- Urządzenie i zasada działania
- Cel
- Mocne i słabe strony
- Schematy instalacji i okablowania
- Jak wybrać dwubiegunowy?
- Podobne filmy
Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Automatyczne systemy ochrony obwodów elektrycznych, które zastąpiły bezpieczniki, są szeroko stosowane nie tylko w rozległych sieciach przedsiębiorstw przemysłowych, ale również w instalacjach elektrycznych w gospodarstwach domowych. Maszyny automatyczne są kompaktowe, niezawodne i łatwe w zarządzaniu. Aby zabezpieczyć instalację elektryczną sieci domowej, można użyć maszyn jednobiegunowych. Istnieją jednak przypadki, w których dla pełnej ochrony instalacji elektrycznych konieczne jest zainstalowanie maszyny bipolarnej. Czasami skomplikowana sieć elektryczna może być chroniona wyłącznie za pomocą maszyn grupowych.
Osobliwością maszyn wielobiegunowych jest to, że odłączają jednocześnie kilka linii. Ta właściwość jest bardzo przydatna w obwodach trójfazowych, ponieważ odłączenie tylko jednego przewodu fazowego może prowadzić do zniszczenia silników elektrycznych i innych urządzeń. Podobne problemy w obwodzie dwuprzewodowym rozwiązano za pomocą sieci dwuportowych.
Urządzenie i zasada działania
Dwuportowa konstrukcja jest identyczna z wyłącznikiem jednobiegunowym. Innymi słowy, urządzenie to składa się z dwóch jednobiegunowych automatów połączonych w jednym przypadku. Jego cechą szczególną jest to, że w tych urządzeniach ochronnych w sytuacjach awaryjnych obie chronione linie są automatycznie odłączane jednocześnie. Zasadniczo podstawowy automat dwubiegunowy można wykonać, łącząc dźwignie sterujące tych samych odpowiedników ściśle za pomocą paska.
Uwaga! Wymień maszynę bipolarną na dwa pojedyncze przełączniki pracujące oddzielnie, to niemożliwe! Nie jest również konieczne stosowanie pojedynczych przełączników połączonych zworką jako automatem dwubiegunowym. W konstrukcji dwubiegunowej istnieje również mechanizm blokujący, który nie znajduje się w „zaawansowanym” urządzeniu jednobiegunowych automatów.
Aby zrozumieć urządzenie i zasadę działania dwubiegunowego wyłącznika, wystarczy zrozumieć budowę maszyny za pomocą jednego bieguna. Najprostsze takie urządzenie składa się z bimetalicznej płyty i konstrukcji mechanizmu plutonu i rozprzęgnięcia. Tak przy okazji, przestarzałe maszyny wyglądały tak. Urządzenie takiego przełącznika pokazano na rysunku 1.
W sytuacjach odpowiadających zwarciu lub podczas długotrwałych przeciążeń w obwodach jednofazowych bimetaliczna płyta nagrzewa się i działa na skutek odkształcenia na dźwignię roboczą konstrukcji. Mechanizm wyłączania bezpieczeństwa jest aktywowany, a obwód jest uszkodzony.
Zasada działania tego urządzenia jest bardzo prosta. Gdy wartości prądów znamionowych przekraczają dopuszczalne parametry, wyzwalacz termiczny uruchamia ruchomy styk, a obwód zostaje przerwany. Mechanizm wyłączania może działać w dwóch przypadkach - podczas przeciążenia lub z powodu usterki. Aby podłączyć zasilanie, należy wyeliminować przyczynę występowania prądów wyzwalających, a następnie naciskając dźwignię sterującą, aby włączyć maszynę.
Schemat pracy jest prosty i niezawodny. Ma jednak istotną wadę: maszyna nie reaguje na prądy upływowe, a zatem nie może chronić przed porażeniem elektrycznym lub uniemożliwić zapłon przewodów w przypadku iskier. W celu zapewnienia pełnej ochrony wymagane są dodatkowe urządzenia.
Wspomniany brak nowoczesnego bipolarnego workowania. Rysunek 2 przedstawia urządzenie takiego wyłącznika. Jest jeden ważny szczegół w jego konstrukcji - uwalnianie elektromagnetyczne. Takie urządzenia bipolarne łączą funkcje konwencjonalnych wyłączników różnicowych i wyłączników różnicowoprądowych (RCD).
