecanismul, se eliberează cele două șuruburi care fixează mecanismul de cadru.
Distanța dintre contactele principale în poziția oprită trebuie să fie de 18-22 mm. Apăsarea contactelor principale pentru comutatoarele cu un curent nominal de până la 2000 A inclusiv ar trebui să fie în intervalul 20-26 kg, iar pentru comutatoarele cu un curent nominal de 3000 A - în intervalul 26-30 kg.
În fig. 2, b prezintă sistemul de comutare mobil cu desemnarea limitei de uzură a contactului. Contactul mobil este considerat uzat când dimensiunea B devine mai mică de 16 mm, iar contactul fix când dimensiunea A devine mai mică de 6 mm.
În fig. Figura 3 prezintă o diagramă de control detaliată pentru comutatorul VAB-2. Circuitul asigură furnizarea unui impuls de scurtă durată bobinei de comutare și nu permite pornirea repetată atunci când butonul de alimentare este apăsat o perioadă lungă de timp, adică oferă protecție împotriva „sunetului”. Bobina de reținere curge constant curent.
Pentru a porni comutatorul, apăsați butonul „Pornit”, închizând astfel circuitul bobinelor contactorului K și blocarea RB. În acest caz, este activat doar contactorul, care închide circuitul bobinei de comutare VK.
De îndată ce armătura ia poziția „Pornit”, contactele blocului de închidere ale comutatorului BA se vor închide, iar contactele de întrerupere se vor deschide. Unul dintre contactele blocului ocolește bobina contactorului K, care întrerupe circuitul bobinei de comutare. În acest caz, întreaga tensiune a rețelei va fi aplicată bobinei releului de blocare RB, care, atunci când este activat, ocolește din nou bobina contactorului cu contactele sale.
Pentru a reporni comutatorul, trebuie să deschideți butonul de pornire și să îl închideți din nou.
Rezistența de descărcare CP, conectată în paralel cu bobina de reținere DC, servește la reducerea supratensiunii atunci când circuitul bobinei este deschis. Rezistența reglabilă a LED-ului face posibilă schimbarea curentului bobinei de reținere.
Curentul nominal al bobinei de reținere la o tensiune de 110 V este de 0,5 A, iar curentul nominal al bobinei de rotație la aceeași tensiune și conexiune paralelă a ambelor secțiuni este de 80 A.
Orez. 3. Circuit electric pentru controlul comutatorului VAB-2: Oprit. - buton de oprire, DK - bobină de menținere, SD - rezistență suplimentară, CP - rezistență de descărcare, BA - contacte bloc comutator, LK, LZ - lămpi de semnalizare roșii și verzi, Aprins. - buton de alimentare, K - contactor și contactul acestuia, RB - releu de blocare și contactul acestuia, VK - bobina de pornire, AP - comutator automat
Fluctuațiile de tensiune în circuitele de funcționare sunt permise de la - 20% la + 10% din tensiunea nominală.
Timpul total de oprire a circuitului folosind comutatorul VAB-2 este de 0,02-0,04 secunde.
Stingerea arcului atunci când întrerupătorul de circuit se întrerupe sub sarcină are loc în camera de stingere a arcului cu ajutorul exploziei magnetice.
Bobina de suflare magnetică este de obicei conectată în serie cu contactul principal fix al comutatorului și este o bobină a barei colectoare principale care transportă curent, în interiorul căreia există un miez din bandă de oțel. Pentru a concentra câmpul magnetic în zona de formare a arcului pe contacte, miezul bobinei de suflare magnetică a comutatoarelor are piese polare.
Camera de stingere a arcului (Fig. 4) este o cutie plată din azbociment, în interiorul căreia se află două despărțitori longitudinale 4. În cameră este instalat un corn 1, în interiorul căruia trece axa de rotație a camerei. Acest claxon este conectat electric la un contact în mișcare. Celălalt claxon 7 este montat pe un contact fix. Pentru a asigura o tranziție rapidă a arcului de la contactul în mișcare la cornul 1, distanța cornului de la contact nu trebuie să fie mai mare de 2-3 mm.
