DC megszakítók: mik ezek és hol használják? Megszakítók napelemes erőművek rövidzárlat elleni védelmére Egyenáramú megszakítók.

Az egyenáramú megszakítók a terhelés alatti áramkör leválasztására szolgálnak. A vontatási alállomásokon a kapcsolók a 600 V-os tápvezetékek kikapcsolására szolgálnak túlterhelés és rövidzárlati áram esetén, valamint az egyenirányító egységek fordított áramának kikapcsolására visszatüzelés vagy a szelepek meghibásodása esetén (vagyis belső rövidzárlatok párhuzamos működés során). egységek).

Az elektromos ív automatikus kapcsolókkal történő kioltása a levegőben történik az ívoltó kürtökön. Az ív meghosszabbítható mágneses fúvással vagy keskeny résekkel rendelkező kamrákban.

Az áramkör megszakítása és az elektromos ív kialakulásának minden esetben az ív természetes felfelé mozgása történik az általa felmelegített levegő mozgásával együtt, azaz termikus robbanás.

Főleg használt nagy sebességű megszakítók.

Rizs. 1. Áram és feszültség oszcillogramja a zárlati áram kikapcsolásakor: a - lassú működésű kapcsolóval, b - nagy sebességű kapcsolóval

A rövidzárlati áram vagy túlterhelés megszakító általi kikapcsolásához szükséges teljes T idő három fő részből áll (1. ábra):

T = t o + t 1 + t 2

ahol t0 az az idő, amikor az áram a leválasztott áramkörben a beállított áram értékére emelkedik, azaz arra az értékre, amelynél a megszakító leválasztó eszköze kiold; t1 a kapcsoló saját leállási ideje, azaz az aktuális beállítás elérésének pillanatától a kapcsoló érintkezőinek szétválásáig eltelt idő; t2 - ív égési idő.

Az áram emelkedési ideje a t0 áramkörben az áramkör paramétereitől és a kapcsoló beállításától függ.

A t1 belső leállási idő a kapcsoló típusától függ: nem gyors kapcsolók esetén a belső leállási idő 0,1-0,2 mp, nagy sebességű kapcsolóknál 0,0015-0,005 mp.

A t2 ívégetési idő a kapcsolt áram nagyságától és a megszakító ívoltó berendezéseinek jellemzőitől függ.

A lassú működésű kapcsoló teljes leállási ideje 0,15-0,3 másodperc, a nagy sebességű kapcsolóé 0,01-0,03 másodperc.

A rövid belső leállási ideje miatt a nagy sebességű kapcsoló korlátozza a zárlati áram maximális értékét a védett áramkörben.

A vontatási alállomásokon nagy sebességű egyenáramú megszakítókat használnak: VAB-2, AB-2/4, VAT-43, VAB-20, VAB-20M, VAB-28, VAB-36 és mások.

VAB-2 kapcsoló polarizált, azaz csak egy irányban reagál az áramra - előre vagy hátra, a kapcsoló beállításától függően.

ábrán. A 2. ábra egy egyenáramú kapcsoló elektromágneses mechanizmusát mutatja.

Rizs. 2. A VAB-2 kapcsoló elektromágneses mechanizmusa: a - a kapcsoló szakasza, b - a VAB-2 kapcsoló érintkezőinek kopási határai, (A - a rögzített érintkező minimális vastagsága 6 mm, B - a mozgóérintkező minimális vastagsága 16 mm); 1 - tartótekercs, 2 - mágneses áramkör, 3 - kapcsolótekercs, 4 - mágneses armatúra, 5 - felső acélgerenda, 6 - armatúra, 7 - fő tekercs, 8 - kalibráló tekercs, 9 - U alakú mágneses áramkör, 10 - áramvezető tekercs kimenet, 11 - állítócsavar, 12 - sönt lemez, 13 - rugalmas csatlakozás, 14 - ütköző, 15 - armatúra kar, 16 - az armatúra kar tengelye, 17 - fix érintkező, 18 - mozgó érintkező, 19 - érintkezőkar, 20 - tengelyes érintkezőkar, 21 - tengely görgővel, 22 - reteszelő kar, 23 - kioldó rugók, 24 - rúd, 25 - állítócsavarok, 26 - konzol, 27 - tartótekercs mag

A 15 horgonykar (2. ábra, a) egy 16 tengely körül forog, áthaladva a felső acélgerendán 5. A 15 kar két szilumin pofából álló alsó részébe egy 6 acél horgony van befogva, a A felső részen van egy 20 tengellyel rendelkező távtartó hüvely, amely körül a duralumínium lemezekből álló 19 érintkezőkar forog.

Az érintkezőkar tetején egy mozgatható 18 érintkező, alul pedig egy 13 rugalmas csatlakozású rézsaru található, melynek segítségével a mozgatható érintkező a 7 főáramtekercshez és azon keresztül a kivezetéshez kapcsolódik. 10. Az érintkezőkar aljára mindkét oldalon 14 ütközők vannak rögzítve, a jobb oldalon pedig egy acél tengely található 21 görgővel, amelyre az egyik oldalon két kioldórugó 23 van rögzítve. a kioldórugókat 25 állítócsavarokkal rögzítjük egy 26 konzolban, fixen egy acélgerendára 5.

