Контакты
Главный девиз нашей строительной компании!
Строительство дома - важнейшее событие в жизни любого человека. Когда мы строим дом, мы вкладываем не только время и деньги, но и частичку души. Поэтому, жилье всегда будет отражением своего владельца. Дом - это место где мы нужны и желанны, дом - наша крепость и убежище, дом - символ достатка и благополучия.

Як враховуються струми у автоматичних вимикачів

Струм, що проходить через автоматичний вимикач, визначається за відомим законом Ома величиною прикладеної напруги, віднесеного до опору підключеного ланцюга Струм, що проходить через автоматичний вимикач, визначається за відомим законом Ома величиною прикладеної напруги, віднесеного до опору підключеного ланцюга. Це теоретичне положення електротехніки закладено в основу роботи будь-якого автомата.

На практиці напруга мережі, наприклад, 220 вольт підтримується автоматичними пристроями енергопостачальної організації в межах нормативів, обумовлених державними стандартами, змінюється всередині цього діапазону незначно. Вихід його за межі ГОСТ вважається несправністю, аварією.

Автоматичний вимикач врізається в фазний провід електроживлення світильників, розеток та інших споживачів. Коли від розетки живиться спочатку електробритву, а потім миючий пилосос, то в обох випадках через автомат протікає струм по замкнутому контуру між фазою і нулем.

Але, в першому випадку він буде порівняно невеликим, а в другому - значним: ці прилади відрізняються опором. Вони створюють різне навантаження. Її величину постійно відстежують захисту автомата, здійснюючи її відключення при відхиленнях від норми.

Як проходить струм через автоматичний вимикач

Конструктивно автомат створений так, що струм впливає на послідовно розташовані елементи. До них відносяться:

  • клеми підключення проводів з затискними гвинтами;

  • силові контакти з рухомою і стаціонарною частиною;

  • биметаллическая пластина теплового розчеплювача;

  • електромагніт відсічення струмів коротких замикань;

  • з'єднувальні струмопроводи.

Шлях струму через автоматичний вимикач показаний на зображенні умовними стрілками червоного кольору.

Силові рухливі контакти притискаються до нерухомих, створюючи безперервний ланцюг тільки після повороту важеля управління вручну оператором. Обов'язковою умовою включення є відсутність аварійних ситуацій в комутованій схемою. Якщо вони з'являться, то відразу починають працювати захисту на автоматичне відключення. Іншого способу включити автомат не існує.

А ось розірвати ці контакти, знеструмивши подачу потенціалу фази до споживачів, можна двома способами:

  • вручну, повернувши у вихідне положення важіль управління;

  • автоматично від спрацьовування захистів.

Як створюються і працюють конструктивні елементи автоматичного вимикача

силові контакти

Вони, як і вся конструкція автоматичного вимикача, розраховані на передачу строго обмеженої потужності. Перевищувати її не можна, бо у зворотному випадку автомат вийде з ладу - згорить.

Технічною характеристикою, що обмежує максимальну потужність, що проходить через силові контакти, є показник, званий «Гранична відключає здатність». Його позначають індексом «Icu».

Значення граничної відключає здібності автоматичного вимикача задається при його проектуванні зі стандартного ряду струмів, вимірюваного зазвичай в кілоампер. Наприклад, Icu може дорівнювати 4 або 6 або навіть 100 або більше кА.

Ця величина вказується прямо на лицьовій стороні корпусу автомата, як і інші характеристики налаштувань значень струмів.

Отже, через силові контакти показаного на зображенні автомата може безпечно проходити електричний струм від нуля до 4000 ампер. Сам АВ його нормально витримає і відключить при виникненні аварійної ситуації всередині підключеної електропроводки зі споживачами.

З цією метою введено розмежування протікають через силові контакти струмів на:

1. номінальні і робочі;

2. аварійні, що включають перевантаження і короткі замикання.

Що таке номінальний струм автоматичного вимикача

Будь-автомат створюється для роботи при певних технічних умовах. Він повинен надійно забезпечувати проходження робочого струму навантаження, що протікає як по електричній проводці, так і по підключеним споживачам.

При виборі автомата для побутової мережі користувачі часто враховують струмопровідні властивості проводки або тільки потужність електричних приладів, здійснюючи помилку: необхідно комплексно аналізувати обидва ці питання. Бо, вимикач - це автоматичний пристрій, який вже налагоджено під спрацьовування при досягненні певних значень струму.

Коли ці умови ще не настали, а робочий струм через автомат менше. ніж нижня межа відключення, то силові контакти надійно замкнуті. Верхня межа цього робочого діапазону прийнято називати номінальним струмом, позначаючи In.

