Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Z pewnością wielu z nas zastanawiało się, dlaczego wyłączniki tak szybko przemieszczały przestarzałe bezpieczniki z obwodów elektrycznych? Aktywność ich wprowadzenia jest poparta szeregiem bardzo przekonujących argumentów, wśród których jest możliwość zakupu tego typu ochrony, idealnie odpowiadającej czasowo-aktualnym danym konkretnych urządzeń elektrycznych.
Wątpisz, jakiego rodzaju maszyny potrzebujesz i nie wiesz, jak ją właściwie wybrać? Pomożemy Ci znaleźć właściwe rozwiązanie - artykuł omawia klasyfikację tych urządzeń. Oprócz ważnych funkcji, na które należy zwrócić szczególną uwagę przy wyborze wyłącznika.
Aby ułatwić sobie radzenie sobie z maszynami, materiał artykułu jest uzupełniony żywymi zdjęciami i przydatnymi zaleceniami wideo od ekspertów.
Klasyfikacja wyłącznika
Urządzenie niemal natychmiast rozłącza powierzoną mu linię, co eliminuje uszkodzenia okablowania i urządzeń zasilanych z sieci. Po zakończeniu wyłączenia oddział można natychmiast ponownie uruchomić bez wymiany urządzenia zabezpieczającego.
Zazwyczaj wyłączniki są wybierane zgodnie z czterema kluczowymi parametrami - znamionowa zdolność wyłączania, liczba biegunów, charakterystyka czasowo-prądowa, znamionowy prąd roboczy.
Według znamionowej zdolności wyłączania
Ta charakterystyka wskazuje na dopuszczalny prąd zwarciowy (SC), przy którym przełącznik będzie działał i po otwarciu obwodu odłącza przewody i urządzenia do niego podłączone.
Zgodnie z tym parametrem podzielono trzy typy automatów - 4, 5 kA, 6 kA, 10 kA.
- Automatyczne 4, 5 kA (4500 A) są zwykle używane do wykluczenia uszkodzeń linii energetycznych prywatnych nieruchomości mieszkalnych. Rezystancja okablowania od podstacji do zwarcia wynosi około 0, 05 oma, co daje ograniczenie prądu do około 500 A.
- Urządzenia o mocy 6 kA (6000 A) służą do ochrony sektora mieszkaniowego przed zwarciami w miejscach publicznych, w których rezystancja linii może osiągnąć 0, 04 oma, co zwiększa prawdopodobieństwo zwarcia do 5, 5 kA.
- Przełączniki 10 kA (10 000 A) służą do ochrony instalacji elektrycznych do zastosowań przemysłowych. Prąd do 10 000 A może wystąpić w zwarciu, znajdującym się w pobliżu podstacji.
Przed wyborem optymalnej modyfikacji wyłącznika ważne jest, aby zrozumieć, czy możliwe są prądy zwarciowe przekraczające 4, 5 kA lub 6 kA?
Nominalna zdolność wyłączania jest podana w dokumentacji przełącznika i korpusu szyfru - 4500A, 600A, 10000A lub 4, 5kA, 6kA, 10kA. Z przodu urządzenia znajduje się informacja o producencie, modelu, napięciu znamionowym, składającym się z danych charakterystyki czasowo-prądowej, prądu roboczego
Wyłączenie automatu następuje przy zwarciu wartości zadanej. Najczęściej stosowany do potrzeb domowych przełącza modyfikację 6000 A.
Modele 4500 A praktycznie nie są używane do ochrony nowoczesnych sieci energetycznych, aw niektórych krajach ich używanie jest zabronione.
Jeśli interesuje Cię, jak poprawnie przetłumaczyć wzmacniacze na Watts, zalecamy zapoznanie się z materiałem przedstawionym w poniższym artykule.
