Cum se iau în considerare curenții pentru întreruptoarele de circuit

Curentul care trece prin întreruptorul este determinat de legea cunoscută a lui Ohm după valoarea tensiunii aplicate, menționată la rezistența circuitului conectat. Această poziție teoretică a ingineriei electrice stă la baza funcționării oricărei mașini.

În practică, tensiunea de rețea, de exemplu, 220 volți, este suportată de dispozitive automate ale organizației furnizoare de energie în cadrul standardelor stipulate de standardele de stat, variază ușor în acest interval. Depășirea GOST-ului este considerată o defecțiune, un accident.

Întrerupătorul se taie în firul de fază al alimentării cu lămpi, prize și alți consumatori. Când aparatul de bărbierit electric este alimentat mai întâi de la priză și apoi aspiratorul de spălare, în ambele cazuri un curent curge prin mașină într-un circuit închis între fază și zero.

Dar, în primul caz va fi relativ mic, iar în al doilea va fi semnificativ: aceste dispozitive diferă prin rezistență. Ele creează o sarcină diferită. Valoarea acesteia este monitorizată constant de protecția mașinii, efectuând oprirea acesteia în caz de abateri de la normă.

Cum curge curentul întreruptor

Din punct de vedere structural, mașina este proiectată astfel încât curentul să acționeze asupra elementelor localizate secvențial. Acestea includ:

• Terminale de conectare a sârmei cu șuruburi de fixare;

• contacte de alimentare cu o parte mobilă și staționară;

• placă de eliberare termică bimetală;

• electromagnet de închidere a curentului de scurtcircuit;

• conectarea cablurilor de curent.

Traseul curent prin întreruptor este prezentat în imagine prin săgeți roșii convenționale.

Contactele de alimentare mobile sunt presate pe cele staționare, creând un circuit electric continuu numai după ce operatorul roteste manual maneta de comandă. O condiție prealabilă pentru includere este absența situațiilor de urgență în circuitul comutat. Dacă apar, atunci protecția începe imediat să funcționeze la închiderea automată. Nu există altă modalitate de a porni mașina.

Dar ruperea acestor contacte prin de-energizarea furnizării potențialului de fază către consumatori se poate face în două moduri:

• manual, revenind la poziția inițială a manetei de control;

• automat de la declanșarea protecțiilor.

Cum sunt create și funcționează elementele structurale ale unui întreruptor

Contacte de alimentare

Acestea, la fel ca întregul design al întrerupătorului, sunt concepute pentru a transmite o putere strict limitată. Este imposibil să o depășești, deoarece, în cazul opus, mașina nu va reuși - va arde.

Caracteristica tehnică care limitează puterea maximă care trece prin contactele de putere este un indicator numit „capacitatea de rupere finală”. Este notat de indicele "Icu".

Valoarea capacității finale de rupere a întrerupătorului este setată la proiectarea acestuia dintr-o serie standard de curenți, măsurată de obicei în kiloampere. De exemplu, Icu poate avea 4 sau 6, sau chiar 100 sau mai mulți kA.

Această valoare este indicată direct pe partea din față a mașinii, precum și alte caracteristici ale setărilor valorilor curente.

Așadar, prin contactele de alimentare ale mașinii prezentate în imagine, un curent electric de la zero la 4000 de amperi poate trece în siguranță. AB în sine va rezista în mod normal și îl va opri în caz de urgență în interiorul cablajului conectat cu consumatorii.

În acest scop, a fost introdusă o distincție între curenții care curg prin contactele de alimentare în:

1. nominal și de lucru;

2. de urgență, inclusiv supraîncărcare și scurtcircuite.

Care este curentul nominal al întreruptorului

Orice mașină este creată pentru a funcționa în anumite condiții tehnice. Acesta trebuie să asigure în mod fiabil trecerea curentului de sarcină care operează atât prin cablurile electrice, cât și prin consumatorii conectați.

Atunci când aleg o mașină automată pentru o rețea de uz casnic, utilizatorii iau în considerare adesea proprietățile conductoare ale cablului sau numai puterea aparatelor electrice, făcând o greșeală: este necesară o analiză cuprinzătoare a ambelor probleme. De exemplu, un comutator este un dispozitiv automat care este deja reglat pentru a funcționa atunci când sunt atinse anumite valori curente.

Când aceste condiții nu au ajuns încă, iar curentul de lucru prin mașină este mai mic. decât limita inferioară a deconectării, contactele de alimentare sunt închise în mod fiabil. Limita superioară a acestui interval de operare este de obicei numită curent nominal, notând In.

Numărul „16” prezentat în imagine înseamnă că curenții electrici care trec prin contactele de alimentare până la 16 amperi inclusiv vor fi transmise în mod fiabil de întrerupătorul către consumatorii conectați prin intermediul firelor electrice.

