Παρά την ποικιλία των τύπων διακοπτών κυκλώματος (αυτόματες συσκευές), πολλοί λειτουργούν με παρόμοιες αρχές και είναι κατασκευασμένοι με βάση ένα τυπικό σύνολο λειτουργικών στοιχείων. Σε σχέση με την ευρεία χρήση των αυτομάτων αρθρωτού τύπου (ειδικά σε οικιακά και ηλεκτρικά δίκτυα χαμηλής τάσης), είναι λογικό να μελετηθεί η λειτουργία ενός διακόπτη κυκλώματος χρησιμοποιώντας το παράδειγμά τους. Ένα φθηνό μονοπολικό αυτόματο μηχάνημα της μάρκας DEK του τύπου VA-101-1 C3 θα λειτουργήσει ως δείγμα δοκιμής.
Το σπονδυλωτό αυτόματο μηχάνημα εξωτερικά είναι μια συσκευή τυποποιημένη σε διαστάσεις σε πλαστική θήκη, με δύο ή περισσότερους ακροδέκτες εισόδου (ανάλογα με τον αριθμό των πόλων) για τη σύνδεση της ισχύος στη μία πλευρά (συνήθως, από πάνω) και τη σύνδεση του φορτίου στο άλλο (από κάτω). Στο μπροστινό μέρος του μηχανήματος υπάρχει ένας μοχλός ελέγχου, με τη βοήθεια του οποίου το μηχάνημα (φορτίο) ενεργοποιείται και απενεργοποιείται χειροκίνητα. Στις πλευρές της θήκης υπάρχουν τεχνολογικές οπές για την εγκατάσταση πρόσθετων συσκευών, για παράδειγμα, επαφές για την κατάσταση του μηχανήματος, ανεξάρτητη απελευθέρωση και ορισμένες άλλες. Από πάνω, το μηχάνημα έχει ανοίγματα για πρόσβαση στη βίδα ρύθμισης της θερμικής απελευθέρωσης και στην έξοδο των προϊόντων καύσης της εκκένωσης τόξου. Η τοποθέτηση (στερέωση) μιας αρθρωτής μηχανής σε ένα ηλεκτρικό ντουλάπι πραγματοποιείται στη λεγόμενη ράγα DIN - ένα μεταλλικό ή πλαστικό προφίλ συγκεκριμένου σχήματος.
Τοποθέτηση του μηχανήματος σε ράγα DIN και αφαίρεσή του.
Windows για τη σύνδεση πρόσθετων συσκευών στο μηχάνημα.
Μηχάνημα DEC. Θέα από ψηλά.
1 - άνοιγμα για την έξοδο προϊόντων καύσης τόξου. 2 - οπή με βίδα ρύθμισης της θερμικής απελευθέρωσης.
Στο ηλεκτρικό κύκλωμα, το μηχάνημα συνδέεται σε σειρά - για να σπάσει το κύκλωμα τροφοδοσίας του φορτίου (καταναλωτές). Η αρχή λειτουργίας του διακόπτη κυκλώματος είναι ο έλεγχος της δύναμης ηλεκτρικό ρεύμαμέσω του μηχανήματος και, εάν είναι απαραίτητο, διακοπή του κυκλώματος (αποσύνδεση του φορτίου) με συγκεκριμένη ταχύτητα (καθυστέρηση), ξεκινώντας από τη στιγμή της υπέρβασης του ρεύματος και ανάλογα με τη «σοβαρότητα» (πολλαπλότητα) αυτής της υπέρβασης.
Σχέδιο σύνδεσης μονοπολικής μηχανής στο κύκλωμα τροφοδοσίας μιας λάμπας πυρακτώσεως.
Το σώμα του αρθρωτού μηχανήματος, στις περισσότερες περιπτώσεις, δεν μπορεί να διαχωριστεί. Για να το ανοίξετε, για λόγους μελέτης, θα χρειαστεί να αφαιρέσετε (τρυπήσετε και αφαιρέσετε) όλα τα πριτσίνια και να χωρίσετε το σώμα σε δύο μέρη. Τα στοιχεία του περιβλήματος είναι κατασκευασμένα από πλαστικό επιβραδυντικό φλόγας με επαρκή (υπολογισμένη) ηλεκτρική μονωτική ικανότητα. Στο εσωτερικό των ημι-κελυφών υπάρχουν αυλακώσεις και οδηγοί για την τοποθέτηση των λειτουργικών στοιχείων της μηχανής.
Η διαδικασία ανοίγματος της μηχανής.
Διακόπτης κυκλώματος DEK εσωτερικά.
Το μηχάνημα είναι πλήρως αποσυναρμολογημένο.
Η συσκευή του διακόπτη κυκλώματος με τις υπογραφές των λειτουργικών στοιχείων του.
Μηχανισμός όπλισης και απελευθέρωσης- ένα μηχανικό σύστημα ελατηρίων και μοχλών, το οποίο εκτελεί δύο κύριες λειτουργίες: διατήρηση των επαφών σε κλειστή κατάσταση κατά την κανονική λειτουργία και, σε περίπτωση επείγον, με τις εντολές των απελευθερώσεων ή του χειριστή (χειροκίνητο άνοιγμα), απομακρύνετε γρήγορα την κινούμενη επαφή από τη σταθερή.
Το μηχάνημα είναι ενεργοποιημένο, ο μηχανισμός είναι οπλισμένος.
Ηλεκτρομαγνητική απελευθέρωσηείναι ένας ηλεκτρομαγνήτης με κινητό πυρήνα (άγκυρα) που λειτουργεί σαν ωθητής. Όταν το ρεύμα μέσω της περιέλιξης φτάσει σε μια ορισμένη τιμή, ο οπλισμός πιέζει το μοχλό της σκανδάλης, γεγονός που τον αναγκάζει να λειτουργήσει και να αποσυνδέσει το φορτίο. Ο αριθμός των στροφών του πηνίου και το τμήμα του σύρματος περιέλιξης του ηλεκτρομαγνήτη έχουν σχεδιαστεί έτσι ώστε να λειτουργούν μόνο σε σχετικά μεγάλες υπερβολές του ονομαστικού ρεύματος της μηχανής (για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια ενός βραχυκυκλώματος) και επίσης να αντέχουν τέτοια υπερβολές επανειλημμένα.