Arcul electric care apare atunci când este deconectat între contactele 2 și 6 sub influența câmpului magnetic puternic al bobinei de suflare magnetică 5 este suflat rapid pe coarnele 1 și 7, se prelungește, este răcit de fluxul de aer care se apropie și de pereții bobinei. camera în golurile înguste dintre pereți despărțitori și se stinge rapid. Se recomandă introducerea plăcilor ceramice în pereții camerei din zona de stingere a arcului.
Camerele de suprimare a arcului întrerupătoarelor pentru tensiuni de 1500 V și mai mari (Fig. 5) diferă de camerele pentru tensiuni de 600 V prin dimensiunile lor de gabarit mai mari și prezența în pereții exteriori a găurilor pentru evacuarea gazelor și a dispozitivelor suplimentare de suflare magnetică.
Orez. 4. Camera de suprimare a arcului a comutatorului VAB-2 pentru o tensiune de 600 V: 1 și 7 - claxoane, 2 - contact mobil, 3 - pereți exteriori, 4 - pereți longitudinali, 5 - bobină de suflare magnetică, 6 - contact fix
Orez. 5. Camera de suprimare a arcului a comutatorului VAB-2 pentru o tensiune de 1500 V: a - proiectarea camerei, b - circuit de suprimare a arcului cu explozie magnetică suplimentară; 1 - contact mobil, 2 - contact fix, 3 - bobină de suflare magnetică, 4 și 8 - claxone, 5 și 6 - claxone auxiliare, 7 - bobina de suflare magnetică auxiliară, I, II, III, IV - poziția arcului în timpul procesul de stingere
Dispozitivul suplimentar de suflare magnetică este format din două cornuri auxiliare 5 și 6, între care este conectată o bobină 7. Pe măsură ce arcul se prelungește, acesta începe să se închidă prin cornurile auxiliare și bobina, care, datorită fluxului de curent prin acesta, creează o explozie magnetică suplimentară. Toate camerele au capace de stâlpi din metal la exterior.
Pentru stingerea rapidă și stabilă a arcului, divergența contactului trebuie să fie de cel puțin 4-5 mm.
Corpul comutatorului este realizat din material nemagnetic - silumin - și este conectat la un contact în mișcare, prin urmare este sub tensiune maximă de funcționare în timpul funcționării.
Comutator DC automat de mare viteză VAT-42
Funcționarea întrerupătoarelor de curent continuu
În timpul funcționării, este necesar să se monitorizeze starea contactelor principale. Căderea de tensiune între ele la sarcina nominală ar trebui să fie de 30 mV.
Contactele sunt curățate de oxid folosind o perie de sârmă (perie de periere). Când apare căderea, acestea sunt îndepărtate cu o pilă, dar contactele nu trebuie pilite pentru a-și restabili forma plată inițială, deoarece aceasta duce la o uzură rapidă.
Este necesar să curățați periodic pereții camerei de stingere a arcului de depuneri de cupru și carbon.
La inspectarea unui întrerupător de curent continuu, se verifică izolarea bobinelor de reținere și de comutare în raport cu carcasa, precum și rezistența de izolație a pereților camerei de stingere a arcului. Izolarea camerei de suprimare a arcului se verifică prin aplicarea tensiunii între contactele principale mobile și fixe cu camera închisă.
Înainte de a pune comutatorul în funcțiune după reparații sau depozitare pe termen lung, camera acestuia trebuie uscată timp de 10-12 ore la o temperatură de 100-110 ° C.
După uscare, camera se instalează pe întrerupător și se măsoară rezistența de izolație între două puncte ale camerei situate vizavi de contactele mobile și fixe atunci când acestea sunt deschise. Această rezistență trebuie să fie de cel puțin 20 mOhm.
Calibrarea setărilor comutatorului se efectuează în laborator folosind curentul primit de la un generator de joasă tensiune cu o tensiune nominală de 6-12 V.
