Strømbrytere

Hvordan effektbryteren fungerer

Automatiske brytere (brytere, brytere) er elektriske koblingsenheter designet for å lede kretsstrøm i normale moduser og for å automatisk beskytte elektriske nettverk og utstyr fra nødmodus (kortslutningsstrømmer, overbelastningsstrømmer, reduksjon eller bortfall av spenning, endring i retning) av strømmen, utseendet til magnetiske felt til kraftige generatorer i nødssituasjoner, etc.), samt for sjelden kommutering av nominelle strømmer (6-30 ganger om dagen).

På grunn av deres enkelhet, bekvemmelighet, vedlikeholdssikkerhet og pålitelighet av beskyttelse mot kortslutningsstrømmer, er disse enhetene mye brukt i elektriske installasjoner med lav og høy effekt.

Strømbrytere er manuelle brytere, men mange typer har en elektromagnetisk eller elektrisk motordrift, noe som gjør det mulig å fjernstyre dem.

Driftsprinsipp

Maskinene slås vanligvis av manuelt (ved stasjon eller fjernkontroll), og i tilfelle brudd på normal drift (forekomst av overstrøm eller spenningsreduksjon) — automatisk.I dette tilfellet leveres hver maskin med overspenningsutløser, og i enkelte typer med underspenningsutløser.

I henhold til beskyttelsesfunksjonene som utføres, er strømbrytere delt inn i automatiske maskiner: overstrøm, underspenning og reverseffekt.

Strømbrytere brukes til å automatisk åpne en elektrisk krets når det oppstår kortslutnings- og overbelastningsstrømmer i den over den fastsatte grensen. Ved å bytte ut bryteren og sikringen gir de mer pålitelig og selektiv beskyttelse under unormale forhold.

Hvis miljøforholdene avviker fra normalt (luftfuktigheten er høyere enn 85 % og inneholder urenheter av skadelige damper), bør effektbryterne plasseres i bokser og skap av støvfuktig og kjemisk motstandsdyktig konstruksjon.

Klassifisering

Effektbrytere er delt inn i:

• installasjonsbrytere har et beskyttende isolerende (plast)hus og kan installeres på offentlige steder;

• universelle - de har ikke en slik sak og er beregnet på installasjon i distribusjonsenheter;

• handle raskt (sin egen reaksjonstid overstiger ikke 5 ms);

• sakte (fra 10 til 100 ms);

Hastigheten er gitt av selve operasjonsprinsippet (polariserte elektromagnetiske eller induksjonsdynamiske prinsipper, etc.), samt av betingelsene for rask slukking av den elektriske lysbuen. Et lignende prinsipp brukes i strømbegrensningsmaskiner;

• selektiv justerbar responstid i området med kortslutningsstrømmer;

• effektbrytere med omvendt strøm som aktiveres bare når retningen til strømmen i den beskyttede kretsen endres;

• Polariserte automatiske maskiner slår av kretsen bare når strømmen stiger i foroverretningen, ikke-polarisert - med hvilken som helst strømretning.

Design

Designegenskapene og prinsippet for drift av maskinen bestemmes av dens formål og omfang.

Slå maskinen på og av kan gjøres manuelt, med en elektrisk motor eller en elektromagnetisk drift.

Den manuelle driften brukes for merkestrømmer opp til 1000 A og gir en garantert endelig koblingskapasitet, uavhengig av bevegelseshastigheten til lukkehåndtaket (operatøren må utføre koblingsoperasjonen bestemt: start - bring den til slutten).

Elektromagnetiske og elektriske motordrev drives av spenningskilder. Styrekretsen til frekvensomformeren må ha beskyttelse mot gjentatt kortslutning, mens prosessen med å slå på maskinen til de begrensende kortslutningsstrømmene må stoppe ved en forsyningsspenning på 85-110 % av den nominelle.

Ved overbelastning og kortslutningsstrømmer vil effektbryteren utløses uavhengig av om kontrollhåndtaket holdes i lukket stilling.

En viktig del av maskinen er en utløser, som styrer den innstilte parameteren til den beskyttede kretsen og virker på utløsningsanordningen, som utløser strømbryteren. I tillegg tillater utløseren ekstern avstenging av maskinen. De vanligste utgavene er følgende typer:

• elektromagnetisk for beskyttelse mot kortslutningsstrømmer;

• termisk for overbelastningsbeskyttelse;

• kombinert;

• halvleder med høy stabilitet av responsparametere og enkel tuning.

Effektbrytere uten utløser kan brukes til å bytte en strømløs krets eller for sjelden veksling av merkestrøm.

Serien med effektbrytere produsert av industrien er designet for å brukes i forskjellige klimatiske soner, plassert på steder med forskjellige arbeidsforhold, for å arbeide under forhold som er forskjellige når det gjelder mekanisk påkjenning og eksplosivitet i miljøet, og har forskjellige grad av beskyttelse mot berøring og ytre påvirkninger.

Informasjon om spesifikke typer enheter, deres standardversjoner og standardstørrelser er gitt i de normative og tekniske dokumentene. Som regel er et slikt dokument anleggets tekniske betingelser (TU)... I noen tilfeller, for å forene produkter som er mye brukt og produsert av flere bedrifter, heves nivået på dokumentet (noen ganger til nivå av statsstandarden).

Effektbrytere består av følgende hovedkomponenter:

• kontakt system;

• lysbue slukke system;

• befriende;

• kontrollmekanisme;

• frigjøringsmekanisme.