Podczas rejestracji za pomocą urządzenia zwarciowego cewka elektromagnetyczna wyłącza się (sytuacja A). Po przekroczeniu prądu nominalnego sieć otwiera płytkę bimetaliczną (sytuacja B)
Działanie wyłącznika ma na celu ochronę okablowania (a nie sprzętu i użytkowników) przed zwarciem i stopieniem izolacji, gdy prądy przekroczą wartości nominalne.
Według liczby biegunów
Ta cecha wskazuje maksymalną możliwą liczbę przewodów, które można podłączyć do AV w celu ochrony sieci.
Są wyłączane w przypadku wystąpienia sytuacji awaryjnej (podczas przekroczenia dopuszczalnych wartości prądu lub przekroczenia poziomu krzywej czasowo-prądowej).
Ta cecha wskazuje maksymalną możliwą liczbę przewodów, które można podłączyć do AV w celu ochrony sieci. Są wyłączane w przypadku wystąpienia sytuacji awaryjnej (podczas przekroczenia dopuszczalnych wartości prądu lub przekroczenia poziomu krzywej czasowo-prądowej).
Wyłączniki jednobiegunowe są instalowane na wejściu każdej pojedynczej jednofazowej linii sieciowej. 
Maszyny bipolarne są umieszczone w panelach sieci jednofazowych, aby całkowicie wyłączyć zasilanie wszystkich linii 
Trójbiegunowe urządzenia do automatycznego odłączania służą do przerwania linii trójfazowej 
Czterobiegunowy wyłącznik odcina linię trójfazową i działające zero
Cechy maszyn jednobiegunowych
Przełącznik typu jednobiegunowego jest najprostszą modyfikacją automatu. Przeznaczony jest do ochrony poszczególnych obwodów, jak również jednofazowych, dwufazowych, trójfazowych przewodów elektrycznych. Do konstrukcji wyłącznika można podłączyć 2 przewody - przewód zasilający i wychodzący.
Funkcje tej klasy urządzenia obejmują tylko ochronę drutu przed ogniem. Przewód neutralny samego okablowania jest umieszczony na szynie zerowej, tym samym omijając wyłącznik, a przewód uziemiający jest podłączony oddzielnie do szyny uziemiającej.
Jednoobiegowe połączenie AB jest wykonane za pomocą pojedynczego przewodu, ale czasami stosowane są kable dwuprzewodowe. Podłącz zasilanie do urządzenia i chronioną linię - dolną, co upraszcza instalację. Instalacja odbywa się na 18-milimetrowej szynie din
Automat jednobiegunowy nie pełni funkcji wejścia, ponieważ gdy jest zmuszony do wyłączenia, linia fazowa jest przerwana, a przewód neutralny jest podłączony do źródła napięcia, co nie zapewnia 100% gwarancji ochrony.
Charakterystyka przełączników bipolarnych
Gdy konieczne jest całkowite odłączenie okablowania sieciowego od napięcia, zastosować maszynę dwubiegunową.
Jest on używany jako wejście, gdy podczas awarii lub awarii sieci wszystkie przewody elektryczne są wyłączane jednocześnie. Pozwala to na terminowe wykonanie naprawy, modernizacja łańcuchów jest całkowicie bezpieczna.
Zastosuj maszyny bipolarne w przypadkach, gdy potrzebny jest oddzielny przełącznik dla jednofazowego urządzenia elektrycznego, na przykład podgrzewacza wody, kotła, obrabiarki.
Połączenie automatu dwubiegunowego uwzględnia obwód elektryczny zabezpieczenia za pomocą przewodu 1- lub 2-przewodowego (liczba przewodów zależy od obwodu połączenia). Montaż odbywa się na szynie din 36 mm
Podłącz urządzenie do chronionego urządzenia za pomocą 4 przewodów, z których dwa są przewodami zasilania (jeden z nich jest bezpośrednio podłączony do sieci, a drugi zasila zworką), a dwa przewody wychodzące, które wymagają ochrony, i mogą być 1-, 2-, 3-przewodowy.