Lekapcsolt helyzetben a karrendszert (armatúra kar és érintkezőkar) a 23 rugók leválasztásával forgatják a 16 tengely körül, amíg a 6 armatúra meg nem áll az U alakú mágneses áramkör bal rúdjában.

A kapcsoló 3 kapcsolója és 1 tekercsének tartása a saját egyenáramú szükségleteiből kapja az áramot.

A kapcsoló bekapcsolásához először az 1. tartótekercs áramkörét, majd a 3. forgótekercs áramkörét kell zárni. Mindkét tekercsben az áram irányának olyannak kell lennie, hogy az általuk létrehozott mágneses fluxusok a jobb oldalon összeadódnak. a 9 mágneses áramkör magjának rúdja, amely a forgatótekercs magjaként szolgál; akkor a 6. armatúra a kapcsolótekercs magjához vonzódik, azaz „Be” állásba kerül. Ebben az esetben a 20 tengely a 19 érintkezőkarral együtt balra fordul, a 23 kioldórugók megnyúlnak, és hajlamosak a 19 érintkezőkart a 20 tengely körül forgatni.

Amikor a kapcsolót kikapcsolják, a 4 mágneses armatúra az eszterga tekercs magjának végén fekszik, és amikor a kapcsolót bekapcsolják, az eszterga- és tartótekercs teljes mágneses fluxusa vonzza a mag végét. A 4 mágneses armatúra 24 rúd segítségével egy 22 reteszelőkarhoz van csatlakoztatva, amely megakadályozza, hogy az érintkezőkar elforduljon addig, amíg a mozgó érintkező meg nem ütközik a rögzített érintkezővel. Ezért a fő érintkezők között rés marad, amely a 24 rúd hosszának változtatásával állítható, és 1,5-4 mm-nek kell lennie.

Ha eltávolítja a feszültséget a forgótekercsről, csökkennek a 4 armatúrát vonzott helyzetben tartó elektromágneses erők, és a 23 rugók a 22 reteszelőkar és a 24 rúd segítségével letépik az armatúrát a forgótekercs magjának végéről. és forgassa el az érintkezőkart, amíg a főérintkezők be nem záródnak. Következésképpen a főérintkezők csak a kapcsolótekercs áramkörének kinyitása után záródnak.

Ily módon megvalósul a VAB-2 kapcsolók szabad kioldásának elve. A 4 mágneses armatúra (más néven szabadkioldó armatúra) és a kapcsolótekercs magjának vége között a kapcsoló bekapcsolt helyzetében 1,5-4 mm-en belül kell lennie.

A vezérlőáramkör rövid távú áramimpulzust biztosít a kapcsolótekercshez, amelynek időtartama elegendő ahhoz, hogy az armatúrát „Be” helyzetbe mozdítsa. Ezt követően a kapcsolótekercs áramkör automatikusan megnyílik.

A szabad kioldás megléte a következő módon ellenőrizhető. A főérintkezők közé egy papírdarabot helyeznek, és a kontaktor érintkezőjét lezárják. A kapcsoló be van kapcsolva, de amíg a kontaktor érintkezője zárva van, a főérintkezők nem záródnak, és a papírdarab szabadon eltávolítható az érintkezők közötti résből.Amint a kontaktor érintkezője nyitva van, a mágneses armatúra leszakadt a forgótekercs mag végéről és a főérintkezők záródnak. Ebben az esetben a papírdarab az érintkezők közé kerül, és nem távolítható el.

A kapcsoló bekapcsolásakor jellegzetes kettős kopogás hallatszik: az első az armatúra és a kapcsolótekercs magjának ütközéséből, a második a zárt főérintkezők ütközéséből.

A kapcsoló polarizációja magában foglalja az áram irányának kiválasztását a tartótekercsben a főáram tekercsben lévő áram irányától függően.

Annak érdekében, hogy a kapcsoló kikapcsolja az áramkört, amikor az áram iránya megváltozik, a tartótekercsben az áram irányát úgy kell megválasztani, hogy a tartótekercs és a főáram tekercs által létrehozott mágneses fluxusok egybeesjenek irányban a kapcsolótekercs magjában. Ezért, ha az áram előrefelé folyik, a főáramkör árama segít a kapcsoló bekapcsolt helyzetben tartásában.

Vészhelyzetben, amikor a főáram iránya ellentétes irányúra változik, a bekapcsoló tekercs magjában a főáram tekercs által keltett mágneses fluxus iránya megváltozik, azaz a főáram tekercs mágneses fluxusa megváltozik. a tartótekercs mágneses fluxusa ellen irányuljon, és a főáram bizonyos értékénél a bekapcsoló tekercs magja lemágnesezve lesz, és a kioldó rugók kioldják a megszakítót. A teljesítményt nagymértékben meghatározza, hogy míg a kapcsolótekercs magjában a mágneses fluxus csökken, addig a főáram tekercs magjában a mágneses fluxus nő.

Annak érdekében, hogy a kapcsoló kikapcsolja az áramkört, amikor az áram a beállított áram fölé emelkedik előrefelé, a tartótekercsben az áram irányát úgy kell megválasztani, hogy a tartótekercs mágneses fluxusa a bekapcsolási magban legyen. A tekercs a főáram tekercs mágneses fluxusa ellen irányul, amikor előremenő áram folyik rajta. Ebben az esetben a főáram növekedésével a forgatótekercs mag lemágnesezése növekszik, és a főáram bizonyos értékénél, amely megegyezik a beállított áramerősséggel vagy meghaladja azt, a kapcsoló kikapcsol.