La substație, întreruptoarele sunt calibrate folosind curentul de sarcină sau folosind un reostat de sarcină la o tensiune nominală de 600 V. O metodă de calibrare a comutatoarelor DC poate fi recomandată folosind o bobină de calibrare de 300 de spire de sârmă PEL cu diametrul de 0,6 mm montată pe miezul bobinei de curent principal. Prin trecerea curentului continuu prin bobină, valoarea de setare a curentului este determinată pe baza numărului de spire de amperi în momentul în care comutatorul este oprit. Întrerupătoarele primei versiuni, produse mai devreme, diferă de întrerupătoarele celei de-a doua versiuni prin prezența unui amortizor de ulei.
Conţinut:Toate rețelele electrice folosesc un număr mare de dispozitive, a căror funcție principală este de a proteja liniile și echipamentele de suprasarcinile curente și scurtcircuite. Printre acestea, întreruptoarele de protecție a rețelei au devenit larg răspândite, efectuând nu numai protecție, ci și comutarea circuitelor. Astfel, întreruptoarele asigură pornirea și oprirea unor secțiuni specifice, protejându-le de suprasarcinile de curent prin deconectarea circuitelor protejate în cazul unor situații de urgență.
Tipuri de mașini electrice
Întreruptoarele sunt utilizate pe scară largă în sistemele de alimentare cu energie, oferind protecție fiabilă pentru circuitele și rețelele electrice, aparatele de uz casnic și echipamentele electrice. Sarcina lor principală este de a scoate circuitul la momentul potrivit prin oprirea curentului electric. Întrerupătorul este declanșat în timpul scurtcircuitelor, precum și atunci când firele se încălzesc din cauza supraîncărcărilor din rețea.
Întreruptoarele de rețea pot funcționa în circuite DC și AC, iar modelele universale pot funcționa în prezența oricărui curent electric în rețea. În funcție de design, acestea sunt împărțite în trei tipuri, care servesc drept bază pentru alte tipuri de întreruptoare:
- Pistoale cu aer comprimat. Sunt folosiți în producția industrială, unde curenții din circuite pot atinge câteva mii de amperi.
- Mașini într-o carcasă turnată. Se disting printr-o gamă largă de operare, variind de la 16 la 1000 A.
- Mașini modulare. Sunt utilizate pe scară largă în apartamente și case private. Numele lor se referă la lățimea standard, care este un multiplu de 17,5 mm, în funcție de numărul de stâlpi. Adică, mai multe comutatoare pot fi utilizate într-un singur bloc simultan.
Toate întreruptoarele sunt împărțite în funcție de curentul și tensiunea nominală, deoarece majoritatea dispozitivelor de protecție sunt instalate în rețele de 220 sau 380V.
Întreruptoarele pot fi limitatoare de curent sau nelimitatoare de curent. În primul caz, mașina este un comutator în care timpul de oprire este setat la o valoare extrem de mică, timp în care curenții de scurtcircuit nu au timp să atingă maximul.
Mașinile automate sunt clasificate după numărul de poli și pot fi cu unul, doi, trei și patru poli. Sunt echipate cu declanșatoare de tensiune maximă, independente, minimă sau zero. Viteza de răspuns este de mare importanță atunci când dispozitivele pot fi normale, rapide și selective. Unele dispozitive permit o combinație de caracteristici tehnice. Unele modele sunt echipate cu contacte libere, iar conductorii sunt conectați la acestea în moduri diferite.
Există o împărțire în diferite tipuri în funcție de proiectarea declanșatorului sau a întrerupătorului instalat în mașină. Aceste elemente joacă un rol important și sunt împărțite în magnetice și termice. În primul caz, întrerupătorul este un întrerupător de mare viteză și oferă protecție împotriva scurtcircuitelor. Timpul de răspuns variază de la 0,005 la 3-4 secunde. Declanșarea termică funcționează mult mai lent, deci este folosită în principal pentru protecția la suprasarcină. Baza elementului este o placă bimetală, care se încălzește la sarcini crescânde. Perioada de răspuns variază de la 3-4 secunde la câteva minute.
În plus, mașinile sunt împărțite după tipul de oprire sau după. Fiecare tip A, B, C, D, K, Z. De exemplu, tipul A este utilizat la deschiderea circuitelor care au o lungime semnificativă de cablare și protejează bine dispozitivele semiconductoare. Limita de funcționare este de 2-3 curenți nominali. Tipul B este utilizat în sistemele de iluminat de uz general și are un prag de funcționare de 3-5 curenți nominali. Informații mai detaliate despre fiecare tip de mașină pot fi preluate din tabel.
