Hvordan strømmer tas i betraktning for effektbrytere

Strømmen som går gjennom effektbryteren bestemmes av Ohms velkjente lov av verdien på den påførte spenningen, referert til motstanden til den tilkoblede kretsen. Denne teoretiske posisjonen til elektroteknikk er grunnlaget for driften av enhver maskin.

I praksis støttes nettspenningen, for eksempel 220 volt, av automatiske enheter fra energiforsyningsorganisasjonen innenfor standardene som er fastsatt av statlige standarder, varierer litt innenfor dette området. Å gå utover GOST regnes som en funksjonsfeil, en ulykke.

Strømbryteren kutter i fasetråden i strømforsyningen til lamper, stikkontakter og andre forbrukere. Når den elektriske barbermaskinen først mates fra uttaket, og deretter vasksugeren, strømmer i begge tilfeller en strøm gjennom maskinen i en lukket krets mellom fase og null.

Men i det første tilfellet vil det være relativt lite, og i det andre vil det være betydelig: disse enhetene har forskjellig motstand. De skaper en annen belastning. Verdien overvåkes kontinuerlig av beskyttelsen av maskinen, og utfører stans i tilfelle avvik fra normen.

Hvordan strøm flyter gjennom effektbryteren

Strukturelt er maskinen designet slik at strømmen virker på sekvensielt beliggende elementer. Disse inkluderer:

• kabelforbindelsesterminaler med klemmeskruer;

• strømkontakter med en mobil og stasjonær del;

• bimetal termisk frigjøringsplate;

• kortslutningsstrøm avstenging elektromagnet;

• koble strømledninger.

Gjeldende bane gjennom effektbryteren vises på bildet av konvensjonelle røde piler.

De bevegelige kraftkontaktene presses mot de stasjonære kontaktene, og skaper en kontinuerlig elektrisk krets bare etter at operatøren manuelt roterer kontrollspaken. En forutsetning for inkludering er fraværet av nødssituasjoner i den koblede kretsen. Hvis de vises, begynner beskyttelsen umiddelbart å arbeide med automatisk avstengning. Det er ingen annen måte å slå på maskinen.

Men å bryte disse kontaktene ved å avbryte tilførselen av fasepotensial til forbrukerne kan gjøres på to måter:

• manuelt, tilbake til startposisjonen av kontrollspaken;

• automatisk fra å utløse beskyttelse.

Hvordan strukturelle elementer i en effektbryter lages og fungerer

Strømkontakter

De, som hele designet til effektbryteren, er designet for å overføre strengt begrenset strøm. Det er umulig å overskride det, fordi i motsatt tilfelle vil maskinen svikte - den vil brenne.

Den tekniske egenskapen som begrenser den maksimale kraften som passerer gjennom strømkontaktene, er en indikator som kalles "Ultimate brytekapasitet." Det er betegnet med indeksen "Icu".

Verdien av den endelige bruddkapasiteten til effektbryteren settes når du designer den ut fra en standard serie strømmer, vanligvis målt i kiloamperes. For eksempel kan Icu være 4 eller 6, eller til og med 100 eller mer kA.

Denne verdien vises direkte på forsiden av maskinen, så vel som andre egenskaper ved innstillingene til gjeldende verdier.

Så gjennom strømkontaktene til maskinen som er vist på bildet, kan en elektrisk strøm fra null til 4000 ampere trygt passere. AB-en selv vil normalt tåle den og slå den av i tilfelle en nødsituasjon i den tilkoblede ledningen med forbrukerne.

For dette formålet er det innført et skille mellom strømningene som strømmer gjennom strømkontakter til:

1. nominell og arbeidende;

2. nødsituasjon, inkludert overbelastning og kortslutning.

Hva er effektstrømmen til effektbryteren

Enhver maskin er laget for å fungere under visse tekniske forhold. Det må pålitelig sikre passasjen av driftsbelastningsstrømmen som strømmer både gjennom elektriske ledninger og gjennom tilkoblede forbrukere.

Når de velger en automatisk maskin for et husholdningsnettverk, tar brukerne ofte hensyn til ledende egenskaper til kablingen eller bare kraften til elektriske apparater, og gjør en feil: det er nødvendig å analysere begge disse problemene grundig. For, en bryter er en automatisk enhet som allerede er justert for å fungere når visse nåværende verdier er nådd.

Når disse forholdene ennå ikke har kommet, og arbeidsstrømmen gjennom maskinen er mindre. enn den nedre grensen for frakobling, er strømkontaktene pålitelig lukket. Den øvre grensen for dette driftsområdet kalles vanligvis den nominelle strømmen, som angir In.

Tallet “16” vist på bildet betyr at strømningene som går gjennom strømkontaktene, opp til og med 16 ampere, vil bli overført pålitelig av effektbryteren til de tilkoblede forbrukerne via elektriske ledninger.

Dette er en funksjon av selve maskinen. Og eieren av det elektriske installasjonen og serviceelektriker har en helt annen oppgave - å velge riktig effektbryter for lasten og ledningene i komplekset. Når disse 16 ampere overskrides, vil det skje frakoblinger fra beskyttelse, som er konfigurert til å fungere fra forskjellige strømmer som er "bundet" av elektriske algoritmer til den nominelle verdien. Les mer om det her -Valg av effektbrytere for en leilighet, hus, garasje

Hvordan beskyttelse fungerer

Alle strømmer større enn den nominelle verdien utløser beskyttelsen. De kalles trippingstrømmer, betegnet med Iav.

For automatisk avstengning i maskinens tilfelle er det montert to typer enheter montert i henhold til forskjellige avstengningsprinsipper:

1. oppvarming og bøying av bimetalen med uttak av den mekaniske sperren fra nettet;

2. slå ut sperren med et mekanisk støt ved kjernen av elektromagneten.

Termisk frigjøring

Den fungerer på grunn av bøyningen av den bimetalliske komposittplaten når den varmes opp fra strømmen som passerer gjennom den, og avkjøles ved å fjerne varme til omgivelsene.

Termisk energi som genereres av elektrisk strøm gjennom den forbipasserende bimetal tilføres denne frigjøringen. Verdien av den, som vi vet fra Joule-Lenz-loven, avhenger av:

1. elektrisk motstand fra kretsen;

2. strømstrømstyrke;

3. og tidspunktet for virkningen.

Av disse tre parametrene endres ikke den elektriske motstanden i stabilitetsprosessen praktisk talt. Det tas kun med i teoretiske beregninger. Når lasten byttes, endres strømmen brått. Derfor er to andre parametere viktigere:

1. størrelsen på den elektriske strømmen;

2. tidspunktet for kursen.

De blir tatt i betraktning spesielle funksjoner, som kalles av disse komponentene - tidsstrøm.

Av styrken til strømmen som strømmer gjennom maskinen og tidspunktet for dens virkning, bestemmes ikke bare driftssonen for den termiske frigjøringen, men også den elektromagnetiske avskjæringen.

Grunnlaget for beregningene er verdien av den nominelle strømmen som er valgt for effektbryteren. Betjeningen av beskyttelsen er bundet til dens mangfoldighet - forholdet mellom den passerende strømmen og den nominelle strømmen.

Siden strømbeskyttelsesstrømmen beskytter mer enn den nominelle strømmen, er strømmultiplikiteten alltid I ​​/ In> 1.

Elektromagnetisk avskjæring

Beskyttelsesarbeidet er basert på konstant regnskap av strømmer som går gjennom svingene til elektromagnetviklingene. Når størrelsen på lastene ikke overskrider den beregnede nominelle verdien, skaper strømningene som strømmer i hver sving et totalt magnetfelt som ikke er i stand til å overvinne holdekraften til den mekaniske stangen inne i magnetventilhuset.

Hodet på den bevegelige skyveren trekkes innover, og den bevegelige kraftkontakten til effektbryteren presses pålitelig til den stasjonære delen.

Når styrken til den passerende strømmen overstiger nominell strøm for settpunktet, vil det totale magnetfeltet som er dannet inne i spolen brått overvinne stangholdekraften. Han skyter og med et kraftig slag treffer sperren, trekker den ut av giret.

Som et resultat av streiken blir den bevegelige strømkontakten til effektbryteren kastet kraftig av mekanisk energi fra den stasjonære en - den elektriske kretsen er brutt, og forsyningsspenningen blir fjernet fra den tilkoblede kretsen.

Hvordan konfigureres kretsbryterbeskyttelse?

For at maskinen skal tåle den nominelle strømmen uten å skape falske positiver, er beskyttelsen avstemt til de beregnede verdiene.

Termisk frigjøring

Når du velger standard strøminnstilling, tas arten av den tilkoblede belastningen med i beregningen og beregnes i henhold til formelen Iust = kr ∙ kn ∙ In, der kr = 1,1, og kn tar hensyn til driftsforholdene. Det er satt innen:

• 1.1 ÷ 1.3 for kretsløp med kortsiktig overbelastning fra start av elektriske motorer eller lignende enheter;

• 1,1 - for resistive kretsløp uten overbelastning eller for drift av likestrømkretser.

Ta som et eksempel beskyttelsesegenskapene ved den termiske frigjøringen til en gammel A3120 effektbryter.

I det gjeldende avsnittet fra 1,3 til 10 ganger er In-karakteristikken representert med kurven "a", utføres operasjonen med en tidsforsinkelse, noe som skaper en reserve av arbeid for tilkoblede elektriske apparater. Med en økning i belastningen reduseres avstengningstiden fra noen minutter til ett sekund.

Ved en tidobbelt belastning deaktiverer den termiske frigjøringen A3120 strømkontaktene med en tid på omtrent 0,01 sekunder med en liten variasjon i parametrene vist i grafen av den lyserøde fargesonen. Over ti ganger økningen i driftsstrømmer kan ikke akselerere beskyttelsen på grunn av de mekaniske egenskapene til effektbryteren.

Elektromagnetisk avskjæring

Parametrene for tidsstrømkarakteristikken for det elektromagnetiske avskjæringsorganet blir også justert i henhold til nominell strøm. I husholdningsmaskiner er den øyeblikkelige turstrømmen delt inn i tre klasser:

1. In, ligger innenfor 3 ÷ 5 In;

2. С - 5 ÷ 10 In;

3. D - 10 ÷ 20 In.

For industrielle tekniske enheter opprettes effektbrytere med klasser:

• A, utløst ved lavere strøm enn 3In;

• E og F - med større multiplum enn 20In innenfor forskjellige grenser.

Den beskrevne arbeidsklassen for innenlandske automatiske maskiner er legalisert etter kravene i GOST R 50345—2010. Utenlandske produsenter bruker også en lignende inndeling av øyeblikkelige avskjæringer, men gjeldende standarder og avstengningstid kan variere, bestemt av standardene i deres land eller IEC 60947-2.

Nåværende begrensningsklasse

Hastigheten til øyeblikkelig strømbeskyttelse av effektbryteren er bundet til frekvensen av sinusformet harmoni i det industrielle nettverket og er indikert med et av tallene: 1, 2 eller 3. Denne figuren viser delen av halvbølgen til standardharmonien som turen skal skje.

En strømbegrensende maskin 3 er den raskeste - den vil fungere i 1/3 av en halv periode. Karakteristisk 2 indikerer halvparten, og 1 - halvbølgens fulle lengde.

Betingelser for å begrense strømmer som går gjennom en effektbryter

Et viktig poeng i driften av effektbrytere som opererer på belastningsstrømmer, er hensynet til kretsen som er koblet til dem, som allerede har en viss spesifikk motstand. Verdien vil begrense driften av utkoblingen i nødmodus, og på et tidspunkt vil den ikke tillate rettidig fjerning av forsyningsspenningen fra skadet utstyr.

Et eksempel på en slik seksjon er den aktive motstanden mot viklingen av kilden til forsyningstransformatoren med alle tilkoblede kjerner av kabler og ledninger i det elektriske nettverket, montert på terminalblokker og klemmer av koblingsbokser og paneler opp til kontaktene til leilighetsuttaket. Ekspertene ringer sløyfe fase null.

For å ta hensyn til dens verdi med riktig innstilling og drift av effektbryteren, brukes spesielle enheter - motstandsmålere av denne sløyfen.

Målingen deres lar deg ta hensyn til korreksjonen som er introdusert av den ekstra motstanden til ledningene, noe som betyr at du nøyaktig kan ta i betraktning strømningene som går i nødmodus gjennom strømkontaktene og beskyttelsen mot effektbrytere.

Hvordan effektbryteren sjekkes for strømmer som går gjennom den

Etter produksjon kan produktene fra enhver produsent transporteres over lange avstander eller lagres i lager i lang tid før de installeres i en elektrisk krets. I løpet av denne tiden er det mulig å redusere kvaliteten på grunn av brudd på tekniske egenskaper.

Derfor må effektbrytere, når de er installert i en krets før den tas i bruk, gjennomgå en helsesjekk, som vanligvis kalles lasting.

For dette formål er en spesiell plan for lasting av maskinen satt sammen i det elektriske laboratoriet, eller en av de mange designene til stasjonære eller bærbare stativer brukes.

Strømbryteren sjekkes for den nominelle strømmen som er indikert på huset. Den må tåle sin verdi i lang tid.

Da blir maskinen utsatt for overbelastning og kortslutningsstrømmer, som den må tåle under drift. Samtidig blir de tydelig målt og registrert:

1. betjeningsstrømmer for beskyttelse mot termisk frigjøring og strømavskjæring;

2. tider av maskinen fra simuleringen av en nødsituasjon.

Noen design av maskiner lar deg justere outputparametrene under lasting. For eksempel har visse typer termiske utløsninger en skruefeste, som lar deg justere børverdien for driften av bimetallplaten innenfor visse grenser.

Alle målte egenskaper blir registrert med høy nøyaktighet av måleinstrumenter og blir registrert i bekreftelsesprotokollen, sammenlignet med kravene fra GOST. Etter deres analyse blir det utstedt et sertifikat med konklusjon om egnethet.

Ved å laste maskinen under last kan du identifisere ekteskap, forhindrer tilfeller av branner og elektriske skader.

Strømmene som går gjennom effektbryterne blir således tatt med i beregningen, produksjonen, testing og drift. For dette blir vilkårene tatt i betraktning som kreves av GOST:

• nominell strøm;

• overbelastning;

• kortslutningsstrøm;

• tur gjeldende beskyttelse;

• feilavstengningstid.