A beállító áramot mindkét esetben a tartótekercs áramértékének változtatásával és a δ1 rés változtatásával szabályozzuk.

A tartótekercs áramértékét a tekercssel sorba kapcsolt járulékos ellenállás értékének változtatásával szabályozzuk.

A δ1 rés megváltoztatása megváltoztatja a főáram tekercs mágneses fluxus ellenállását. A δ1 rés csökkenésével a mágneses ellenállás csökken, és ennek következtében a leválasztó áram nagysága csökken. A δ1 rést a 11-es beállítócsavar segítségével módosítjuk.

A 14 ütközők és a 15 armatúra kar orca közötti δ2 rés a kapcsoló bekapcsolt helyzetében a főérintkezők zárásának minőségét jellemzi, és 2-5 mm-en belül kell lennie. Az üzem 4-5 mm-nek megfelelő δ2 résű kapcsolókat gyárt. A δ2 rés mérete határozza meg a 19 érintkezőkar elfordulási szögét a 20 tengely körül.

A δ2 rés hiánya (a 14 ütközők érintkeznek a 15 armatúra kar orcájával) azt jelzi, hogy a fő érintkezők között gyenge vagy nincs érintkezés. A 2-nél kisebb vagy 5 mm-nél nagyobb δ2 hézag azt jelzi, hogy a főérintkezők csak az alsó vagy a felső élnél érintkeznek. A δ2 rés kicsi lehet az érintkezők nagy kopása miatt, amelyeket ebben az esetben ki kell cserélni.

Ha az érintkezők méretei megfelelőek, akkor a δ2 rést úgy kell beállítani, hogy a teljes kapcsolószerkezetet a kapcsolókeret mentén mozgatják. A mechanizmus mozgatásához ki kell oldani a két csavart, amelyek a mechanizmust a kerethez rögzítik.

A fő érintkezők közötti távolság kikapcsolt helyzetben 18-22 mm legyen. A 2000 A névleges áramerősségű kapcsolók főérintkezőinek megnyomásának 20-26 kg, a 3000 A névleges áramerősségű kapcsolóknál pedig 26-30 kg tartományban kell lennie.

ábrán. A 2. b ábra a mozgatható kapcsolórendszert mutatja az érintkezési kopási határérték megjelölésével. A mozgó érintkező akkor tekinthető elhasználtnak, ha a B méret 16 mm-nél kisebb, a rögzített érintkezőt pedig akkor, ha az A méret kisebb, mint 6 mm.

ábrán. A 3. ábra a VAB-2 kapcsoló részletes vezérlési diagramját mutatja. Az áramkör biztosítja a rövid távú impulzus ellátását a kapcsolótekercs számára, és nem teszi lehetővé az ismételt bekapcsolást, ha a bekapcsológombot hosszabb ideig lenyomják, azaz védelmet nyújt a „csengetés” ellen. A tartótekercs folyamatosan áramlik.

A kapcsoló bekapcsolásához nyomja meg az „On” gombot, ezzel lezárva a K kontaktor és a blokkoló RB tekercseinek áramkörét. Ebben az esetben csak a kontaktor aktiválódik, amely lezárja a VK kapcsolótekercs áramkörét.

Amint az armatúra „Be” állásba kerül, a BA kapcsoló záróblokk érintkezői záródnak, és a törésérintkezők kinyílnak. Az egyik blokkérintkező megkerüli a K kontaktor tekercsét, ami megszakítja a kapcsolótekercs áramkörét. Ebben az esetben a teljes hálózati feszültség az RB blokkoló relé tekercsére kerül, amely aktiváláskor ismét megkerüli a kontaktor tekercset az érintkezőivel.

A kapcsoló visszakapcsolásához ki kell nyitnia a bekapcsológombot, majd újra be kell zárnia.

Az egyenáramú tartótekerccsel párhuzamosan csatlakoztatott CP kisülési ellenállás a túlfeszültség csökkentését szolgálja a tekercskör nyitásakor. A LED állítható ellenállása lehetővé teszi a tartótekercs áramának megváltoztatását.

A tartótekercs névleges árama 110 V feszültségnél 0,5 A, a forgató tekercs névleges árama azonos feszültség mellett és mindkét szakasz párhuzamos bekötése esetén 80 A.

Rizs. 3. Elektromos áramkör a VAB-2 kapcsoló vezérléséhez: Ki. - lekapcsoló gomb, DK - tartótekercs, SD - kiegészítő ellenállás, CP - kisülési ellenállás, BA - kapcsolóblokk érintkezői, LK, LZ - piros és zöld jelzőlámpák, Be. - bekapcsoló gomb, K - kontaktor és érintkezője, RB - blokkoló relé és érintkezője, VK - bekapcsoló tekercs, AP - automatikus kapcsoló

Az üzemi áramkörök feszültségingadozása a névleges feszültség -20%-a és +10%-a között megengedett.

Az áramkör VAB-2 kapcsolóval történő kikapcsolásának teljes ideje 0,02-0,04 másodperc.

Az ív oltása, amikor a megszakító terhelés alatt megszakad, az ívoltó kamrában mágneses robbantással történik.