Trójbiegunowa modyfikacja wyłączników
Do ochrony trójfazowej sieci 3- lub 4-przewodowej przy użyciu maszyn trójbiegunowych. Nadają się do połączenia w zależności od typu gwiazdy (środkowy drut nie jest chroniony, a przewody fazowe są podłączone do biegunów) lub trójkąta (brak przewodu centralnego).
W razie wypadku na jednej z linii pozostałe dwa wyłączają się same.
Podłączenie trójbiegunowego AV jest wykonane za pomocą 1-, 2-, 3-żyłowych przewodów. Do instalacji wymagana jest szyna DIN o szerokości 54 mm.
Trójbiegunowy wyłącznik automatyczny służy jako wejście i jest wspólny dla wszystkich rodzajów obciążeń trójfazowych. Często modyfikacja jest stosowana w przemyśle do dostarczania prądu do silników elektrycznych.
Do modelu podłączonych jest do 6 przewodów, 3 z nich są reprezentowane przez przewody fazowe trójfazowej sieci energetycznej. Pozostałe 3 są chronione. Reprezentują one trzy jednofazowe lub jedno trójfazowe okablowanie.
Zastosowanie automatów czterofazowych
Aby zabezpieczyć trój-, czterofazową sieć zasilającą, na przykład mocny silnik podłączony zgodnie z zasadą gwiazdy, stosuje się czterofazowe urządzenie automatyczne. Jest używany jako przełącznik wejściowy w trójfazowej sieci czteroprzewodowej.
Czterobiegunowy przełącznik jest połączony kablem 1-, 2-, 3-, 4-przewodowym, obwód zależy od rodzaju połączenia, obudowa jest zainstalowana na szynie DIN 73 mm
Możliwe jest podłączenie ośmiu przewodów do korpusu maszyny, cztery z nich to przewody fazowe sieci elektrycznej (jeden z nich jest neutralny), a cztery są reprezentowane przez przewody wychodzące (3 fazy i 1 neutralny).
Według charakterystyki czasowo-prądowej
AB mogą mieć ten sam wskaźnik mocy znamionowej obciążenia, ale charakterystyki zużycia energii elektrycznej przez urządzenia mogą być różne.
Zużycie energii może być nierówne, zależy od typu i obciążenia, a także po włączeniu, wyłączeniu lub ciągłej pracy urządzenia.
Wahania mocy mogą być dość znaczące, a zakres ich zmian - szeroki. Prowadzi to do wyłączenia wyłącznika z powodu przekroczenia prądu znamionowego, co uważa się za fałszywe odłączenie sieci.
Aby wykluczyć prawdopodobieństwo niewłaściwej pracy bezpiecznika przy nietypowych zmianach standardowych (wzrost prądu, zmiana mocy), używane są automaty z pewnymi charakterystykami czasowo-prądowymi (VTH).
Pozwala to na działanie przełączników o tych samych parametrach prądowych z dowolnymi dopuszczalnymi obciążeniami bez fałszywych rozłączeń.
BTX pokaże, po której godzinie zadziała przełącznik i jakie będą wskaźniki stosunku prądu i prądu DC maszyny.
Cechy maszyn o charakterystyce B
Automat o określonej charakterystyce wyłącza się w ciągu 5-20 sekund. Wskaźnik prądu ma 3-5 znamionowych prądów maszyny. Te modyfikacje służą do ochrony obwodów zasilających standardowe urządzenia gospodarstwa domowego.
Najczęściej model służy do ochrony okablowania mieszkań, domów prywatnych.
Charakterystyka C - zasady działania
Automat z oznaczeniem nomenklatury C jest wyłączany przez 1-10 sekund przy prądzie znamionowym 5-10.
Korzystają z przełączników tej grupy we wszystkich sferach - w życiu codziennym, budownictwie, przemyśle, ale są najbardziej poszukiwani w dziedzinie ochrony elektrycznej mieszkań, domów i pomieszczeń mieszkalnych.
