Urządzenie i charakterystyka techniczna maszyny elektrycznej

Do wyłączania, przewodzenia i odłączania prądów w obwodzie stosuje się specjalne urządzenie - automatyczny bezpiecznik. Urządzenie pracuje w warunkach określonego czasu lub nietypowych zjawisk w obwodach elektrycznych - zwarć, przepięć.

Cechy i funkcje

Przełącznik jest urządzeniem przełączającym, które chroni linię kablową przed krytycznymi prądami. Pełni następujące funkcje:

• zapobieganie uszkodzeniom żył przewodów, gdy faza lub uziemienie są zamknięte;
• przełączanie sekcji obwodu - włącza i wyłącza poszczególne strefy;
• ochrona przed przeciążeniem, gdy potężny sprzęt jest podłączony do wspólnej sieci;
• wyłączenie zasilania sieciowego w przypadku prądów zwarciowych o wartościach granicznych.

Łączniki obsługiwane są ręcznie za pomocą napędu elektromagnetycznego lub silnika elektrycznego.

Urządzenie maszynowe

Bezpiecznik elektryczny automatyczny jest dostępny w wersjach jedno-, dwu-, trzy- i czterobiegunowych. Produkt zawiera następujące jednostki:

• system kontaktowy - trzystopniowy, dwustopniowy, jednostopniowy;
• system gaszenia łuku - składa się z komór z wąskimi otworami, z siatkami łukowymi lub komorami kombinowanymi;
• zwolnić napęd;
• styki pomocnicze.

Bezpieczniki automatyczne posiadają również wyzwalacze - przekaźniki o działaniu bezpośrednim.

Rodzaje wydań

Maszyna wyposażona jest w dwa rodzaje wyzwalaczy:

• Elektromagnetyczny, który chroni obwód elektryczny przed zwarciami. Wygląda jak cewka z centralnym rdzeniem na sprężynie. Kiedy przepływają prądy, powstaje pole elektromagnetyczne, które przyciąga rdzeń do cewki.
• Termiczne, zapobiegające wpływowi na obwód elektryczny prądów przeciążeniowych. Wykonana jest jako płyta bimetaliczna z dwóch materiałów o różnych współczynnikach rozszerzalności w czasie nagrzewania.

Do przeciążenia dochodzi, gdy na linię wrzucany jest sprzęt elektryczny o obciążeniu wyższym niż dopuszczalne dla tej sieci.

Zasada działania

Urządzenie maszyny zapewnia specyfikę jej działania. Warto zastanowić się nad zasadą działania urządzenia na przykładzie modelu jednobiegunowego:

1. Kabel z linii zasilającej jest podłączony do górnego zacisku, przewody odbiorcze do dolnego zacisku.
2. Aby go włączyć, musisz ustawić uchwyt w górnej pozycji, aby go wyłączyć - w dolnej.
3. W momencie włączenia mechanizm napinający kieruje kontakt ruchomy na stały. Zaczep łączy.
4. Elektromagnes wyzwalający solenoid działa na zasadzie wypychania rdzenia ze środka cewki przez pole elektromagnetyczne.

   

5. Cylindryczny metalowy rdzeń naciska na dźwignię zwalniającą.
6. Dzięki elastycznemu mostkowi cewka styka się z ruchomym elementem. Jego położenie reguluje się gwintowaną śrubą.
7. Styk nieruchomy, rzucony na górną końcówkę, działa jak ogranicznik dla ruchomego. Zamyka również obwód, gdy mechanizm zwalniający jest napięty.
8. Styki są automatycznie wyłączane przy zwiększonym obciążeniu prądem. Przerwę w obwodzie świadczy iskrzenie. Iskry są gaszone przez gaśnicę łukową. Dym i gazy resztkowe są odprowadzane dedykowanym kanałem.
9. Wszystkie etapy działania rdzenia elektromagnetycznego są duplikowane przez wyzwalacz termiczny. Różnica polega na wypychaniu dźwigni z zakrzywioną płytką bimetaliczną.

Im bardziej wzrasta wartość prądu, tym bardziej płyta się wygina.

Normalna operacja

W trybie nieawaryjnym maszyna działa inaczej. Dźwignia sterownicza jest podniesiona, a prąd jest dostarczany do urządzenia przez kabel zasilający. Przewód jest wrzucany do górnego zacisku. Następnie prąd kierowany jest do styków stałych, a stamtąd do ruchomych. Cewka elektromagnesu jest zasilana prądem przez elastyczny kabel. Następnie trafiają do elementu bimetalicznego, stamtąd do zacisku śrubowego na dole, a następnie do obwodu elektrycznego, do którego podłączone jest obciążenie.

Warunki korzystania

Wyłącznik prądu jest dostępny w 5 kategoriach klimatycznych i jest przeznaczony do pracy w następujących warunkach:

• instalacja na wysokości do 1000 m n.p.m.;
• temperatura powietrza zewnętrznego od -40 do +40 stopni, z wyłączeniem szronu i rosy;
• wilgotność względna powietrza 90% (+20 stopni) i 50% (+40 stopni);
• pomieszczenia bez pyłu, agresywne stężenie par i gazów, na ulicy nie ma atmosfery wybuchowej i pyłu;
• montaż na powierzchni, do której nie docierają krople wody, oleje i cząsteczki promieniowania.