A mágneses szórótekercs általában sorba van kötve a kapcsoló fix főérintkezőjével, és a fő áramvezető gyűjtősín tekercse, amelynek belsejében acélszalagból készült mag található. Ahhoz, hogy a mágneses mezőt az ívképződés területén az érintkezőkre koncentráljuk, a kapcsolók mágneses szórótekercsének magjában pólusdarabok vannak.

Az ívoltó kamra (4. ábra) egy azbesztcementből készült lapos doboz, amelyen belül két hosszanti válaszfal található 4. A kamrában egy 1 kürt van beépítve, amelyen belül a kamra forgástengelye halad át. Ez a kürt elektromosan egy mozgó érintkezőhöz csatlakozik. A másik 7 kürt egy rögzített érintkezőre van felszerelve. Az ív gyors átmenetének biztosítása érdekében a mozgó érintkezőről az 1. kürtre, a kürt távolsága az érintkezőtől legfeljebb 2-3 mm lehet.

Az 5 mágneses szórótekercs erős mágneses terének hatására a 2 és 6 érintkezők közötti szétkapcsoláskor fellépő elektromos ív gyorsan ráfújódik az 1 és 7 kürtökre, meghosszabbodik, lehűl a beáramló légáram és a cső falai. kamra a válaszfalak közötti szűk résekbe, és gyorsan kialszik. Javasoljuk, hogy kerámia csempét helyezzenek be a kamra falaiba az ívoltó zónában.

Az 1500 V-os és nagyobb feszültségű kapcsolók ívelnyomó kamrái (5. ábra) a 600 V-os feszültségű kamráktól térnek el nagyobb teljes méretükben, valamint abban, hogy a külső falakban vannak lyukak a gázok kiszabadulásához, valamint további mágneses robbanóeszközök.

Rizs. 4. A VAB-2 kapcsoló ívelnyomó kamrája 600 V feszültséghez: 1 és 7 - kürtök, 2 - mozgó érintkező, 3 - külső falak, 4 - hosszanti válaszfalak, 5 - mágneses szórótekercs, 6 - rögzített érintkező

Rizs. 5. A VAB-2 kapcsoló ívelnyomó kamrája 1500 V feszültséghez: a - kamra kialakítás, b - ívelnyomó áramkör további mágneses robbantással; 1 - mozgó érintkező, 2 - rögzített érintkező, 3 - mágneses szórótekercs, 4 és 8 - kürtök, 5 és 6 - segédkürt, 7 - segédmágneses befúvó tekercs, I, II, III, IV - az ív helyzete az ív alatt oltási folyamat

A kiegészítő mágneses robbantó berendezés két 5. és 6. segédkürtből áll, amelyek közé egy 7 tekercs csatlakozik, az ív meghosszabbodásával a segédkürtökön és a tekercsen keresztül záródni kezd, amely a rajta átfolyó áram következtében további mágneses robbanást hoz létre. Minden kamra kívül fémrúdfedelekkel rendelkezik.

A gyors és stabil ívoltáshoz az érintkezési eltérésnek legalább 4-5 mm-nek kell lennie.

A kapcsolótest nem mágneses anyagból - szilumin - készült, mozgó érintkezőhöz van kötve, ezért üzem közben teljes üzemi feszültség alatt van.

Automata nagy sebességű DC kapcsoló VAT-42

Az egyenáramú megszakítók működése

Működés közben figyelni kell a fő érintkezők állapotát. Névleges terhelés mellett a köztük lévő feszültségesésnek 30 mV-on belül kell lennie.

Az érintkezőket drótkefével (kefekefe) kell megtisztítani az oxidtól. Amikor megereszkedik, reszelővel távolítják el, de az érintkezőket nem szabad reszelni, hogy visszaállítsák eredeti lapos formájukat, mert ez gyors kopáshoz vezet.

Az ívoltó kamra falait rendszeresen meg kell tisztítani a réz- és szénlerakódásoktól.

Egyenáramú kapcsoló vizsgálatakor a tartó- és kapcsolótekercsek házhoz viszonyított szigetelését, valamint az ívoltó kamra falainak szigetelési ellenállását ellenőrzik. Az ívelnyomó kamra szigetelését úgy ellenőrizzük, hogy a fő mozgó és rögzített érintkezők közé feszültséget kapcsolunk zárt kamrával.

A kapcsoló javítás vagy hosszú távú tárolás utáni üzembe helyezése előtt a kamrát 10-12 órán keresztül 100-110 ° C hőmérsékleten szárítani kell.

Száradás után a kamrát a kapcsolóra szerelik, és a kamra két pontja között mérik a szigetelési ellenállást, amelyek a mozgó és rögzített érintkezőkkel szemben helyezkednek el, amikor azok nyitva vannak. Ennek az ellenállásnak legalább 20 mOhmnak kell lennie.

A kapcsolóbeállítások kalibrálása a laboratóriumban történik egy 6-12 V névleges feszültségű kisfeszültségű generátortól kapott áram segítségével.

Az alállomáson a megszakítókat a terhelési áram vagy terhelési reosztát segítségével 600 V névleges feszültségen kalibrálják. Az egyenáramú kapcsolók kalibrálására egy 0,6 mm átmérőjű, 0,6 mm átmérőjű, 300 fordulatú PEL-huzal kalibrációs tekercsét lehet javasolni, amely a főáram tekercs magjára van szerelve. Az egyenáramot a tekercsen átvezetve az árambeállítási érték a kapcsoló kikapcsolásának pillanatában az amper-fordulatok száma alapján kerül meghatározásra. A korábban gyártott első változat kapcsolói olajcsappantyúval különböznek a második változat kapcsolóitól.

