Întrerupător de circuit

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 28 martie 2021; verificările necesită 6 modificări .

Comutator automat  - un dispozitiv de comutare a contactelor (mecanic sau electronic) capabil să pornească curenții , să-i conducă și să-i oprească în condiții normale în circuit, precum și să pornească, să mențină o perioadă de timp nominală (specificată) și să oprească automat curenții. în condiții anormale normalizate în circuit, cum ar fi curenții de scurtcircuit [1] [2] .

Istoria invențiilor

Întrerupătorul a fost inventat de omul de știință american Charles Grafton Page în 1836. Primul design de întrerupător a fost descris de Edison în 1879, în timp ce sistemul său comercial de alimentare folosea siguranțe . Designul întreruptoarelor moderne a fost brevetat de compania elvețiană Brown, Boveri & Cie în 1924.

Rolul în circuitul electric

Întrerupătorul este proiectat pentru a proteja circuitul electric de suprasarcină și curenți de scurtcircuit. Principala diferență față de legătura fuzibilă este posibilitatea utilizării repetate și stabilitatea valorii de prag setată (punct de referință) de funcționare.

Clasificare

GOST

GOST 9098-78 stabilește următoarea clasificare a întrerupătoarelor:

  1. După natura curentului circuitului principal : curent continuu; curent alternativ; curent continuu și alternativ.Curenții nominali ai circuitelor principale ale comutatoarelor proiectate să funcționeze la o temperatură ambientală de +40 ° C trebuie să respecte GOST 6827. Curenții nominali pentru circuitele principale ale comutatorului sunt selectați din intervalul: 6,3; zece; 16; douăzeci; 25; 32; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500; 2000; 4000; 6300 A. În plus, pot fi produse întrerupătoare pentru curenții nominali ai circuitelor principale ale întrerupătoarelor: 1500; 3000; 3200 A.Curenții nominali ai declanșărilor de supracurent ale întrerupătoarelor de circuit destinate funcționării la o temperatură ambientală de +40 °C trebuie să respecte GOST 6827.Curenții nominali de declanșări de curent maxim sunt admisi: 15; 45; 120; 150; 300; 320; 600; 1200; 1500; 2000; 3000; 3200 A.
  2. Prin proiectare : întrerupător de circuit de aer ( îng.  Air Circuit Breaker, prescurtat ASV ) de la 800 A la 6300 A, un întrerupător într-o carcasă turnată (din  engleză  -  "MCCB") de la 10 A la 2500 A, întreruptoare modulare (din  engleză ) .  -  „MSV”) de la 0,5 A la 125 A.
  3. După numărul de poli ai circuitului principal: unipolar; bipolar; tripolar; cu patru poli.
  4. Prin prezența limitării curentului: limitarea curentului; nelimitativ.
  5. Pe tipuri de declanșări: cu declanșare de curent maxim; cu eliberare independentă; cu declanșare la subtensiune sau la zero tensiune.
  6. După caracteristica de întârziere a declanșatoarelor de supracurent: fără întârziere; cu o întârziere independentă de curent; cu o întârziere invers dependentă de curent; cu o combinație a acestor caracteristici.
  7. Prin prezența contactelor libere ("contacte bloc") pentru circuitele secundare: cu contacte; fără contacte.
  8. După metoda de conectare a conductoarelor externe: cu conexiune spate; cu conexiune frontala; cu conexiune combinată (cleme superioare cu conexiune spate și cleme inferioare cu conexiune frontală sau invers); cu conexiune universală (față și spate).
  9. După tipul de instalare: debroșabil cu contacte de conectare; staționar.
  10. După tipul de limită: selectiv, neselectiv.
  11. După tipul de acționare: cu manual; cu motor; cu primavara.
  12. În funcție de prezența și gradul de protecție a întreruptorului de influențe ale mediului și de contactul cu părțile sub tensiune ale întreruptorului și părțile sale mobile situate în interiorul carcasei (în conformitate cu cerințele GOST 14255) .
Întrerupător selectiv

În standardele URSS și ale Rusiei, întreruptoarele selective  sunt întreruptoare cu întârziere (0,25-0,6 secunde) la întrerupere (a se vedea articolul „Tăierea curentului ”) [3] . Astfel de întrerupătoare, în combinație cu întrerupătoare cu întrerupere instantanee la treapta inferioară, permit construirea declanșării selective în scurtcircuit.

Întreruptoarele selective principale în conformitate cu standardul german DIN VDE 0641-21 au și o funcție de selectivitate, dar o realizează într-un mod diferit.

