Placa bimetală din întrerupător asigură protecție. Ce este un întrerupător și de ce este necesar

Întreruptoarele automate (dispozitive automate) sunt proiectate pentru pornirea și oprirea operațională a circuitelor electrice de joasă tensiune și protejarea acestora de curenții de scurtcircuit și suprasarcini, precum și de dispariția sau reducerea tensiunii de rețea.
Rolul elementelor de protecție care răspund la abaterea uneia sau alteia valori controlate de la valoarea sa normală este îndeplinit de eliberări. Următoarele versiuni pot fi instalate în mașinile automate:
curent maxim, declanșat instantaneu la un curent de scurtcircuit în circuit;
sub tensiune, declanșat în cazul scăderii sau pierderii tensiunii;
curent invers, care sunt declanșate atunci când direcția curentului în circuit se schimbă curent continuu;
independent (de orice parametri ai circuitului electric), care servesc la oprirea de la distanță a mașinilor;
termică, utilizată pentru protecția împotriva supraîncărcărilor (după tipul de relee termice ale demaroarelor);
combinate, inclusiv declanșări electromagnetice și termice simultan.
Întreruptoarele sunt echipate cu un mecanism de declanșare liberă (MCP), care vă permite să vă asigurați că mașina este oprită în timpul sau după pornire.
Pe fig. prezintă schematic proiectarea întreruptorului având 1 arc de contact și 2 contacte principale. Contactele principale, din cupru, au o rezistență de contact scăzută și pot transporta un curent mare pentru o perioadă lungă de timp. Contactele de arc din cermet sunt conectate în paralel cu cele principale.
Mașina este pornită manual atunci când mânerul 7 este rotit în sensul acelor de ceasornic în jurul axei 03 sau de la distanță de o acţionare electromagnetică 8. În acest caz, pârghiile 5 ale mecanismului: ma decuplarea liberă deplasează pârghia de contact 3 spre dreapta, depășind forța arcului de deschidere 4. Ex: rotirea pârghiei 3 în jurul axei O, contactele arcului 7 sunt închise, comprimându-le arcul de amortizor, apoi principalele 2: Mașina automată pornită devine blocare când articulația pivotant Og este mutat în jos.

Proiectarea de bază a întreruptorului
Mașina este oprită manual prin rotirea mânerului în sens invers acelor de ceasornic sau automat și de la distanță atunci când curentul trece prin înfășurarea solenoidului de deschidere al declanșatorului 6. Miezul său deplasează balamaua Og în sus și sistem rigid pârghiile 5 „se rupe” pe balama. Arcul de declanșare 4 declanșează întrerupătorul. Arcul care ia naștere între contactele 1 este stins în camera arcului prin împărțirea într-un număr de arce prin plăci metalice 9.
Un dispozitiv automat filetat cu o eliberare combinată este prezentat în fig. 2. Pornirea manuală a mașinii prin apăsarea butonului 1, oprirea - butonul 2. Când mașina este pornită, curentul curge de la contactul central 10 prin contactele fixe 6 și 11 conectate printr-o punte de contact 5, o placă bimetalică 13 , o conexiune flexibilă 14, înfășurarea declanșatorului electromagnetic 15 la manșonul filetat 7.
În cazul unui scurtcircuit, miezul 16 al electromagnetului este tras în jos, pârghia de blocare 3 se rotește în jurul axei O, eliberând pârghia 4. Sistemul mobil al comutatorului se deplasează în sus sub acțiunea arcului comprimat 9, împingătorul 8 deschide contactele.
În timpul suprasarcinii prelungite, placa bimetalic 12 se încălzește și se îndoaie, știftul de blocare 13 se deplasează spre stânga, eliberând pârghia 4 și mașina se oprește.
Aspectul întreruptorului este prezentat în fig. 2, a. Este asamblat într-o carcasă de plastic, are o bază metalică cu filet, cu care se înșurubează în manșonul filetat al bazei siguranței din plută.



Orez. 2. Filetat întrerupător de circuit: A - aspect; b - principiul dispozitivului
Întreruptoarele de circuit sunt utilizate pe scară largă, în care controlul manual este efectuat folosind mânerul 8 (Fig. 3), regulatorul releului termic 9. Mânerul de comandă 8 este în același timp un indicator al poziției comutatorului: poziția superioară - comutatorul este pornit, cel de jos - este oprit.