• 0,4 kV
• kapcsoló
• biztosíték

31/75. oldal

4-13. DC HÁLÓZATI VÉDŐK 24 V-IG NÉVLETI FESZÜLTSÉGRE

A kis teljesítményű, legfeljebb 24 V feszültségű egyenáramú áramkörök túláram elleni védelmére egypólusú megszakítókat használnak (4-40. ábra), 2-50 A névleges egyenárammal. Ugyanolyan méretben készülnek, és az időkésleltetésük fordítottan függ az áramerősségtől minden olyan áram esetén, amely nagyobb, mint a határáram, amely a névleges áram és a névleges áram 120-130%-a között van.

Rizs. 4-40. Egyenáramú megszakító 50 A, 24 V-hoz.

A névleges áram 200%-ának megfelelő áramerősségnél a késleltetés a különböző változatoknál 25-80 másodperc hideg állapotból történő fűtéskor és legalább 5 másodperc a névleges árammal történő felmelegedés után. A megszakítási kapacitás 10,00 A 10 A-ig terjedő kioldási névleges áram mellett, és 1500 A nagyobb névleges áramerősségű változatoknál. 10 000 indítás garantált élettartama.

A kialakítás jellegzetessége a szabad kioldás hiánya, ami bizonyos esetekben célszerű, mivel lehetővé teszi a gép zárt állapotban tartását a túláram jelenléte ellenére.

Amikor a fogantyú „be” állásban van, az 1 mozgatható érintkező mindig a 2 rögzített érintkezőhöz van nyomva egy 8 csap segítségével, amelyre egy 9 rugó hat. Ebben az esetben a 3 blokk összenyomja a 4 rugót. tartása annak köszönhető, hogy az 5 foga a 7 termobimetál lemez 6 foga mögé ugrott. Túlterheléskor a termobimetál lemez meggörbül, az 5 és 6 fogak kioldódnak, és ha a fogantyú nincs bekapcsolt helyzetben, akkor leállás történik, mivel a 4 rugó hatására a fogantyú kikapcsolt helyzetbe kerül, és a benne található 8 csap kinyitja az érintkezőt.

4-14. FÉLGYORS MŰKÖDÉSŰ AUTOMATA GÉP AB-45-1/6000

Automatikus AB-45-1/6000 750 V feszültséghez, 6 000 A DC áramerősséghez - egypólusú, elektromágneses meghajtással, nyitó kioldással és maximális pillanatnyi kioldással 6 000-12 000 A állítható beállítással. Nagy teljesítményű, főként kohászati ​​egyenáramú berendezések védelmére fejlesztették ki. A gép alapvető kinematikai diagramja megközelítőleg megegyezik az univerzális gépekével; azonban a saját válaszideje lecsökken, amihez induktív sönttel ellátott maximális kioldást alkalmaznak (4-41. ábra).

Rizs. 4-41. Maximális kioldás induktív sönttel az AB-45-1/6000 automatikus megszakítóhoz 6000 I, 750 V DC esetén.

A mágneses áramkör 1 ablakán áthaladó áram által létrehozott mágneses fluxus egy része áthalad a 2 söntön, és megakadályozza a 3 armatúra bekapcsolását. Nagy áramnövekedési sebességnél a tartósönton áthaladó áramlás lassan növekszik a 4 rézhüvely hatására, ami a kioldó armatúra felgyorsult vonzásához vezet.

A tesztelés során (L. 4-9] a hatalmas áramnövekedés (25-10 + 6 a/sec) ellenére a belső válaszidő 10-15 ms volt, az áramerősséget nem korlátozta a gép, és elérte a 200-at. kA, a gépet elektrodinamikai erők tönkretették Hasonló körülmények között a VAB-2 gép 42 kA-ra korlátozta az áramerősséget.Az AV-45-1/6000 megszakítóképességét 90 kA-ra tesztelték 500 V feszültség mellett. gép kikapcsolta az ilyen áramot 20-35 ms természetes idővel, összesen kb. 40 ms idővel.

A villamos energia megjelenésének kezdetétől a mérnökök elkezdtek gondolkodni az elektromos hálózatok és eszközök biztonságáról a jelenlegi túlterheléstől. Ennek eredményeként számos különféle eszközt terveztek, amelyek megbízható és kiváló minőségű védelemmel rendelkeznek. Az egyik legújabb fejlesztés az elektromos automaták.

Ezt a készüléket automatikusnak nevezik, mert olyan funkcióval van felszerelve, amely rövidzárlat vagy túlterhelés esetén automatikus üzemmódban kikapcsolja az áramellátást. A hagyományos biztosítékokat kioldás után újakra kell cserélni, a megszakítókat pedig a baleset okainak megszüntetése után lehet újra bekapcsolni.

Egy ilyen védőeszköz minden elektromos hálózati áramkörben szükséges. A megszakító megvédi az épületet vagy helyiséget a különféle vészhelyzetektől:

• Tüzek.
• Áramütés egy személy számára.
• Elektromos vezetékek hibái.