Показана на зображенні цифра «16» позначає, що проходять через силові контакти струми включно до 16 ампер будуть надійно передаватися автоматичним вимикачем до підключеним споживачам через електричні дроти.

Це функція самого автомата. А у власника електроустановки та обслуговуючого електрика завдання зовсім інша - підібрати правильно автоматичний вимикач під навантаження і проводку в комплексі. Адже при перевищенні цих 16 ампер відбуватимуться відключення від захистів, які налаштовуються на спрацьовування від різних струмів, "прив'язаних" електричними алгоритмами до номінального значення. Детальніше про це читайте тут - Вибір автоматичних вимикачів для квартири, будинку, гаража

Як працюють захисту

Всі струми, великі ніж номінальне значення, призводять до спрацьовування захистів. Їх називають струмами спрацьовування, позначають Iср.

Для автоматичного відключення всередині корпусу автомата змонтовано два види пристроїв, що працюють за різними принципами відключення:

1. нагріву і вигину біметалу з висновком механічної засувки із зачеплення;

2. вибиванням засувки механічним ударом сердечником електромагніта.

тепловий расцепитель

Він працює за рахунок вигину біметалічною складовою пластини при нагріванні від проходить через неї струму, а охолоджується за рахунок відведення тепла в навколишнє середовище.

До цього розчеплювача прикладається теплова енергія, створювана електричним струмом по проходить біметалу. Її величина, як нам відомо з закону Джоуля-Ленца, залежить від:

1. електричного опору кола;

2. сили струму, що протікає;

3. і часу його впливу.

З цих трьох параметрів електричний опір в сталому процесі практично не змінюється. Його враховують тільки при теоретичних розрахунках. При комутаціях навантаження різко змінюється струм. Тому важливіше два інших параметри:

1. величина електричного струму;

2. час його протікання.

їх враховують спеціальними характеристиками , Які називають за цими складовими - времятоковимі.

За силою струму, що протікає через автомат і часу його дії визначають не тільки зону роботи теплового розчеплювача, а й електромагнітної відсічення.

За основу розрахунків беруть величину номінального струму, обраного для конструкції вимикача. Спрацьовування захистів прив'язують до його кратності - відношенню проходить чинного струму до номінального.

Оскільки струмові захисту автоматичного вимикача працюють на перевищення номінального струму, то завжди кратність струмів I / In> 1.

електромагнітна відсічення

Робота захисту заснована на постійному обліку струмів, що проходять по витків обмоток електромагніта. При величині навантажень, які перевищують розрахункове номінальне значення, струми, що протікають в кожному витку, створюють сумарне магнітне поле, яке не здатне подолати силу утримання механічного штока всередині корпусу соленоїда.

Головка рухомого штовхача втягнута всередину, а рухливий силовий контакт автоматичного вимикача надійно притиснутий до стаціонарної частини.

Коли сила проходить струму перевищить номінальний струм уставки, то сумарне магнітне поле, утворене всередині котушки, різко подолає силу утримання штока. Він вистрілює і різким ударом б'є по засувці, висмикує її із зачеплення.

В результаті нанесеного удару рухливий силовий контакт автоматичного вимикача різко відкидається механічної енергією від стаціонарного - електричний ланцюг розривається, а напругу живлення знімається з підключеної схеми.

Як налаштовуються захисту автоматичного вимикача

Щоб автомат чітко витримував номінальний струм, не створюючи помилкових спрацьовувань, його захисту відбудовують на розрахункові величини.

тепловий расцепитель

При виборі нормативної уставки струму враховують характер підключеного навантаження і розраховують за формулою Iуст = kр ∙ k н ∙ In, де kр = 1,1, а k н враховує умови експлуатації. Його встановлюють в межах:

  • 1,1 ÷ 1,3 для ланцюгів з короткочасними перевантаженнями від запуску електродвигунів або подібних пристроїв;

  • 1,1 - у резистивних схем без перевантаження або для роботи схем постійного струму.

Як приклад розглянемо захисну характеристику теплового розчеплювача старого автоматичного вимикача А3120.

На ділянці струму від 1,3 до 10 крат In характеристика представлена ​​кривої «а», спрацьовування проводиться з витримкою часу, що створює резерв роботи підключених електроприладів. Зі збільшенням навантаження час їх відключення скорочується від декількох хвилин до однієї секунди.

При десятикратний навантаженні теплової расцепитель А3120 виводить з роботи силові контакти з часом близько 0,01 секунди з невеликим розкидом параметрів, показаним на графіку зоною світло-червоного кольору. Великі десяти крат зростання робочих струмів не можуть прискорити спрацьовування захисту через механічних властивостей конструкції вимикача.