Et kontaktsystem består av faste kontakter festet i huset og bevegelige kontakter montert hengslet på halvaksen til spaken til kontrollmekanismen og gir vanligvis et enkelt kretsbrudd.

En lysbueslukkingsanordning er installert i hver pol av effektbryteren og er designet for å lokalisere en elektrisk lysbue i et begrenset volum. Det er et buekammer med et rutenett av avionisert stålplate. Gnistfangere i form av fiberplater kan også leveres.

En friutløsermekanisme er en hengslet 3- eller 4-leddsmekanisme som gir utløsning og deaktivering av kontaktsystemet både i automatisk og manuell drift.

En elektromagnetisk overstrømutløser, som er en armatur-elektromagnet, gir automatisk utløsning av strømbryteren ved kortslutningsstrømmer som overstiger strøminnstillingen. Elektromagnetiske strømutløsninger med hydraulisk forsinkelsesanordning har en invers tidsforsinkelse for å beskytte mot overbelastningsstrømmer.

Termisk overbelastningsavlastning er en termobimetallisk plate. Ved overbelastningsstrømmer sikrer deformasjonen og kreftene til denne platen automatisk utløsning av effektbryteren. Forsinkelsen avtar når strømmen øker.

Halvlederutløsningsenheter består av et måleelement, en blokk med halvlederreléer og en utgangselektromagnet som virker på maskinens frigjøringsmekanisme. En strømtransformator (AC) eller en forsterker med en magnetisk choke (DC) brukes som måleelement.

Halvlederstrømutløseren lar følgende parametere justeres:

• nominell utladningsstrøm;

• innstilling for driftsstrøm i området med kortslutningsstrømmer (avbruddsstrøm);

• innstillinger for responstid i overbelastningssonen;

• innstillinger for responstid i området med kortslutningsstrømmer (for selektive brytere).

Mange effektbrytere bruker kombinasjonsutløser som bruker termiske elementer for å beskytte mot overbelastningsstrømmer og elektromagnetiske elementer for å beskytte mot kortslutningsstrømmer uten tidsforsinkelse (avbrudd).

Strømbryteren har også tilleggsenheter som er innebygd i strømbryteren eller festet til den eksternt.De kan være uavhengige, null og lav spenning, frie og hjelpekontakter, manuell og elektromagnetisk fjerndrift, automatisk avstengningssignalering, enhet for å låse kretsbryteren i "av" posisjon.

Shuntturen er en elektromagnet som drives av en ekstern spenningskilde. Sub- og nullutgivelser kan være tidsforsinket og ikke-tidsforsinket. Ved hjelp av en shunt eller underspenningsutløser er det mulig å fjernavslå maskinen.

Driftsforhold

Bryterne finnes i versjoner med ulike grader av beskyttelse mot berøring og ytre påvirkninger (IPOO, IP20, IP30, IP54). I dette tilfellet kan graden av beskyttelse av terminalene for tilkobling av eksterne ledninger være lavere enn beskyttelsesgraden til bryterhuset.

Bryterne produseres i 5 klimaversjoner og 5 plasseringskategorier, som er kodet med bokstavene U, UHL, T, M, OM og tallene 1,2,3,4,5.

Bryterne er designet for kontinuerlig drift under følgende forhold:

• installasjon i en høyde på ikke mer enn 1000 m (brytere i AP50- og AE1000-serien - i en høyde på ikke mer enn 2000 m over havet);

• omgivelsestemperatur fra - 40 (uten dugg og frost) til + 40 ° C (for brytere i AE1000-serien - fra +5 til + 40 ° C);

• relativ fuktighet i miljøet ikke mer enn 90 % ved 20 ° C og ikke mer enn 50 % ved 40 ° C;

• miljø - ikke-eksplosiv, som ikke inneholder støv (inkludert ledende) i en mengde som forstyrrer driften av strømbryteren, og etsende gasser og damper i konsentrasjoner som ødelegger metaller og isolasjon;

• sted for installasjon av bryteren - beskyttet mot vann, olje, emulsjon, etc.;

• mangel på direkte eksponering for solenergi og radioaktiv stråling;

• mangel på skarpe støt (slag) og sterk risting; vibrasjon av monteringspunktene til bryterne med en frekvens på opptil 100 Hz med en akselerasjon på ikke mer enn 0,7 g er tillatt.

Gruppene av driftsforhold for elektriske produkter med hensyn til påvirkningen av de mekaniske faktorene i det ytre miljøet bestemmes av GOST 17516.1-90. I henhold til katalogdataene er effektbryterne designet for drift i gruppene Ml, M2, MZ, M4, Mb, M9, M19, M25.

Når det gjelder sikkerhet, overholder effektbrytere GOST 12.2.007.0-75 og GOST 12.2.007.6-75, kravene i «Regler for elektriske installasjoner» og sikrer driftsforholdene bestemt av «Regler for teknisk drift av installasjoner» av brukeren «og» Sikkerhetsregler for drift av elektriske installasjoner av brukeren «, godkjent av Statens energitilsynstjeneste 12.21.94. Når det gjelder beskyttelse mot lekkasjestrøm, oppfyller effektbrytere kravene i GOST 12.1. 038-82.

Ikke-arbeidende arbeid (lagring og transport i arbeidspauser) er i samsvar med GOST 15543-70 og GOST 15150-69.

Les også om dette emnet: Strømbryter, strømbryter, RCD - hva er forskjellen?