Típusok és tervezési jellemzők

A vásárlás során a megfelelő eszköz kiválasztásához tudnia kell a meglévő típusú megszakítókról. Az elektromos gépeket több paraméter szerint osztályozzák.

Törőképesség

Ez a tulajdonság határozza meg azt a rövidzárlati áramot, amelynél a gép kinyitja az áramkört, ezáltal kikapcsolja a hálózatot és a hálózathoz csatlakoztatott eszközöket. E tulajdonság alapján a gépeket a következőkre osztják:

• 4500 amperes megszakítókat használnak a régebbi lakóépületek elektromos vezetékeinek meghibásodásának megelőzésére.
• 6000 ampernél az új épületek házhálózatában fellépő rövidzárlatok okozta balesetek megelőzésére szolgálnak.
• 10 000 ampernél, az iparban az elektromos berendezések védelmére használják. Ilyen erősségű áram egy alállomás közvetlen közelében is felléphet.

A megszakító kiold, amikor rövidzárlat lép fel, és bizonyos áramerősség lép fel.

A gép megvédi az elektromos vezetékeket a szigetelés károsodásától a nagy áramerősség miatt.

Pólusok száma

Ez a tulajdonság arról tájékoztat, hogy a legtöbb vezetéket csatlakoztathatjuk a géphez a védelem érdekében. Baleset esetén ezeken a pólusokon a feszültség lekapcsol.

Az egypólusú gépek jellemzői

Az ilyen elektromos megszakítók a legegyszerűbb kialakításúak, és a hálózat egyes szakaszainak védelmét szolgálják. Egy ilyen megszakítóhoz két vezeték csatlakoztatható: bemenet és kimenet.

Az ilyen eszközök célja az elektromos vezetékek védelme a túlterheléstől és a vezetékek rövidzárlatától. A nulla vezeték a semleges buszhoz csatlakozik, megkerülve a gépet. A földelés külön van csatlakoztatva.

Az egypólusú elektromos gépek nem kerülnek bemenetre, mivel a leválasztáskor a fázis megszakad, és a nulla vezeték továbbra is csatlakoztatva marad a tápegységhez. Ez nem biztosít 100%-os védelmet.

Kétpólusú gépek tulajdonságai

Azokban az esetekben, amikor a vészhelyzet teljes leválasztást igényel az elektromos hálózatról, kétpólusú megszakítókat használnak. Bevezetőként használják őket. Vészhelyzetben vagy rövidzárlat esetén az összes elektromos vezetéket egyidejűleg lekapcsolják. Ez lehetővé teszi a javítási és karbantartási munkák elvégzését, valamint a berendezések csatlakoztatását, mivel a teljes biztonság garantált.

A kétpólusú elektromos megszakítókat akkor használják, ha egy 220 voltos hálózaton működő készülékhez külön kapcsolóra van szükség.

A készülékhez négy vezetékkel egy kétpólusú gép csatlakozik. Ebből kettő a tápegységből, a másik kettő pedig onnan származik.

Hárompólusú elektromos megszakítók

Háromfázisú elektromos hálózatban 3 pólusú megszakítókat használnak. A földelés védelem nélkül marad, és a fázisvezetők a pólusokhoz vannak kötve.

A hárompólusú megszakító bemeneti eszközként szolgál bármely háromfázisú fogyasztó fogyasztó számára. Leggyakrabban a gép ezen változatát ipari körülmények között használják villanymotorok meghajtására.

A gépre 6 vezeték csatlakoztatható, ebből három az elektromos hálózat fázisa, a másik három pedig a gépből jön és védelemmel van ellátva.

Négypólusú megszakító segítségével

A négyvezetékes vezetékrendszerrel (például csillagáramkörbe csatlakoztatott villanymotorral) rendelkező háromfázisú hálózat védelmére 4 pólusú megszakítót használnak. Négyvezetékes hálózat bemeneti eszközeként szolgál.

Nyolc vezeték csatlakoztatható a készülékhez. Egyrészt - három fázis és nulla, másrészt - három fázis kimenete nullával.

Idő-áram karakterisztikája

Amikor az áramot fogyasztó készülékek és az elektromos hálózat normálisan működik, az áram normálisan folyik. Ez a jelenség az elektromos gépekre is vonatkozik. Ha azonban az áramerősség különböző okok miatt a névleges érték fölé emelkedik, a megszakító működésbe lép, és az áramkör megszakad.

Ennek a műveletnek a paraméterét az elektromos gép idő-áram karakterisztikájának nevezzük. Ez a gép működési idejének, valamint a gépen áthaladó aktuális áram és a névleges áramérték közötti kapcsolat függősége.

Ennek a tulajdonságnak a jelentősége abban rejlik, hogy egyrészt a legkisebb számú téves riasztást biztosítja, másrészt áramvédelem biztosított.

Az energiaiparban vannak olyan helyzetek, amikor a rövid távú áramnövekedés nem jár vészhelyzettel, és a védelemnek nem szabad működnie. Ugyanez történik az elektromos gépekkel is.

Az idő-áram jellemzők határozzák meg, hogy a védelem mennyi idő után fog működni, és milyen áramparaméterek keletkeznek. Minél nagyobb a túlterhelés, annál gyorsabban fog működni a gép.

„B” jelzésű elektromos gépek

A „B” kategóriájú automata kapcsolók 5-20 másodperc alatt képesek kikapcsolni. Ebben az esetben az áramérték 3-5 névleges áramérték között mozog≅0,02 s. Az ilyen gépeket a háztartási eszközök, valamint a lakások és házak összes elektromos vezetékének védelmére használják.

A „C” jelzésű gépek tulajdonságai

Az ebbe a kategóriába tartozó elektromos megszakítók 1-10 s alatt kikapcsolhatnak, az áramterhelés 5-10-szeresénél ≅0,02 s. Ezeket számos területen használják, leginkább házakban, lakásokban és egyéb helyiségekben.

A jelölés jelentése "D" automatán

Az ebbe az osztályba tartozó automatákat az iparban használják, és 3-pólusú és 4-pólusú változatban készülnek. Erőteljes villanymotorok és különféle háromfázisú eszközök védelmére szolgálnak. Működési idejük 10 másodpercig terjed, míg az üzemi áram 14-szeresével haladhatja meg a névleges értéket. Ez lehetővé teszi, hogy a különböző áramkörök védelmére megfelelő hatással legyen.

A jelentős teljesítményű villanymotorokat leggyakrabban „D” karakterisztikájú elektromos gépeken keresztül kötik össze, mert nagy az indítóáram.

Névleges áram

A gépeknek 12 változata létezik, amelyek a névleges üzemi áram jellemzőiben különböznek, 1-63 amper. Ez a paraméter határozza meg azt a sebességet, amellyel a gép kikapcsol, amikor eléri az aktuális határértéket.

Ezen tulajdonság alapján a gépet a vezetékmagok keresztmetszetének és a megengedett áramerősség figyelembevételével választják ki.

Az elektromos gépek működési elve

Normál mód

A gép normál működése során a vezérlőkar fel van húzva, az áram a felső kapocs tápvezetékén folyik keresztül. Ezután az áram a rögzített érintkezőhöz, azon keresztül a mozgó érintkezőhöz és egy rugalmas vezetéken keresztül a mágnestekercshez folyik. Ezt követően az áram a vezetéken keresztül a kioldó bimetál lemezéhez folyik. Ebből az áram az alsó terminálra és tovább a terhelésre megy át.

Túlterhelési mód

Ez az üzemmód akkor lép fel, ha a gép névleges áramát túllépik. A bimetál lemezt nagy áram fűti, meghajlik és kinyitja az áramkört. A lemez működéséhez idő kell, ami az átmenő áram értékétől függ.

A megszakító egy analóg eszköz. Vannak bizonyos nehézségek a beállításban. A kioldó kioldási áramát gyárilag egy speciális állítócsavarral állítják be. Miután a lemez lehűlt, a gép újra működhet. A bimetál szalag hőmérséklete a környezettől függ.

A kioldás nem működik azonnal, így az áram visszatér a névleges értékére. Ha az áramerősség nem csökken, a kioldó leold. Túlterhelés fordulhat elő a vonalon lévő nagy teljesítményű eszközök vagy több eszköz egyidejű csatlakoztatása miatt.

Rövidzárási mód

Ebben az üzemmódban az áram nagyon gyorsan növekszik. A mágnestekercs mágneses mezője mozgatja a magot, amely aktiválja a kioldást és leválasztja a tápfeszültség érintkezőket, ezáltal megszünteti az áramkör vészterhelését, és megvédi a hálózatot az esetleges tűztől és megsemmisüléstől.

Az elektromágneses kioldó azonnal hat, ami különbözik a hőkioldótól. Amikor az üzemi áramkör érintkezői megnyílnak, elektromos ív jelenik meg, amelynek nagysága az áramkörben lévő áramtól függ. Az érintkezők megsemmisülését okozza. Ennek a negatív hatásnak a megakadályozására egy íves csúszda készül, amely párhuzamos lemezekből áll. Benne az ív elhalványul és eltűnik. A keletkező gázokat egy speciális lyukba vezetik.

Az automatikus megszakítók, más néven "csomagok", vagy egyszerűen csak automatikus megszakítók a rövidzárlat és túlterhelés elleni védelem fő eszközei. Szél-naperőművem létrehozásának kezdetétől fogva közönséges háztartási megszakítókat használtam rövidzárlat- és túláram elleni hővédelemmel. Valószínűleg ez az egyetlen elérhető módja annak, hogy védelmet nyújtsunk az akkumulátorok rövidzárlatával szemben, hogy vészhelyzet esetén megkíméljük a vezetékeket és a fogyasztókat.

És még mindig sokan, akik nézik a videóimat, ha közönséges gépeket látnak az erőművemben, azonnal azt írják, hogy az ilyen gépeket nem lehet használni, speciális egyenáramra vagy biztosítékokra van szüksége. Túl nagy egyenáramú ív az érintkezők leválasztásakor kiégeti a gépet. Azt írják, hogy nagy veszteségek vannak az ilyen gépeken. Általában úgy döntöttem, hogy mindent részletesen leírok, ahogy van, tapasztalatokkal és számokkal alátámasztva.

Ebben a cikkben kifejezetten a „C” jelölésű gépekről fogok beszélni, ezek a leggyakoribb gépek, ezek azok, amelyek a legtöbb elektromos panelben megtalálhatók és az üzletekben kaphatók. A naperőművemben lévő fotófülkék alatt ez egy 12 V-os leválasztó.