Orez. 3. Întrerupător cu mâner de comandă
Astfel, întreruptoarele sunt atât dispozitive de comutare, cât și dispozitive de protecție pentru circuitele electrice de joasă tensiune.

Întrerupătorul (automat) este utilizat pentru pornirea și oprirea nefrecvente a circuitelor electrice și pentru protecția instalațiilor electrice de suprasarcină și scurtcircuite, precum și de căderi de tensiune inacceptabile. În comparație cu întrerupătorul de circuit oferă mai mult protectie eficienta, în special în circuitele trifazate, deoarece în cazul unui scurtcircuit, de exemplu, toate fazele rețelei sunt oprite. Siguranțele în acest caz, de regulă, opresc una sau două faze, ceea ce creează un mod de fază deschisă, care este, de asemenea, o urgență.

Întrerupător de circuit(Fig. 1) este format din următoarele elemente: carcasă, jgheaburi cu arc, mecanism de comandă, dispozitiv de comutare, declanșări.

Orez. 1. Întrerupător, seria BA 04-36 (dispozitiv comutator): 1-bază, 2-cameră de arc, 3, 4-plăci de oprire scântei, 5-capac, 6-plăci. 7 brațe, 8 brațe, 9 mânere, 10 pârghii de sprijin, 11 zăvor, 12 șină de rupere, 13 plăci termobimetalice, 14 declanșare electromagnetică, conductor flexibil, 16 conductor de curent, 17 suport de contacte, 18 - contacte mobil

Pentru a porni întrerupătorul, care se află în poziția decuplată (poziția „Deconectat automat”), mecanismul trebuie armat prin mișcarea mânerului 9 al întreruptorului în direcția semnului „O” până la oprire. În acest caz, pârghia 10 se cuplează cu zăvorul 11, iar zăvorul se cuplează cu șina de deconectare 12. Pornirea ulterioară se realizează prin mișcarea mânerului 9 în direcția semnului „1” până când se oprește. Defectarea contactelor și compresia contactului la pornire este asigurată de deplasarea contactelor mobile 18 față de suportul de contact 17.

Oprirea automată a mașinii are loc atunci când șina de declanșare 12 este rotită prin orice eliberare, indiferent de poziția mânerului 9 al comutatorului. În acest caz, mânerul ocupă o poziție intermediară între semnele „O” și „1”, indicând că întrerupătorul este oprit automat. Jgheaburile de arc 2 sunt instalate în fiecare pol al întreruptorului și sunt grătare de deionare constând dintr-un număr de plăci de oțel 6.

Descărcătoarele care conțin plăci de oprire a scânteilor 3 și 4 sunt fixate în capacul 5 al comutatorului în fața orificiilor de evacuare a gazului din fiecare pol al întreruptorului. Dacă în circuitul protejat, cel puțin un pol, curentul atinge o valoare egală sau mai mare decât valoarea de setare a curentului, declanșatorul corespunzător este activat și întrerupătorul de circuit deconectează circuitul protejat, indiferent dacă mânerul este ținut în pornire. poziție sau nu. Un declanșator electromagnetic de supracurent 14 este instalat în fiecare pol al comutatorului. Eliberarea îndeplinește funcția de protecție instantanee împotriva.

Dispozitive de arc necesar în comutarea curenților mari, deoarece curentul care apare la întreruperea curentului provoacă arderea contactelor. În întrerupătoarele de circuit se folosesc jgheaburi de arc cu stingere deionică a arcului. În timpul stingerii deionice a arcului (Fig. 2.), deasupra contactelor 1, plasate în interiorul jgheabului arcului 2, există o rețea de plăci de oțel 3. Când contactele se deschid, arcul format între ele este suflat în sus de aer. curgerea, intră în zona rețelei metalice și se stinge rapid.

Orez. 2. Dispozitivul jgheabului de arc al întreruptorului: 1 - contacte, 2 - corpul jgheabului de arc, 3 - plăci.

Schema și elementele principale ale întreruptorului sunt prezentate în Figura 3.