Dispozitiv

  • machetă întrerupător

  • Dispunerea întreruptorului: contactele deschise.

  • Dispunerea întreruptorului: contactele închise.

Întreruptoarele automate sunt cu un, doi, trei sau patru poli și au următoarele componente structurale: sistem de contact principal, sistem de stingere a arcului , antrenare dispozitiv de declanșare, declanșare (întrerupător, întrerupătoare), contacte auxiliare (opțional).

Sistemul de contact poate fi în trei trepte (cu contacte principale, intermediare și cu arc), în două trepte (cu contacte principale și cu arc) și cu o etapă (când se utilizează cermet).

Sistemul de stingere a arcului poate consta din camere cu fante înguste sau camere cu jgheaburi de arc. Dispozitivele combinate de stingere a arcului - camere cu fante în combinație cu un jgheab de arc - sunt utilizate pentru stingerea arcului la curenți mari.

Pentru fiecare versiune a întreruptorului, există un curent limitator de scurtcircuit, care este garantat că nu va duce la defectarea întreruptorului. Depășirea acestui curent poate provoca arderea sau sudarea contactelor. De exemplu, pentru serii populare de mașini de uz casnic cu un curent de declanșare de 6-50 A, limita de curent este de obicei 1000-10.000 A.

Întrerupătoarele automate sunt fabricate cu acționare manuală și motorizată, în versiune staționară sau demontabilă.

Acționarea întreruptorului este folosită pentru pornire, oprire automată și poate fi cu acțiune manuală directă și la distanță (electromagnetică, pneumatică etc.).

Întreruptoarele de circuit au relee cu acțiune directă numite întrerupătoare.

Eliberatori

Declanșatoarele (întrerupătoarele) sunt elemente electromagnetice, electronice, de microprocesor sau termobimetalice care servesc la declanșarea întreruptorului printr-un mecanism de declanșare liberă în caz de scurtcircuit, suprasarcini și pierderi de tensiune în circuitul primar (direct: elemente electromagnetice și termobimetalice; sau indirect). printr-o eliberare electromagnetică independentă separată: electronică și microprocesor).

Mecanismul de declanșare liberă constă din pârghii, zăvoare, culbutori și arcuri de deschidere și este conceput pentru a deschide instantaneu întrerupătorul de circuit (indiferent de poziția elementului de comutare: imposibilitatea de a menține întrerupătorul în poziția de pornire atunci când declanșarea este declanșată). ), precum și pentru a elimina reînchiderea întreruptorului pentru o închidere scurtă cu o comandă de închidere pe termen lung.

Declanșare electromagnetică (închidere)

Eliberarea instantanee este un solenoid (7) al cărui miez mobil poate acţiona şi mecanismul de eliberare. Curentul care trece prin comutator trece prin înfășurarea solenoidului și face ca miezul să se retragă atunci când este depășit pragul de curent. Declanșarea instantanee, spre deosebire de declanșarea termică, funcționează foarte rapid (fracții de secundă), dar cu un curent mult mai mare depășind: de 2 ÷ 10 ori valoarea nominală, în funcție de tip (întrerupătoarele se împart în tipuri (clase) A , B, C și D în funcție de sensibilitatea eliberării instantanee). Începând cu anii 1970, întrerupătoarele de curent ridicat au folosit declanșatoare electronice (de exemplu, întrerupătoarele de circuit domestice din seria Electron, unele tipuri de întreruptoare automate din seria A-37, VA) și, mai recent, declanșatoarele bazate pe microprocesor (unități de protecție bazate pe microprocesoare) [3] [4] .

Eliberare termică

Este o placă bimetală (5) încălzită printr-un curent care curge. Când curentul trece peste valoarea admisă, placa bimetalică se îndoaie și activează mecanismul de declanșare. Timpul de funcționare depinde de curent ( caracteristica timp-curent [5] ) și poate varia de la secunde la ore. Curentul minim la care trebuie să funcționeze declanșatorul termic [6] este de 1,45 ori curentul de setare al declanșatorului termic. Setarea curentului de funcționare se face în timpul procesului de fabricație cu șurubul de reglare (6). Spre deosebire de o siguranță, un întrerupător este gata pentru următoarea utilizare după ce placa sa răcit. Rolul unei declanșări termice poate fi îndeplinit de o declanșare electromagnetică (instantanee) echipată cu o întârziere hidraulică de declanșare. Astfel de întrerupătoare se disting prin siguranță la incendiu, deoarece nu au un element încălzit (placă bimetală).