Ο κάτω ακροδέκτης, το πηνίο της ηλεκτρομαγνητικής απελευθέρωσης και η διμεταλλική πλάκα συνδέονται με συγκόλληση.
Άγκυρα της ηλεκτρομαγνητικής απελευθέρωσης σε συναρμολογημένη (αριστερά) και αποσυναρμολογημένη (δεξιά) μορφή.
Όταν η άγκυρα κινείται προς τα κάτω προς την κατεύθυνση του κόκκινου βέλους, η σκανδάλη αποδεσμεύεται (κόκκινος κύκλος).
Όταν ο οπλισμός κινείται προς τα κάτω, σέρνει την κινούμενη επαφή μαζί του, κάτι που βοηθά τον μηχανισμό απελευθέρωσης να διαχωρίσει τις επαφές.
Θερμική απελευθέρωση- , κάμψη προς μια ορισμένη κατεύθυνση όταν θερμαίνεται ως αποτέλεσμα της διέλευσης ρεύματος μέσω ενός ειδικού αγωγού υψηλής αντίστασης που τυλίγεται πάνω του (διμεταλλική πλάκα έμμεσης θέρμανσης). Σε μια ορισμένη γωνία κάμψης της πλάκας, η άκρη της πιέζει το μοχλό του μηχανισμού λίστας - το μηχάνημα σβήνει. Σε αντίθεση με μια ηλεκτρομαγνητική απελευθέρωση, μια θερμική απελευθέρωση είναι πιο αργή και δεν μπορεί να λειτουργήσει σε κλάσματα δευτερολέπτου, ωστόσο, είναι πιο ακριβής και μπορεί να ρυθμιστεί με ακρίβεια.
Όταν η άκρη της διμεταλλικής πλάκας κάμπτεται προς την κατεύθυνση του κόκκινου βέλους, ο μηχανισμός της σκανδάλης αποδεσμεύεται (κόκκινος κύκλος).
αλεξίπτωτο τόξου, που είναι διαθέσιμο στη συσκευή του διακόπτη κυκλώματος, παρέχει γρήγορη κατάσβεση της εκκένωσης τόξου, η οποία μπορεί να σχηματιστεί όταν ανοίξουν οι επαφές. Είναι ένα σύνολο μεταλλικών πλακών που βρίσκονται σε μικρή απόσταση μεταξύ τους. Μπαίνοντας στις πλάκες, το τόξο χωρίζεται, παρασύρεται μέσα στον αγωγό τόξου και σβήνει. Τα προϊόντα της καύσης τόξου και της υπερβολικής πίεσης εκκενώνονται εξωτερικά μέσω ενός ειδικού καναλιού στο σώμα της μηχανής.
Ο διακόπτης κυκλώματος έχει σχεδιαστεί και λειτουργεί με βάση την αρχή της συνεχούς παρακολούθησης της ισχύος του ηλεκτρικού ρεύματος, χρησιμοποιεί δύο απελευθερώσεις ανιχνευτών ταυτόχρονα: ηλεκτρομαγνητική και θερμική. Η πρώτη έχει υψηλή ταχύτητα αντίδρασης, η οποία είναι απαραίτητη για την προστασία από τα ταχέως αναπτυσσόμενα υπερρεύματα, η δεύτερη - με ακρίβεια και κάποια καθυστέρηση στη λειτουργία, η οποία καθιστά δυνατό τον αποκλεισμό λανθασμένων τερματισμών φορτίου σε περίπτωση βραχυπρόθεσμης και μικρής υπέρβασης του ρεύματος.
Σχετικά λίγα άτομα μέσα σύγχρονος κόσμοςμπορεί να κάνει χωρίς τη χρήση ηλεκτρικές συσκευές. Αυτό δεν ισχύει μόνο για διάφορους κλάδους, αλλά και για την καθημερινή ζωή. Επεκτείνετε σημαντικά τις ανθρώπινες ικανότητες και αναλάβετε καθημερινές οικιακές εργασίες, όπως γνωστές συσκευές σήμερα όπως ψυγείο, ηλεκτρική σκούπα, σίδερο, πλυντήριο ρούχων κ.λπ., για να μην αναφέρουμε φωτιστικάφωτίζοντας τη σκοτεινή ώρα της ημέρας για την ανθρωπότητα.
Όλα αυτά λειτουργούν χάρη στην παρουσία ηλεκτρικού ρεύματος στις κατοικίες. Αλλά, όπως γνωρίζετε, ενέχει επίσης μια πιθανή απειλή για την ασφάλεια. Η προσθήκη μερικών πρόσθετων συσκευών στο σύστημα σύνδεσης οικιακού δικτύου συμβάλλει στη μείωση του κινδύνου ζημιάς σε ιδιοκτησία και βλάβης στην υγεία. Τα προβλήματα από το εξωτερικό θα πρέπει να εξομαλύνονται με έναν διακόπτη προστασίας από υπέρταση, ενώ για την επίλυση ενδοοικιακών (εσωτερικών) προβλημάτων απαιτείται διακόπτης κυκλώματος που προστατεύει από γνωστές επιρροές.
Το έργο του τελευταίου είναι να περνάει ελεύθερα το ρεύμα. Αλλά αυτό είναι μόνο υπό την προϋπόθεση της κανονικής λειτουργίας του δικτύου. Στην περίπτωση έναρξης ορισμένων διεργασιών σε αυτό, εκδηλώνει την προστατευτική του ιδιότητα. Διακοπή ρεύματος συμβαίνει στις ακόλουθες περιπτώσεις:
- Βραχυκύκλωμα.
- Φτάνοντας στο απόλυτο φορτίο.
- Η εμφάνιση ρεύματος διαρροής.
Με το τελευταίο, η διακοπή λειτουργίας είναι δυνατή μόνο με σύγχρονο εξοπλισμό - ένα RCD ή ένα difavtomat. Ωστόσο, τώρα δεν είναι τόσο σπάνιο. Εκτός από τις παραπάνω περιστάσεις, παρουσία των οποίων μια συσκευή επισκευής παρέχει αυτόματη αποσύνδεση του δικτύου, είναι συνήθως δυνατό να το ανοίξει χειροκίνητα από τον χρήστη (για παράδειγμα, για ασφαλή εκτέλεση εργασίες επισκευής, κάνοντας αλλαγές στο διάγραμμα καλωδίωσης κ.λπ.).