Orez. 3. Dispozitiv de comutare automată: 1 - eliberare maximă, eliberare minimă, declanșare șunt, 4 - conexiune mecanică cu declanșare, 5- mâner de închidere manuală, 6- acționare electromagnetică, 7,8- pârghii ale mecanismului de declanșare liberă, 9- arc de deschidere, 10- jgheab, 11- contact fix, 12- contact mobil, 13- circuit protejat , 14- conexiune flexibilă, 15-levier de contact, 16-declanșare termică, 17-rezistență suplimentară, 18-încălzire.

mecanism de control este conceput pentru a asigura pornirea și oprirea manuală a dispozitivului folosind butoane sau un mâner.

Dispozitiv de comutare întrerupător constă din contacte mobile și fixe (putere și auxiliare). O pereche de contacte (mobile și fixe) formează polul întreruptorului, numărul de poli variază de la 1 la 4. Fiecare pol este completat cu unul separat.

Mecanismul care oprește întrerupătorul în condiții de urgență se numește eliberare. Există următoarele tipuri de întrerupătoare:

Curentul maxim electromagnetic (pentru a proteja instalațiile electrice de curenții de scurtcircuit),

Termic (pentru protecție la suprasarcină),

Combinate, având elemente electromagnetice și termice,

Tensiune minimă (pentru a proteja împotriva reducerii inacceptabile a tensiunii),

Independent (pentru controlul de la distanță al întreruptorului),

Special (pentru implementarea algoritmilor de protecție complexi).

Eliberare electromagneticăÎntrerupătorul este o bobină mică cu o înfășurare de sârmă de cupru izolată și un miez. Înfășurarea este conectată la circuit în serie cu contactele, adică curentul de sarcină trece prin ea.

În cazul unui scurtcircuit, curentul din circuit crește brusc, ca urmare, câmpul magnetic creat de bobină face ca miezul să se miște (tras în bobină sau împins în afara ei). La mișcare, miezul acționează asupra mecanismului de declanșare, ceea ce determină deschiderea contactelor de putere ale întreruptorului. Există întreruptoare cu declanșatoare semiconductoare care răspund la curentul maxim.

Eliberare termică comutatorul automat este realizat din două metale cu coeficienți diferiți de dilatare liniară, interconectate rigid. Placa nu este un aliaj de metale, conexiunea lor se face de obicei prin presare. Placa bimetalica este conectata la circuitul electric in serie cu sarcina si incalzita prin curent electric.

Ca urmare a încălzirii, placa se îndoaie spre metal cu un coeficient de dilatare liniară mai scăzut. In cazul unei suprasarcini, adica cu o crestere mica (de cateva ori) a curentului in circuit fata de cel nominal, placa bimetalica, indoita, determina oprirea intreruptorului.

Timpul de funcționare al declanșării termice a întreruptorului depinde nu numai de mărimea curentului, ci și de temperatură. mediu inconjurator prin urmare, într-un număr de modele, este prevăzută compensarea temperaturii, care asigură o ajustare a timpului de răspuns în conformitate cu temperatura aerului.

Declanșare de minimă tensiune prin proiectare, ele sunt similare cu cele electromagnetice și diferă de aceasta în ceea ce privește funcționarea. În special, declanșarea independentă asigură că mașina este oprită atunci când este aplicată tensiune la declanșare, indiferent de prezența modurilor de urgență.

Aceste declanșări sunt opționale și pot să nu fie incluse în proiectarea întreruptorului. Există, de asemenea, întreruptoare fără nicio declanșare, caz în care sunt denumite în întrerupătoare-sezionatoare.

În prezent, sunt comune întrerupătoarele automate de tip AE10, AE20, AE20M, VA04-36, VA-47, VA-51, VA-201, VA88 etc.. Întrerupătoarele automate AP50B sunt produse pentru curenți nominali de până la 63A, AE20, AE20M - până la 160A, VA-47 și VA-201 - până la 100A, VA04-36 - până la 400A, VA88 - până la 1600A.

Este imposibil să faci fără dispozitive de protecție. În orice tablou de distribuție stabilite neapărat mașină introductivă si cateva suplimentare pentru iluminat, prize si alte grupuri de fire. În continuare, vom lua în considerare dispozitivul, scopul și principiul de funcționare a întreruptorului.

Scop

În primul rând, să înțelegem ce este un întrerupător de circuit (AB). Aparatul este un dispozitiv de protecție care întrerupe electricitatea la o anumită secțiune a cablajului din următoarele motive:

• supraincarcarea retelei;
• supratensiuni.