Tipuri de declanșări întrerupătoare
Toate declanșatoarele utilizate în întrerupătoarele pot fi împărțite în două grupuri. Prima grupă include dispozitive care protejează circuitele electrice și sunt capabile să recunoască debutul unei situații critice atunci când apar supracurențe. Ca urmare a activării, dezvoltarea ulterioară a accidentului este oprită din cauza divergenței principalelor contacte de lucru.
Al doilea grup de versiuni este reprezentat de dispozitive suplimentare care nu sunt incluse în pachetul de bază al mașinilor. La cerere se pot instala urmatoarele:
- Declanșatoare independente capabile să oprească de la distanță întrerupătoarele atunci când se primește un semnal de la circuitul auxiliar.
- Declanșare de subtensiune. Oprește mașina dacă tensiunea scade sub limitele admise.
- Eliberare de tensiune zero. Contactele sale se deschid atunci când are loc o cădere semnificativă de tensiune.
Eliberare termică
Proba de degajare termică prezentată în figură este realizată sub forma unei plăci bimetalice. În timpul procesului de încălzire, se îndoaie, își schimbă forma și afectează mecanismul de eliberare. Pentru a produce o placă, două benzi metalice sunt conectate mecanic între ele. Materialul fiecărei benzi are un coeficient diferit de dilatare termică. Racordarea se face prin lipire, sudura sau nituire. Îndoirea plăcii se formează din cauza diferitelor modificări ale lungimii în timpul încălzirii. Declanșatoarele termice oferă protecție împotriva curenților de suprasarcină și pot fi configurate pentru un mod de funcționare specificat.
Principalul avantaj al degajării termice este rezistența ridicată la vibrații, absența pieselor de frecare și capacitatea de a lucra în condiții murdare. Ele se caracterizează prin simplitate a designului și costuri reduse. Dezavantajele includ consumul constant de energie, sensibilitatea la schimbările de temperatură și posibilitatea unor alarme false atunci când sunt încălzite de surse străine.
Declanșatoarele electromagnetice cu acțiune instantanee sunt de asemenea utilizate pe scară largă. Din punct de vedere structural, acestea sunt realizate sub forma unui solenoid cu un miez care actioneaza asupra mecanismului de eliberare. Când supracurent curge prin înfășurarea solenoidului, acesta creează un câmp magnetic care mișcă miezul și învinge simultan rezistența arcului de retur.
Declanșarea electromagnetică este configurată să se declanșeze în cazul unui scurtcircuit, a cărui valoare este de 2-20 ln. La rândul său, valoarea lui ln = 200 A. Eroarea de setări poate fi de 20% într-o direcție sau alta din valoarea specificată. Prin urmare, setările de declanșare pentru întrerupătoarele de circuit de putere sunt indicate în amperi sau ca multiplu al curentului nominal. Întreruptoarele modulare au caracteristici de protecție desemnate B (3-5), C (5-10) și D (10-50), unde valorile digitale corespund curentului nominal maxim ln la care are loc separarea contactelor.
Eliberare electromagnetică
Principalele avantaje ale declanșărilor electromagnetice sunt rezistența la vibrații, șocuri și alte influențe mecanice, precum și simplitatea designului, care facilitează repararea și întreținerea dispozitivului. Dezavantajele includ funcționarea instantanee, fără întârzieri, precum și crearea unui câmp magnetic în timpul funcționării.
Întârzierea este de mare importanță deoarece asigură selectivitatea. Dacă există selectivitate sau selectivitate, mașina de intrare recunoaște prezența unui scurtcircuit, dar acesta este omis pentru un anumit timp stabilit. În această perioadă de timp, dispozitivul de protecție din aval trebuie să aibă timp să funcționeze, oprind nu întregul obiect, ci doar zona deteriorată.
Destul de des, declanșatoarele termice și electromagnetice sunt utilizate împreună, prin conectarea ambelor elemente în serie. Această combinație se numește eliberare combinată sau termomagnetică.
