Das Gerät und Funktionsprinzip des Leistungsschalters

Für einen Elektriker ist das Schalten von Geräten eines der Hauptgeräte, mit denen Sie arbeiten müssen. Leistungsschalter haben sowohl eine Schalt- als auch eine Schutzfunktion. Keine einzige moderne Schalttafel kann auf automatische Maschinen verzichten. In diesem Artikel werden wir uns ansehen, wie ein Leistungsschalter konstruiert und betrieben wird.

Definition

Ein Leistungsschalter ist ein Schaltgerät, das Kabel vor kritischen Strömen schützt. Dies ist notwendig, um eine Beschädigung der Leiter von Drähten und Kabeln bei Zwischenphasen- und Erdfehlern zu vermeiden.

Wichtig:Die Hauptaufgabe des Leistungsschalters besteht darin, die Kabelleitung vor den Auswirkungen von Kurzschlussströmen zu schützen.

Die Hauptmerkmale von Leistungsschaltern sind:

• Nennstrom (1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 35, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 250, 400, 630 1000, 1600, 2500, 4000, 6300);

• Schaltspannung;

• Zeitstromkennlinie.

Die Maschinen werden am häufigsten in Haushalts- und Industrienetzwerken mit einer Spannung von 220/380 Volt eingesetzt. Für Haushaltsnetze werden Spannungen angegeben. Im Ausland können sie variieren. Hochspannungsleitungen verwenden Relaisschaltungen und Stromwandler. Zeit-Strom-Kennlinie Gibt an, über welchen Zeitraum und mit welcher Stromstärke im Verhältnis zum Nennwert die Kontakte geöffnet werden. Ein Beispiel dafür ist in der folgenden Abbildung dargestellt:

Arbeitsprinzip

Ein Leistungsschalter (AB) ist ein Schaltgerät, das zwei Arten von Schutz enthält:

• Elektromagnetische Freisetzung.

• Thermische Freisetzung.

Jeder von ihnen führt die gleiche Arbeit aus - das Öffnen von Stromkontakten, jedoch unter verschiedenen Bedingungen. Betrachten wir sie genauer.

Wenn Ströme unterhalb des Nennstroms durch den Leistungsschalter fließen, werden seine Kontakte auf unbestimmte Zeit geschlossen. Aber mit einem leichten Stromüberschuss thermische Freisetzungdargestellt durch eine Bimetallplatte öffnet sie.

Je größer der durch die Kontakte des Leistungsschalters fließende Strom ist, desto schneller erwärmt sich die Bimetallplatte - dies wird während der Stromkennlinie beschrieben und durch die Geschwindigkeit der Maschine angezeigt (Buchstabe über den Nennstrom in der Kennzeichnung). Je nachdem, wie überlastet die Maschine ist, hängt die Zeit zum Ausschalten davon ab. Sie kann mehrere zehn Minuten oder einige Sekunden betragen.

Die elektromagnetische Freisetzung wird durch einen schnellen Stromanstieg ausgelöst. Die Größe seines Betriebsstroms ist um Größenordnungen höher als der Nennstrom.

Dies wirft die Frage auf: "Warum sollte die Maschine zwei Schutzvorrichtungen haben, wenn Sie sie nur so gestalten können, dass sie sich sofort ausschaltet, wenn der Nennstrom überschritten wird?"

Auf diese Frage gibt es zwei Antworten:

1. Das Vorhandensein von zwei Schutzfunktionen erhöht die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems.

2. Beim Anschließen von Geräten an den Leistungsschalter ändert sich der Strom während des Starts und Betriebs, so dass keine Fehlalarme auftreten. Beispielsweise kann bei Elektromotoren der Anlaufstrom zehnmal höher sein als der Nennstrom, und während ihres Betriebs können kurzfristige Überlastungen der Welle (z. B. einer Drehmaschine) auftreten. Bei einem längeren Start wird dann auch die Maschine ausgeschlagen.

Gerät

Leistungsschalter besteht aus:

• Fälle (in der Abbildung - 6).

• Klemme zum Anschließen leitender Leiter (in Abbildung - 2).

• Leistungskontakte (in Abbildung - 3, 4).

• Lichtbogenkammer (in der Abbildung - 8).

• Hebel, die mit Tasten oder Flaggen zum Ein- und Ausschalten verbunden sind (Schließen und Öffnen von Kontakten) (in Abbildung 1 und deren Anschluss).

• Thermischer Trennschalter (in Abbildung - 5).

• Elektromagnetischer Trennschalter (in Abbildung - 7).

Die Nummer 9 gibt die Verriegelung für die Montage an einer Din-Schiene an.

Die Klemmen werden mit Strom versorgt (normalerweise die oberen, in der Praxis spielt es keine Rolle), die Last wird an die Klemmen auf der gegenüberliegenden Seite angeschlossen. Der Strom fließt durch die Leistungskontakte, die Spule des elektromagnetischen Trennschalters, den thermischen Trennschalter.

Der elektromagnetische Schutz besteht aus einer Spule aus Kupferdraht, die auf einen Rahmen gewickelt ist, in dem sich ein beweglicher Kern befindet. Die Spule enthält je nach Nennstrom mehrere Einheiten bis zu ein paar Dutzend Windungen. Darüber hinaus ist der Querschnitt des Spulendrahtes umso kleiner, je kleiner der Nennstrom ist.

Wenn Strom durch die Spule fließt, wird um sie herum ein Magnetfeld gebildet, das auf den sich bewegenden Kern im Inneren wirkt. Dadurch wird der Hebel ausgefahren und gedrückt, wodurch sich die Leistungskontakte öffnen. Wenn Sie sich die Abbildung ansehen - dann befindet sich der Hebel unter der Spule, und wenn sein Kern fällt - wird der Mechanismus aktiviert.

Bei kontinuierlichen Überströmen ist ein Wärmeschutz erforderlich. Es ist eine Bimetallplatte, die sich beim Erhitzen zur Seite biegt. Wenn ein kritischer Zustand erreicht ist, drückt sie den Hebel und die Kontakte werden getrennt. Die Lichtbogenkammer wird benötigt, um den Lichtbogen zu löschen, der durch das Öffnen des Stromkreises unter Last entsteht.

Der Lichtbogenprozess hängt von der Art der Last und ihrer Größe ab. In diesem Fall entstehen beim Trennen der induktiven Last (Elektromotor) stärkere Lichtbögen als beim Schalten der aktiven Last. Gase, die bei der Verbrennung entstehen, werden über einen speziellen Kanal abgegeben. Dies erhöht die Lebensdauer von Leistungskontakten erheblich.

Die Lichtbogenkammer besteht aus einem Satz Metallplatten und dielektrischen Abdeckungen. Schlussfolgerung Bisher wurden Leistungsschalter repariert, und es war möglich, mehrere normal funktionierende aus mehreren zusammenzubauen. Es war möglich, die Leistungskontakte und ihre anderen Komponenten einzustellen und auszutauschen.

Derzeit sind die Maschinen in einem nicht trennbaren Guss- oder Nietgehäuse untergebracht. Ihre Reparatur ist unpraktisch, kompliziert und wird viel Zeit in Anspruch nehmen. Daher werden Maschinen einfach durch neue ersetzt.

Siehe auch:

Die ungewöhnliche Geschichte eines herkömmlichen Leistungsschalters

Kennzeichnung von Leistungsschaltern: Bedeutung und Interpretation

Wie Ströme für Leistungsschalter berücksichtigt werden