Działanie przełączników o charakterystyce D
Maszyny klasy D są używane w przemyśle i są reprezentowane przez modyfikacje trójbiegunowe i czterobiegunowe. Służą do ochrony potężnych silników elektrycznych i różnych urządzeń 3-fazowych.
Czas odpowiedzi AV wynosi 1-10 sekund przy prądzie, który jest wielokrotnością 10-14, co umożliwia efektywne wykorzystanie go do ochrony różnych przewodów.
Dolna część wykresu pokazuje wielokrotność wartości prądu znamionowego, a linia pionowa pokazuje czas wyłączenia. Dla charakterystyki B odłączenie następuje 3-5 razy wyżej niż prąd znamionowy, dla C - 5-10 razy, dla D - 10-14 razy
Mocne silniki przemysłowe pracują wyłącznie z AB z charakterystyczną D.
Być może zainteresuje Cię również odczyt etykiet wyłączników w naszym innym artykule.
Według znamionowego prądu roboczego
W sumie istnieje 12 modyfikacji automatów, które różnią się pod względem znamionowego prądu roboczego - 1A, 2A, 3A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A. Parametr odpowiada za szybkość działania maszyny, gdy prąd przekracza wartość nominalną.
Tabela ilustruje maksymalną moc każdej modyfikacji maszyny w oparciu o schemat okablowania i napięcie sieciowe. Maksymalny zwrot przełącznika następuje, gdy obciążenie jest połączone w trójkątny wzór
Wybór przełącznika na określoną charakterystykę dokonywany jest z uwzględnieniem mocy okablowania elektrycznego, dopuszczalnego prądu, który okablowanie może wytrzymać w trybie normalnym. Jeśli wartość bieżąca jest nieznana, określa się ją za pomocą wzorów, wykorzystując dane przekroju poprzecznego drutu, jego materiału i metody instalacji.
Automatyczny 1A, 2A, 3A służy do ochrony obwodów o niskim prądzie. Nadają się do dostarczania energii elektrycznej do niewielkiej liczby urządzeń, takich jak lampy lub żyrandole, lodówki małej mocy i inne urządzenia, których całkowita moc nie przekracza możliwości maszyny.
Przełącznik 3A jest efektywnie wykorzystywany w przemyśle, jeśli jest to połączenie trójfazowe trójkąta.
Przełączniki 6A, 10A, 16A są dopuszczalne do zasilania pojedynczych obwodów elektrycznych, małych pomieszczeń lub mieszkań.
Modele te są stosowane w przemyśle, z ich pomocą dostarczają zasilanie do silników elektrycznych, solenoidów, grzejników, spawarek podłączonych do oddzielnej linii.
Trzy-, czterobiegunowe automaty 16A są używane jako wejście dla schematu zasilania trójfazowego. W produkcji preferowane są instrumenty z krzywą D.
Maszyny 20A, 25A, 32A służą do ochrony okablowania nowoczesnych mieszkań, są w stanie dostarczać energię elektryczną do pralek, grzejników, suszarek elektrycznych i innych urządzeń o dużej mocy. Model 25A jest używany jako automat wejściowy.
Przełączniki 40A, 50A, 63A należą do klasy urządzeń o dużej mocy. Służą do dostarczania energii elektrycznej do urządzeń o dużej mocy w życiu codziennym, przemyśle, inżynierii lądowej.
Wybór i obliczanie wyłączników
Znając cechy AB, możesz określić, która maszyna jest odpowiednia do określonego celu. Ale przed wyborem optymalnego modelu konieczne jest wykonanie pewnych obliczeń, dzięki którym można dokładnie określić parametry żądanego urządzenia.
Krok 1 - określenie mocy maszyny
Przy wyborze maszyny należy wziąć pod uwagę całkowitą moc podłączonych urządzeń.
