Katkaisijat

Kuinka katkaisija toimii

Automaattiset kytkimet (kytkimet, katkaisijat) ovat sähköisiä kytkinlaitteita, jotka on suunniteltu johtamaan piirivirtaa normaaleissa toimintatiloissa ja suojaamaan automaattisesti sähköverkkoja ja laitteita hätätiloista (oikosulkuvirrat, ylikuormitusvirrat, jännitteen aleneminen tai katoaminen, suunnanmuutos). virta, voimakkaiden generaattoreiden magneettikenttien esiintyminen hätätilanteissa jne.), samoin kuin harvoin nimellisvirtojen kommutointi (6-30 kertaa päivässä).

Yksinkertaisuuden, mukavuuden, huoltoturvallisuuden ja oikosulkuvirroilta suojauksen luotettavuuden vuoksi näitä laitteita käytetään laajalti pieni- ja suuritehoisissa sähköasennuksissa.

Katkaisijat ovat manuaalisia kytkinlaitteita, mutta monissa tyypeissä on sähkömagneettinen tai sähkömoottorikäyttö, mikä mahdollistaa niiden etäkäytön.

Toimintaperiaate

Koneet sammutetaan yleensä manuaalisesti (käytöllä tai kaukosäätimellä) ja normaalin toimintahäiriön (ylivirran esiintyminen tai jännitteen aleneminen) tapauksessa automaattisesti.Tässä tapauksessa jokaisessa koneessa on ylijännitelaukaisin ja joissakin tyypeissä alijännitelaukaisin.

Tehtyjen suojatoimintojen mukaan katkaisijat jaetaan automaattikoneisiin: ylivirta-, alijännite- ja käänteisteho.

Katkaisijoita käytetään sähköpiirin automaattiseen avaamiseen, kun siinä esiintyy oikosulku- ja ylikuormitusvirtoja asetetun rajan yläpuolella. Vaihtamalla kytkimen ja sulakkeen ne tarjoavat luotettavamman ja valikoivamman suojan epänormaaleissa olosuhteissa.

Jos ympäristöolosuhteet poikkeavat normaalista (ilman kosteus on yli 85 % ja sisältää haitallisten höyryjen epäpuhtauksia), katkaisijat tulee sijoittaa pölykosteisiin ja kemiallisesti kestävään rakenteeseen koteloihin ja kaappeihin.

Luokittelu

Katkaisijat on jaettu seuraaviin:

• asennuskatkaisijoissa on suojaava eristävä (muovi) kotelo ja ne voidaan asentaa julkisiin paikkoihin;

• universaali - heillä ei ole tällaista koteloa ja ne on tarkoitettu asennettavaksi jakelulaitteisiin;

• toimii nopeasti (sen oma reaktioaika ei ylitä 5 ms);

• hidas (10 - 100 ms);

Nopeuden takaa toimintaperiaate (polarisoidut sähkömagneettiset tai induktiodynaamiset periaatteet jne.) sekä olosuhteet sähkökaaren nopealle sammumiselle. Samanlaista periaatetta käytetään virranrajoituskoneissa;

• valikoiva säädettävä vasteaika oikosulkuvirtojen alueella;

• katkaisijat käänteisvirralla, jotka aktivoituvat vain, kun suojatun piirin virran suunta muuttuu;

• Polarisoidut automaattiset koneet sammuttavat piirin vain, kun virta nousee eteenpäin, polarisoimaton - millä tahansa virran suunnalla.

Design

Koneen suunnitteluominaisuudet ja toimintaperiaate määräytyvät sen tarkoituksen ja laajuuden mukaan.

Koneen päälle- ja poiskytkentä voidaan tehdä manuaalisesti sähkömoottorilla tai sähkömagneettisella käyttölaitteella.

Käsikäyttöä käytetään nimellisvirroille 1000 A asti ja se tarjoaa taatun lopullisen kytkentäkapasiteetin sulkemiskahvan liikenopeudesta riippumatta (käyttäjän on suoritettava kytkentätoiminto päättäväisesti: aloita - tuo se loppuun).

Sähkömagneettiset ja sähkömoottorikäytöt saavat virtaa jännitelähteistä. Taajuusmuuttajan ohjauspiirissä on oltava suojaus toistuvia oikosulkuja vastaan, kun taas prosessin, jolla kone kytketään päälle rajoittaviin oikosulkuvirtoihin, tulee pysähtyä syöttöjännitteellä 85-110 % nimellisarvosta.

Ylikuormitus- ja oikosulkuvirtojen sattuessa katkaisija laukeaa riippumatta siitä, pidetäänkö ohjauskahvaa kiinni-asennossa.

Tärkeä osa konetta on laukaisu, joka ohjaa suojatun piirin asetettua parametria ja vaikuttaa laukaisulaitteeseen, joka laukaisee katkaisijan. Lisäksi vapautus mahdollistaa koneen etäsammoituksen. Yleisimmät versiot ovat seuraavan tyyppisiä:

• sähkömagneettinen suojaa oikosulkuvirroilta;

• lämpö ylikuormitussuojaa varten;

• yhdistetty;

• puolijohde, jolla on korkea vasteparametrien vakaus ja helppo viritys.

Katkaisijat ilman laukaisua voidaan käyttää kytkemään virtaa ilman virtaa tai kytkemään nimellisvirtaa harvoin.

Teollisuuden tuottamat katkaisijasarjat on suunniteltu käytettäviksi eri ilmastovyöhykkeillä, sijoitettuina erilaisiin työolosuhteisiin, toimimaan olosuhteissa, jotka ovat erilaisia ​​mekaanisen rasituksen ja ympäristön räjähtävyyden suhteen ja joilla on erilaisia suojaustaso kosketusta ja ulkoisia vaikutuksia vastaan.

Tietoja tietyistä laitteista, niiden standardiversioista ja vakiokooista on annettu normatiivisissa ja teknisissä asiakirjoissa. Pääsääntöisesti tällainen asiakirja on tehtaan tekniset ehdot (TU)... Joissain tapauksissa, jotta voidaan yhtenäistää useiden yritysten laajasti käyttämiä ja valmistamia tuotteita, asiakirjan tasoa nostetaan (joskus jopa valtion standardin taso).

Katkaisijat koostuvat seuraavista pääkomponenteista:

• yhteyttä järjestelmä;

• valokaaren sammutusjärjestelmä;

• vapauttava;

• ohjausmekanismi;

• vapaa vapautusmekanismi.

Kosketinjärjestelmä koostuu kiinteistä koskettimista, jotka on kiinnitetty koteloon, ja liikkuvista koskettimista, jotka on asennettu saranoidusti ohjausmekanismin vivun puoliakseliin ja tarjoavat yleensä yhden katkaisun.

Valokaarisammutuslaite on asennettu katkaisijan jokaiseen napaan, ja se on suunniteltu paikallistamaan sähkökaaren rajoitetussa tilavuudessa. Se on kaarikammio, jossa on deionisoidusta teräslevystä valmistettu ristikko. Voidaan myös järjestää kuitulevyjen muodossa olevat kipinänsammuttimet.

Vapaavapautusmekanismi on saranoitu 3- tai 4-lenkkimekanismi, joka vapauttaa ja deaktivoi kosketusjärjestelmän sekä automaattisessa että manuaalisessa käytössä.

Sähkömagneettinen ylivirtalaukaisu, joka on ankkurielektromagneetti, laukaisee katkaisijan automaattisesti oikosulkuvirroilla, jotka ylittävät virta-asetuksen. Hydraulisella viivelaitteella varustetuissa sähkömagneettisissa virranvapautuksissa on käänteinen aikaviive suojatakseen ylikuormitusvirroilta.

Terminen ylikuormituksenpoisto on termobimetallinen levy. Ylikuormitusvirroilla tämän levyn muodonmuutos ja voimat varmistavat katkaisijan automaattisen laukaisun. Viive pienenee virran kasvaessa.

Puolijohdelaukaisuyksiköt koostuvat mittauselementistä, puolijohdereleiden lohkosta ja koneen vapaaseen vapautusmekanismiin vaikuttavasta lähtösähkömagneetista. Mittauselementtinä käytetään virtamuuntajaa (AC) tai vahvistinta, jossa on magneettikuristin (DC).

Puolijohdevirran vapautus mahdollistaa seuraavien parametrien säätämisen:

• nimellinen purkausvirta;

• käyttövirran asetus oikosulkuvirtojen alueella (keskeytysvirta);

• vasteajan asetukset ruuhka-alueella;

• vasteajan asetukset oikosulkuvirtojen alueella (selektiivisille kytkimille).

