380 V võimsuse automaatse masina arvutamine: omadused, tööpõhimõte ja kolmefaasilise lüliti valik

Kaasaegsed süsteemid elektrijuhtmete kaitsmiseks läbipõlemise ja süttimise eest hõlmavad kaitselülitite kasutamist ja jagunevad vastavalt võrgu tüübile ühefaasiliseks ja kolmefaasiliseks. Erasektoris kasutatakse enamikul juhtudel teist tüüpi seadmeid, nii et õige muutub asjakohaseks. automaatse masina arvutamine 380-voldise võimsuse jaoks, tagades elektriseadmete kasutamise töökindluse ja vastupidavuse võrgud.

Eesmärk ja töö

Esimese automaatse seadme, mis oli mõeldud elektriahela kaitsmiseks liigvoolude eest, leiutas elektromagnetismi uuriv Ameerika teadlane Charles Grafton Page 1836. aastal. Kuid alles 40 aastat hiljem kirjeldas Edison sarnast disaini. Kaasaegne kaitseseadmete tüüp patenteeriti 1924. aastal. Corporation Brown, Boveri & Cie Šveitsist.

Disainiuuenduseks on saanud korduvkasutatavus tänu võimalusele lülitada moodul sisse, kui see ühe nupuvajutusega käivitatakse. Eelised kaitsmetega võrreldes olid vaieldamatud, samas kui masina täpsus oli palju parem. Seadme kasutamisel 380-voldises võrgus katkestatakse kõik faasid korraga. See lähenemine väldib signaalitasemete moonutamist ja ülepinget.

Kolmefaasilise kaitselüliti otsene eesmärk on liini lahtiühendamine, kui selles tekib lühis või kui seadmed ületavad voolutarbimist. Kaitsemoodulid kuuluvad lülitusseadmete rühma ja tänu oma lihtsale konstruktsioonile on kasutusmugavus kasutuse ja töökindluse tõttu kasutatakse neid laialdaselt nii majapidamises kui ka tööstuslikus energeetikas võrgud. Tavaliselt kasutab seade käsitsi juhtimist., kuid mõned tüübid on varustatud elektromagnetilise või elektrimootoriga ajamiga, mis võimaldab neid kaugjuhtida.

Mõned kasutajad eeldavad ekslikult, et masin kaitseb sellega ühendatud seadmeid, kuid tegelikult see nii ei ole. See ei reageeri kuidagi sellega ühendatud seadmete tüüpidele ja tüüpidele ning selle toimimise ainus põhjus on ülekoormus ja liigvoolu ilmnemine. Samal ajal, kui masin ei ühenda liini lahti, hakkab elektrijuhtmestik soojenema, mis kahjustab seda või isegi süttib.

Automaatkaitsemooduli valik on seotud elektriliini võimega taluda teatud suurusjärgu voolu, mis on otseselt seotud kaabli materjali ja selle ristlõikega. Teisisõnu, mooduli valimisel on peamiseks parameetriks võimsus või maksimaalne vool, mis viib masina tööle.

Kaitsemooduli disain

Vaatamata erinevate tootjate pakutavale laiale tootevalikule on kaitselülitite konstruktsioonid üksteisega sarnased. Seadme korpus on valmistatud dielektrikust, vastupidav temperatuuridele ega toeta põlemist. Esipaneelil on käsitsi juhthoob, samuti peamised tehnilised omadused.

Struktuurselt koosneb korpus kahest poolest, mis on poltidega kokku kinnitatud. Selle keskel on järgmised elemendid:

1. Ühendusklemmid – mõeldud usaldusväärse ühenduse tagamiseks sissetulevate ja väljuvate elektriliinidega.
2. Liikuv ja fikseeritud väljundvõimsus – neid kontakte kasutatakse koormusahela sulgemiseks või avamiseks toiteahelaga.
3. Sädekustutuskamber - kontaktide äkilisel avanemisel tekib nende vahele piisavalt suure võimsusega kaar, mis võib kahjustada mooduli elemente. Seetõttu kasutatakse selle kustutamiseks spetsiaalset kambrit, mis koosneb malelaua mustriga paigaldatud vertikaalsetest plaatidest. Neid läbiv säde kaotab oma jõu ja kustub seejärel täielikult.
4. Termiline ja elektromagnetiline vabastamine - see on nende reaktsioon elektriliini parameetrite muutustele, mis viib kaitseseadme tööle.
5. Kangi lüliti - kasutatakse käsitsi kangi ja kraan sulgeb sisse- ja väljalasketorustiku.
6. Reguleerimiskruvi – määrab mooduli läve. Tehases seadistatav.
7. Gaasi väljalaskekanal - sädeme kustutamisel muundatakse soojusenergia gaasiks, mis eemaldatakse seadmest spetsiaalselt selleks ette nähtud labürindi kaudu.

Just vabastuste konstruktsioonid tagavad kaitselüliti peaaegu hetkelise väljalülitumise. Elektromehaaniline kontakt reageerib kaitstud ahelas voolu tekkimisele, mille parameetrid ületavad nimiväärtust. Vabastuse konstruktsioonis on südamikuga induktiivpool, mille asend fikseeritakse vedruga ja see on juba ühendatud liikuva toitekontaktiga. Solenoidi mähised on koormusega järjestikku ühendatud. Termovabastus on kahe erineva soojusjuhtivusega metalli kokkupressitud riba (bimetallplaat).

Tööpõhimõte

Pärast toite- ja koormuse elektriliinide ühendamist kolmefaasilise masinaga lülitatakse see sisse, liigutades kangi ülemisse asendisse. Selle tulemusena haakub hoob läbi riivi kontaktkontaktiga. Moodustunud ühendus tagatakse liigutatava kontaktrühma nihutamisega nende hoidiku suhtes.

Tavaolukorras läbib vool jõu ja liikuva kontakti kontakti. Siis läheb see bimetallplaadile ja solenoidi mähisele ning sealt juba klemmile ja masinaga ühendatud koormusele.

Kui läbi lüliti hakkab voolama vool, mille väärtus ületab lubatud väärtuse, hakkab bimetallplaat soojenema. Metallide erineva soojuspaisumise tõttu see paindub, katkestades lõpuks kontakti. Voolu tugevus, mille juures ühendus katkeb, sõltub plaadi paksusest. Termomagnetilist vabastust iseloomustab aeglane töö, kuigi see suudab tuvastada isegi väikseid vooluväärtuse muutusi. Selle reguleerimine toimub tehases, muutes plaadi ja liikuva kontakti vahelist kaugust. Selleks kasutatakse reguleerimiskruvi.

Kuid voolu korral, mis suurendab koheselt selle väärtust, on bimetallplaadi reaktsioonikiirus äärmiselt madal, seetõttu kasutatakse sellega ka solenoidi. Tavalises olekus surutakse südamik vedru abil välja ja see sulgeb masina kontakti. Signaali ebanormaalse väärtuse korral mähise pööretes suureneb kiiresti magnetväli, mille vood tõmbavad südamikku sissepoole, ületades vedru tegevuse ja see viib vooluringi katkemiseni.

Elektromagnetiline vabastus vallandub sekundi murdosa jooksul, samas kui see ei reageeri vooludele, mis veidi ületavad nimiväärtusi. Samaaegselt kogu kolmefaasilise liini lahtiühendamisega langetatakse ka hoob, mis tuleb koormuse ühendamiseks võrguga taas ülemisse asendisse viia.

Seadme omadused

3-faasilise masina õige valik ei seisne mitte ainult selle töötingimuste kindlaksmääramises, vaid ka sellega ühendatava võimsuse ja koormuse tüübi osas. Valesti valitud mooduli võimsus põhjustab elektrijuhtme kaitse halvenemist, samas võib selline seade ise muutuda hädaolukorra allikaks.

Kuid hoolimata sellest, kui oluline on valida õige võimsus, iseloomustavad automaatseid seadmeid ka muud tehnilised parameetrid, mis nende tööd mõjutavad. Peamised on järgmised:

• tööpinge - määrab väärtuse, mille juures kaitselüliti töötab ilma selle parameetreid halvendamata (tavaliselt on lubatud langus vahemikus 15%);
• nimivool - parameeter, mis on otseselt seotud võimsusega, tähistab voolu piirväärtust, mille juures kaitsemoodul käivitub;
• energiatarve - automaatseadmed on väikese võimsusega seadmed;
• vastupidavus - näitab masina garanteeritud sisse- ja väljalülitamistsüklite arvu;
• minimaalne ja maksimaalne töötemperatuur - vahemik, milles kaitsemooduli tehnilised parameetrid ei muutu;
• nominaalne katkestusvõime - suurim koormuse väärtus, mille juures kaitselüliti suudab liini katkestada, säilitades samal ajal selle töövõime;
• reageerimisaeg - määrab intervalli, mille jooksul koormus elektriliinist lahti ühendatakse;
• aeg-voolu karakteristik - jagatud klassideks, millest igaüks vastab hetkelise väljalülitusvoolule (näiteks tüüpi C kasutatakse nimiväärtust 5-10 korda ületava voolu korral).

Automaatseid seadmeid iseloomustavad lisaks tehnilistele parameetritele ka kvaliteedinäitajad. Kõige levinumad on ajami tüüp, välisjuhtmete ühendamise meetod, väljalülituskonstruktsioon ja muud.

Võimsuse valik

3-faasilise kaitselüliti vajaliku võimsuse määramiseks on kaks võimalust. Samal ajal üks täiendab teist ega välista seda. Esimene meetod on seotud tarbitud energia ja koormuse koguväärtuse leidmisega ning teine ​​- juhtmestiku ristlõikega.

Lähtudes määratlusest, et masin ei kaitse seadmeid, vaid juhtmeid, peate valima võimsuse, keskendudes viimase parameetritele. See on tõsi, kuid ainult seni, kuni võrgu uuendamine on planeeritud. Näiteks olemasolev juhtmestik majas on 1,5 ruutmeetrit. Tehniliste kirjelduste kohaselt on selle läbimõõduga vaskjuhtmestik võimeline taluma pikaajalist voolu, mis ei ületa 10 amprit. Sellest lähtuvalt ei tohiks masina väljundiga ühendatud seadmete maksimaalne samaaegne energiatarbimine ületada 3,8 kW. See väärtus saadakse võimsuse leidmise lihtsast valemist - P = U * I, kus:

• P on maksimaalne lubatud energiatarve, W;
• U - kolmefaasilise võrgu pinge, 380 volti;
• I on maksimaalne vool, mida juhtmestik talub, A.

Saadud arv näitab, et liiniga samaaegselt ühendatud kogukoormus ei tohiks ületada seda väärtust, s.t. kui lülitate 2 kW katla sisse, ei juhtu midagi kohutavat. Kuid kui selle liiniga on ühendatud 3 kW elektriahi, siis juhtmestik ei pea vastu ja süttib, seetõttu õnnetuse vältimiseks on vaja paigaldada 10 A automaat, mis võimaldab liini laadida vaid kuni 2,2 kW.

Kolmefaasilise masina kasutamise eeliseks on see, et sellega saab korraga ühendada kolm liini, kusjuures nimivoolu väärtus määratakse kõigi faaside võimsuste summeerimisel. Seega on 380-voldise masina puhul see 6,6 kW ja "kolmnurga" tüüpi koormuse ühendamise korral - 11,4 kW. See tähendab, et kui antud näite puhul ei ole võimalik liini eraldada kaitseseadme erinevate faaside väljunditele, peate ostma 6 A.

Kui plaanite juhtmestikku uuendada või kasutada paksu kaablit, saab arvutuse teha koormuse energiatarbimise põhjal. Näiteks kui iga faasi koormus ei ületa 4 kW, arvutatakse nimivool võimsuste summana pluss 15–20% varust (I = 4 * 3 = 12 A + varu = 14 A), seega sobivaim seade oleks sel juhul masin 16. A.

Nüansid arvutamisel

Võimsuse leidmise lihtsustamiseks on tavaks kasutada marginaalina mitte protsenti, vaid korrutamist teguriga. See lisaarv loetakse võrdseks 1,52-ga.

Praktikas on aga harva võimalik kõiki kolme faasi võrdselt laadida, seega kui üks liinidest tarbib palju energiat, kaitselüliti nimiväärtuse arvutamine toimub vastavalt võimsusele see faas. Sel juhul võetakse arvesse tarbitud energia suurim väärtus ja korrutatakse see koefitsiendiga 4,55 ja siis saab seda teha ilma tabeleid kasutamata.

Seega võetakse võimsuse arvutamisel ennekõike arvesse elektrijuhtmestiku parameetreid ja seejärel kaitstud elektriseadmete automaatmasina tarbitud energiat. Siin võetakse arvesse elektripaigaldiste (PUE) paigaldamise reeglite õiget märkust, mis näitab, et paigaldatud kaitselüliti peab kaitsma kõige nõrgemat keti osa.