Ταξινόμηση
Στρέφοντας τα μάτια σας στις βιτρίνες των καταστημάτων ηλεκτρικών ειδών, μπορείτε να παρατηρήσετε μια μεγάλη ποικιλία από ποικιλίες των εν λόγω συσκευών. Όλες οι συσκευές ασφαλείας δικτύου χωρίζονται υπό όρους σε διάφορες ομάδες ανάλογα με τις βασικές διαφορές. Αυτό:
- Προϊόντα μίας χρήσης (ασφάλειες) που εκτελούν τη λειτουργία προστασίας από βραχυκυκλώματα και υπερφορτίσεις με «αυτοκαταστροφή».
- Συσκευές που παρέχουν προστασία από βραχυκυκλώματα και υπερφορτίσεις, αλλά είναι ήδη επαναχρησιμοποιήσιμες (ηλεκτρομηχανικές).
- Μόλις πρόσφατα, προϊόντα που ανταποκρίνονται σε ρεύμα διαρροής (τα λεγόμενα RCD) εισήχθησαν στο σχήμα σύνδεσης οικιακού δικτύου.
- Διαφορικοί αυτόματοι διακόπτες (difavtomatov), ο οποίος είναι διακόπτης κυκλώματος με ενσωματωμένο RCD.
Σταδιακά, οι κάποτε ευρέως χρησιμοποιούμενες ασφάλειες αντικαταστάθηκαν (τουλάχιστον σε κτίρια κατοικιών) ηλεκτρομηχανολογικά προστατευτικά δικτύου. Μέχρι πρόσφατα, αυτά τα τελευταία παρέμεναν τα κύρια μέσα που χρησιμοποιούνται σε αυτόν τον τομέα. Τέτοια προϊόντα ταξινομούνται σύμφωνα με πολλούς χαρακτηριστικά σχεδίουσύμφωνα με το GOST 9098–78 (βλ. πίνακα).
| Δείκτης, χαρακτηριστικό | Σημασία, περιγραφή |
| 1. Σκοπός | 1.1 Προστασία από υπερφόρτωση και βραχυκυκλώματα, καθώς και από σπάνια ενεργοποίηση και απενεργοποίηση (από 6 έως 30 την ημέρα) ηλεκτρικά κυκλώματα(εκτός από την εκκίνηση και την προστασία ηλεκτροκινητήρων) |
| 1.2 Εκκίνηση, προστασία και απενεργοποίηση ηλεκτροκινητήρων | |
| 2 Είδος ρεύματος κύριου κυκλώματος | 2.1 Μόνιμη |
| 2.2 Μεταβλητή | |
| 2.3 Σταθερό και μεταβλητό | |
| 3 Αριθμός πόλων του κύριου κυκλώματος | 3.1 Ένα |
| 3.2 Δύο | |
| 3.3 Τρεις | |
| 3.4 Τέσσερα | |
| 4 Παρουσία περιορισμού ρεύματος | 4.1 Περιορισμένο ρεύμα |
| 4.2 Χωρίς περιορισμό ρεύματος | |
| 5 Τύποι εκδόσεων | 5.1 Αποδέσμευση υπερέντασης |
| 5.2 Απελευθέρωση διακλάδωσης | |
| 5.3 Αποδέσμευση χαμηλής τάσης ή μηδενικής τάσης | |
| 6 Χαρακτηριστικό καθυστέρησης εκλύσεων υπερβολικού ρεύματος | 6.1 Χωρίς καθυστέρηση |
| 6.2 Καθυστέρηση, ανεξάρτητα από το ρεύμα | |
| 6.3 Η χρονική καθυστέρηση εξαρτάται αντιστρόφως από το ρεύμα | |
| 6.4 Καθυστέρηση συνδυασμού των καθορισμένων χαρακτηριστικών | |
| 7 Διαθεσιμότητα δωρεάν επαφών | 7.1 Με επαφές |
| 7.2 Χωρίς επαφές | |
| 8 Τρόπος σύνδεσης εξωτερικών αγωγών | 8.1 Πίσω |
| 8.2 Εμπρός | |
| 8.3 Συνδυασμένο | |
| 8.4 Universal | |
| 9 Τύπος μονάδας δίσκου | 9.1 Εγχειρίδιο |
| 9.2 Κινητήρας | |
| 10 Βαθμός προστασίας του κελύφους | Σύμφωνα με το GOST 14255–69. Προτιμώμενοι βαθμοί: IP00, IP20, IP30, IP54 |
| 11 Μέθοδος εγκατάστασης | 11.1 Σταθερό |
| 11.2 Πτυσσόμενο |
Μια τέτοια συσκευή θα προστατεύσει καλά το ηλεκτρικό σας δίκτυο από τυχαία ή σκόπιμα βραχυκύκλωμα, καθώς και από υπερφόρτωση, εάν, για παράδειγμα, αποφασίσετε να τροφοδοτήσετε ένα σίδερο, ψυγείο και πλυντήριο.
Ωστόσο, υπό ορισμένες συνθήκες είναι ανίσχυρο. Για παράδειγμα, εάν, λόγω βλάβης στη μόνωση του αγαπημένου σας πλυντηρίου, μέρος του ρεύματος αρχίσει να «διαρρέει» στη θήκη του και όταν το αγγίξετε, θα αρχίσετε να «κουνιέται» λίγο, αυτό προστατευτική συσκευήδεν θα λειτουργήσει.
Για την αποφυγή τέτοιων περιπτώσεων, οι κατασκευαστές λιγότερο ή περισσότερο περίπλοκων οικιακών ηλεκτρικών συσκευών θέτουν κατάλληλες προειδοποιήσεις και απαιτήσεις για το διάγραμμα καλωδίωσης στα επιχειρησιακά έγγραφα. Συγκεκριμένα, οι οδηγίες για οποιοδήποτε πλυντήριο ρούχων (αν μιλάμε για αρκετά σύγχρονα δείγματα) λένε ότι δεν πρέπει να χρησιμοποιείται χωρίς προστατευτική γη, σχετικά με την υποχρέωση οργάνωσης τροφοδοσίας από χωριστή γραμμή εξοπλισμένη με RCD (ή εξοπλισμό ειδικής πρίζας με διακόπτη κυκλώματος) κ.λπ.
