Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Sprzęt elektryczny działa stabilnie w trybie normalnym, pod warunkiem, że utrzymany zostanie prąd znamionowy sieci. Jednak w przypadku zwarcia lub w wyniku przeciążenia sieci istnieje zagrożenie zniszczenia instalacji elektrycznej, powstają warunki awarii urządzeń elektrycznych. Aby chronić okablowanie i urządzenia elektryczne w sieciach trójfazowych, należy użyć automatycznego trójbiegunowego przełącznika, który zapewnia bezpieczeństwo obwodów lokalnych.
To urządzenie przełączające może wyłączać prądy znamionowe w trybie ręcznym lub automatycznie odłączać przeciążone lub awaryjne linie. Cechą charakterystyczną wyłącznika trójbiegunowego jest to, że jednocześnie przełącza wszystkie trzy fazy, co jest bardzo ważne dla ochrony silników elektrycznych. W przeciwieństwie do wkładki bezpiecznikowej, urządzenia trójbiegunowe są zaprojektowane do wielokrotnego działania i mają stabilność nastawy wbudowanej w konstrukcję urządzenia.
Urządzenie
Wyłącznik konstrukcyjny składa się z trzech automatów połączonych w jedno urządzenie (konstrukcja modułowa). Każda maszyna, niezależnie od innych, reaguje na nieprawidłowe odchylenia prądów, jednak dzięki paskowi łączącemu dźwignie sterujące, zamknięcia obwodów lub ich otwarcie występują jednocześnie w trzech fazach. Rysunek 1 przedstawia zdjęcie typowego przełącznika modułowego.
Istnieją projekty, w których mechanizmy są zamknięte w pojedynczej obudowie, z jedną dźwignią sterującą. Taka struktura jest charakterystyczna dla potężnych przemysłowych trójbiegunowych automatów.
Rozważmy urządzenie trójbiegunowego wyłącznika na przykładzie modułowego wyłącznika domowego (patrz rys. 2).
Konstruktywne elementy:
- styki mocy;
- mechanizm kontroli łuku;
- wyzwalacze (urządzenia do odłączania kontaktów);
- mechanizm napinający;
- dźwignia sterująca;
- zaciski biegunowe automatu do łączenia przewodów.
Uwolnienia są termiczne i elektromagnetyczne. Najczęściej używane w połączeniu. Styki mocy znajdują się w kratce łukowej lub komorze szczelinowej. Przełączniki mocy wykorzystują komorę kombinowaną łączącą kratownice i szczeliny.
W pobliżu styków można zamontować plastikową wkładkę, która po odparowaniu wydziela gazy używane do gaszenia łuku. Strumień gorących gazów lub powietrza przechodzi przez komorę łukową i wchodzi do atmosfery przez specjalny kanał, aby odprowadzić spaliny.
Aby chronić obwody, stosuje się różne typy przełączników trójbiegunowych, ale ich urządzenia nie różnią się znacząco od konstrukcji podanej powyżej.
Na urządzeniu przedstawiono schematy, jak pokazano na rys. 3
Mechanizmy wyzwalające
Elementem wykonawczym projektu jest mechanizm odsprzęgający, który składa się z wahaczy, dźwigni, sprężyn i zatrzasków, zapewniając natychmiastowe odłączenie obwodu elektrycznego. Mechanizm ten uruchamiany jest przez jednostki podróży, które zgodnie z zasadą działania są podzielone na typy:
- termobimetalowe - płyty z pamięcią;
- elektromagnetyczny - solenoid z rdzeniem;
- elektroniczne, kontrolowane przez elementy półprzewodnikowe;
- mikroprocesor oparty na układach scalonych.
Wreszcie, zauważamy, że w niektórych projektach przemysłowych przełączników elektromechanicznych, elektromagnetycznych, pneumatycznych i innych typów siłowników stosuje się do sterowania urządzeniami automatycznymi. Pozwala to personelowi na zdalne włączanie i wyłączanie urządzeń.
Zasada działania
W stanie roboczym wyłącznika jego styki znajdują się w pozycji zamkniętej. Prądy znamionowe przepływają swobodnie przez maszynę. W takim stanie urządzenie pozostaje, dopóki operator go nie wyłączy lub prądy obciążenia nie przekroczą wstępnie ustawionych wartości.
Możliwe są dwie sprawy:
- Odłączenie z powodu zwarcia (występuje bez opóźnienia).
- Otwarty obwód z powodu przeciążenia, który trwa dłużej niż określony czas.
W przypadku zwarcia prąd w chronionej sieci elektrycznej gwałtownie wzrasta, w wyniku czego wyzwalane jest wyzwalanie elektromagnetyczne, uruchamiając dźwignie mechanizmu wyzwalającego. Przez 0, 01 - 0, 02 sekundy okablowanie jest odłączone od zasilania. W tak krótkim czasie przewody nie mają czasu na nagrzanie.
Ze względu na obecność komory łukowej wyklucza się możliwość przepływu prądu przez kanał plazmowy wyładowania. To, po pierwsze, chroni styki przed wypaleniem i przywieraniem, a po drugie, minimalizuje czas wyłączenia awaryjnego odcinka sieci elektrycznej.
Parametry pracy elektromagnesu są zaprojektowane dla prądów awaryjnych. Urządzenie to nie reaguje jednak na nadmiar prądów znamionowych w wyniku przeciążeń powodowanych przez konsumentów. W takich przypadkach do ochrony okablowania służy wyzwalacz bimetaliczny.
