Întrerupător - ce protejează și cum funcționează

Întrerupătoarele de circuit sunt dispozitive a căror sarcină este de a proteja o linie electrică de daunele cauzate de un curent mare. Poate fi fie supra-curenți de scurtcircuit sau pur și simplu un flux puternic de electroni care trece prin cablu pentru o perioadă suficient de lungă și care îl determină să se supraîncălzească odată cu topirea suplimentară a izolației. Întrerupătorul în acest caz previne consecințele negative prin întreruperea alimentării cu curent a circuitului. Mai târziu, când situația revine la normal, dispozitivul poate fi pornit din nou manual.

Funcțiile întrerupătorului

Dispozitivele de protecție sunt proiectate pentru a îndeplini următoarele sarcini de bază:

• Comutarea circuitului electric (posibilitatea de a opri zona protejată în caz de întrerupere a energiei electrice).
• Dezactivează circuitul încredințat atunci când apar curenți de scurtcircuit.
• Protejarea liniei împotriva supraîncărcărilor atunci când trece un curent excesiv prin dispozitiv (acest lucru se întâmplă când puterea totală a dispozitivelor depășește valoarea maximă admisă).

Pe scurt, AB-urile îndeplinesc simultan o funcție de protecție și de control.

Principalele tipuri de întrerupătoare

Există trei tipuri principale de AB, care diferă unele de altele în proiectare și concepute pentru a lucra cu o mulțime de dimensiuni diferite:

• Modulare. Și-a primit numele din cauza lățimii standard, un multiplu de 1,75 cm. Este conceput pentru curenți mici și este instalat în rețelele de alimentare cu energie electrică pentru o casă sau un apartament. De regulă, este un întreruptor cu un singur pol sau dublu pol.
• Cast. Se numește așa din cauza corpului turnat. Poate rezista până la 1000 de amperi și este utilizat în principal în rețelele industriale.
• Aer. Proiectat pentru a funcționa cu curenți de până la 6300 Amperi. Cel mai adesea este o mașină automată cu trei poli, dar acum dispozitive de acest tip sunt produse cu patru poli.

Un întreruptor monofazat de protecție este un întreruptor care este cel mai frecvent în rețelele casnice. Poate fi cu 1 și 2 poli. În primul caz, numai conductorul de fază este conectat la dispozitiv, iar în al doilea - de asemenea zero.

În plus față de tipurile enumerate, există și dispozitive cu curent rezidual, desemnate prin abrevierea RCD și mașini diferențiale.

Primele nu pot fi considerate AB cu drepturi depline, sarcina lor nu este de a proteja circuitul și dispozitivele incluse în acesta, ci de a preveni șocurile electrice atunci când o persoană atinge o zonă deschisă. Întrerupătorul diferențial este un AB și RCD combinat într-un singur dispozitiv.

Cum sunt aranjate întreruptoarele?

Să luăm în considerare în detaliu dispozitivul întrerupătorului. Corpul mașinii este confecționat din material dielectric. Este format din două părți, care sunt conectate prin nituri. Dacă este necesar să demontați corpul, niturile sunt găurite și accesul la elementele interne ale întrerupătorului este deschis. Acestea includ:

• Terminale de șurub.
• Conductoare flexibile.
• Mânerul de control.
• Contact mobil și fix.
• O eliberare electromagnetică, care este un solenoid cu miez.
• Eliberare termică, care include o placă bimetalică și un șurub de reglare.
• Iesire gaz.
• Camera de stingere a arcului.

Pe partea din spate, siguranța automată de siguranță este echipată cu un zăvor special, cu care este atașat la șina DIN.

Acesta din urmă este o șină metalică cu o lățime de 3,5 cm, pe care sunt atașate dispozitive modulare, precum și unele tipuri de contoare electrice. Pentru a conecta mașina la șină, corpul dispozitivului de protecție ar trebui să fie înfășurat peste partea superioară a acestuia, apoi faceți clic pe zăvorul apăsând partea inferioară a dispozitivului. Puteți scoate întrerupătorul de pe șina DIN prin agățarea zăvorului de jos.

Zăvorul comutatorului modular poate fi foarte strâns. Pentru a atașa un astfel de dispozitiv la o șină DIN, trebuie mai întâi să fixați zăvorul din partea de jos și să puneți dispozitivul de protecție în locul elementului de fixare, apoi eliberați elementul de blocare.

Puteți face mai ușor - când trageți zăvorul, apăsați ferm pe partea sa inferioară cu o șurubelniță.

Este clar de ce este nevoie de un întreruptor, în videoclip:

Cum funcționează întreruptorul

Acum să ne dăm seama cum funcționează întrerupătorul de protecție de rețea. Se conectează prin ridicarea mânerului de comandă. Pentru a deconecta AV-ul de la rețea, maneta este coborâtă în jos.

Când întrerupătorul de protecție electrică funcționează în mod normal, curentul electric cu mânerul de comandă ridicat este furnizat dispozitivului prin cablul de alimentare conectat la terminalul superior. Fluxul de electroni merge la un contact staționar și de la acesta la unul mobil.

Apoi curentul curge prin conductorul flexibil până la solenoidul eliberării electromagnetice. De la acesta, de-a lungul celui de-al doilea conductor flexibil, energia electrică se deplasează pe placa bimetalică, care este inclusă în eliberarea termică. După ce a trecut de-a lungul plăcii, fluxul de electroni prin terminalul inferior intră în rețeaua conectată.

Caracteristici ale eliberării termice

Dacă curentul depășește circuitul în care este instalat întrerupătorul, apare o suprasarcină. Fluxul de electroni de mare putere, care trece prin placa bimetalică, are un efect termic asupra acesteia, făcându-l mai moale și forțându-l să se aplece spre elementul de declanșare. Când acesta din urmă intră în contact cu placa, mașina este declanșată și alimentarea cu curent a circuitului se oprește. Astfel, protecția termică ajută la prevenirea încălzirii excesive a conductorului, ceea ce poate duce la topirea stratului izolant și deteriorarea cablajului.

Încălzirea plăcii bimetalice într-o asemenea măsură încât aceasta se îndoaie și declanșează AB are loc pentru un anumit timp. Depinde de cât de mult depășește curentul nominal al mașinii și poate dura atât câteva secunde cât și o oră.

Eliberarea termică este declanșată atunci când curentul de circuit depășește cu cel puțin 13% puterea mașinii. După ce placa bimetalică s-a răcit și curentul normalizat, dispozitivul de protecție poate fi pornit din nou.

Există un alt parametru care poate afecta funcționarea AB sub influența unei degajări termice - aceasta este temperatura mediului.

Dacă aerul din încăperea în care este instalat dispozitivul are o temperatură ridicată, atunci placa se va încălzi până la limita de declanșare mai repede decât de obicei și poate fi declanșată chiar și cu o ușoară creștere a curentului. În schimb, dacă casa este rece, placa se va încălzi mai încet și timpul înainte de deconectarea circuitului va crește.

Eliberarea termică, după cum am menționat, necesită un anumit timp în care curentul circuitului poate reveni la normal. Apoi, supraîncărcarea va dispărea și dispozitivul nu se va opri. Dacă mărimea curentului electric nu scade, mașina de-energizează circuitul, împiedicând topirea stratului de izolație și împiedicând arderea cablului.

Supraîncărcarea este cel mai adesea cauzată de includerea dispozitivelor în circuit, a căror putere totală o depășește pe cea calculată pentru o anumită linie.

Nuanțe de protecție electromagnetică

Eliberarea electromagnetică este concepută pentru a proteja rețeaua de scurtcircuite și diferă de cea termică din punct de vedere al principiului de funcționare. Sub acțiunea supra-curenților de scurtcircuit, în solenoid apare un câmp magnetic puternic. Acesta împinge miezul bobinei în lateral, care deschide contactele de putere ale dispozitivului de protecție, acționând asupra mecanismului de eliberare. Sursa de alimentare a liniei este întreruptă, eliminând astfel riscul de incendiu în cablarea și distrugerea instalației închise și a întreruptorului.

Întrucât în ​​cazul unui scurtcircuit în circuit, apare o creștere instantanee a curentului la o valoare care poate duce la consecințe grave într-un timp scurt, funcționarea mașinii sub influența unei eliberări electromagnetice are loc în sute de secunde. Adevărat, în acest caz, curentul trebuie să depășească AB nominal de 3 ori mai mult.

În mod clar despre întrerupătoarele din videoclip:

Chute arc

Atunci când contactele circuitului prin care curge curentul electric se deschide un arc electric, a cărui putere este direct proporțională cu mărimea curentului de rețea. Are un efect distructiv asupra contactelor, prin urmare, pentru a le proteja, dispozitivul include o cameră de stingere a arcului, care este un set de plăci instalate paralel între ele.

La contactul cu plăcile, arcul este fragmentat, ca urmare a temperaturii sale scade și se produce atenuarea. Gazele generate în timpul apariției arcului sunt eliminate printr-o gaură specială din corpul dispozitivului de protecție.

Concluzie

În acest articol, am vorbit despre ce sunt întreruptoarele, care sunt aceste dispozitive și cum funcționează. În cele din urmă, să spunem că întreruptoarele nu sunt destinate să fie instalate în rețea ca comutatoare convenționale. O astfel de utilizare va duce rapid la distrugerea contactelor dispozitivului.