Από αυτό γίνεται σαφές ότι το σχέδιο σύνδεσης οικιακού δικτύου, εκτός από συσκευές για την προστασία του από υπερφόρτωση και βραχυκύκλωμα, θα πρέπει να περιλαμβάνει συσκευές που προστατεύουν ένα άτομο από ηλεκτροπληξία και αποτρέπουν τους κινδύνους πυρκαγιάς λόγω αστοχίας μόνωσης. Αυτά είναι: RCD, εγκατεστημένο εκτός από τον διακόπτη κυκλώματος, και διαφορικό διακόπτη(difavtomat).
Κατά τον υπολογισμό του διαγράμματος σύνδεσης ενός συγκεκριμένου δικτύου, οι αναφερόμενες συσκευές επιλέγονται σύμφωνα με διάφορα ποσοτικά χαρακτηριστικά. Το GOST R 50345–2010 θεσπίζει τους κανόνες για την επισήμανση αυτών των προϊόντων, μια σειρά από τυπικές τιμές των κύριων δεικτών, το σχεδιασμό και πολλές άλλες απαιτήσεις. Μεταξύ των χαρακτηριστικών που ενδιαφέρουν τον καταναλωτή, διακρίνονται τα ακόλουθα:
- ονομαστικό ρεύμα?
- στιγμιαίο ρεύμα ταξιδιού.
- διαφορικό ρεύμα ενεργοποίησης (για RCD και difavtomatov).
Το ονομαστικό ρεύμα καθορίζει το επιτρεπόμενο φορτίο στην καλωδίωση, η υπέρβαση του οποίου πρέπει να αποφεύγεται. Κατά την επιλογή μιας συσκευής για αυτόν τον δείκτη, πρέπει να ληφθούν υπόψη δύο σημεία. Αρχικά, θα πρέπει να υπολογίσετε το συνολικό ρεύμα όλων των καταναλωτικών συσκευών σε μια δεδομένη γραμμή. Για παράδειγμα, εάν ένα πλυντήριο πιάτων και ένα πλυντήριο ρούχων τροφοδοτούνται από αυτό, στα 10 A το καθένα, και μια καφετιέρα στα 2 A, τότε το συνολικό φορτίο θα είναι 22 A. Δεύτερον, υπάρχει επίσης ένα όριο ρεύματος για την ίδια την καλωδίωση, η περίσσεια του οποίου θα ακολουθήσει την υπερθέρμανση του καλωδίου.
Η τιμή του ονομαστικού ρεύματος του διακόπτη κυκλώματος, αφενός, πρέπει να είναι τουλάχιστον το συνολικό ρεύμα φορτίου και, αφετέρου, όχι περισσότερο από αυτό που αντέχουν τα χρησιμοποιούμενα καλώδια. Ως αποτέλεσμα, στην περίπτωσή μας με καφέ, πλυντήριο πιάτων και πλυντήριαμια συσκευή 25 Α θα ήταν κατάλληλη.
Από τα προηγούμενα, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η επιλογή των αυτόματων διακοπτών κυκλώματος και των διατομών των καλωδίων σύνδεσης για το σχέδιο σύνδεσης ενός συγκεκριμένου σπιτιού (ή διαμερίσματος) θα πρέπει να πραγματοποιείται από κοινού. Εδώ γίνεται αποδεκτή η διαίρεση σε ομάδες, οι οποίες τροφοδοτούνται από παράλληλες δυνάμεις εισαγωγική ασπίδαγραμμές. Ένα από αυτά μπορεί να καλύψει όλες τις συσκευές φωτισμού, ένα άλλο - πρίζες στο σαλόνι, το τρίτο - εξοπλισμό κουζίνας (πλυντήριο πιάτων, μύλος καφέ, φούρνος μικροκυμάτων), το τέταρτο - συσκευές στο μπάνιο (στεγνωτήρα μαλλιών, ηλεκτρική ξυριστική μηχανή, πλυντήριο ρούχων) και τα λοιπά.
Έτσι, προβλέπεται σωστή επιλογήδιατομές σύρματος και προστατευτική συσκευή(κάπου αρκεί ένα απλό αυτόματο, κάπου απαιτείται διαφορικό) για κάθε κλάδο επιτυγχάνεται η ισορροπία τους και η αξιοπιστία του συστήματος τροφοδοσίας στο σύνολό του.
Σύμφωνα με το στιγμιαίο ρεύμα ενεργοποίησης, όλος ο προστατευτικός εξοπλισμός χωρίζεται σε τύπους A ... D (στο CIS - χωρίς A). Κάθε γράμμα υποδηλώνει μια ορισμένη αναλογία μεταξύ του ενεργού ρεύματος στο δίκτυο και του ονομαστικού ρεύματος, στο οποίο ενεργοποιείται η συσκευή. Αυτά τα πολλαπλάσια είναι:
- Α, 2–3;
- Β, 3–5;
- C, 5–10;
- Δ - 10–20.
Για οικιακές συσκευές, οι τύποι Β (συσκευές φωτισμού και θέρμανσης) και Γ (προϊόντα με ηλεκτροκινητήρες) είναι κατάλληλοι.
Αρχή λειτουργίας
Είναι πιο βολικό να αντιμετωπίζετε τη συσκευή των εν λόγω συσκευών χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ενός difavtomat. Όπως σημειώθηκε, η διαφορά του από τα υπόλοιπα είναι η προστασία από βραχυκυκλώματα, και από υπερφορτώσεις, και από ρεύμα διαρροής. Δηλαδή, είναι ένας διακόπτης κυκλώματος που έχει απορροφήσει όλες τις λειτουργίες που σχετίζονται με ένα σύγχρονο δίκτυο.