Dzięki wyzwalaczowi elektromagnetycznemu mechanizm napinania i rozłączania automatu dwubiegunowego reaguje na prądy upływowe. To jest to samo urządzenie blokujące, które omówiono powyżej.
Zasada uwalniania elektromagnetycznego.
Dwuprzewodowy prąd linii płynie w dwóch przeciwnych kierunkach - przewodnika fazowego w jednym kierunku, a zero - w drugim. Przy napięciu nominalnym strumienie magnetyczne w cewkach elektromagnetycznych, indukowane przez równie duże prądy przeciwprądowe, są kompensowane. Dlatego wynikowy strumień magnetyczny wynosi zero.
Ale jak tylko pojawi się wyciek, równowaga zostanie zerwana, a powstały strumień magnetyczny wciągnie pręt do solenoidu. On z kolei uruchomi dźwignie mechanizmu do napinania i rozłączania. Automat dwubiegunowy otworzy 2 bieguny, niezależnie od tego, który z przewodów ma przeciek lub zwarcie. Działanie RCD nastąpi jako reakcja na zmiany parametrów prądów różnicowych.
Cel
W przypadku obwodów elektrycznych jednoobwodowych, często używanych w elektryfikacji domów, nie zaleca się używania maszyn bipolarnych do ochrony sieci. Problem ten z powodzeniem rozwiązują przełączniki jednobiegunowe, ponieważ nie ma specjalnej potrzeby jednoczesnego rozłączania różnych segmentów obwodu. W okablowaniu jednofazowym z uziemionym przewodem neutralnym, gdy wszystkie przewody neutralne są zwarte do zerowej magistrali, można również korzystać z pojedynczych przełączników.
Zupełnie inna sytuacja ma miejsce w przypadku, gdy niektóre urządzenia nie mogą być podłączone do jednego wspólnego obwodu. Na przykład, jeśli transformator jest wykorzystywany do zasilania grupy urządzeń elektrycznych, nie można już wykonywać maszyny bipolarnej. Wyjaśnienie jest proste - nie ma fazy ani zera na wyjściu transformatora. Odcięcie prądu elektrycznego na jednym z przewodów nie wyklucza obecności napięcia na drugim. Tylko jednoczesne odłączenie dwóch biegunów zapewnia bezpieczeństwo sprzętu.
Zainstalowanie sieci dwuportowej pozwala połączyć zadania ochrony różnicowej i RCD w jednym urządzeniu. W takim przypadku nie jest już konieczne instalowanie oddzielnych dyskretnych urządzeń wyłączających.
Na podobnej zasadzie działają czterobiegunowe automaty pracujące w sieciach trójfazowych z zerowym przewodem. Maszyny trójbiegunowe chronią obciążenia trójfazowe przed zwarciem.
Przy okazji, PUE nie zabrania używania przełączników bipolarnych jako automatów wejściowych. Mogą być również używane do ochrony ładunków grupowych i indywidualnych. Ale w żadnym wypadku przez to urządzenie nie można podłączyć przewodów uziemiających. Pamiętaj, że zerwanie przewodu PE jest dozwolone tylko po wyjęciu wtyczki z gniazdka.
Mocne i słabe strony
Maszyny dwubiegunowe zapewniają kontrolę linii o mocy jednofazowej, a także ochronę urządzeń pracujących w obwodach trójfazowych.
Zalety tych urządzeń obejmują:
- niezawodna ochrona domów, biur i pomieszczeń przemysłowych przed przepięciami sieci;
- możliwość kontrolowania mocy poszczególnych urządzeń i instalacji elektrycznych;
- łatwość instalacji i konserwacji. Bipolar AB są idealne do rozgałęziania i strukturyzacji okablowania w zasilaniu pomieszczeń.
Oczywiście główną zaletą jest to, że automat dwubiegunowy jednocześnie wyłącza zasilanie dwóch przewodów, niezależnie od tego, który z nich się zawiesza. Zapewnia to całkowity brak napięcia w przewodach ochronnych.