електромагнітна відсічення

Параметри времятоковой характеристики для електромагнітного органу відсічення теж налаштовуються по номінальному струму. У побутових автоматів ток миттєвого розчеплення поділяють на три класи:

1. В, що лежить в межах 3 ÷ 5 In;

2. З - 5 ÷ 10 In;

3. D - 10 ÷ 20 In.

Для виробничих технічних пристроїв створюються автоматичні вимикачі з класами:

  • А, що спрацьовують при менших струмах, ніж 3In;

  • E і F - при великих кратностях, ніж 20In в різних межах.

Описаний клас роботи вітчизняних автоматів узаконений вимог ГОСТу Р 50345-2010. У іноземних виробників теж застосовується такий поділ миттєвих отсечек, але, стандарти струмів і часи відключення можуть відрізнятися, обумовлюватися нормативами своїх країн або МЕК 60947-2.

Облік класу струмообмеження

Швидкість роботи миттєвих струмових захистів автоматичного вимикача прив'язують до частоті синусоїдальної гармоніки промислової мережі і позначають однією з цифр: 1, 2 або 3. Ця цифра показує частину напівхвилі стандартної гармоніки, під час якої має відбутися відключення.

Автомат з струмообмеження 3 найшвидший - він відпрацює за 1/3 полупериода. Характеристика 2 свідчить про його половині, а 1 - повній довжині напівхвилі.

Умови обмеження струмів, що проходять через автоматичний вимикач

Важливим моментом при експлуатації захистів автоматів, що працюють по струмів навантажень, є облік підключеної до них схеми, яка має вже якимось певним опором. Його величина буде обмежувати роботу відсічення в аварійному режимі, а в якийсь момент не дозволить своєчасно зняти напругу харчування з повреждаемого обладнання.

Прикладом такої ділянки є активний опір обмотки джерела напруги трансформатора з усіма підключеними жилами кабелів і проводами електричної мережі, зібраними на Клемники і затискачах розподільних коробок і щитків аж до контактів квартирної розетки. Її фахівці називають петлею фаза-нуль .

Для обліку його величини при правильному налаштуванні і роботі автоматичного вимикача використовують спеціальні прилади - вимірювачі опору цієї петлі.

Їх завмер дозволяє врахувати поправку, внесену додатковим опором проводів, а значить - точно враховувати струми, що проходять в аварійному режимі через силові контакти і захисту автоматичного вимикача.

Як автоматичний вимикач перевіряється на що проходять через нього струми

Після виготовлення на виробництві до моменту установки в електричну схему продукція будь-якого виробника може транспортуватися на великі відстані або тривалий час зберігатися на складах. За цей час можливе зниження її якості, пов'язане з порушенням технічних характеристик.

Тому автоматичні вимикачі при монтажі в схему до введення її в роботу повинні піддаватися перевірці на справність, яку прийнято називати прогрузкі.

Для цього в електролабораторії збирається спеціальна схема прогрузкі автомата або використовується одна з численних конструкцій стаціонарних або переносних стендів.

Автоматичний вимикач перевіряється по номінальному струмі, вказаною на корпусі. Він повинен довго витримувати його величину.

Потім автомат піддають перевантажень і струмів коротких замикань, які він повинен витримувати при експлуатації. При цьому чітко заміряються і фіксуються:

1. струми спрацьовування захистів теплового розчеплювача і струмового відсічення;

2. часи відключення автомата від моменту імітації аварійної ситуації.

Деякі конструкції автоматів дозволяють регулювати вихідні параметри при прогрузкі. Наприклад, окремі види теплових расцепителей мають гвинтове кріплення, що дозволяє коригувати уставку спрацьовування біметалічної пластини в певних межах.

Все заміряні характеристики фіксуються з високою точністю вимірювальними приладами і заносяться до протоколу перевірки, порівнюються з вимогами ГОСТ. Після їх аналізу видається свідоцтво з висновком про придатність.

Прогрузкі автомата під навантаженням дозволяє виявити шлюб, запобігає випадки можливих пожеж та електричних травм.

Таким чином, струми, що проходять через автоматичні вимикачі, враховуються при проектуванні, виробництві, випробуваннях та експлуатації. Для цього введені терміни, що враховуються вимогами ГОСТ:

  • номінальний струм;

  • перевантаження;

  • струм короткого замикання;

  • струм спрацьовування захисту;

  • час відключення несправності.


Copyright ©
Карта сайта
Все права защищены