Εξωτερικά, ο αυτόματος διακόπτης διαφορικού δεν είναι αξιοσημείωτος: ένα διηλεκτρικό περίβλημα με μάνδαλο για τοποθέτηση σε ράγα DIN. Η συσκευή που προορίζεται για οικιακή χρήση (220 V) παράγεται ως διπολική συσκευή. Διαθέτει δύο ζεύγη ακροδεκτών (πάνω και κάτω) για φάση σύνδεσης και μηδενικά καλώδιααπό μια κεντρική (τοπική) πηγή ενέργειας και το ίδιο, αλλά πηγαίνοντας στο φορτίο, αντίστοιχα. Η βιομηχανική έκδοση (380 V) παράγεται ως τετραπολική (τρεις φάσεις και μηδέν).
Το κύκλωμα difavtomat περιλαμβάνει συνδεδεμένο σε σειρά:
- Διακόπτης κυκλώματος.
- Μπλοκ διαφορικής προστασίας.
Το πρώτο, με τη σειρά του, έχει επίσης δύο στοιχεία. Ένα από αυτά είναι η θερμική απελευθέρωση. Παρέχει προστασία από υπερφόρτωση. Το άλλο είναι μια ηλεκτρομαγνητική απελευθέρωση. Το τελευταίο ενεργοποιείται σε περίπτωση βραχυκυκλώματος.
Αν εμβαθύνουμε λίγο στο σχέδιο, τότε η ουσία είναι η εξής:
- Όταν επιτευχθεί ένα συγκεκριμένο φορτίο, η θερμοκρασία της διμεταλλικής πλάκας ανεβαίνει σε ένα επίπεδο που προκαλεί την παραμόρφωσή της. Η διατήρηση αυτής της θέσης για λίγα δευτερόλεπτα ενεργοποιεί τον μηχανισμό διακοπής, ο οποίος απενεργοποιεί το δίκτυο.
- Ένα βραχυκύκλωμα προκαλεί απότομη αύξηση του ρεύματος, με αποτέλεσμα η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα να ενεργεί στον μηχανισμό απενεργοποίησης μέσω του πυρήνα σε κλάσματα του δευτερολέπτου.
Το ηλεκτρικό τόξο εξουδετερώνεται από έναν ειδικά σχεδιασμένο θάλαμο σβέσης.
Η μονάδα διαφορικής προστασίας είναι ένας διαφορικός μετασχηματιστής. Οι αγωγοί του δικτύου περνούν μέσω μιας από τις δύο περιελίξεις του. Ο δεύτερος ρόλος είναι ρυθμιστικός. Ενώ όλα είναι εντάξει στο δίκτυο, τα ρεύματα που ρέουν στη φάση και μηδενικοί αγωγοί, είναι ίσα. Η προκύπτουσα μαγνητική ροή στην περιέλιξη είναι μηδέν. Όταν εμφανίζεται μια «διαρροή», η ισορροπία μετατοπίζεται: κατευθείαν σύρμα φάσηςπερισσότερο ρεύμα αρχίζει να ρέει.
Η προκύπτουσα μαγνητική ροή στην περιέλιξη γίνεται επίσης μη μηδενική. Με τη σειρά του, αυτό οδηγεί στην εμφάνιση ρεύματος ήδη στην περιέλιξη ελέγχου. Όταν φτάσει στην τιμή κατωφλίου (συνήθως σημειώνεται στη θήκη της συσκευής, καθώς και σε άλλα κύρια χαρακτηριστικά), ενεργοποιείται ο μηχανισμός απενεργοποίησης.
Ορισμένοι κατασκευαστές εξοπλίζουν τα difautomats με ειδικούς δείκτες, έτσι ώστε ο χρήστης να μπορεί να προσδιορίσει με ακρίβεια την αιτία της λειτουργίας προστασίας. Ελλείψει τέτοιου, είναι αδύνατο να προσδιοριστεί τι ακριβώς είναι λάθος (παρουσιάστηκε βραχυκύκλωμα, υπερφόρτωση ή διαρροή). Ο έλεγχος της απόδοσης της μονάδας διαφορικού μπορεί να γίνει πατώντας ένα ειδικό κουμπί για δοκιμή. Αυτό δημιουργεί τεχνητά μια «διαρροή», στην οποία το μηχάνημα αντιδρά σε περίπτωση επισκευής.
Όταν προστατεύετε το οικιακό σας ηλεκτρικό δίκτυο από γνωστές φυσικές καταστροφές, φροντίστε να το εξοπλίζετε με προστατευτικό υπέρτασης. Αλλά μην ξεχνάτε τις απειλές που κρύβονται μέσα της. Η ολοκληρωμένη προστασία θα ενισχύσει την εμπιστοσύνη σας στην ασφάλεια της δικής σας και της περιουσίας σας.
Για την προστασία της ηλεκτρικής καλωδίωσης σε διαμερίσματα και ιδιωτικές κατοικίες από βραχυκυκλώματα και υπερφόρτωση ρεύματος, χρησιμοποιούνται σχεδόν πάντα ηλεκτρικοί διακόπτες κυκλώματος αρθρωτού σχεδιασμού. Είναι συμπαγή, εύκολα στην εγκατάσταση και την αντικατάστασή τους, εάν είναι απαραίτητο, και αυτό εξηγεί την ευρεία χρήση τους στην καθημερινή ζωή.
Στην εμφάνιση, το μηχάνημα (AB) είναι μια θήκη κατασκευασμένη από ανθεκτικό στη θερμότητα πλαστικό. Στην μπροστινή επιφάνεια υπάρχει λαβή (σημαία) για ενεργοποίηση και απενεργοποίηση, στην πίσω πλευρά υπάρχει μάνδαλο για τοποθέτηση σε ράγα DIN και πάνω και κάτω υπάρχουν μεταλλικοί βιδωτές ακροδέκτες.
Σε αυτό το άρθρο, θα εξετάσουμε την εγκατάσταση στα διαμερίσματα και τα σπίτια μας.
Η αρχή λειτουργίας του διακόπτη κυκλώματος
Στην κανονική λειτουργία, ένα ρεύμα ρέει μέσω του μηχανήματος που είναι μικρότερο ή ίσο με την ονομαστική τιμή. Η τάση τροφοδοσίας από το εξωτερικό δίκτυο παρέχεται στον επάνω ακροδέκτη που είναι συνδεδεμένος στη σταθερή επαφή. Από τη σταθερή επαφή, το ρεύμα ρέει στην κινητή επαφή που είναι κλειστή με αυτήν και από αυτήν μέσω της εύκαμπτης χάλκινος αγωγός- στο πηνίο της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας. Μετά την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, το ρεύμα παρέχεται στη θερμική απελευθέρωση και μετά από αυτήν - στον κάτω ακροδέκτη, με το δίκτυο φορτίου συνδεδεμένο σε αυτό.
Σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, αποσυνδέει το προστατευμένο κύκλωμα λόγω της λειτουργίας του μηχανισμού ελεύθερης διακοπής, που οδηγείται από θερμική ή ηλεκτρομαγνητική απελευθέρωση. Ο λόγος για αυτή τη λειτουργία είναι υπερφόρτωση ή βραχυκύκλωμα.
Η θερμική απελευθέρωση είναι μια διμεταλλική πλάκα που αποτελείται από δύο στρώματα κραμάτων με διαφορετικούς συντελεστές θερμικής διαστολής. Όταν διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα, η πλάκα θερμαίνεται και κάμπτεται προς το στρώμα με χαμηλότερο συντελεστή θερμικής διαστολής. Όταν ξεπεραστεί η καθορισμένη τιμή ρεύματος, η κάμψη της πλάκας φτάνει σε μια τιμή επαρκή για να ενεργοποιήσει τον μηχανισμό ενεργοποίησης και το κύκλωμα ανοίγει, κόβοντας το προστατευμένο φορτίο.
Η ηλεκτρομαγνητική απελευθέρωση αποτελείται από μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα με έναν κινητό χαλύβδινο πυρήνα που συγκρατείται από ένα ελατήριο. Όταν ξεπεραστεί η καθορισμένη τιμή ρεύματος, σύμφωνα με το νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, προκαλείται ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο στο πηνίο, υπό την επίδραση του οποίου ο πυρήνας τραβιέται στο πηνίο σωληνοειδούς, ξεπερνώντας την αντίσταση του ελατηρίου και προκαλεί την απελευθέρωση μηχανισμός λειτουργίας. Σε κανονική λειτουργία, ένα μαγνητικό πεδίο προκαλείται επίσης στο πηνίο, αλλά η δύναμή του δεν είναι αρκετή για να υπερνικήσει την αντίσταση του ελατηρίου και να ανασύρει τον πυρήνα.
Η αρχή της λειτουργίας του μηχανήματος στη λειτουργία υπερφόρτωσης κυκλώματος
Η λειτουργία υπερφόρτωσης εμφανίζεται όταν το ρεύμα στο κύκλωμα που είναι συνδεδεμένο με το μηχάνημα υπερβαίνει την ονομαστική τιμή για την οποία έχει σχεδιαστεί διακόπτης κυκλώματος. Σε αυτή την περίπτωση, το αυξημένο ρεύμα που διέρχεται από τη θερμική απελευθέρωση προκαλεί αύξηση της θερμοκρασίας της διμεταλλικής πλάκας και, κατά συνέπεια, αύξηση της κάμψης της μέχρι να ενεργοποιηθεί ο μηχανισμός απελευθέρωσης. Το μηχάνημα σβήνει και ανοίγει το κύκλωμα.
Η λειτουργία της θερμικής προστασίας δεν πραγματοποιείται αμέσως, αφού θα χρειαστεί λίγος χρόνος για να θερμανθεί η διμεταλλική πλάκα. Αυτός ο χρόνος μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με το μέγεθος της υπέρβασης της ονομαστικής τιμής ρεύματος από μερικά δευτερόλεπτα έως μία ώρα.
Μια τέτοια καθυστέρηση σάς επιτρέπει να αποφύγετε την απενεργοποίηση της τροφοδοσίας κατά τη διάρκεια τυχαίων και βραχυπρόθεσμων αυξήσεων του ρεύματος στο κύκλωμα (για παράδειγμα, όταν είναι ενεργοποιημένα, τα οποία έχουν μεγάλα ρεύματα εισόδου).
Ελάχιστη τιμήΤο ρεύμα στο οποίο πρόκειται να λειτουργήσει η θερμική απελευθέρωση ρυθμίζεται μέσω μιας βίδας ρύθμισης στο εργοστάσιο. Συνήθως αυτή η τιμή είναι 1,13-1,45 φορές υψηλότερη από την ονομαστική τιμή που αναγράφεται στη σήμανση του μηχανήματος.
Η ποσότητα του ρεύματος στο οποίο θα λειτουργεί η θερμική προστασία επηρεάζεται επίσης από τη θερμοκρασία. περιβάλλον. Σε ένα ζεστό δωμάτιο, η διμεταλλική πλάκα θα ζεσταθεί και θα λυγίσει πριν ενεργοποιηθεί σε χαμηλότερο ρεύμα. Και σε δωμάτια με χαμηλές θερμοκρασίες, το ρεύμα στο οποίο θα λειτουργεί η θερμική απελευθέρωση μπορεί να είναι υψηλότερο από το επιτρεπόμενο.
Ο λόγος για την υπερφόρτωση του δικτύου είναι η σύνδεση με αυτό καταναλωτών, η συνολική ισχύς των οποίων υπερβαίνει την υπολογιζόμενη ισχύ του προστατευόμενου δικτύου. Ταυτόχρονη ενεργοποίηση διάφορα είδηισχυρός οικιακές συσκευές(κλιματιστικό, ηλεκτρική κουζίνα, πλύσιμο και Πλυντήριο πιάτων, σίδερο, ηλεκτρικό βραστήρα κ.λπ.) - μπορεί κάλλιστα να οδηγήσει στη λειτουργία της θερμικής απελευθέρωσης.
Σε αυτήν την περίπτωση, αποφασίστε ποιος από τους καταναλωτές μπορεί να απενεργοποιηθεί. Και μην βιαστείτε να ενεργοποιήσετε ξανά το μηχάνημα. Δεν θα μπορείτε ακόμα να το ωθήσετε στη θέση εργασίας του μέχρι να κρυώσει και η διμεταλλική πλάκα απελευθέρωσης επιστρέψει στην αρχική της κατάσταση. Τώρα ξέρετε πώς λειτουργεί ένας διακόπτης υπερφόρτωσης
Λειτουργία διακόπτη κατά τη διάρκεια βραχυκυκλώματος
Σε περίπτωση βραχυκυκλώματος, η αρχή λειτουργίας του διακόπτη κυκλώματος είναι διαφορετική. Σε περίπτωση βραχυκυκλώματος, το ρεύμα στο κύκλωμα αυξάνεται απότομα και πολλές φορές σε τιμές που μπορούν να λιώσουν την καλωδίωση ή μάλλον τη μόνωση της καλωδίωσης. Προκειμένου να αποφευχθεί μια τέτοια εξέλιξη γεγονότων, είναι απαραίτητο να σπάσει αμέσως η αλυσίδα. Έτσι ακριβώς λειτουργεί η ηλεκτρομαγνητική απελευθέρωση.
Η ηλεκτρομαγνητική απελευθέρωση είναι ένα πηνίο σωληνοειδούς, μέσα στο οποίο υπάρχει ένας χαλύβδινος πυρήνας που συγκρατείται σε σταθερή θέση από ένα ελατήριο.
Μια πολλαπλή αύξηση του ρεύματος στην περιέλιξη της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, η οποία συμβαίνει όταν βρίσκεται στο κύκλωμα, οδηγεί σε αναλογική αύξηση της μαγνητικής ροής, υπό την επίδραση της οποίας ο πυρήνας έλκεται στο πηνίο σωληνοειδούς, ξεπερνώντας την αντίσταση του ελατηρίου και πιέζει τη σκανδάλη του μηχανισμού απελευθέρωσης. Οι επαφές ισχύος του μηχανήματος ανοίγουν, διακόπτοντας την παροχή ρεύματος στο τμήμα έκτακτης ανάγκης του κυκλώματος.
Έτσι, η λειτουργία της ηλεκτρομαγνητικής απελευθέρωσης προστατεύει την ηλεκτρική καλωδίωση που έκλεινε την ηλεκτρική συσκευή και το ίδιο το μηχάνημα από φωτιά και καταστροφή. Ο χρόνος απόκρισής του είναι περίπου 0,02 δευτερόλεπτα και η καλωδίωση δεν έχει χρόνο να ζεσταθεί σε επικίνδυνες θερμοκρασίες.
Τη στιγμή του ανοίγματος των επαφών ισχύος του μηχανήματος, όταν περνάει υψηλό ρεύμα, μεταξύ τους προκύπτει ηλεκτρικό τόξο, η θερμοκρασία του οποίου μπορεί να φτάσει τους 3000 βαθμούς.
Προκειμένου να προστατεύονται οι επαφές και άλλα μέρη του μηχανήματος από τις καταστροφικές συνέπειες αυτού του τόξου, παρέχεται ένας αγωγός τόξου στο σχεδιασμό του μηχανήματος. Ο αγωγός τόξου είναι ένα πλέγμα από ένα σύνολο μεταλλικών πλακών που είναι απομονωμένες μεταξύ τους.
Το τόξο εμφανίζεται στο σημείο όπου ανοίγει η επαφή και, στη συνέχεια, ένα από τα άκρα του κινείται μαζί με την κινητή επαφή και το δεύτερο ολισθαίνει πρώτα κατά μήκος της σταθερής επαφής και στη συνέχεια κατά μήκος του αγωγού που συνδέεται με αυτήν, οδηγώντας στο πίσω τοίχωμα του ο αγωγός τόξου.
Εκεί μοιράζεται (συνθλίβεται) στις πλάκες του τόξου αλεξίπτωτου, εξασθενεί και σβήνει. Στο κάτω μέρος της μηχανής υπάρχουν ειδικές οπές για την αφαίρεση των αερίων που σχηματίζονται κατά την καύση του τόξου.
Εάν το μηχάνημα απενεργοποιηθεί όταν ενεργοποιηθεί η ηλεκτρομαγνητική απελευθέρωση, δεν θα μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ηλεκτρική ενέργεια μέχρι να βρείτε και να εξαλείψετε την αιτία του βραχυκυκλώματος. Πιθανότατα ο λόγος είναι μια δυσλειτουργία ενός από τους καταναλωτές.
Αποσυνδέστε όλους τους καταναλωτές και προσπαθήστε να ενεργοποιήσετε το μηχάνημα. Εάν τα καταφέρατε και το μηχάνημα δεν χτυπήσει, τότε, όντως, φταίει ένας από τους καταναλωτές και απλά πρέπει να μάθετε ποιος. Εάν το μηχάνημα χτυπήσει ξανά ακόμα και με αποσυνδεδεμένους καταναλωτές, τότε όλα είναι πολύ πιο περίπλοκα και έχουμε να κάνουμε με βλάβη της μόνωσης της καλωδίωσης. Πρέπει να μάθουμε πού έγινε.
Κατά την επιλογή και την αγορά ενός μηχανήματος αυτόματης πώλησης ηλεκτρική προστασίαείναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη οι τιμές τους και όλες οι παράμετροι του δικτύου και της προστασίας.
Οι διακόπτες προστασίας ηλεκτρικής ενέργειας επισημαίνονται και υπολογίζονται από τον κατασκευαστή για μια συγκεκριμένη τάση, ισχύ δικτύου και τρόπο λειτουργίας. Έτσι, όταν επιλέγετε έναν διακόπτη κυκλώματος, χρειάζεται μόνο να κοιτάξετε όλα τα δεδομένα σχετικά με αυτόν στον κατάλογο και να βρείτε το σωστό.
Κατά τη λειτουργία του ηλεκτρικού δικτύου, ενδέχεται να προκύψουν βραχυκυκλώματα στο περίβλημα, υπερφόρτωση οικιακές συσκευές, η εξαφάνιση ή μια σημαντική αύξηση της ηλεκτρικής τάσης.
Για την αποφυγή τυχόν προβλημάτων με την ηλεκτρική ενέργεια, έχει τοποθετηθεί ειδική προστασία βραχυκυκλώματος. Η δράση του διακόπτη κυκλώματος πρέπει να είναι με τη συντομότερη περίοδο απόκρισης.
Η προστασία από υπερφόρτωση ηλεκτρικής ενέργειας με μακρά περίοδο λειτουργίας είναι σημαντική προϋπόθεση για τους καταναλωτές, αλλά υπάρχουν ορισμένες εξαιρέσεις:
- Υπερφορτώσεις ηλεκτρικής ενέργειας από τεχνολογικές παραμέτρους δεν συμβαίνουν ή συμβαίνουν πολύ σπάνια.