Eliberare de semiconductor
Dispozitivele mai complexe includ lansări de semiconductori. Fiecare dintre ele include o unitate de control, transformatoare de instrument pentru curent alternativ sau amplificatoare magnetice pentru curent continuu, precum și un electromagnet de acționare care îndeplinește funcția de declanșare independentă. Folosind unitatea de control, este configurat un program definit de utilizator, sub îndrumarea căruia vor fi eliberate contactele principale.
În timpul procesului de setări, sunt efectuate următoarele acțiuni:
- Curentul nominal al mașinii este reglat
- Întârzierea în zonele de suprasarcină și scurtcircuit este reglată.
- Se determină setarea răspunsului la scurtcircuit.
- Configurarea comutatoarelor de protecție pentru a fi declanșate prin comutare monofazată.
- Setarea unui comutator care dezactivează întârzierea când un scurtcircuit schimbă modul selectivitate în modul instantaneu.
Lansare electronică
Designul eliberării electronice seamănă cu cel al unui dispozitiv semiconductor similar. De asemenea, constă dintr-un electromagnet, dispozitive de măsurare și o unitate de control. Valoarea curentului de funcționare și timpul de menținere sunt stabilite în trepte, asigurând funcționarea garantată în caz de scurtcircuit și curenți de pornire.
Avantajele acestor dispozitive sunt o varietate de setări și capacitatea de a alege, funcționarea programului instalat cu o precizie ridicată, prezența indicatorilor de performanță și motivele funcționării, comunicarea selectivă logică cu comutatoarele situate deasupra și sub mașină.
Dezavantajele includ prețul ridicat, fragilitatea unității de control și sensibilitatea la influența câmpurilor electromagnetice.
Întreruptoarele de circuit DC modulare, sau mai simplu spus, întreruptoarele de circuit, sunt utilizate în rețelele electrice și instalațiile electrice, dulapuri de telecomunicații și panouri de automatizare. De ce sunt numite modulare? Chestia este că sunt produse în carcase compacte standard și sunt module unipolare, care pot consta din dispozitive unipolare, bipolare sau tripolare. Conform standardului existent, lățimea unui astfel de stâlp este de 17,5 mm.
Un întrerupător de circuit DC este diferit de un întrerupător de circuit obișnuit prin faptul că întrerupe automat circuitul în cazul unui scurtcircuit sau suprasarcină. Designul dispozitivului include mai multe elemente principale:
Întreruptoarele moderne conțin două declanșatoare (dispozitive de protecție):
Din cele de mai sus rezultă că comutatoarele DC sunt capabile să rezolve următoarele probleme:
Rețineți că un întrerupător DC diferă de omologul său AC în primul rând prin faptul că are polaritate. Acest lucru trebuie luat în considerare atunci când îl conectați.
Principalele avantaje
Comutatoarele automate au devenit larg răspândite datorită mai multor avantaje:
În plus, întreruptoarele pentru funcționare cu curent continuu sunt disponibile într-o varietate de valori nominale de curent de la 6 la 125 A, ceea ce vă permite să le alegeți pentru orice echipament și orice rețea electrică.
Caracteristici importante
Întreruptoarele automate pentru funcționare în curent continuu au următoarele caracteristici principale:
După cum am spus mai sus, desemnarea literei este utilizată pentru caracteristica timp-curent:
Astfel, pentru a asigura protecția rețelei, atunci când alegeți un întrerupător, este necesar să selectați caracteristicile acestuia în conformitate cu caracteristicile echipamentelor și cablurilor.
De ce ar trebui să faceți o achiziție în magazinul nostru
În magazinul ATLANT SNAB puteți alege o mașină DC cu orice caracteristică care vă interesează. Dar acesta nu este singurul motiv pentru care ar trebui să achiziționați un comutator de la noi:
Pentru a cumpăra comutatoare DC chiar acum, faceți o achiziție pe site-ul web sau sunați doar la numărul nostru de contact. Contactându-ne cel puțin o dată, cu siguranță vei deveni clientul nostru obișnuit!