Wśród niedociągnięć można zauważyć:
- istnienie prawdopodobieństwa awarii kabla z jednoczesnym włączeniem dwóch obciążonych linii;
- w rzadkich przypadkach, w przypadku awarii wyzwalacza termicznego, arbitralne wyłączenie zasilania jest możliwe nawet w trybie napięcia nominalnego;
- potrzeba wyboru maszyn bipolarnych zgodnie z obliczonymi parametrami sieci. Jeśli czułość przełącznika jest zbyt wysoka, często działa bez uzasadnionego powodu, a jeśli szybkość reakcji na nietypową sytuację jest zbyt niska, urządzenie nie zauważy przeciążenia sieci.
Ze względu na wyjątkowe zalety zastosowanie przełączników bipolarnych jest uzasadnione nawet biorąc pod uwagę istniejące prawdopodobieństwa wskazanych wad.
Schematy instalacji i okablowania
Instalacja urządzeń na szynie din jest bardzo prosta. W tym celu specjalne chwytaki (zatrzaski) znajdują się z tyłu maszyny (rys. 3). Podłączenie przewodów do zacisku urządzenia również nie powoduje trudności: przewody są łatwo zaciskane śrubami na zaciskach urządzenia. Domyślnie przewody wejściowe są podłączone do górnych zacisków, a przewody wyjściowe do dolnych zacisków.
Konwencjonalny schemat okablowania jest następujący:
- Przed licznikiem zainstaluj przełącznik wejściowy AB.
- Po mierniku z wejściem jednofazowym montowany jest dwubiegunowy AB.
- Jeśli dostępne jest wejście trójfazowe, używany jest wyłącznik trójbiegunowy lub czterobiegunowy, w zależności od obwodu połączenia przewodów neutralnych.
W złożonych obwodach rozgałęzionych może być kilka sieci dwuskładnikowych, po czym na każdej gałęzi zostanie zainstalowany kolejny automat biegunowy. Przykład takiego schematu ze wspólną magistralą zerową pokazano na rysunku 4. Należy zauważyć, że automat bipolarny jest używany do wprowadzania fazy. Na tym schemacie nie ma innych urządzeń wejściowych.
Jak wybrać dwubiegunowy?
Aby wyłącznik mógł w pełni zapewnić niezbędną ochronę, należy rozważyć jego wybór. Najważniejsze jest, aby nie mylić się z denominacją. Aby to zrobić, musisz znać nominalne obciążenie, które planujesz podłączyć do urządzenia.
Prąd w obwodzie chronionym przez automat oblicza się według wzoru: I = P / U, gdzie P jest obciążeniem znamionowym, a U jest napięciem w sieci.
Na przykład: jeśli do urządzenia jest podłączona lodówka 400 W, czajnik elektryczny 1500 W i dwie lampy 100 W, to P = 400 W + 1500 W + 2 × 100 = 2100 W. Przy napięciu 220 V maksymalny prąd w obwodzie będzie wynosił : I = 2100/220 = 9, 55 A. Wartość znamionowa automatu najbliższa temu prądowi wynosi 10 A. Jednak w obliczeniach nie uwzględniono rezystancji okablowania, która zależy od rodzaju przewodów i ich przekroju. Dlatego kupujemy przełącznik z prądem pracy na 16 amperów.
Oto tabela, która pomaga określić sieć energetyczną, którą należy wziąć pod uwagę przy obliczaniu bieżącej siły.
| Aktualna siła | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 16 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 63 | 80 | 100 | |
| Moc jednofazowa | 02 | 04 | 07 | 09 | 1.1 | 1, 3 | 1.7 | 2.2 | 3.5 | 4.4 | 5.5 | 7 | 8, 8 | 11 | 13.9 | 17.6 | 22 | |
| Grubość drutu | miedź | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 2.5 | 4 | 6 | 10 | 10 | 16 | 25 | 35 |
| aluminium | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 4 | 6 | 10 | 16 | 16 | 25 | 35 | 50 | |
Za pomocą tabeli można z dużą dokładnością obliczyć niezbędne parametry automatu dwubiegunowego.
Jeśli chodzi o sklepy, w których można je kupić, kieruj się cenami i asortymentem produktów. Z listy producentów możemy polecić na przykład markę Legrand.