- Ηλεκτροκινητήρες που έχουν ισχύ 1 κιλοβάτ.
- Για σύντομη περίοδο λειτουργίας ή παλμική λειτουργία της συσκευής.
Ο αυτόματος διακόπτης κυκλώματος είναι μια ειδική συσκευή που έχει σχεδιαστεί για να προστατεύει όλα τα ηλεκτρικά κυκλώματα από πιθανές υπερφορτίσεις και βραχυκυκλώματα σε οικιακούς, βιομηχανικούς και διοικητικούς χώρους και να προστατεύει τους εργαζομένους από την άμεση επαφή με την ηλεκτρική ενέργεια.
Για επιλογή διακόπτη κυκλώματος σε ηλεκτρικά δίκτυα εναλλασσόμενο ρεύμαπρέπει να ξέρω:
- Αριθμός πόλων;
- Ελάχιστο ρεύμα λειτουργίας;
- Μέγιστο ρεύμα λειτουργίας.
Η επιλογή ενός αυτόματου διακόπτη για συγκεκριμένο αριθμό πόλων. Για κλάδους με μία φάση, χρησιμοποιούνται μονοπολικά αυτόματα, διπολικά. Για τριφασικά ηλεκτρικά δίκτυα χρησιμοποιούνται αυτόματες μηχανές με τρεις πόλους, καθώς και τετραπολικές.
Επιλογή ηλεκτρικού διακόπτη κυκλώματος που λειτουργεί με τη μέγιστη ταχύτητα ρεύματος λειτουργίας. Το ρεύμα του μηχανήματος πρέπει να είναι ίσο με το μέγιστο ονομαστικό ρεύμα.
Επιλογή διακόπτη κυκλώματος για ρεύμα με βραχυκύκλωμα. Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι το ρεύμα θραύσης του είναι ελαφρώς μεγαλύτερο ή ίσο με το ονομαστικό ρεύμα της συσκευής.
Η επιλογή της αυτόματης ηλεκτρικής προστασίας με ισχύ πραγματοποιείται σύμφωνα με ορισμένα κριτήρια.
Το πρώτο κριτήριο είναι η πυρασφάλεια και η ηλεκτρική ασφάλεια. Ο διακόπτης κυκλώματος θα πρέπει να σβήσει εγκαίρως εάν ηλεκτρικό δίκτυουπερφορτωμένος. Είναι απαράδεκτο η θέρμανση της γραμμής να είναι πάνω από 60 βαθμούς.
Το δεύτερο κριτήριο είναι η προστασία από ηλεκτροπληξία. Όταν επιλέγετε ένα μηχάνημα, πρέπει να επιλέξετε έναν συγκεκριμένο τύπο προστασίας που παρέχει το μηχάνημα. Η προστασία πρέπει να χρησιμοποιεί διαφορετικές απελευθερώσεις. Τέτοιες απελευθερώσεις είναι ηλεκτρομαγνητικές με στιγμιαία δράση, οι οποίες μπορούν να παρέχουν προστασία έναντι πιθανού βραχυκυκλώματος, θερμικές απελευθερώσεις - για προστασία από πιθανό βραχυκύκλωμα, διαφορικές απελευθερώσεις (difavtomat) - από την ποσότητα διαρροής ηλεκτρικού ρεύματος.
Το τρίτο κριτήριο επιλογής είναι οι δυνατότητες μεταγωγής του διακόπτη κυκλώματος.
Οι δυνατότητες μεταγωγής της συσκευής εξαρτώνται από το μέγεθος του ρεύματος και καθορίζονται από το πού είναι εγκατεστημένο το μηχάνημα. Όσο πιο κοντά βρίσκεται ο διακόπτης κυκλώματος στον μετασχηματιστή, τόσο μεγαλύτερο θα είναι το ρεύμα βραχυκυκλώματος. Σε αυτή την περίπτωση, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη η «ηλεκτρική» εγγύτητα. Για παράδειγμα, ένας διακόπτης κυκλώματος, ο οποίος είναι εγκατεστημένος 3 χιλιόμετρα από τον υποσταθμό και συνδέεται με ένα καλώδιο πιο κοντά από αυτό που βρίσκεται στη γωνία του υποσταθμού και συνδέεται με ένα λεπτό καλώδιο.
Η προστασία από βραχυκυκλώματα ηλεκτρικής ενέργειας και υπερφόρτωσης πραγματοποιείται με τη χρήση ειδικών ηλεκτρομαγνητικών ή ρελέ ρεύματος, αλλά το σχέδιο εκτέλεσης είναι πολύ περίπλοκο.
Υπάρχουν επίσης ειδικές απαιτήσεις κατά την επιλογή του διακόπτη κυκλώματος:
- Για τον έλεγχο του ρεύματος με μικρή ισχύ, χρησιμοποιούνται μηχανήματα ισχύος ή διακόπτες μαχαιριού.
- Για τον έλεγχο του ρεύματος συνολικής ισχύος 3 έως 5 κιλοβάτ χωρίς ειδική προστασία από την ηλεκτρική υπερφόρτωση, χρησιμοποιούνται θερμικά μηχανήματα χειροκίνητα.
- Για έλεγχο του ρεύματος συνολικής ισχύος έως 50 κιλοβάτ με ειδική προστασία από πιθανές υπερφορτώσεις, μαγνητικές εκκινητέςμαζί με το αεροβόλο.
- Στη διάρκεια τηλεχειριστήριοχρησιμοποιήστε επαφές, θερμικά αυτόματα, μαγνητικούς εκκινητές - απλώς απαραίτητο.
- Με μικρό αριθμό εγκλεισμάτων σε μία ώρα, είναι επιτακτική ανάγκη να χρησιμοποιείτε μόνο διακόπτες κυκλώματος.
Κατά την επιλογή ενός διακόπτη κυκλώματος, πρέπει να δώσετε προσοχή στον κατασκευαστή. Προϊόντα γνωστούς κατασκευαστέςδιαρκούν πολύ περισσότερο για τους πελάτες τους. Δεν συνιστάται η αγορά συσκευών αυτόματης προστασίας από αμφίβολους κατασκευαστές στις αγορές και τα παζάρια της πόλης.