Zależność parametrów roboczych przełączników od warunków środowiskowych jest określona w GOST 17516.1-90.

Klasyfikacja urządzeń

Na podstawie klasyfikacji PUE użytkownicy mogą wybrać urządzenia jednej z kategorii.

MAMA

Wyprodukowane bez uwalniania termicznego. Modele nadają się do sieci, do której podłączone są potężne jednostki. Jako zabezpieczenie przed przeciążeniem stosowany jest przekaźnik nadprądowy. Bezpiecznik chroni linię przed przetężeniem w przypadku zwarcia.

Klasa A

Wrażliwe modyfikacje z wyzwalaniem termicznym, gdy prąd jest zwiększony o 30%. Maszyny są różne:

• cewka, która odłącza zasilanie sieci w 0,05 sekundy po przekroczeniu normalnych odczytów;
• element bimetaliczny - wyłącza zasilanie po 20-30 sekundach.

Za pomocą urządzeń organizowane jest połączenie obwodów z półprzewodnikami.

Klasa B

Sprzęt jest odpowiedni, jeśli masz prywatny dom lub mieszkanie. Służy do podłączenia do gniazdka, linii oświetleniowych. Cechuje:

• zadziałanie wyzwalacza elektromagnetycznego, gdy odczyty wzrosną o 200% w 0,015 s;
• uruchamiając bimetalową płytkę po 4-5 sekundach.

Wartość prądu rozruchowego dla takiego urządzenia powinna być minimalna.

Klasa C

Automatyczne urządzenie selektywne może być zasilane w sieci domowej. Jednostka elektromagnetyczna jest wyzwalana, gdy prąd znamionowy jest 5 razy wyższy. Wyzwalanie termiczne aktywuje się po 1,5 sek. Na wejściu używane są urządzenia klasy C.

Klasa D

Służą do organizowania wspólnej linii energetycznej jako zabezpieczenia zapasowego. Są wyzwalane, gdy główne urządzenie nie może odłączyć zasilania w odpowiednim czasie. Wartość prądu elektrycznego musi przekraczać normę 10 razy.

Klasy K i Z

Czas odpowiedzi zależy od rodzaju prądu w sieci przy indukcyjnym typie obciążenia. Prąd przemienny powinien być 12 razy większy niż norma, stały - 18 razy Elektrozawór elektromagnetyczny jest aktywowany po 0,02 s, jednostka grzewcza - gdy prąd wzrasta o 5%.

Charakterystyka bezpieczników automatycznych

Urządzenie różnicowe należy dobrać na podstawie znamionowej granicy wyłączania, liczby biegunów, wskaźnika czasowo-prądowego i znamionowego prądu roboczego.

Znamionowa zdolność wyłączania

Ta maszyna TTX wskazuje zakres, w którym otworzy okablowanie, aby odłączyć zasilanie i konsumentów. Zgodnie ze znamionową zdolnością wyłączania istnieją urządzenia:

• 4,5 kA - stosowany jako ochrona linii energetycznej domu prywatnego. Rezystancja kabla wynosi 0,05 Ohm, limit prądu wynosi 500 A;
• 6 kA - instalowany w sektorze mieszkaniowym lub budynkach użyteczności publicznej o rezystancji 0,04 Ohm i limicie prądu 5,5 kA;
• 10 kA - zabezpiecza instalacje przemysłowe, gdyż w krótkiej linii wyprowadzonej z podstacji występuje prąd do 10 000 A.

Do użytku domowego odpowiednie są modele 6 kA.

Liczba słupów

Zgodnie z tym parametrem możesz ustawić liczbę przewodów do połączenia. Istnieją 4 modyfikacje:

• Pojedynczy biegun. Na wyłącznik można położyć gniazdko i kable zasilające, ale to tylko zabezpieczy przed ogniem. Przewód neutralny jest umieszczony na szynie zerowej omijającej maszynę. Faza zostaje przerwana po wyłączeniu.
• Dwubiegunowy. Odłącz jednocześnie wszystkie przewody od zasilania. Są używane, gdy podłączone jest urządzenie jednofazowe (kocioł, podgrzewacz wody). Maszyna jest do niej podłączona 2 przewodami zasilającymi i 2 przewodami wyjściowymi.
• Trzybiegunowy. Używane, gdy w sieci jest zasilanie trójfazowe lub czterofazowe. Są połączone we wzór trójkąta lub gwiazdy.
• Czterobiegunowy. Urządzenie wymagane na 6 przewodów (3 - fazowe, 3 - ochronne). Dozwolone jest podłączenie 8 kabli (4 - fazowy z przewodem neutralnym, 4 - wychodzące tj. fazowy i zerowy).

Czterobiegunowy służy do zasilania prądem urządzeń przemysłowych.