Działa zgodnie z zasadą: gdy obciążenie wzrasta przez pewien okres (przedział czasu jest ustawiony przez producenta), płyty bimetaliczne nagrzewają się. Jeśli obciążenie nie zmniejsza się, jedna z płyt zaczyna się wyginać, aktywując wahacz związany z dźwignią mechanizmu wyzwalającego. Pod wpływem siły sprężyny następuje gwałtowna reakcja ochrony. Ponowna aktywacja jest możliwa dopiero po ostygnięciu wyzwalacza termicznego.
W przypadku, gdy przeciążenie było krótkotrwałe (na przykład podczas uruchamiania silnika elektrycznego), płyta nie ma czasu na rozgrzanie. Gdy parametry sieci elektrycznej powrócą do normy, trójbiegunowy przełącznik nadal działa normalnie.
Ustawienia termiczne są regulowane za pomocą śruby (patrz rys. 2). Jeśli to konieczne, możesz, w małym zakresie, zmienić standardową regulację. Zmiana ustawień pozwala na zmianę czułości przełącznika trójbiegunowego, co czasami jest przydatne w przypadku fałszywej ochrony. Ale pamiętaj - takie działania są uzasadnione tylko w przypadku, gdy masz pewność, że twoje okablowanie jest w stanie wytrzymać zwiększone obciążenie sieci lokalnej.
W niektórych modelach funkcje styków termicznych mogą być realizowane przez przekaźniki elektromagnetyczne wyposażone w zwalniacze hydrauliczne. Ich zaletą jest to, że nie trzeba czekać, aż płyty ostygną, aby ponownie się włączyć. Wadą jest ograniczony czas odpowiedzi. Jeśli ogrzewanie płyty może trwać od kilku sekund do godziny (przy umiarkowanych przeciążeniach), wówczas elektromagnes z zwalniaczem znacznie szybciej wyłączy zasilanie.
Specyfikacje techniczne
Wykres na rysunku 4 doskonale ilustruje krytyczne charakterystyki przełączników typów B, C, D.
Zwróć uwagę na strefy ochrony przed przeciążeniem i zwarciem. Strefa B jest charakterystyczna dla przełączników używanych do ochrony linii świetlnych lub bardzo długich linii. Odłączenie następuje w ciągu 7–15 sekund, gdy prąd osiągnie wielokrotność nominalnej: od 3 · I n do 5 · I n , gdzie I n jest prądem znamionowym.
W strefie C ochrona termiczna będzie działać przez 0, 5-1, 5 s, gdy obciążenie osiągnie 5 · I n do 10 · I n . Jest stosowany w liniach o umiarkowanych prądach rozruchowych.
Strefa D - Jest to elektromagnetyczne zabezpieczenie przed zwarciem. Czas wyłączenia 0, 01 - 0, 02 s.
Maszyny przemysłowe, takie jak Z, L, K, mają parametry wyłączenia termicznego od 8 · In do 12 · In.
Oto tabela głównych cech niektórych typów wyłączników trójbiegunowych serii A3700.
| Typ urządzenia | Przełącznik prądu znamionowego
I n (A) | Prąd znamionowy wyzwalacza,
I n (A) | Solenoid Toe, A | Prąd uderzeniowy, kA | ||
| PKS * w obwodzie 380 V | OPX ** Obwód 380 V |
|||||
| Przełączniki napięcia do 660 V | ||||||
| A3712B | 160 | 80 | 400 | 36 | - | |
| 160 | 630, 1000, 1600 | 75 | 125 | |||
| A3722B | 250 | 250 | 1600.2000.250 | 80 | 150 | |
| A3732B | 400 | 400 | 2500, 3200, 4000 | 100 | 150 | |
| A3742B | 630 | 630 | 4000, 5000, 6300 | 100 | 150 | |
| A3792B | 630 | 630 | 2500, 3200, 4000. 5000, 6300 | 11.1 | 150 | |
| Przełączniki napięcia do 380 V | ||||||
| A3712F | 160 | 80 | 400 | 25 | 28 | |
| 160 | 630, 1000, 1600 | |||||
| A3722F | 250 | 250 | 1600.20002500 | 35 | 38 | |
| A3732F | 630 | 400 | 2500.3200, 4000 | 50 | 53 | |
| 630 | 4000, 5000, 6300 | |||||
* PKS - bieżąca wartość limitu, z którą przełącznik może obsługiwać kilka razy.
** OPX - krytyczna wartość prądu, odcięta przez automatyczne przełączanie nie więcej niż 1 raz.
Zakres
Głównym celem automatycznych wyłączników trójbiegunowych jest ochrona linii elektrycznych przed przeciążeniami i zwarciami, a także trójfazowe urządzenia elektryczne. Masowe wykorzystanie maszyn znajdujących się w produkcji, gdzie używa się różnych maszyn i innych urządzeń z napędem elektrycznym.
W domowych sieciach elektrycznych przełączniki są używane rzadziej, ponieważ wykorzystywana jest głównie sieć jednofazowa. Ale jeśli ktoś korzysta z sieci trójfazowej, to w celu ochrony okablowania zaleca się stosowanie przełączników trójbiegunowych o budowie modułowej. Takie urządzenia są kompaktowe, niezawodne i mają wygodny uchwyt.