În plus, acest dispozitiv poate fi folosit pentru a „elibera” tensiunea dintr-o anumită secțiune a cablajului prin oprirea promptă (evenimentul este extrem de rar). Cu cuvinte simple, scopul întreruptorului este de a proteja aparatele electrice în cazul unei defecțiuni a cablajului.

În ceea ce privește domeniul mașinilor automate, este posibil atât în ​​condiții casnice (protecția caselor și apartamentelor), cât și pe întreprinderile industriale. Întreruptoarele sunt utilizate în toate domeniile industriei energiei electrice.

În atenția dumneavoastră este o lecție video, care conține o explicație completă a ce este un întrerupător și care este principiul său de funcționare:

Prezentare generală a produselor existente

Proiecta

Până în prezent, există multe produse diferite pentru deconectarea curentului în rețea. Fiecare dintre dispozitive are propriul design specific, așa că în acest articol vom lua în considerare un exemplu cu o mașină modulară.

Deci, dispozitivul întrerupător este format din patru părți principale:

• Sistem de contact (mobil și fix). Contactul mobil este conectat la pârghia de comandă, iar contactul fix este instalat în carcasă. Pana de curent are loc prin împingerea contactului în mișcare cu un arc, după care rețeaua se deschide.
• Eliberare termică (electromagnetică). Elementul cu care se deschid contactele. Degajarea termica este o placa bimetalica care, prin indoire, deschide contactele. Îndoirea are loc datorită încălzirii prin curent (dacă valoarea acestuia depășește valoarea nominală). Această deconectare are loc la sarcini crescute pe linia de alimentare. Acțiunea declanșării magnetice este instantanee datorită apariției unui scurtcircuit. Supracurent provoacă mișcarea miezului solenoidului, care acţionează mecanismul de eliberare a contactului.
• Sistem de stingere a arcului. Această parte a mașinii este reprezentată de două plăci metalice care neutralizează arcul electric. Acesta din urmă apare atunci când lanțul se rupe.
• mecanism de control. Pentru oprirea manuală, se utilizează o pârghie sau un buton mecanic special (în alte tipuri de AB).

De asemenea, vă aducem în atenție un design mai detaliat al întreruptorului:

În acest exemplu video, designul și principiul de funcționare al mașinii sunt prezentate clar:

Principiu de funcționare detaliat

Specificații

Orice întrerupător are propriile sale caracteristici individuale, în funcție de care selectăm modelul potrivit.

Principal specificatii tehniceîntreruptoarele sunt:

• Tensiune nominală (Un). Această valoare este setată de producător și indicată pe panoul frontal al dispozitivului.
• Curent nominal (In). De asemenea, instalat din fabrică și este valoare maximă curent la care protecția nu va funcționa.
• Curentul nominal de funcționare al declanșatorului (Ipn). Când curentul din rețea crește la 1,05 * Ir sau 1,2 * Ir, operațiunea nu va avea loc o perioadă de timp. Această valoare trebuie să fie neapărat mai mică decât curentul nominal.
• Timp de răspuns la scurtcircuit (scurtcircuit). În cazul unui scurtcircuit, mașina se oprește după un anumit timp pentru trecerea acestui curent prin dispozitiv (timp de funcționare). Instalat și de producător.
• Capacitatea de comutare limită a întreruptorului. Valoarea curenților de scurtcircuit care trec la care dispozitivul poate funcționa în continuare normal.
• Setarea curentului de operare. Dacă această valoare este depășită, dispozitivul funcționează instantaneu și deconectează circuitul. Aici produsele sunt împărțite în 3 tipuri: B, C, D. Primul tip este utilizat la instalarea unei linii electrice lungi, domeniul de funcționare este de 3-5 curenți nominali de funcționare ai declanșării (Irn). Dispozitivul de tip C funcționează în intervalul de valori 5-10 și este utilizat în circuitele de iluminat. Tipul D este folosit pentru a proteja transformatoarele și motoarele. Domeniul său de funcționare este de la 10 la 20 Ir.

Clasificare generala

De asemenea, aș dori să vă ofer cea mai generalizată clasificare a întrerupătoarelor pentru casă. Până în prezent, produsele sunt de obicei împărțite în funcție de următoarele criterii: