Princip rada prekidača. Škola za električara: sve o elektrotehnici i elektronici

Prekidači su predviđeni za ugradnju u razvodne ploče. Njihova glavna svrha je kompenzacija padova napona, kao i isključivanje određenog dijela električne mreže. Automatske mašine, ili skraćeno VA, dizajnirane su za ugradnju na početku električnog kola, na ulazu zgrade, stana, kuće.

Trenutno na tržištu postoji prilično veliki izbor prekidača koji su dizajnirani ne samo da odsjeku struje visoke vrijednosti tijekom napona, već i od preopterećenja dijela električnog kola, kao i od smanjenog opterećenja mreže. Po svom izgledu svi prekidači se dijele na:

• selektivno;
• regulatorni;
• velika brzina.

Standardno vrijeme prekida za selektivne i standardne automatske mašine je unutar 0,02-0,1 sek. Ali za brze je red veličine veći i dostiže vrijednost od 0,05 sek.

Sve mašine imaju pričvršćivače koji im omogućavaju montažu u električne kutije, štitove itd., koji su opremljeni posebnom montažnom pločom sa zadnje strane.

Ugradnja prekidača u kutiju nije teška. Da biste to učinili, trebate ga pritisnuti leđima na montažnu ploču kutije i malo pritisnuti do karakterističnog klika. Ako treba da uklonite mašinu, moraćete da povučete jezičak koji se nalazi na vrhu mašine.

Princip rada prekidača

Mehanizam mašine se nalazi unutar plastičnog kućišta. Osim toga, tu su i sigurnosni uređaji odn izdanja , koji može biti dva - elektromagnetna i termalna. Dizajnirani su da prekinu električni krug.

Toplotno oslobađanje je bimetalna ploča, koja se, u slučaju prolaska velikih struja, ispravlja, otvarajući električni krug. Ovo je prilično spor razbijanje.

Elektromagnetno oslobađanje je posebna zavojnica koja je dizajnirana za struje određene granične vrijednosti. U slučaju da ova vrijednost premašuje normu, zavojnica prekida električni krug. Zahvaljujući ovoj osobini, automatska mašina sa elektromagnetnim oslobađanjem ima značajno kratko vreme prekida.

Automatski nivo osetljivosti

U modernim mašinama moguće je isključiti napon u dvije verzije. Prvi je brz. Zahvaljujući elektromagnetnom oslobađanju, mašina se isključuje kada se napon prekorači za više od 140% (ovo je granična vrednost za standardne mašine). Ako višak napona ne dostigne unaprijed određeni nivo, s vremenom će se, zbog pregrijavanja, isključiti termalno oslobađanje.

U zavisnosti od termičkih karakteristika samog okidača, napona, kao i temperature okoline, proces prekida može trajati nekoliko sati.

Polaritet prekidača

Svi savremeni automati se takođe dele u zavisnosti od polova. To znači da mašina može imati nekoliko električnih vodova, koji će biti nezavisni jedan od drugog, ali ujedinjeni jednim mehanizmom za okidanje. Trenutno automati mogu imati 1,2,3,4 pola.

Struja praga prekidača

Prekidači također se dijele prema određenom pragu osjetljivosti. Ovo vam omogućava da prekinete napon odgovarajuće jačine struje iz mreže. Prekidači nazivne vrednosti se proizvode i podešavaju u fabrici. Vrijednost ovog indikatora je upisana na samoj mašini.

U privatnoj gradnji i svakodnevnom životu koriste se prekidači sa sljedećim strujnim vrijednostima: 3A, 6A, 10A, 16A, 25A, 32A, 40A, 63A, 100A, 160A. Osim toga, postoje prekidači s povećanim performansama - to su 1000A, 2600A, koji se ne koriste u privatnoj gradnji. Ova vrijednost nam pokazuje ukupnu snagu potrošača električnog kola, kojom će upravljati dati stroj. Pored ukupne snage uređaja, potrebno je uzeti u obzir i električno ožičenje električnog kola, utičnice, prekidače itd.

Vrste modernih prekidača

Trenutno su sve mašine proizvođači podijeljeni u nekoliko tipova, označenih određenim slovima:

ALI- dizajniran za rad u krugovima s poluvodičkim uređajima, kao i prilično duge dužine;
IN- postavljaju se u krug sistema rasvjete opšte namjene;
OD- ugrađuju se u krugove rasvjetnih sistema, kao i u električne instalacije sa umjerenim startnim strujama. Takve instalacije uključuju motore, transformatore.
D- ugrađuju se u kolo aktivno-induktivnog opterećenja. Osim toga, ove mašine se mogu ugraditi i na elektromotore sa velikim startnim strujama.
TO- mašine predviđene za ugradnju u mreže sa induktivnim opterećenjem.
Z- osigurati zaštitu elektronskih uređaja.

Prekidači su uređaji čiji je zadatak da zaštite električni vod od oštećenja pod utjecajem velike struje. To mogu biti i prekomjerne struje kratkih spojeva, i jednostavno snažan protok elektrona koji prolazi kroz kabel dovoljno dugo i uzrokuje njegovo pregrijavanje uz daljnje otapanje izolacije. Prekidač u ovom slučaju sprječava negativne posljedice isključivanjem strujnog napajanja strujnog kola. U budućnosti, kada se situacija vrati u normalu, uređaj se može ponovo uključiti ručno.

Funkcije prekidača

Zaštitni uređaji su dizajnirani da obavljaju sljedeće glavne zadatke:

• Prebacivanje električnog kruga (mogućnost isključivanja zaštićenog područja u slučaju nestanka struje).
• Isključivanje povjerenog kola kada se u njemu pojave struje kratkog spoja.
• Zaštita linije od preopterećenja kada prekomjerna struja prolazi kroz uređaj (to se događa kada ukupna snaga uređaja prelazi maksimalno dozvoljenu).

Ukratko, AV istovremeno obavljaju zaštitnu i kontrolnu funkciju.

Glavne vrste prekidača

Postoje tri glavne vrste AB, koje se međusobno razlikuju po dizajnu i dizajnirane su za rad s teretima različitih veličina:

• Modularni. Ime je dobio po standardnoj širini, višestrukoj od 1,75 cm.Namijenjen je za male struje i ugrađuje se u mreže za napajanje domaćinstva, za kuću ili stan. U pravilu se radi o jednopolnom ili dvopolnom stroju.
• Cast. Tako se zove zbog livenog tela. Može izdržati do 1000 A i koristi se uglavnom u industrijskim mrežama.
• Zrak. Dizajniran za rad sa strujama do 6300 Ampera. Najčešće se radi o tropolnoj mašini, ali sada se uređaji ovog tipa proizvode sa četiri pola.

Jednofazni prekidač je prekidač koji je najčešći u kućnim mrežama. Dolazi u 1 i 2 pol. U prvom slučaju na uređaj je spojen samo fazni provodnik, au drugom je spojen i nulti provodnik.

Pored navedenih tipova, postoje i uređaji za diferencijalnu struju, koji se označavaju skraćenicom RCD, i diferencijalni automati.

Prvi se ne mogu smatrati punopravnim AB, njihov zadatak nije zaštititi krug i uređaje koji su u njemu, već spriječiti električni udar kada osoba dodirne otvoreno područje. Diferencijalni prekidač je kombinacija AB i RCD u jednom uređaju.

Kako su raspoređeni prekidači?

Razmotrite detaljno uređaj prekidača. Telo mašine je napravljeno od dielektričnog materijala. Sastoji se iz dva dijela, koji su spojeni zakovicama. Ako je potrebno rastaviti dio tijela, zakovice se izbuše i otvara se pristup unutarnjim elementima prekidača. To uključuje:

• Vijčani terminali.
• Fleksibilni provodnici.
• Kontrolna ručka.
• Pokretni i fiksni kontakt.
• Elektromagnetno oslobađanje, koje je solenoid sa jezgrom.
• Termičko oslobađanje, koje uključuje bimetalnu ploču i vijak za podešavanje.
• Izlaz plina.

Sa stražnje strane, automatski zaštitni osigurač je opremljen posebnom stezaljkom kojom se montira na DIN šinu.

Potonji je metalna šina širine 3,5 cm, na koju su pričvršćeni modularni uređaji, kao i neke vrste električnih brojila. Da biste mašinu priključili na šinu, telo zaštitnog uređaja treba umetnuti iza njegovog gornjeg dela, a zatim škljocnuti zasun pritiskom na donji deo uređaja. Prekidač možete ukloniti sa DIN šine tako što ćete podići rezu s donje strane.

Zaključavanje modularnog prekidača može biti vrlo čvrsto. Da biste takav uređaj pričvrstili na DIN šinu, potrebno je prethodno zakačiti zasun odozdo i postaviti zaštitni uređaj na mjesto zatvarača, a zatim otpustiti element za zaključavanje.

Možete to olakšati - kada škljocnete rezu, čvrsto pritisnite odvijačem na njen donji dio.

Jasno je zašto vam je potreban prekidač u videu:

Princip rada prekidača

Sada shvatimo kako funkcionira zaštitnik mreže. Povezuje se podizanjem kontrolne ručke. Da biste isključili AB iz mreže, poluga se spušta prema dolje.

Kada automatski prekidač radi u normalnom režimu, električna struja, sa kontrolnom ručkom podignutom prema gore, teče do uređaja kroz kabl za napajanje spojen na gornji terminal. Tok elektrona ide do fiksnog kontakta, a od njega do pokretnog.

Zatim, kroz fleksibilni provodnik, struja teče do solenoida elektromagnetnog oslobađanja. Od njega, duž drugog fleksibilnog vodiča, električna energija ide do bimetalne ploče uključene u toplinsko oslobađanje. Nakon prolaska kroz ploču, tok elektrona kroz donji terminal prelazi u povezanu mrežu.

Karakteristike termičkog oslobađanja

Ako struja strujnog kruga u kojem je ugrađen prekidač premašuje nazivnu vrijednost uređaja, dolazi do preopterećenja. Protok elektrona velike snage, koji prolazi kroz bimetalnu ploču, ima toplinski učinak na nju, čineći je mekšom i prisiljavajući je da se savije prema elementu za razdvajanje. Kada potonja dođe u kontakt sa pločom, mašina se pokreće i struja strujnog kola prestaje. Dakle, termička zaštita pomaže u sprječavanju prekomjernog zagrijavanja vodiča, što može dovesti do topljenja izolacijskog sloja i kvara ožičenja.

Zagrijavanje bimetalne ploče do te mjere da se savija i uzrokuje rad AB-a događa se tijekom određenog vremena. Zavisi koliko struja premašuje nominalnu vrijednost mašine, a može trajati i nekoliko sekundi i sat vremena.

Do rada termičkog okidača dolazi kada struja strujnog kruga premaši nominalnu vrijednost mašine za najmanje 13%. Nakon što se bimetalna ploča ohladi i vrijednost trenutne struje normalizira, zaštitni uređaj se može ponovo uključiti.

Postoji još jedan parametar koji može utjecati na rad AB pod utjecajem toplinskog oslobađanja - to je temperatura okoline.

Ako je zrak u prostoriji u kojoj je stroj instaliran na visokoj temperaturi, ploča će se zagrijati do granice okidanja brže nego inače i može se isključiti čak i uz neznatno povećanje struje. Suprotno tome, ako je kuća hladna, ploča će se zagrijati sporije, a vrijeme prije nego što se krug isključi će se povećati.

Za rad termičkog okidača, kako je rečeno, potrebno je određeno vrijeme tokom kojeg se struja kola može vratiti u normalu. Tada će preopterećenje nestati i uređaj se neće isključiti. Ako se veličina električne struje ne smanji, mašina isključuje strujno kolo, sprečavajući topljenje izolacionog sloja i sprečavajući da se kabl zapali.

Uzrok preopterećenja najčešće je uključivanje u krug uređaja čija ukupna snaga premašuje izračunatu za određenu liniju.

Nijanse elektromagnetne zaštite

Elektromagnetno oslobađanje je dizajnirano da zaštiti mrežu od kratkog spoja i, po principu rada, razlikuje se od termičkog. Pod djelovanjem superstruja kratkog spoja u solenoidu nastaje snažno magnetsko polje. Pomiče se u stranu jezgra zavojnice, koja otvara kontakte za napajanje zaštitnog uređaja, djelujući na mehanizam za otpuštanje. Napajanje linije je prekinuto, čime se eliminiše rizik od paljenja ožičenja, kao i uništavanja instalacije za zatvaranje i prekidača.

Budući da u slučaju kratkog spoja u strujnom kolu dolazi do trenutnog porasta struje na vrijednost koja u kratkom vremenu može dovesti do ozbiljnih posljedica, rad stroja pod utjecajem elektromagnetskog okidanja događa se u stotinki sekunde. . Istina, u ovom slučaju struja bi trebala premašiti ocjenu AB za 3 ili više puta.

Jasno o prekidačima u videu:

Kada se otvore kontakti kola kroz koje teče električna struja, između njih nastaje električni luk čija je snaga direktno proporcionalna veličini struje mreže. Ima destruktivan učinak na kontakte, stoga, da bi ih zaštitio, uređaj uključuje lučni otvor, koji je skup ploča postavljenih paralelno jedna s drugom.

Nakon kontakta s pločama, luk se drobi, zbog čega se njegova temperatura smanjuje i dolazi do slabljenja. Plinovi koji su nastali prilikom pojave luka uklanjaju se iz tijela zaštitnog uređaja kroz poseban otvor.

Zaključak

U ovom članku smo govorili o tome šta su prekidači, koji su to uređaji i na kojem principu rade. Na kraju, kažemo da prekidači nisu namijenjeni za ugradnju u mrežu kao obični prekidači. Takva upotreba brzo će dovesti do uništenja kontakata uređaja.

Osigurač je električni uređaj koji štiti električnu mrežu od hitnih situacija povezanih s izlazom trenutnih parametara (struja, napon) izvan navedenih granica. Najjednostavniji osigurač je topljiva karika.

Ovo je uređaj povezan serijski na zaštićeno kolo. Čim struja u strujnom krugu prijeđe navedenu, žica se topi, kontakt se otvara, a zaštićeni dio kruga tako ostaje netaknut. Nedostatak ovog načina zaštite je jednokratnost zaštitnog uređaja. Izgoreo - potrebno je zamijeniti.

Uređaj za prekidače

Sličan problem se rješava korištenjem tzv. automatskih prekidača (AB). Za razliku od osigurača, jednokratnih osigurača, automatski uređaji su prilično složeni uređaji, pri njihovom odabiru treba uzeti u obzir nekoliko parametara.

Oni su takođe sekvencijalno uključeni u kolo. Kada struja poraste, prekidač prekida strujni krug. Automatske sklopke se izdaju najrazličitije izvedbe i sa različitim parametrima. Danas su najčešće mašine za montažu na DIN šinu (slika 1).

Puške AP-50 (sl. 3-5) i mnoge druge nadaleko su poznate iz sovjetskih vremena. Mašine se proizvode sa brojem polova (vodova za priključak) od jedan do četiri. U isto vrijeme, dvo- i četveropolni automati mogu uključivati ​​ne samo zaštićene, već i nezaštićene kontaktne grupe, koje se obično koriste za razbijanje neutralnog.

Sastav i uređaj AB

Većina prekidača uključuje:

• ručni upravljački mehanizam (koristi se za ručno uključivanje i isključivanje stroja);
• sklopni uređaj (skup pokretnih i fiksnih kontakata);
• uređaji za gašenje luka (rešetka od čeličnih ploča);
• izdanja.

Uređaji za gašenje luka obezbeđuju gašenje i izduvavanje luka koji nastaje kada se otvore kontakti kroz koje prolazi prekomerna struja (Sl. 2)

Okidač je uređaj (dio mašine ili dodatni uređaj) mehanički spojen na AB mehanizam i omogućava otvaranje njegovih kontakata.

Kao dio prekidača, obično postoje dva okidača.

Prvo oslobađanje - odgovara na dugotrajno, ali malo preopterećenje mreže (termalno oslobađanje). Obično se ovaj uređaj temelji na bimetalnoj ploči, koja se postupno zagrijava pod utjecajem struje koja prolazi kroz nju, mijenja svoju konfiguraciju. Konačno, ona pritisne mehanizam za držanje, koji oslobađa i otvara kontakt s oprugom.

Drugo izdanje je takozvano "elektromagnetno". Omogućava brzu reakciju AB na kratki spoj. Strukturno, ovo oslobađanje je solenoid, unutar čije se zavojnice nalazi jezgro s oprugom s iglom naslonjenom na pokretni kontakt snage.

Namotaj je povezan serijski u krug. S kratkim spojem, struja u njemu naglo raste, zbog čega se povećava magnetni tok. U ovom slučaju, otpor opruge se savladava, a jezgro otvara kontakt.

AB parametri

Prvi parametar je nazivni napon. Automatske mašine se proizvode samo za jednosmernu struju i za naizmeničnu i jednosmernu struju. DC prekidači za opću upotrebu su prilično rijetki. U kućnim i industrijskim mrežama AB se uglavnom koriste za naizmjeničnu i jednosmjernu struju. Najčešće korišteni AB sa nazivnim naponom od 400V, 50Hz.

Drugi parametar je nazivna struja (In). Ovo je radna struja koju mašina prolazi kroz sebe u dugotrajnom režimu. Uobičajeni raspon ocjena (u amperima) je 6-10-16-20-25-32-40-50-63.

Treći parametar je prekidna sposobnost, krajnji uklopni kapacitet (PKS). Ovo je maksimalna struja kratkog spoja pri kojoj mašina može otvoriti strujni krug bez uništenja. Uobičajena serija pasoških PKS vrijednosti (u kiloamperima) je 4,5-6-10. Pri naponu od 220 V, to odgovara otporu mreže (R = U / I) 0,049 Ohm, 0,037 Ohm, 0,022 Ohm.

U pravilu, otpor električnih žica za domaćinstvo može doseći 0,5 Ohm, struja kratkog spoja od 10 kA moguća je samo u neposrednoj blizini električne podstanice. Stoga su najčešći PKS 4,5 ili 6 kA. Automatske mašine sa PKS 10 kA koriste se uglavnom u industrijskim mrežama.

Četvrti parametar koji karakterizira AB je struja zadane vrijednosti (zadana vrijednost) toplinskog okidača. Ovaj parametar za različite mašine se kreće od 1,13 do 1,45 nazivne struje. Napomenuli smo da je prolaskom nazivne struje zagarantovan dugotrajan rad kola sa AB.

Postavka termičkog oslobađanja je veća od nominalne vrijednosti, to je postizanje vrijednosti postavke stvarnom strujom koja će uzrokovati da se mašina isključi. Treba napomenuti da je u automatskim mašinama sovjetskog perioda omogućeno ručno podešavanje postavke termičke zaštite (slika 5). Pristup zavrtnju za podešavanje nije moguć u mašinama montiranim na DIN šinu.

Peti parametar prekidača je struja podešavanja elektromagnetskog okidača. Ovaj parametar određuje omjer prekoračenja nazivne struje, pri kojoj će AB raditi gotovo trenutno, reagirajući na kratki spoj.

Važna karakteristika mašine je zavisnost vremena odziva od struje (slika 6). Ova zavisnost se sastoji od dvije zone. Prva je oblast odgovornosti termičke zaštite. Njegova posebnost je postepeno smanjenje vremena prolaska struje do okidanja. To je razumljivo - što je struja veća, bimetalna ploča se brže zagrijava i kontakt se otvara.

Uz vrlo veliku struju (kratki spoj), elektromagnetno oslobađanje se aktivira gotovo trenutno (za 5 - 20 ms). Ovo je druga zona na našem grafikonu.

Prema postavci elektromagnetnog oslobađanja, sve mašine se dijele na nekoliko tipova:

• A Prvenstveno za zaštitu elektronskih kola i dugih kola;
• B Za konvencionalna rasvjetna kola;
• C Za kola sa umerenim startnim strujama (motori i transformatori uređaja);
• D Za kola sa velikim induktivnim opterećenjem, za industrijske motore;
• K Za induktivna opterećenja;
• Z Za elektronske uređaje.

Najčešći su B, C i D.

Karakteristika B - koristi se za mreže opće namjene, posebno tamo gdje je potrebno osigurati selektivnost zaštite. Elektromagnetno oslobađanje je konfigurirano da radi pri omjeru struje od 3 do 5 u odnosu na nominalnu vrijednost.

Pri povezivanju čisto aktivnih opterećenja (sijalice sa žarnom niti, grijači...), početne struje su gotovo jednake radnim. Međutim, pri povezivanju elektromotora (čak i frižidera i usisivača), startne struje mogu biti značajne i uzrokovati pogrešan rad mašine sa dotičnom karakteristikom.

Najčešći automati sa karakteristikom C. Prilično su osjetljivi, a istovremeno ne daju lažne pozitivne rezultate pri pokretanju motora kućanskih aparata. Takav prekidač se aktivira pri 5-10 puta većoj od nominalne vrijednosti. Takve mašine se smatraju univerzalnim i koriste se svuda, uključujući industrijske objekte.

Karakteristika D je postavka elektromagnetnog oslobađanja za 10 - 14 strujnih ocjena. Obično su ove vrijednosti potrebne kada se koriste asinkroni motori. U pravilu se prekidači sa karakteristikom D koriste u tro- ili četveropolnoj verziji za zaštitu industrijskih mreža.

Kada dijelite prekidače, morate imati ideju o takvom konceptu kao što je selektivna zaštita. Konstrukcija selektivne zaštite osigurava rad prekidača koji se nalaze bliže mjestu nesreće, dok snažniji prekidači smješteni bliže izvoru napona ne bi trebali raditi. Da bi se to postiglo, osjetljivije i brže mašine se instaliraju bliže potrošačima.

Ovaj članak nastavlja seriju publikacija o električni zaštitni uređaj- prekidači, RCD, difautomati, u kojima ćemo detaljno analizirati namenu, dizajn i princip njihovog rada, kao i razmotriti njihove glavne karakteristike i detaljno analizirati proračun i izbor električnih zaštitnih uređaja. Ovaj ciklus članaka će biti upotpunjen algoritmom korak po korak, u kojem će se ukratko, shematski i logičnim redoslijedom razmotriti kompletan algoritam za proračun i odabir prekidača i RCD-ova.

Kako ne biste propustili objavljivanje novih materijala na ovu temu, pretplatite se na bilten, obrazac za pretplatu na dnu ovog članka.

Pa, u ovom članku ćemo razumjeti što je prekidač, čemu je namijenjen, kako radi i razmotriti kako radi.

Prekidač(ili obično samo "automatski") je uređaj za uključivanje kontakata koji je dizajniran za uključivanje i isključivanje (tj. za uključivanje) električnog kola, zaštitu kablova, žica i potrošača (električnih uređaja) od struja preopterećenja i od struja kratkog spoja.

One. Prekidač obavlja tri glavne funkcije:

1) prebacivanje kruga (omogućava vam da uključite i isključite određeni dio električnog kruga);

2) pruža zaštitu od struja preopterećenja isključivanjem zaštićenog kola kada u njemu teče struja koja prelazi dozvoljenu (na primjer, kada su moćni uređaj ili uređaji priključeni na liniju);

3) isključuje zaštićeno kolo iz mreže napajanja kada se u njemu pojave velike struje kratkog spoja.

Dakle, automati istovremeno obavljaju funkcije zaštita i karakteristike menadžment.

Prema dizajnu, proizvode se tri glavne vrste prekidača:

— vazdušni prekidači (koristi se u industriji u kolima sa visokim strujama od hiljada ampera);

— prekidači u livenom kućištu (dizajniran za širok raspon radnih struja od 16 do 1000 Ampera);

— modularni prekidači , nama najpoznatiji, na koji smo navikli. Široko se koriste u svakodnevnom životu, u našim kućama i stanovima.

Nazivaju se modularni jer je njihova širina standardizirana i, ovisno o broju stupova, višestruka je od 17,5 mm, o ovom pitanju će se detaljnije raspravljati u posebnom članku.

Mi ćemo na stranicama stranice razmotriti upravo modularne prekidače i uređaje za diferencijalnu struju.

Uređaj i princip rada prekidača.

Termalno oslobađanje ne radi odmah, već nakon nekog vremena, dozvoljavajući struji preopterećenja da se vrati na svoju normalnu vrijednost. Ako se za to vrijeme struja ne smanji, toplinsko oslobađanje se aktivira, štiteći krug potrošača od pregrijavanja, topljenja izolacije i mogućeg paljenja ožičenja.

Preopterećenje može biti uzrokovano povezivanjem moćnih uređaja na vod koji premašuju nazivnu snagu zaštićenog kola. Na primjer, kada je na vod priključen vrlo moćan grijač ili električni štednjak sa pećnicom (sa snagom koja premašuje izračunatu snagu linije), ili više snažnih potrošača istovremeno (električni štednjak, klima uređaj, perilica rublja, kotao, kuhalo za vodu i sl.), ili veliki broj istovremeno uključenih aparata.

Kratki spoj struja u strujnom kolu trenutno raste, magnetsko polje inducirano u zavojnici prema zakonu elektromagnetne indukcije pokreće solenoidno jezgro, što aktivira mehanizam za otpuštanje i otvara napojne kontakte prekidača (tj. pokretne i fiksne kontakte). Linija se otvara, omogućavajući vam da isključite struju iz kola za hitne slučajeve i zaštitite samu mašinu, ožičenje i električni uređaj u kratkom spoju od požara i uništenja.

Elektromagnetno okidanje se prekida gotovo trenutno (oko 0,02 s), za razliku od termičkog, ali pri mnogo većim vrijednostima struje (od 3 ili više vrijednosti nazivne struje), tako da ožičenje nema vremena da se zagrije do topljenja temperatura izolacije.

Kada se kontakti kruga otvore, kada kroz njega prođe električna struja, nastaje električni luk, a što je struja u krugu veća, to je luk jači. Električni luk uzrokuje eroziju i uništavanje kontakata. Kako bi zaštitili kontakte prekidača od njegovog destruktivnog djelovanja, luk koji se javlja u trenutku otvaranja kontakata usmjerava se na lučni padobran (sastoji se od paralelnih ploča), gdje se drobi, prigušuje, hladi i nestaje. Kada gori luk, stvaraju se plinovi, koji se kroz poseban otvor ispuštaju iz tijela mašine.

Stroj se ne preporučuje koristiti kao konvencionalni prekidač, posebno ako je isključen kada je priključeno snažno opterećenje (tj. pri velikim strujama u strujnom krugu), jer će to ubrzati uništavanje i eroziju kontakata.

Dakle, da rezimiramo:

- prekidač vam omogućava da prebacite strujni krug (pomeranjem kontrolne poluge prema gore - mašina je spojena na strujni krug; pomeranjem poluge prema dole - mašina isključuje dovod iz strujnog kruga);

- ima ugrađen termo okidač koji štiti teretni vod od struja preopterećenja, inertan je i radi nakon nekog vremena;

- ima ugrađeno elektromagnetno oslobađanje koje štiti vod opterećenja od velikih struja kratkog spoja i radi gotovo trenutno;

- sadrži komoru za gašenje luka, koja štiti strujne kontakte od štetnog djelovanja elektromagnetnog luka.

Analizirali smo dizajn, svrhu i princip rada.

U sljedećem članku ćemo pogledati glavne karakteristike prekidača koje trebate znati kada ga birate.

Vidi Dizajn i princip rada prekidača u video formatu:

Korisni članci

Kako radi prekidač

Normalan način rada mašine pri nazivnoj ili maloj struji. Radna struja prolazi kroz gornji terminal mašine, kroz ovjesni kontakt, kroz zavojnicu elektromagnetnog okidača, zatim prolazi termički mehanizam oslobađanja i donji terminal stroja. Ako struja prelazi nominalnu vrijednost, aktivira se elektromagnetna ili termička zaštita.