Aceasta este o funcție a mașinii în sine. Și proprietarul instalației electrice și electricianul de serviciu au o sarcină complet diferită - să aleagă întreruptorul corect pentru încărcarea și cablarea din complex. Într-adevăr, atunci când aceste 16 amperi sunt depășite, vor avea loc deconectări de la protecții, care sunt configurate să funcționeze de la diverși curenți care sunt „legați” de algoritmi electrici la valoarea nominală. Citiți mai multe despre asta aici -Selectarea întreruptoarelor pentru apartament, casă, garaj

Cum funcționează protecția

Toți curenții mai mari decât valoarea nominală declanșează protecțiile. Ele sunt numite curenți de declanșare, notate de Iav.

Pentru oprirea automată în carcasa mașinii, sunt montate două tipuri de dispozitive montate în conformitate cu principii diferite de oprire:

1. încălzirea și îndoirea bimetalului cu retragerea zăvorului mecanic din plasă;

2. scoate zăvorul cu un șoc mecanic de miezul electromagnetului.

Eliberarea termică

Funcționează datorită îndoirii plăcii compozite bimetalice atunci când este încălzită de curentul care trece prin ea și este răcită prin îndepărtarea căldurii în mediu.

La această eliberare se aplică energia termică generată de curentul electric prin bimetalul care trece. Valoarea sa, așa cum știm din legea Joule-Lenz, depinde de:

1. rezistența electrică a circuitului;

2. puterea de curgere a curentului;

3. și timpul impactului său.

Dintre acești trei parametri, rezistența electrică în procesul de stare constantă nu se modifică practic. Se ia în considerare numai în calcule teoretice. Odată cu comutarea sarcinii, curentul se schimbă brusc. Prin urmare, alți doi parametri sunt mai importanți:

1. magnitudinea curentului electric;

2. timpul cursului său.

Ele sunt luate în considerare caracteristici speciale, care sunt numite de aceste componente - curent-timp.

Prin rezistența curentului care curge prin mașină și timpul acțiunii sale, nu este determinată numai zona de funcționare a eliberării termice, ci și întreruperea electromagnetică.

La baza calculelor stă valoarea curentului nominal selectat pentru proiectarea întrerupătorului. Funcționarea protecțiilor este legată de multiplicitatea sa - raportul dintre curentul de trecere și curentul nominal.

Deoarece protecțiile de curent ale întrerupătorului funcționează mai mult de curentul nominal, multiplicitatea curentului este întotdeauna I / In> 1.

Oprirea electromagnetică

Munca de protecție se bazează pe contabilitatea constantă a curenților care trec prin virajele înfășurărilor electromagnetului. Dacă sarcinile nu depășesc valoarea nominală calculată, curenții care curg în fiecare rând creează un câmp magnetic total care nu este capabil să depășească forța de reținere a tijei mecanice din interiorul carcasei solenoidului.

Capul împingătorului mobil este tras în interior, iar contactul de putere mobilă al întrerupătorului este apăsat ferm către partea staționară.

Când rezistența curentului de trecere depășește curentul nominal al valorii de referință, câmpul magnetic total format în interiorul bobinei va depăși brusc forța de reținere a tijei. El trage și cu o lovitură ascuțită lovește zăvorul, îl scoate din viteză.

Ca urmare a grevei, contactul de putere mobilă al întrerupătorului este aruncat brusc de energia mecanică din cel staționar - circuitul electric este rupt, iar tensiunea de alimentare este scoasă din circuitul conectat.

Cum sunt configurate protecțiile întreruptorilor?

Pentru ca mașina să reziste clar curentului nominal, fără a crea falsuri pozitive, protecția sa este ajustată la valorile calculate.

Eliberarea termică

Atunci când alegeți setarea curentă standard, natura încărcăturii conectate este luată în considerare și calculată conform formulei Iust = kr ∙ kn ∙ In, unde kr = 1.1 și kn ține cont de condițiile de operare. Este setat în:

• 1,1 ÷ 1,3 pentru circuite cu supraîncărcări pe termen scurt de la pornirea motoarelor electrice sau dispozitive similare;

• 1,1 - pentru circuite rezistive fără supraîncărcare sau pentru funcționarea circuitelor cu curent continuu.

Ca exemplu, luați în considerare caracteristica de protecție a eliberării termice a unui întreruptor A3120 vechi.

În secțiunea curentă de la 1,3 până la 10 ori caracteristica In este reprezentată de curba „a”, operația se realizează cu întârziere, ceea ce creează o rezervă de lucru pentru aparatele electrice conectate. Odată cu creșterea sarcinii, timpul de oprire a acestora scade de la câteva minute la o secundă.

La o sarcină de zece ori, eliberarea termică A3120 dezactivează contactele de putere cu un timp de aproximativ 0,01 secunde, cu o mică variație a parametrilor afișați în grafic de zona de culoare roșu deschis. De peste zece ori creșterea curenților de funcționare nu poate accelera protecția datorită proprietăților mecanice ale proiectării întrerupătorului.

