Odklopniki

Kako deluje odklopnik

Avtomatska stikala (stikala, odklopniki) so električne stikalne naprave, namenjene prevajanju toka tokokroga v običajnih načinih in za samodejno zaščito električnih omrežij in opreme pred izrednimi načini (kratki tokovi, preobremenitveni tokovi, zmanjšanje ali izginotje napetosti, sprememba smeri) tok, pojav magnetnih polj močnih generatorjev v izrednih razmerah itd.), pa tudi za redko komutacijo nazivnih tokov (6-30 krat na dan).

Zaradi svoje preprostosti, priročnosti, varnosti vzdrževanja in zanesljivosti zaščite pred tokovi kratkega stika se te naprave pogosto uporabljajo v električnih inštalacijah nizke in velike moči.

Odklopniki so ročne preklopne naprave, vendar imajo številni tipi elektromagnetni ali električni motorni pogon, kar omogoča njihovo upravljanje na daljavo.

Princip delovanja

Stroji se običajno izklopijo ročno (preko pogona ali daljinskega upravljalnika), v primeru kršitve normalnega delovanja (pojav prekomernega toka ali znižanje napetosti) pa samodejno.V tem primeru je vsak stroj opremljen s prenapetostnim sprožilnikom, pri nekaterih tipih pa s podnapetostnim sprožilnikom.

Glede na opravljene zaščitne funkcije so odklopniki razdeljeni na avtomatske: nadtokovne, podnapetostne in povratne moči.

Odklopniki se uporabljajo za samodejno odpiranje električnega tokokroga, ko se v njem pojavijo kratkostični in preobremenitveni tokovi nad nastavljeno mejo. Z zamenjavo stikala in varovalke zagotavljajo bolj zanesljivo in selektivno zaščito v nenormalnih pogojih.

Če se okoljske razmere razlikujejo od normalnih (vlažnost zraka je višja od 85% in vsebuje primesi škodljivih hlapov), je treba odklopnike namestiti v škatle in omarice s prašno vlažno in kemično odporno konstrukcijo.

Razvrstitev

Odklopniki so razdeljeni na:

• instalacijski odklopniki imajo zaščitno izolacijsko (plastično) ohišje in se lahko namestijo na javnih mestih;

• univerzalni - nimajo takega ohišja in so namenjeni za vgradnjo v razdelilne naprave;

• deluje hitro (lastni reakcijski čas ne presega 5 ms);

• počasen (od 10 do 100 ms);

Hitrost je zagotovljena s samim principom delovanja (polarizirani elektromagnetni ali indukcijsko-dinamični principi itd.), pa tudi s pogoji za hitro ugasnitev električnega obloka. Podobno načelo se uporablja v strojih za omejevanje toka;

• selektivno nastavljiv odzivni čas v območju tokov kratkega stika;

• odklopniki z reverznim tokom, ki se aktivirajo samo, ko se spremeni smer toka v zaščitenem tokokrogu;

• Polarizirani avtomati izklopijo tokokrog le, ko se tok dvigne v smeri naprej, nepolariziran - s katero koli smerjo toka.

Oblikovanje

Konstrukcijske značilnosti in načelo delovanja stroja so določeni z njegovim namenom in obsegom.

Vklapljanje in izklapljanje stroja je možno ročno, z elektromotorjem ali elektromagnetnim pogonom.

Ročni pogon se uporablja za nazivne tokove do 1000 A in zagotavlja zagotovljeno končno preklopno zmogljivost, ne glede na hitrost gibanja zapiralne ročice (upravljavec mora preklopno operacijo izvesti odločno: začeti - pripeljati do konca).

Elektromagnetni in elektromotorni pogoni se napajajo z napetostnimi viri. Krmilno vezje pogona mora imeti zaščito pred ponavljajočimi se kratkimi stiki, medtem ko se mora postopek vklopa stroja do mejnih tokov kratkega stika ustaviti pri napajalni napetosti 85-110% nazivne.

V primeru preobremenitve in tokov kratkega stika se odklopnik sproži ne glede na to, ali je krmilna ročica v zaprtem položaju.

Pomemben del stroja je sprožilec, ki krmili nastavljeni parameter varovanega tokokroga in deluje na sprožilno napravo, ki sproži odklopnik. Poleg tega sprostitev omogoča daljinski izklop stroja. Najpogostejše izdaje so naslednje vrste:

• elektromagnetni za zaščito pred tokovi kratkega stika;

• toplotna zaščita pred preobremenitvijo;

• kombinirano;

• polprevodnik z visoko stabilnostjo odzivnih parametrov in enostavno nastavitvijo.

Odklopniki brez sprožilcev se lahko uporabljajo za preklapljanje tokokroga brez toka ali za redko preklapljanje nazivnega toka.

Serije odklopnikov, ki jih proizvaja industrija, so zasnovane za uporabo v različnih podnebnih območjih, na mestih z različnimi delovnimi pogoji, za delo v pogojih, ki se razlikujejo glede na mehanske obremenitve in eksplozivnost okolja, in imajo različne stopnja zaščite pred dotikom in zunanjimi vplivi.

Podatki o določenih vrstah naprav, njihovih standardnih različicah in standardnih velikostih so navedeni v normativnih in tehničnih dokumentih. Praviloma je tak dokument tehnični pogoji (TU) obrata ... V nekaterih primerih se za poenotenje izdelkov, ki se široko uporabljajo in proizvajajo v več podjetjih, dvigne raven dokumenta (včasih na raven državnega standarda).

Odklopniki so sestavljeni iz naslednjih glavnih komponent:

• kontaktni sistem;

• sistem za gašenje obloka;

• osvobajajoče;

• krmilni mehanizem;

• mehanizem za prosto sprostitev.

Kontaktni sistem je sestavljen iz fiksnih kontaktov, pritrjenih v ohišju, in premičnih kontaktov, nameščenih na tečajih na pol osi vzvoda krmilnega mehanizma, in običajno zagotavlja en sam prekinitev tokokroga.

Naprava za gašenje obloka je nameščena v vsakem polu odklopnika in je zasnovana za lokalizacijo električnega obloka v omejeni prostornini. Je obločna komora z mrežo iz deionizirane jeklene plošče. Dobavljivi so lahko tudi lovilniki isker v obliki vlaknenih plošč.

Mehanizem za prosto sprostitev je 3- ali 4-člen mehanizem na tečajih, ki omogoča sprostitev in deaktivacijo kontaktnega sistema v avtomatskem in ročnem delovanju.

Elektromagnetni pretokovni sprožilec, ki je armaturni elektromagnet, zagotavlja samodejno sprožitev odklopnika pri tokovih kratkega stika, ki presegajo tokovno nastavitev. Elektromagnetni tokovni sprožilci s hidravlično zakasnitvijo imajo inverzno časovno zakasnitev za zaščito pred preobremenitvenimi tokovi.

Toplotna razbremenitev je termobimetalna plošča. Pri preobremenitvenih tokovih deformacija in sile te plošče zagotavljajo samodejno sprožitev odklopnika. Zakasnitev se zmanjša, ko tok narašča.

Polprevodniške sprožilne enote so sestavljene iz merilnega elementa, bloka polprevodniških relejev in izhodnega elektromagneta, ki deluje na prosti sprostitveni mehanizem stroja. Kot merilni element se uporablja tokovni transformator (AC) ali ojačevalnik z magnetno dušilko (DC).

Polprevodniški tokovni sproščalnik omogoča nastavitev naslednjih parametrov:

• nazivni tok praznjenja;

• nastavitev delovnega toka v območju tokov kratkega stika (prekinitveni tok);

• nastavitve odzivnega časa v območju zastojev;

• nastavitve odzivnega časa na področju tokov kratkega stika (za selektivna stikala).

Mnogi odklopniki uporabljajo kombinirane sprožilce, ki uporabljajo termične elemente za zaščito pred preobremenitvenimi tokovi in ​​elektromagnetne elemente za zaščito pred kratkostičnimi tokovi brez časovne zakasnitve (prekinitve).

Odklopnik ima tudi dodatne sklope, ki so vgrajeni v odklopnik ali nanj pritrjeni od zunaj.Lahko so neodvisni, ničelni in nizkonapetostni, prosti in pomožni kontakti, ročni in elektromagnetni daljinski pogon, avtomatska signalizacija za izklop, naprava za zaklepanje odklopnika v položaju "izklop".

Shunt trip je elektromagnet, ki ga napaja zunanji vir napetosti. Sub in zero sprostitve so lahko časovno zamaknjene in brez časovne zakasnitve. S pomočjo šantnega ali podnapetostnega sprožilca je možen daljinski izklop stroja.

Pogoji delovanja

Stikala so na voljo v izvedbah z različnimi stopnjami zaščite pred dotikom in zunanjimi vplivi (IPOO, IP20, IP30, IP54). V tem primeru je lahko stopnja zaščite sponk za priključitev zunanjih žic nižja od stopnje zaščite ohišja stikala.

Stikala se proizvajajo v 5 klimatskih izvedbah in 5 kategorijah postavitve, ki so kodirane s črkami U, UHL, T, M, OM in številkami 1,2,3,4,5.

Stikala so zasnovana za neprekinjeno delovanje pod naslednjimi pogoji:

• namestitev na nadmorski višini največ 1000 m (stikala serije AP50 in AE1000 - na nadmorski višini največ 2000 m);

• temperatura okolja od - 40 (brez rosišča in zmrzali) do + 40 ° C (za stikala serije AE1000 - od +5 do + 40 ° C);

• relativna vlažnost okolja ne več kot 90% pri 20 ° C in ne več kot 50% pri 40 ° C;

• okolje - neeksplozivno, brez prahu (vključno s prevodnim) v količini, ki moti delovanje odklopnika, ter jedkih plinov in hlapov v koncentracijah, ki uničujejo kovine in izolacijo;

• mesto namestitve stikala - zaščiteno pred vodo, oljem, emulzijo itd.;

• pomanjkanje neposredne izpostavljenosti sončnemu in radioaktivnemu sevanju;

• pomanjkanje ostrih udarcev (udarcev) in močnega tresenja; dovoljene so vibracije pritrdilnih točk stikal s frekvenco do 100 Hz s pospeškom največ 0,7 g.

Skupine delovnih pogojev za električne izdelke glede na vpliv mehanskih dejavnikov zunanjega okolja določa GOST 17516.1-90. Po kataloških podatkih so odklopniki zasnovani za delovanje v skupinah Ml, M2, MZ, M4, Mb, M9, M19, M25.

Kar zadeva varnost, so odklopniki v skladu z GOST 12.2.007.0-75 in GOST 12.2.007.6-75, zahtevami "Pravil za električne inštalacije" in zagotavljajo pogoje delovanja, ki jih določa "Pravila za tehnično delovanje naprav" s strani uporabnika «in» Varnostna pravila za delovanje električnih instalacij s strani uporabnika «, ki jih je odobrila Državna služba za energetski nadzor dne 21. 12. 94. Kar zadeva zaščito pred uhajalnimi tokovi, odklopniki izpolnjujejo zahteve GOST 12.1. 038-82.

Nedelovno delo (skladiščenje in prevoz med odmori) je v skladu z GOST 15543-70 in GOST 15150-69.

Preberite tudi o tej temi: Odklopnik, odklopnik, RCD — kakšna je razlika?