Na przykład potrzebujesz maszyny do podłączenia urządzeń kuchennych do zasilania. Na przykład ekspres do kawy (1000 W), lodówka (500 W), piekarnik (2000 W), kuchenka mikrofalowa (2000 W), czajnik elektryczny (1000 W) zostaną podłączone do gniazdka. Całkowita moc będzie równa 1000 + 500 + 2000 + 2000 + 1000 = 6500 (W) lub 6, 5 kV.
Tabela pokazuje nominalną moc niektórych urządzeń gospodarstwa domowego niezbędnych do ich pracy. Zgodnie z danymi regulacyjnymi, przekrój przewodu zasilającego jest wybrany dla ich zasilania i wyłącznika w celu ochrony okablowania.
Jeśli spojrzeć na tabelę maszyn pod kątem mocy połączenia, należy wziąć pod uwagę, że standardowe napięcie okablowania w warunkach życia wynosi 220 V, wtedy odpowiednia będzie maszyna jednobiegunowa lub dwubiegunowa 32A o łącznej mocy 7 kW.
Należy wziąć pod uwagę, że może być wymagane duże zużycie energii, ponieważ w trakcie pracy może być konieczne podłączenie innych urządzeń elektrycznych, które początkowo nie były brane pod uwagę. Aby przewidzieć tę sytuację, przy obliczaniu całkowitego zużycia stosuje się współczynnik mnożący.
Na przykład, dodając dodatkowy sprzęt elektryczny, wymagane było zwiększenie mocy o 1, 5 kW. Następnie musisz wziąć współczynnik 1, 5 i pomnożyć go przez uzyskaną obliczoną moc.
W obliczeniach czasami wskazane jest użycie współczynnika redukcji. Jest używany, gdy jednoczesne korzystanie z wielu urządzeń jest niemożliwe.
Załóżmy, że całkowita moc przewodów kuchennych wynosiła 3, 1 kW. Następnie współczynnik redukcji wynosi 1, ponieważ uwzględniana jest minimalna liczba podłączonych jednocześnie urządzeń.
Jeśli jedno z urządzeń nie może być połączone z innymi, współczynnik redukcji jest mniejszy niż jeden.
Krok 2 - obliczenie mocy znamionowej maszyny
Moc znamionowa to moc, przy której okablowanie nie jest odłączone.
Jest obliczany według wzoru:
M = N * CT * cos (φ),
Gdzie
- M - moc (Watt);
- N jest napięciem sieciowym (Volt);
- CT - prąd, zdolny do przejścia przez maszynę (Amper);
- cos (φ) to wartość cosinusa kąta, która przyjmuje wartość kąta między fazą a napięciem.
Wartość cosinus zwykle wynosi 1, ponieważ praktycznie nie ma przesunięcia między fazą prądu i napięciem.
Z formuły wyrażamy ST:
CT = M / N,
Moc, którą już ustaliliśmy, a napięcie sieciowe wynosi zwykle 220 woltów.
Jeśli całkowita moc wynosi 3, 1 kW, to:
CT = 3100/220 = 14 .
Wynikowy prąd wyniesie 14 A.
Do obliczeń z obciążeniem trójfazowym stosuje się ten sam wzór, ale należy wziąć pod uwagę przesunięcia kątowe, które mogą osiągnąć duże wartości. Zazwyczaj na podłączonym sprzęcie są one wymienione.
Krok 3 - Obliczenie prądu znamionowego
Oblicz prąd znamionowy może być na dokumentacji okablowania, ale jeśli nie, to określ na podstawie charakterystyki przewodnika.
Do obliczeń niezbędne są następujące dane:
- pole przekroju przewodnika;
- materiał używany do życia (miedź lub aluminium);
- sposób układania.
W warunkach życia zwykle okablowanie znajduje się w ścianie.
Aby obliczyć pole przekroju poprzecznego, potrzebujesz mikrometru lub suwmiarki. Należy zmierzyć tylko przewód, a nie przewód i izolację.