Oprirea electromagnetică

Parametrii caracteristicii curentului de timp pentru organul electromagnetic de tăiere sunt, de asemenea, reglați în funcție de curentul nominal. În mașinile de uz casnic, curentul instantaneu de călătorie este împărțit în trei clase:

1. În, situată între 3 ÷ 5 In;

2. С - 5 ÷ 10 In;

3. D - 10 ÷ 20 In.

Pentru dispozitivele tehnice industriale, se creează întrerupătoare cu clase:

• A, declanșat la curenți mai mici decât 3In;

• E și F - la multipli mai mari decât 20In diferite limite.

Clasa de lucru descrisă a mașinilor automate autohtone este legalizată prin cerințele GOST R 50345-2010. Producătorii străini utilizează, de asemenea, o diviziune similară a întreruperilor instantanee, dar standardele actuale și timpii de oprire pot varia, stipulate de standardele țărilor lor sau de IEC 60947-2.

Clasa de limitare curentă

Viteza protecției instantanee a curentului întrerupătorului este legată de frecvența armonicii sinusoidale a rețelei industriale și este indicată de unul dintre numerele: 1, 2 sau 3. Această cifră arată partea din jumătatea undei armonicii standard în timpul căreia ar trebui să se producă călătoria.

Mașina cu limitare curentă 3 este cea mai rapidă - va funcționa în 1/3 din jumătate de ciclu. Caracteristica 2 indică jumătatea sa și 1 - lungimea completă a jumătății de undă.

Condiții pentru limitarea curenților care trec printr-un întreruptor

Un punct important în funcționarea întreruptoarelor care operează pe curenții de sarcină este considerarea circuitului conectat la aceștia, care are deja o anumită rezistență. Valoarea acesteia va limita funcționarea întreruperii în regim de urgență și, la un moment dat, nu va permite îndepărtarea în timp util a tensiunii de alimentare din echipamentele deteriorate.

Un exemplu de astfel de secțiune este rezistența activă a înfășurării sursei transformatorului de alimentare cu toate miezurile conectate de cabluri și fire ale rețelei electrice, asamblate pe blocuri de borne și cleme de cutii de joncțiuni și panouri până la contactele de la priză. Experții săi sună bucla zero faza.

Pentru a ține cont de valoarea sa cu setarea și funcționarea corectă a întrerupătorului, se folosesc dispozitive speciale - contoare de rezistență ale acestei bucle.

Măsurarea lor vă permite să luați în considerare corecția introdusă de rezistența suplimentară a firelor, ceea ce înseamnă că puteți lua în considerare cu exactitate curenții care trec în regim de urgență prin contactele de alimentare și protecțiile întrerupătorilor.

Cum se verifică întrerupătorul pentru curenții care îi trec

După fabricare, produsele oricărui producător pot fi transportate pe distanțe lungi sau depozitate în depozite pentru o lungă perioadă de timp înainte de a fi instalate într-un circuit electric. În acest timp, este posibilă o scădere a calității sale din cauza încălcării caracteristicilor tehnice.

Prin urmare, întreruptoarele, atunci când sunt instalate într-un circuit înainte de punerea în funcțiune, trebuie să fie supuse unui control de sănătate, care se numește de obicei încărcare.

În acest scop, în laboratorul electric se montează o schemă specială pentru încărcarea mașinii sau se utilizează unul dintre numeroasele proiecte ale standurilor staționare sau portabile.

Întrerupătorul este verificat pentru curentul indicat pe carcasă. Trebuie să reziste mult timp la valoarea sa.

Apoi, mașina este supusă supraîncărcărilor și curenților de scurtcircuit, pe care trebuie să le reziste în timpul funcționării. În același timp, acestea sunt măsurate și înregistrate clar:

1. curenții de funcționare ai protecțiilor de degajare termică și ai întreruperii curentului;

2. oprește mașina din momentul simulării unei situații de urgență.

Unele modele de mașini vă permit să ajustați parametrii de ieșire în timpul încărcării. De exemplu, anumite tipuri de degajări termice au o montare pe șurub, ceea ce vă permite să reglați punctul de referință pentru funcționarea plăcii bimetalice în anumite limite.

Toate caracteristicile măsurate sunt înregistrate cu precizie ridicată prin instrumente de măsurare și sunt înregistrate în protocolul de verificare, în comparație cu cerințele GOST. După analiza lor, se eliberează un certificat cu o concluzie privind adecvarea.

Încărcarea mașinii sub sarcină vă permite să identificați căsătoria, previne cazurile de posibile incendii și răni electrice.

Astfel, curenții care trec prin întreruptoarele de circuit sunt luate în considerare în proiectarea, producția, testarea și funcționarea. Pentru aceasta, sunt luați în considerare termenii care sunt solicitați de GOST:

• curent nominal;

• suprasarcină;

• curent de scurtcircuit;

• protecția curentului de călătorie;

• timp de închidere a erorilor.