Zasada działania wyłącznika: urządzenie i zakres, wyłącznik

Zapewniając ochronę sieci energetycznej przed wszelkiego rodzaju awariami, stosuje się różne urządzenia i mechanizmy. Wśród nich znajdują się automatyczne przełączniki, które zapobiegają poważnym awariom elektrycznym i chronią urządzenia gospodarstwa domowego przed uszkodzeniem. Aby zrozumieć zasadę działania wyłącznika, musisz zrozumieć jego konstrukcję i parametry techniczne.

Typy podstawowe

Zewnętrznie element to niewielka konstrukcja wykonana z żaroodpornego tworzywa sztucznego, z przodu której znajduje się specjalny wyłącznik, a z tyłu zatrzask. Na górze i na dole znajdują się zaciski śrubowe. W zależności od cech konstrukcyjnych i urządzenia wyłączniki można podzielić na następujące typy:

1. Modele instalacji - wyposażone w plastikową skrzynkę, która pozwala na zastosowanie ich we wszystkich mieszkaniach bez obawy porażenia prądem.
2. Agregaty uniwersalne - nie posiadają takiej samej ochrony jak poprzednia wersja, dlatego są używane tylko w specjalnych warunkach, wyposażając sprzęt dystrybucyjny.
   instagram viewer
3. Szybkie przełączniki - charakteryzują się niesamowitą szybkością reakcji na problemy w obwodzie elektrycznym. Według producentów prędkość wynosi 5 milisekund.
4. Urządzenia opóźnione - szybkość reakcji waha się od 10 do 100 milisekund.
5. Selektywny - charakteryzują się obsługą regulacji trybu wyłączania.
6. Modele elektryczne prądu wstecznego - zdolny do działania tylko wtedy, gdy kierunek prądu zmienia się w pewnym zakresie.
7. Części spolaryzowane - wyłączyć ten odcinek obwodu, w którym zauważono znaczny skok natężenia prądu.
8. Niespolaryzowane - działają jak poprzednie odmiany, ale nie ograniczają się do jednego kierunku prądu.

Jeśli chodzi o prędkość wyłączania, określa ją zasada działania maszyny, a także odpowiednie warunki wyłączenia określonej sekcji. Tworzą je urządzenia elektryczne i elementy ograniczające prąd.

Zasada działania i urządzenie

Zasada działania, konstrukcja i inne cechy wyłącznika są określone przez zakres działania i zadania, do których jest przeznaczony. Sprzęt jest włączany i wyłączany zarówno ręcznie, jak i za pomocą specjalnego napędu.

Pierwsza opcja rozruchu jest dostępna w modelach ochronnych, które działają przy natężeniu do 1000 amper. Charakteryzują się dużą zdolnością przełączania, która w żaden sposób nie zależy od intensywności ruchu klamki. W sytuacji awaryjnej wyłącznik samoczynnie odłącza obwód, co prowadzi do uruchomienia mechanizmu zwalniającego.

Nieodzownym elementem jednostki jest wydanie. Jego zadaniem jest kontrolowanie właściwości eksploatacyjnych określonego odcinka obwodu i oddziaływanie na wyłącznik w nieprzewidzianych okolicznościach. Ponadto wydanie jest w stanie zdalnie wyłączyć maszynę, co jest ważne podczas obsługi złożonych i wydajnych obwodów. Istnieją takie rodzaje podobnych elementów:

1. Elektromagnetyczny - zdolny do ochrony obwodu okablowania przed zwarciami.
2. Termiczne - zapobiegają skutkom intensywnych skoków natężenia prądu.
3. Mieszany.

Na rynku dostępne są również przełączniki półprzewodnikowe, które charakteryzują się łatwą regulacją i stabilnymi ustawieniami. Stosowane są w obwodach elektrycznych budynków mieszkalnych i domków letniskowych.

Jeśli konieczne jest podłączenie obwodu bez podłączenia do sieci, można zrezygnować z wyłączników bez wyzwalaczy. Obecnie na rynku dostępne są setki modeli i typów przełączników, które nadają się do różnych środowisk pracy i nie boją się superintensywnego użytkowania. Poszczególne serie wytrzymują maksymalne obciążenia i nie boją się wpływów środowiska.

Wybierając odpowiedni wyłącznik, należy najpierw zapoznać się z dołączoną do niego dokumentacją. Umożliwi to znalezienie najlepszej opcji dla Twojej sieci domowej.

Cechy konstrukcyjne

Zajmując się zasadą „maszyny”, ważne jest, aby wiedzieć o głównych elementach, z których się składa. Większość modeli działa na podstawie takich węzłów:

1. System zwalniania.
2. Połączenia kontaktowe.
3. Węzeł kontrolny.
4. Urządzenie do gaszenia łuku.
5. Wydania.

Układ stykowy to połączenie styków statycznych i dynamicznych, które są zamknięte w specjalnej obudowie. Styki dynamiczne są utrzymywane przez zawiasy na trzonie rękojeści. Ich zadaniem jest realizacja jednorazowego odłączenia odcinka obwodu.

Urządzenie do gaszenia łuku jest umieszczone na dwóch biegunach i jest przeznaczone do przechwytywania łuku i jego chłodzenia. Ze względu na swoją konstrukcję mechanizm jest komorą gaszenia łuku z dejonową siatką płyt. Jeśli chodzi o system odsprzęgania, jest to element zawiasu z trzema lub czterema ogniwami. Za jego pomocą następuje natychmiastowe zwolnienie i wyłączenie układu styków. Zastosowania obejmują zarówno urządzenia ręczne, jak i automatyczne.

Zadaniem wyzwalacza elektromagnetycznego jest wyłączenie całego układu w przypadku zwarcia. Z założenia jest to zwykły elektromagnes ze specjalnym haczykiem. Niektóre modele mogą mieć hydrauliczny układ hamulcowy. Istnieje inny rodzaj uwalniania - termiczny. Ogniwo to mała metalowa płytka, która odkształca się pod wpływem podwyższonego poziomu napięcia i inicjuje proces wyłączania.

Elementy półprzewodnikowe to czujnik pomiarowy, magnes i skrzynka przekaźnikowa. Magnes działa na cały system, a czujnik pomiarowy składa się z transformatora AC lub wzmacniacza DC.

Większość modeli urządzeń ochronnych wyposażona jest w wyzwalacze działające w oparciu o termopary chroniące przed przetężeniem, a także cewki magnetyczne zapobiegające zwarciom domknięcia.

Konstrukcje ochronne składają się z kilku elementów umieszczonych wewnątrz lub na zewnątrz maszyny. Należą do nich wszelkiego rodzaju wyzwalacze i styki, napędy do zdalnego sterowania, urządzenia sygnalizacyjne i czujniki automatycznego wyłączania.

Tryby działania

Podczas normalnej pracy wyłącznik przekazuje prąd o natężeniu prądu, które odpowiada normalnemu poziomowi. Energia elektryczna wykorzystywana do obsługi urządzenia jest dostarczana do górnego terminala. Z kolei zacisk ten współdziała ze stykiem statycznym, który przekazuje prąd do styku dynamicznego, metalowego przewodnika i bezpośrednio do cewki elektromagnesu.

W tej cewce energia elektryczna zaczyna płynąć przez wyzwalacz termiczny, a następnie przenika przez zacisk na dole urządzenia ochronnego. W przypadku znacznego przepięcia lub zwiększonego ryzyka zwarcia wyłącznik automatycznie zatrzymuje pracę sieci.

Jeśli w obwodzie wystąpi przeciążenie, element działa na innej zasadzie. Zjawisko to obserwuje się przy silnym wzroście natężenia prądu w danym obszarze, kilkukrotnie przekraczającym dopuszczalną wartość. W kontakcie z wyzwalaczem termicznym prąd ten zaczyna go deformować, co staje się sygnałem do wyłączenia maszyny.

Ten rodzaj ochrony nie jest w stanie działać natychmiast, ponieważ proces deformacji płyty zajmuje trochę czasu i wymaga odpowiedniego ogrzewania. Szybkość wyłączania zależy od nadmiaru prądu w chronionym obszarze i trwa od kilku sekund do godziny. Dzięki takiemu opóźnieniu niepotrzebne przestoje maszyny spowodowane minimalnymi i krótkimi przepięciami są praktycznie wykluczone. W większości przypadków przepięcia te występują podczas uruchamiania urządzeń elektrycznych o wysokich prądach rozruchowych.

Jeśli chodzi o wskaźniki, przy których zaczyna działać element termiczny, są one regulowane przez specjalną część i są regulowane nawet podczas produkcji elementu. Najlepszą opcją jest wartość 1,1-1,5 razy większa od normalnej liczby.

Należy również wziąć pod uwagę fakt, że w budynkach o podwyższonych temperaturach wyłącznik może wadliwe działanie, ponieważ w takich warunkach blacha bardzo się odkształca szybciej. W zimnym otoczeniu wszystko dzieje się w odwrotnej kolejności – przełącznik nie reaguje zbyt długo na skoki napięcia.

Odpowiedź zwarciowa

Nowoczesne przełączniki są w stanie zabezpieczyć sieć nie tylko przed przepięciami i przeciążeniami, ale także przed częstymi zwarciami. Jak wiadomo, takie incydenty zwiększają natężenie prądu do temperatury, w której rozpoczyna się proces topienia izolacji okablowania. Ale taki incydent pociąga za sobą niebezpieczne konsekwencje i może doprowadzić do sytuacji pożarowej. Aby uniknąć powstawania zwarć, musisz na czas wyłączyć prąd. Do tych celów używany jest przełącznik.

Urządzenie składa się z cewki elektromagnesu i rdzenia, który jest mocowany za pomocą małej sprężyny. Kiedy pojawia się nieoczekiwany wzrost mocy, indukcja magnetyczna zaczyna rosnąć. W związku z tym styki są natychmiast otwierane, a dopływ prądu elektrycznego do chronionego obszaru jest zawieszony. Element elektromagnetyczny włącza się w ciągu kilku milisekund i zapobiega zapaleniu się izolacji.

Po rozłączeniu styków powstaje między nimi łuk o temperaturze do 3 tys. stopnie. Oczywiście urządzenia gospodarstwa domowego nie są w stanie wytrzymać skutków takiego reżimu temperaturowego, dlatego są ochronne maszyny dodatkowo wyposażone są w element gaszenia łuku, który przypomina skrzynkę wykonaną z metalu dokumentacja.

Przydatne porady

Jeśli uruchomienie sprzętu elektrycznego było spowodowane zwarciem, przywrócenie energii elektrycznej nie będzie możliwe bez wyeliminowania przyczyny awarii. Często problem pojawia się, gdy jakiś sprzęt AGD jest uszkodzony, dlatego po to, aby wszystko zwrócić do ich miejscach, wystarczy odłączyć uszkodzone urządzenie od sieci, a następnie uruchomić ponownie przełącznik. Po pomyślnym wykonaniu takiego zadania system powinien ponownie działać. A jeśli tak się nie stanie, będziesz musiał zwrócić się o pomoc do specjalistów i określić pierwotne źródło awarii.

W obliczu problemu częstego odłączania elementów ochronnych nie ma potrzeby spieszyć się z zakupem nowego urządzenia o wyższym natężeniu prądu - problem z tego nie zniknie. Rzeczywiście, na etapie instalowania przełączników brany jest pod uwagę przekrój drutu, dlatego w okablowaniu nie pojawi się zbyt wysoki prąd.

Aby ustalić przyczynę awarii i dalsze działania, powinieneś zadzwonić do specjalisty, ale nie próbuj robić wszystkiego sam. W większości przypadków samodzielne działania nie dają dobrych rezultatów, a czasem prowadzą do katastrofalnych konsekwencji.

Niestety sytuacje pożarowe zdarzają się zbyt często i często są spowodowane zaniedbaniem konsumentów, którzy nie przestrzegają podstawowych zasad postępowania z urządzeniami elektrycznymi i ogólnie z energią elektryczną. Ale o wiele mądrzej jest zapobiegać skutkom pożaru, niż gorzko żałować tego, co stało się później.

A jeśli w niedawnej przeszłości zabezpieczenie przed zwarciem i przeciążeniem było realizowane przez klasyczne bezpieczniki od porcelana z wymiennymi wkładkami, a także korki, dziś jest to rozwiązywane za pomocą zautomatyzowanego ekwipunek. Wybierając taki element, musisz wcześniej zapoznać się z jego charakterystyką techniczną i kompatybilnością z konkretnym obwodem. Wysokiej jakości automatyczne urządzenie zabezpieczające będzie w stanie uratować sprzęt AGD przed uszkodzeniem, a dom przed zagrożeniem pożarowym.