A "C" osztályú megszakítók rövid jellemzői:

A C-automaták jellemzői. A „C” gépek nagyobb túlterhelési kapacitással rendelkeznek, mint a „B” és „A” jelzésű gépek. A gép elektromágneses kioldásának pillanatnyi üzemi árama a gépen feltüntetett áramerősségnél 5-10-szer nagyobb áramerősségnél jelentkezik. Például egy 50A-es gép azonnal működik 250-500A áramerősséggel. És egy 10A-es automata azonnal működik 50-100A áramerősséggel. Ugyanezen áram mellett a hőkioldó 1,5 másodperc alatt működik, és az elektromágneses kioldó garantált működése váltakozó áram esetén tízszeres, egyenáramú áramköröknél 15-szörös túlterhelésnél történik.

Elektromágneses kioldásÚgy tervezték, hogy megvédjen a rövidzárlattól, és áram indítja, de lényegében nem mindegy, hogy milyen feszültségnél. Gyakorlatilag 10A-en teszteltem a gépeket, és 12A-es árammal először 30-40 percen belül működött a gép, majd felfűtve sokkal gyorsabban.

Hőkioldó (bimetál szalag) Hőmérséklet alapján működik, és minél nagyobb az áramerősség, annál nagyobb a lemez melegítése, és annál gyorsabb a válaszidő. A gépen átfolyó áram a névleges értékével megegyező, a hőmérséklettől függően egy órán belül működnie kell. Ez akkor jelent védelmet, ha például túl sok készülék van bekapcsolva egy vonalban, hogy a vezetékek ne melegedjenek túl, és a szigetelés ne olvadjon meg. Ha az áramerősség kétszeres, a gépnek egy percen belül működésbe kell lépnie; minél jobban felmelegszik, annál gyorsabban működik a hőkioldó.

Ezek a „C” osztályú gépek jellemzői, sajátossága a nagy túlterhelhetőség, hogy a gépek ne essenek ki a nagy indítóáramú terhelések indításakor. De ha valami elromlik, jó munkát végeznek az elektromos vezetékek védelmében.

AC megszakítók használata egyenáramra

Szerkezetileg az AC gépek nem különböznek az egyenáramú gépektől, és úgy gondolom, hogy ez csak egy marketingfogás, hogy drágábban adják el a gépeket, mert a DC megjelölésnél az árcédula azonnal 10-szeresére kerül. Még az iparban is hagyományos automata gépeket használnak az egyenáramú áramkörökben.

Az ilyen gépek ellenzőinek fő érve például egy nagy és erős ív egyenáramon, ami megégeti a gépet, és kigyulladhat stb. Azt mondják, hogy váltakozó áramnál maga az ív kialszik, amikor átlépi a nullát. De ha nézel egy videót, ahol 220V DC és 220V AC ívet világítanak, akkor nincs különbség. És hogyan használták a hegesztők akkoriban a váltakozó áramú hegesztőgépeket, ha az ív kialszik, amikor a nullát átlépi. Nem tudnák rágyújtani, mert állandóan kialszik, de az ív stabil és az elektródák tökéletesen égnek, mint egyenárammal. Alább egy videó erről.

Jómagam is sokszor próbáltam 12V-os akkun megszakítókat lezárni, és a megszakítók tökéletesen működnek, más nem éget el semmit, 24 voltos akkunál is próbáltam megszakítót zárni.

Ami a géppuskák veszteségét illeti, természetesen vannak veszteségek, de nem olyan nagyok, mint mondják róluk. Pl. 26A áram mellett a veszteségek egy dupla 50A-es megszakítón kb 0,02, ez összesen 0,04V*26=1,04 watt. Sokkal nagyobb a veszteség az elégtelen keresztmetszetű vagy öt méternél hosszabb vezetékeknél.

Szerintem automatákat kell telepíteni, és semmi esetre sem szabad az invertert, vezérlőt közvetlenül az akkumulátorra, vagy más készülékre csatlakoztatni. Előfordul, hogy az ilyen készülékekben a bemeneti tranzisztorok kiégnek, és jó, ha csak egy kis füsttel kiégnek, de előfordul, hogy égés közben megolvadnak és lezárják a tranzisztorkristály érintkezőit, és rövidzárlat keletkezik, majd előfordulhat, hogy a vezeték nem bírja el, és a vezetékek égni kezdenek, és az inverter vagy a vezérlő belseje.

Ilyen esetem még nem volt, és nagy zárlat sem volt. De volt olyan eset, amikor egy kis DC/DC konverter rövidre zárt 12-ről 5 voltra. 10A-es megszakítón keresztül 1,5 kV keresztmetszetű vékony vezetékkel kötötték össze, és zárva nem működött azonnal a megszakító, mert kicsi volt a zárlati áram. Kicsit sikerült megolvadnia a drótnak, de a gép gyorsan működött és megmentett egy huzaltűztől és nagy problémáktól.

Valahol azt is olvastam, hogy egy ember invertere elkezdett égni, amit egy vastag kábellel az akku kivezetéseire csavaroztak, és nem lehetett kézzel letépni a kábelt. Sürgősen baltát kellett keresnünk és elvágtuk a kábelt, és amíg a baltát kerestük, az inverter tovább égett. És ha abban a pillanatban senki nem volt a közelben, vagy ha nem volt ideje, és tűz keletkezett...