Wskaźnik czasu i prąducurrent

Kwota, po której urządzenie automatyczne wyłączy sieć przed osiągnięciem punktu krytycznego. Wyzwolenie następuje:

• przez 10 lub więcej ms;
• w 6-10 ms;
• w 2,5-6 ms.

Im wyższa kategoria, tym mniej nagrzewa się kabel sieciowy.

Aktualna ocena pracy

Charakterystyka określająca szybkość reakcji urządzenia, gdy prąd wzrośnie powyżej wartości nominalnej. Na rynku dostępne są modyfikacje:

• 1 i 2A - dostarczają energię elektryczną do niewielkiej liczby urządzeń o łącznej mocy nieprzekraczającej możliwości urządzenia;
• 3A - wersja przemysłowa z trójkątnym podłączeniem trójfazowym;
• 6A, 10A i 16A - stosowane do zasilania poszczególnych pomieszczeń i mieszkań;
• 16A - mają 3 lub 4 bieguny, są instalowane na wejściu z zasilaniem trójfazowym;
• 20A, 25A, 32A - są instalowane w celu ochrony mieszkań z dużą ilością sprzętu AGD;
• 40A, 50A, 63A - urządzenia dużej mocy dla linii przemysłowych i budowlanych.

Użyj modyfikacji 25A dla mieszkania na wejściu.

Automat na 6, 16, 40 lub 20 amperów produkowany jest w zamkniętej lub otwartej obudowie, montowany na ścianie, w specjalnej niszy lub w sposób kombinowany. Po zainstalowaniu w szafie sterowniczej jest mocowany na szynie DIN. Producenci produkują modele z mechanicznymi elementami złącznymi lub bez nich.

Cechy bezpieczników elektronicznych i ograniczników prądu

Bezpiecznik starszego typu nagrzewa się pod wpływem prądu. Niektórzy użytkownicy umieszczają zworkę dla maszyny w osłonie. Masywny produkt zakłóca normalną pracę sprzętu i powoduje pożar.

Do wielokrotnej ochrony stosowany jest bezpiecznik elektroniczny o następujących funkcjach:

• samoleczenie obwodu po wyeliminowaniu źródła awarii;
• przywrócenie sieci po interwencji człowieka.

Urządzenia mogą powiadamiać o awariach za pomocą sygnałów dźwiękowych i świetlnych.

Drugą opcją ochrony jest ogranicznik prądu. W tym celu stosuje się jednomodułowy generator prądu stałego. Wielkość ograniczenia jest ustalana przez producentów. Nie podniesie się nawet w przypadku zwarcia części lub całej linii.

Stabilizatory z tyrystorami i czujnikami prądu włączają się wraz ze wzrostem obciążenia. Tyrystor rowkuje obwód tak, że napięcie wyjściowe wynosi zero.

Ile wyłączników można użyć

W jednym panelu elektrycznym nie wolno instalować wyłącznika różnicowoprądowego sieci grupowej o wartości większej niż 30 mA.PUE nie zabrania podłączenia kilku maszyn, pod warunkiem, że nie ma upływu prądu. Przed rozpoczęciem pracy należy obliczyć wyciek grupowy.

1. Zmierz rzeczywisty wskaźnik za pomocą rezystora zmiennego.
2. Oblicz wartość teoretyczną na podstawie klauzuli 7 PUE - dla obciążenia 1 A na 1 m kabla przypada 0,4 mA i 10 μA.

Aby znaleźć odpowiednią ilość RCD, będziesz potrzebować:

1. Podłączając np. 3 wyłączniki RCD 16 A, dodaj wartości każdy.
2. Pomnóż otrzymaną wartość przez 0,4 mA.
3. Oblicz długość przewodu zgodnie ze schematem mieszkania i pomnóż przez 10 μA.
4. Zsumuj wartości i znajdź wyciek.

Klauzula 7.1.83 PUE informuje, że maksymalny upływ nie powinien przekraczać maksymalnego limitu prądu różnicowego RCD, który wynosi 10 mA.

Ile przewodów można podłączyć do jednej maszyny?

Do urządzenia można podłączyć nie więcej niż 2-3 przewody o tym samym przekroju. Jeśli na desce rozdzielczej znajduje się jeden RCD i dwie automaty, zorganizowane są 2 linie. W przypadku różnicy w przekrojach kabli wykonuje się skręt i zaciska.

Jeżeli nie ma możliwości łączenia żył do rozdzielnicy, są one skręcane w puszce i do maszyn doprowadzane są 1-2 kable. Szyna DIN wymaga zainstalowania modułowych zacisków zatrzaskowych i zasilania z przełączników. Takie rozwiązanie zapewnia dodatkową przestrzeń w skrzynce rozdzielczej.

Wyłącznik przy wejściu do mieszkania lub domu zapewnia bezpieczeństwo domowej sieci elektrycznej. Urządzenie terminowo wyłącza zasilanie po przekroczeniu określonego progu parametrów. Ochrona ta zapobiega wypadkom, awariom sprzętu AGD i obrażeniom użytkownika.