Mulți oameni știu de la un curs de fizică școlar că curentul poate fi alternativ și constant. Dacă încă putem spune ceva cu încredere despre utilizarea curentului alternativ (toate receptoarele electrice de uz casnic sunt alimentate cu curent alternativ), atunci nu știm practic nimic despre curentul continuu. Dar, din moment ce există rețele DC, asta înseamnă că există consumatori și, în consecință, astfel de rețele au nevoie de protecție. Ne vom uita unde se găsesc consumatorii DC și care este diferența dintre dispozitivele de protecție pentru acest tip de curent în acest articol.
Niciun tip de curent electric nu este „mai bun” decât celălalt - fiecare este potrivit pentru rezolvarea unor probleme specifice: curentul alternativ este ideal pentru generarea, transmiterea și distribuirea energiei electrice pe distanțe mari, în timp ce curentul continuu își găsește aplicarea în instalații industriale speciale, instalații de energie solară. , centre de date, substații electrice etc.
Dulap de distribuție DC pentru substație electrică
Înțelegerea diferențelor dintre AC și DC oferă o înțelegere clară a provocărilor cu care se confruntă întreruptoarele DC. Curentul alternativ de frecvență industrială (50 Hz) își schimbă direcția în circuitul electric de 50 de ori pe secundă și „trece” prin valoarea zero de același număr de ori. Această „tranziție” a valorii curentului prin zero contribuie la stingerea rapidă a arcului electric. În circuitele de curent continuu, valoarea tensiunii este constantă - precum și direcția curentului este constantă în timp. Acest fapt face mult mai dificilă stingerea unui arc de curent continuu și, prin urmare, necesită soluții speciale de proiectare.
Grafice combinate ale modurilor normal și tranzitoriu la deconectare: a) curent alternativ; b) curent continuu
O astfel de soluție este utilizarea unui magnet permanent (3). Mișcarea unui arc într-un câmp magnetic este una dintre metodele de stingere în dispozitivele de până la 1 kV și este utilizată în întrerupătoarele modulare. Arcul electric, care este în esență un conductor, este afectat de un câmp magnetic și este atras în camera de stingere a arcului, unde este în final stins.
1 - contact în mișcare
2 - contact fix
3 - lipire de contact cu conținut de argint
4 - magnet
5 - camera de stingere a arcului
6 - suport
Polaritatea trebuie respectată
O altă diferență și, probabil, esențială între întreruptoarele de circuit AC și DC este prezența polarității în acestea din urmă.
Scheme de cablare pentru întrerupătoarele DC unipolare și bipolare
Dacă protejați o rețea de curent alternativ monofazat folosind un întrerupător de circuit bipolar (cu doi poli protejați), atunci nu există nicio diferență la ce pol conectați conductorul de fază sau neutru. Când conectați întrerupătoarele la o rețea de curent continuu, trebuie respectată polaritatea corectă. La conectarea unui întrerupător DC unipolar, tensiunea de alimentare este furnizată la borna „1”, iar la conectarea unui întrerupător DC bipolar, tensiunea de alimentare este furnizată la bornele „1” și „4”.
De ce este asta atât de important? Uite video. Autorul videoclipului efectuează mai multe teste cu un comutator de 10 amperi:
- Pornirea comutatorului în rețea cu polaritatea corectă - nu se întâmplă nimic.
- Comutatorul este instalat în rețea cu polaritate inversă; parametrii retelei U=376 V, I=7,5 A. Ca urmare: emisie puternica de fum urmata de aprinderea intrerupatorului.
- Comutatorul este instalat cu polaritatea corectă, iar curentul din circuit este de 40 A, care este de 4 ori valoarea nominală a acestuia. Protecția termică, așa cum ar trebui, a deschis circuitul protejat după câteva secunde.
- Ultimul și cel mai riguros test a fost efectuat cu același exces de curent de 4 ori și polaritate inversă. Rezultatul nu a întârziat să apară - aprindere instantanee.
Astfel, întreruptoarele DC sunt dispozitive de protecție utilizate pentru instalații de energie alternativă, sisteme de automatizare și control pentru procese industriale etc. Versiunile speciale ale caracteristicilor de protecție Z, L, K fac posibilă protejarea echipamentelor de înaltă tehnologie ale întreprinderilor industriale.