Dokonując niezbędnych pomiarów, obliczamy pole przekroju poprzecznego:
S = 0, 785 * D * D,
Gdzie
- D jest średnicą przewodu (mm);
- S to pole przekroju przewodu (mm 2 ).
Następnie użyj poniższej tabeli.
Po określeniu materiału, z którego wykonano przewody i obliczeniu pola przekroju poprzecznego, możliwe jest określenie wskaźników prądu i mocy, które może wytrzymać instalacja elektryczna. Dane są podane dla okablowania ukrytego w ścianie.
Biorąc pod uwagę uzyskane dane, wybieramy prąd roboczy automatu, a także jego wartość nominalną. Musi być równy lub mniejszy niż prąd roboczy. W niektórych przypadkach zastosowanie maszyn o nominalnym wyższym niż bieżące okablowaniu prądowym.
Krok 4 - Określenie charakterystyki prądowej
W celu prawidłowego określenia BTX konieczne jest uwzględnienie prądów rozruchowych podłączonych obciążeń.
Niezbędne dane można znaleźć w poniższej tabeli.
Tabela pokazuje niektóre typy urządzeń elektrycznych, a także wielokrotności prądu rozruchowego i czasu trwania impulsu w sekundach.
Zgodnie z tabelą, można określić natężenie prądu (w amperach), gdy urządzenie jest włączone, a także okres, w którym ograniczenie prądu wystąpi ponownie.
Na przykład, jeśli bierzesz elektryczną maszynkę do mięsa o mocy 1, 5 kW, obliczaj prąd roboczy dla niej z tabel (będzie to 6, 81 A) i biorąc pod uwagę wielość prądu rozruchowego (do 7 razy), otrzymamy bieżącą wartość 6, 81 * 7 = 48 (A) .
Prąd tej siły płynie z częstotliwością 1-3 sekund. Biorąc pod uwagę wykresy VTK dla klasy B, można zauważyć, że po przeciążeniu wyłącznik zadziała w pierwszych sekundach po uruchomieniu maszynki do mięsa.
Oczywiste jest, że wielość tego urządzenia odpowiada klasie C, więc maszyna z charakterystyką C musi być używana do zapewnienia działania elektrycznej maszynki do mięsa.
W przypadku potrzeb domowych zwykle używa się przełączników, które spełniają cechy B, C. W przemyśle urządzeń o dużych prądach wielokrotnych (silniki, zasilacze itp.) Powstaje prąd do 10 razy, dlatego zaleca się stosowanie modyfikacji D urządzenia.
Należy jednak wziąć pod uwagę moc takich urządzeń, a także czas trwania prądu początkowego.
Samodzielne przełączniki automatyczne różnią się od zwykłych przełączników tym, że są instalowane w oddzielnych rozdzielnicach.
Funkcje urządzenia obejmują ochronę obwodu przed nieoczekiwanymi skokami napięcia, zanikami zasilania we wszystkich lub w określonej części sieci.
Wnioski i przydatne wideo na ten temat
Wybór AB według aktualnej charakterystyki i przykład aktualnego obliczenia omówiono w następującym filmie:
Obliczenie prądu znamionowego AB pokazano na poniższym wideo:
Maszyny montowane przy wejściu do domu lub mieszkania. Znajdują się w mocnych plastikowych pudełkach. Obecność AV w domowej sieci elektrycznej jest gwarancją bezpieczeństwa. Urządzenia umożliwiają terminowe wyłączenie linii zasilania, jeśli parametry sieci przekraczają ustalony próg .
Biorąc pod uwagę podstawowe cechy wyłączników, a także dokonywanie właściwych obliczeń, można dokonać właściwego wyboru tego urządzenia i jego instalacji.
Jeśli masz wiedzę lub doświadczenie w pracach elektrycznych, podziel się nimi z naszymi czytelnikami. Zostaw komentarz na temat wyboru wyłącznika i niuansów jego instalacji w komentarzach poniżej.