O placă bimetală este o bandă de două benzi metalice cu coeficienți diferiți de dilatare termică . În întrerupător, acesta acționează ca o declanșare termică. Cele două benzi nu sunt topite împreună și sunt de obicei ținute împreună la un capăt prin lipire sau sudură. Celelalte capete sunt fixate nemișcate. Placa bimetalica este conectata in serie cu sarcina din circuit. Ca urmare a încălzirii sale cu un curent electric , placa se îndoaie spre metal cu un coeficient de dilatare liniar mai mic. În cazul unei suprasarcini, îndoirea plăcii asigură declanșarea întreruptorului [7] .

Oprire

Declanșarea poate fi instantanee sau întârziată. În funcție de timpul de deplasare propriu t s , o (intervalul din momentul în care parametrul controlat a depășit valoarea setată pentru acesta, până la începutul divergenței contactului), se disting întrerupătoarele normale (t s , o \u003d 0,02-1 s). ), comutatoare cu întârziere (selectivă) și întrerupătoare de mare viteză (t s , o < 0,005 s).

Întreruptoarele normale și selective nu au un efect de limitare a curentului. Comutatoarele de mare viteză, precum siguranțele, au un efect de limitare a curentului, deoarece opresc circuitul înainte ca curentul din acesta să atingă valoarea I y .

Întreruptoarele selective permit protecția selectivă a rețelelor prin instalarea întrerupătoarelor cu diferite întârzieri: cele mai mici la consumator și crescând treptat către sursa de alimentare.

Caracteristici

Curent de declanșare (întrerupere) instantanee

Conform GOST R 50345-2010 (clauza 5.3.5), întrerupătoarele de curent alternativ de uz casnic sunt împărțite în următoarele tipuri (clase) în funcție de curentul de declanșare instantaneu:

  • tip B : peste 3 I n la 5 I n inclusiv (unde I n  este curentul nominal) (utilizat pentru a proteja liniile de iluminat sau liniile lungi)
  • tip C : peste 5 I n până la 10 I n inclusiv (utilizat pentru a proteja grupurile de prize sau liniile cu consumatori cu curenți de pornire măriți)
  • tip D : peste 10 I n până la 20 I n inclusiv (utilizat pentru protejarea transformatoarelor sau liniilor cu consumatori cu curenți mari de pornire)

Întreruptoarele industriale pot fi de următoarele tipuri:

  • tip L : peste 8 I n
  • tip Z : peste 4 I n
  • tip K : peste 12 I n

Pentru producătorii europeni, clasificarea poate diferi ușor. În special, există un tip suplimentar A (peste 2 I n la 3 I n ).

ABB are întreruptoare cu curbe K (8 - 14 I n ) și Z (2 - 4 I n ) conforme cu IEC 60947-2.

Testarea întreruptoarelor

Caracteristicile întreruptoarelor sunt verificate în încercări de tip (stabilitatea marcajului; fiabilitatea șuruburilor, a pieselor conductoare și a conexiunilor; fiabilitatea bornelor pentru conductorii externi; protecția împotriva șocurilor electrice; dispozitive de izolare electrică; creșterea temperaturii (test de 28 de zile); rupere. caracteristică; durabilitate mecanică și de comutare; scurtcircuit; rezistență la șocuri mecanice și la impact; rezistență la căldură; rezistență anormală la căldură și foc; rezistență la coroziune).

Versiuni

  • Întrerupător în cutia de siguranțe din plută

  • Întrerupător de protecție cu 3 poli pentru montare directă

  • Întrerupătoarele utilizate în SUA

  • Întrerupătoare de fabricație sovietică

Întrerupător modular

unu 2 2 3 patru 5 6 7 opt 9

Un întrerupător proiectat pentru curenți mici are acum cel mai adesea un design modular, care este proiectat pentru a fi montat pe o șină DIN . Interiorul MCB este prezentat în figura din dreapta. Pornirea și oprirea se face cu o pârghie (1), firele sunt conectate la bornele cu șurub (2). Zavorul (9) fixează corpul întreruptorului pe șina DIN și permite, dacă este necesar, să îl scoateți cu ușurință (pentru a face acest lucru, trageți zăvorul introducând o șurubelniță plată în bucla de blocare). Circuitul este comutat prin contacte mobile (3) și fixe (4). Contactul mobil este încărcat cu arc, arcul asigură forța de apăsare a contactelor în starea de pornire și deconectarea rapidă a acestora atunci când clichetul mecanismului de deblocare este rupt prin intermediul uneia dintre cele două declanșări: termică (5) sau electromagnetică (7). ). În timpul separării contactelor , poate apărea un arc electric , astfel încât contactele au o formă specială și sunt situate lângă jgheabul arcului (8).