Vrste prekidača

Da bi se zaštitio od prekomjerne struje, stroj koristi termičko oslobađanje kao zaštitu od preopterećenja - ovo je bimetalna uska traka ploče sastavljena od dvije vrste legura s različitim koeficijentima toplinskog širenja.

Kompozitna bimetalna ploča se zagrijava strujom koja teče i savija se prema metalu uz malo širenje. Kada je struja veća od nominalne vrijednosti, tada se ploča s vremenom savija toliko da je ovo savijanje dovoljno da termička zaštita reagira. Vrijeme u kojem oslobađanje reagira ovisi o stupnju viška u odnosu na nazivnu struju.

Sa značajnim povećanjem u odnosu na trenutnu vrijednost, termička zaštita će isključiti mašinu brže nego s malim prekoračenjem vrijednosti. Drugi tip zaštite stroja pokreće se kratkim spojem u opterećenju - ovo je elektromagnetno oslobađanje. Sastoji se od bakrenog namotaja sa metalnim jezgrom. S obzirom na veličinu struje koja prolazi, povećava se i elektromagnetno polje zavojnice, što magnetizira čelično jezgro.

Demonstracija mašinskih mehanizama

Magnetizirano jezgro se privlači, savladavajući silu opruge koja ga drži, gura elektromagnetski zaštitni mehanizam i prekida kontakte. Nazivna struja i nešto veća struja nisu dovoljne da magnetizacija jezgre pokrene mehanizam za otpuštanje. A struja kratkog spoja stvara magnetizaciju jezgra dovoljnu da isključi mašinu za stotinke sekunde ili čak manje.

Zaštita mašine pri različitim preopterećenjima

Mehanizam za termičko oslobađanje neće raditi s malom i kratkom strujom iznad nazivne struje. Ako je trajanje struje duže od nazivne struje, toplinsko oslobađanje će raditi. Vrijeme isključivanja mašine sa termičkom zaštitom može biti do sat vremena.

Mehanizmi prekidača

Vremensko kašnjenje vam omogućava da ne isključite strojeve sa značajnim startnim strujama motora i kratkotrajnim udarima struje. Vremensko-strujna karakteristika termičkih oslobađanja također ovisi o temperaturi okoline. Na povišenim temperaturama termička zaštita će raditi brže nego na hladnoći.

Preopterećenje možete izazvati uključivanjem nekoliko kućanskih aparata - kuhalo za vodu, perilica rublja, klima uređaj, električni štednjak. Kada je preopterećena, mašina se isključuje, ali je nemoguće odmah je uključiti, potrebno je pričekati da se bimetalna ploča ohladi.

Rad mašine u slučaju kratkog spoja

Visoke struje kratkog spoja mogu rastopiti ožičenje ili spaliti izolaciju. Da uštedite električne instalacije, koristite elektromagnetno oslobađanje. U slučaju kratkih spojeva, mehanika elektromagnetnog oslobađanja radi trenutno, štiteći električne ožičenje i nema vremena za zagrijavanje.

Međutim, prilikom otvaranja kontakata pojavljuje se električni luk sa ogromnom temperaturom. Lučni otvor je dizajniran za zaštitu od spaljivanja kontakata i uništavanja kućišta. Strukturno, komora se sastoji od elementa sa setom bakrenih tankih ploča sa malim razmakom.

Elektromagnetna i termička zaštita prekidača

Električni luk koji dodiruje skup ploča kroz bakarnu žicu spojenu na kontakt, raspada se u komade, hladi se i nestaje. U slučaju kratkog spoja stvaraju se plinovi koji izlaze kroz otvore u komori. Da biste ponovo uključili mašinu, morate eliminisati uzrok kratkog spoja ili će se mašina ponovo isključiti.

Krivac kratkog spoja može se utvrditi uzastopnim isključivanjem kućanskih električnih uređaja. Ali ako nakon isključivanja svih uređaja kratki spoj ne nestane, postoji velika vjerojatnost njegovog porijekla u električnom ožičenju. Kratki spoj mogu uzrokovati električni rasvjetni uređaji, koje je također potrebno isključiti.