Monet katkaisijat käyttävät yhdistelmälaukaisuja, jotka käyttävät lämpöelementtejä suojaamaan ylikuormitusvirroilta ja sähkömagneettisia elementtejä suojaamaan oikosulkuvirroilta ilman aikaviivettä (keskeytystä).

Katkaisijassa on myös lisäkokoonpanoja, jotka on sisäänrakennettu katkaisijaan tai kiinnitetty siihen ulkoisesti.Ne voivat olla riippumattomia, nolla- ja matalajännite, vapaa- ja apukoskettimet, manuaalinen ja sähkömagneettinen kaukokäyttö, automaattinen sammutussignalointi, laite katkaisijan lukitsemiseksi "pois päältä" -asentoon.

Shunttilaukaisu on sähkömagneetti, joka saa virtansa ulkoisesta jännitelähteestä. Ali- ja nollajulkaisut voivat olla aikaviivettyjä ja ei-aikaviiveitä. Shuntin tai alijännitevapauttimen avulla koneen kaukosammutus on mahdollista.

Käyttöolosuhteet

Kytkimiä on saatavana eri suojausasteilla kosketukselta ja ulkoisilta vaikutuksilta (IPOO, IP20, IP30, IP54). Tässä tapauksessa ulkoisten johtimien liittämiseen tarkoitettujen liittimien suojausaste voi olla alhaisempi kuin kytkinkotelon suojausaste.

Kytkimiä valmistetaan 5 ilmastoversiona ja 5 sijoituskategoriana, jotka on koodattu kirjaimilla U, UHL, T, M, OM ja numeroilla 1,2,3,4,5.

Kytkimet on suunniteltu jatkuvaan toimintaan seuraavissa olosuhteissa:

• asennus korkeintaan 1000 m (AP50- ja AE1000-sarjan kytkimet - korkeintaan 2000 m merenpinnan yläpuolella);

• ympäristön ilman lämpötila -40 (ilman kastetta ja huurretta) - + 40 ° C (AE1000-sarjan kytkimille - +5 - + 40 ° C);

• ympäristön suhteellinen kosteus enintään 90 % lämpötilassa 20 °C ja enintään 50 % lämpötilassa 40 °C;

• ympäristö - ei-räjähtävä, ei sisällä pölyä (mukaan lukien johtavaa) määrässä, joka häiritsee katkaisijan toimintaa, ja syövyttäviä kaasuja ja höyryjä pitoisuuksina, jotka tuhoavat metalleja ja eristystä;

• kytkimen asennuspaikka - suojattu vedeltä, öljyltä, emulsiolta jne.;

• suoran altistumisen puute auringon ja radioaktiiviselle säteilylle;

• terävien iskujen (iskujen) ja voimakkaan tärinän puute; kytkinten kiinnityspisteiden tärinä taajuudella 100 Hz enintään 0,7 g:n kiihtyvyydellä.

Sähkötuotteiden käyttöolosuhteiden ryhmät ulkoisen ympäristön mekaanisten tekijöiden vaikutuksen osalta määritellään standardissa GOST 17516.1-90. Katkaisijat on luettelotietojen mukaan suunniteltu toimimaan ryhmissä Ml, M2, MZ, M4, Mb, M9, M19, M25.

Turvallisuussyistä katkaisijat täyttävät GOST 12.2.007.0-75 ja GOST 12.2.007.6-75, «Sähköasennuksia koskevien sääntöjen» vaatimukset ja varmistavat «Asennusten teknisen toiminnan säännöissä» määritetyt käyttöolosuhteet. Käyttäjän toimesta «ja» Käyttäjän sähköasennusten käytön turvallisuussäännöt «, Valtion energiavalvontalaitoksen hyväksymä 12.21.94 Vuotovirtasuojauksen osalta katkaisijat täyttävät GOST 12.1:n vaatimukset. 038-82.

Ei-työtyö (varastointi ja kuljetus työtaukojen aikana) on GOST 15543-70 ja GOST 15150-69 mukaista.

Lue myös tästä aiheesta: Katkaisija, katkaisija, vikavirtasuojakytkin - mitä eroa on?