Vezi și

Note

  1. ↑ GOST IEC 60050-441-2015. Dicţionar electrotehnic internaţional. Partea 441. Echipamente de comutare, echipamente de control și siguranțe
  2. ↑ GOST R 50345-99, secțiunea 3.1.4
  3. ↑ 1 2 Manual de montaj instalatii electrice / ed. A. Dorofeyuk, A. Khechumyan. - M .: Energie, 1976.
  4. ↑ Ajutor | Ajutor . Consultat la 21 aprilie 2014. Arhivat din original pe 23 aprilie 2014.
  5. ↑ https://www.asutpp.ru/vremya-tokovaya-harakteristika-avtomaticeskogo-vyklyuchatelya.html Arhivat 21 aprilie 2021 la Wayback Machine Caracteristica timp-curent a unui întrerupător de circuit
  6. ↑ Pentru un timp care nu depășește 1 oră (la I n ≤ 63 A) sau 2 ore (la I n > 63 A). GOST R 50345-99, secțiunea 8.6.1.
  7. ↑ http://electricalschool.info/spravochnik/apparaty/770-ustrojjstvo-avtomaticeskogo.html Arhivat 18 iulie 2011 la Wayback Machine Electrical School. Dispozitiv întrerupător

Literatură

  • IEC 60947-2:2016. Aparatură de comutare și control de joasă tensiune. Partea 2: Întrerupătoare. Ediția 5.0. — Geneva: IEC, 2016‑06.
  • IEC 60898-1:2015. accesorii electrice. Întrerupătoare pentru protecția la supracurent pentru instalații casnice și similare. Partea 1: Întrerupătoare pentru funcționare în curent alternativ. Ediția 2.0. — Geneva: IEC, 2015‑03.
  • IEC 60898-2:2016. accesorii electrice. Întrerupătoare pentru protecția la supracurent pentru instalații casnice și similare. Partea 2: Întrerupătoare pentru funcționare AC și DC. Ediția 2.0. — Geneva: IEC, 2016‑08.
  • IEC 60934:2013. Întrerupătoare pentru echipamente (CBE). Ediția 3.2. — Geneva: IEC, 2013‑01.
  • IEC 60050-442:1998. Vocabular Electrotehnic Internațional. Partea 442: Accesorii electrice. Ediția 1.0. — Geneva: IEC, 1998‑11.
  • GOST R 50030.2-2010 (IEC 60947-2:2006). Echipamente de distribuție și control de joasă tensiune. Partea 2. Comutatoare automate.
  • GOST R 50345-2010 (IEC 60898-1:2003). Echipamentul este electric de dimensiuni mici. Întrerupătoare pentru protecție la supracurent pentru uz casnic și similar. Partea 1. Întrerupătoare automate pentru curent alternativ.
  • GOST IEC 60898-2-2011. Întrerupătoare pentru protecția împotriva supracurentului instalațiilor electrice de uz casnic și similar. Partea 2. Întrerupătoare automate pentru curent alternativ și continuu.
  • GOST R 50031-2012 (IEC 60934:2007). Întrerupătoare automate pentru echipamente electrice (AVO).
  • GOST IEC 60050-442-2015. Dicţionar electrotehnic internaţional. Ch. 442. Accesorii electrice.
  • Kharechko Yu. V. Dispozitive de protecție cu design modular. - M .: ABB Industry and Stroytekhnika LLC, 2008. - 336 p.
  • Kharechko Yu. V. Scurt dicționar terminologic pentru instalații electrice de joasă tensiune. Partea 5// Supliment la revista „Biblioteca Inginerului Protecției Muncii”. - 2017. - Nr 2. - 160 p.
  • Echipamente Pishchur A.P. în exploatare. Repararea, modernizarea sau înlocuirea completă a întrerupătoarelor? // Revista „Știri de inginerie electrică”. - 2010. - Nr. 4 (64).
  • Pishchur A.P. Întrerupătoare automate moderne // Revista Energo-Info. - SRL „AZBUKA ELECTRICITY” (reprezentanța oficială a TERASAKI), 2012. - Nr. 1 (60).
  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice