Автоматични прекъсвачи - двойна защита на електрическото оборудване

За безпроблемна работа на електрическото оборудване се използват прекъсвачи (АВ), които се използват за защита от късо съединение и претоварване по ток, което води до прегряване на електрическата инсталация и последващ пожар. Siemens, Eaton и ETI произвеждат надеждни и висококачествени AB за голямо разнообразие от приложения. Сериите PL (Eaton), 5S (Siemens) и ASTI (ETI) са предназначени за домашни и индустриални приложения. Капацитет на прекъсване - 4,5 ... 25 kA. Характеристики на изключване - както стандартни A, B, C, D, така и специални - K, S, Z.

Всяко оборудване, свързано към електропровода, в идеалния случай трябва да бъде защитено от късо съединение, претоварване, неприемлив спад на напрежението, изтичане на ток. Лицето в близост до това оборудване също трябва да бъде защитено от токов удар.

За да се осигури тази защита, се използват много защитни устройства, основните от които са прекъсвачи (AB), устройства за остатъчен ток (RCD) и диференциални прекъсвачи (DA).

Всеки производител се опитва да произведе своя собствена специална версия на AB, RCD, YES с най-добри характеристики, набор от различни аксесоари, възможност за регулиране на изпусканията и т.н. Но, по един или друг начин, всички те изпълняват една единствена функция - изключване на товара от електропровода в случай на авария. Тази статия ще се съсредоточи върху AB и DA.

Прекъсвачът (фигура 1) може да се нарече усъвършенстван предпазител.

Ориз. 1. Външен вид на прекъсвачи

Ориз. 2. Принцип на работа на прекъсвача

AB винаги е свързан към линията последователно и, ако токът надвишава допустимата скорост, изключва оборудването от захранващата линия (Фигура2). Възможно е също ръчно или дистанционно включване / изключване на AB с помощта на шунтово освобождаване или мотор-редуктор. Ако имаше предпазител вместо AB, тогава в тази ситуация трябваше да се постави нов.

Товарът е изключен от електропровода поради две освобождавания - K1 и K2.

Първият - термично освобождаване K1 - е биметална плоча. Ако стойността на протичащия ток надвишава номиналния ток, определен в характеристиката AB, тогава плочата ще се нагрее и огъне. След известно време (от няколко секунди до половин час) плочата ще се огъне колкото е възможно повече и ще скъса веригата. Товарът ще бъде деактивиран. Времето между момента на огъване и изключване зависи от силата на тока и характеристиките на изключване за даден прекъсвач. След като плочата се охлади, освобождаващият механизъм ще бъде освободен и AB отново ще бъде готов за работа. Предпазителят ще трябва да се смени с нов.

K2 - електромагнитно освобождаване. Това е соленоид, т.е. еднослойна намотка със специална подвижна сърцевина, вкарана в нея, през която протича захранващият ток. Дължината на проводника в такава намотка е много по-голяма от неговия диаметър. Когато AB е включен, в соленоида се появява магнитно поле, което е право пропорционално на силата на преминаващия ток. Веднага щом токът надвиши допустимата стойност, сърцевината ще бъде изтеглена в бобината и ще задейства механизма за задействане. За разлика от термичното освобождаване (K1), K2 работи почти моментално.

Често AB се доставя с дъгообразен улей. Той гаси електрическата дъга, която може да възникне при бързо отваряне на освобождаващите контакти. Това осигурява бързо прекъсване на електрическата верига, което значително повишава надеждността на изключването.

Посочени са всички основни характеристики на АВточно върху тялото му. За по-подробен анализ, нека разгледаме характеристиките на прекъсвачите, които са се доказали на практика PL4C10 / 1 (произведени от Eaton), 5SY6106-7 (Siemens) и 2145514 (ETI) (таблица 1).

Таблица 1. Технически характеристики на избрания АБ

За да улесним разпознаването и намирането на AB в бъдеще, въз основа на необходимите стойности, ще анализираме подробно всяка характеристика от таблица 1.

Стандарти. Всяко устройство трябва да отговаря на международните стандарти. В този случай EN 60898 е европейският стандарт за прекъсвачи за защита от свръхток на домакински уреди. Въз основа на този стандарт всички AB, съответстващи на него, се класифицират според следните точки:

вид ток на главната верига;
брой полюси;
метод за свързване на проводници;
наличието на ограничител на тока
наличие на безплатни контакти;
наличието и степента на защита на прекъсвача (защита от влияния на околната среда, от контакт с живи части на прекъсвача);
тип задвижване;
дизайн;
характеристики на времезакъснение на освобождаванията;
тип прекъсвачи.

Тип освобождаване. Характеристиките на изключване могат да бъдат определени от кривите на изключване (фигура 3).

Ориз. 3. Средни криви на изключване

Характеристиките на изключване на фигура 3 са обозначени с A, B, C, D и номиналният ток на системата е In. За да се обяснят по-подробно кривите на пътуването, синята линия на тази фигура показва средните стойности на работните диапазони. Тяхното подробно описание е посочено в таблица 2.

Таблица 2. Характеристики на пътуването

Има AB с по-редки характеристики (K, S, Z), които се използват виндустрия.

Номинално напрежение. Посочено е работното напрежение, с което могат да работят прекъсвачите при работа на променлив (AC) и постоянен (DC) ток.

Брой полюси. Показана е схемата на свързване AB. В нашия случай - еднополюсен и триполюсен. Опциите на схемата на свързване са показани на фигура 4.

Ориз. 4. Схеми на свързване на АВ

Само фазовият (L) проводник е свързан към еднополюсен AB. При използване на двуполюсен (или повече) - необходимо е точно съвпадение на свързаните полюси, в противен случай AB ще се провали. Недопустима е и замяната на двуполюсен АБ с два еднополюсни.

Номинални токове на включване и прекъсване. Номинален ток на задействане - стойността на максималния ток, при който AB може да се включи при номиналното напрежение. Тоест, това е допустимият брой работещи устройства, които могат да бъдат свързани едновременно чрез AB. Стойността се определя чрез добавяне на всички токове на натоварване. Не е необичайно AB да бъде инсталиран с равен или по-нисък номинален ток по отношение на товара.

Например, ако вземете серия ETIMAT 6 AB, произведена от ETI, и му подадете ток от 1,13•In, той няма да се изключи веднага, а след 1 час или повече. Това доведе до оплаквания за предполагаемо дефектен АВ, въпреки че просто беше доставен АВ, който не отговаряше на номиналните условия. Ето защо при закупуване на средства за защита е необходима задължителна консултация със специалист в тази област.

Номинален ток на прекъсване - стойността на максималния ток на късо съединение (SC), протичащ през AB, без допълнителна загуба на производителност. Посочено в ка. В битови условия, при използване на еднофазен електропровод, токът на късо съединение обикновено не надвишава 4 kA.

Защита при допир. Средства за защита от допирче разработеният дизайн на AB ви позволява напълно да елиминирате случаен и индиректен (когато изолацията е счупена) контакт с проводящи части.

Фиксиране на дръжката в крайно положение. Възможно е запечатване на дръжката AB в монтирана позиция с фиксирана ключалка. Това ви позволява да избегнете случайно или специално включване / изключване на AV както от персонал, така и от неоторизирани лица.

Степен на защита. Защитата срещу външни въздействия се определя от степента на защита АВ. Степента на защита се обозначава със специален код, състоящ се от две цифри. Може да се определи от специална таблица, която е свободно достъпна. Първата цифра на степента на защита определя възможната степен на контакт с чужди тела (0…6). Втората цифра показва устойчивостта на влага (0…8).

Например степента на защита IP 20 означава, че АБ може да се използва при нормални условия, няма защита от влага, а също така този АБ е защитен от твърди частици с диаметър 12 mm. Въз основа на това можем да заключим, че не трябва да използвате AB със степен на защита IP 20 на улицата, в банята, в прашна стая, включително там, където се извършват ремонти.

Напречно сечение на свързания проводник. Характеристиката показва максималната възможна стойност на напречното сечение на свързания проводник. На практика може да е дори по-малко. Всичко зависи от вида и метода на свързване на самия проводник (едножилен / многожилен, с вътрешна / външна обработка, твърд / мек, с един / два проводника, с шина и т.н.).

Монтажна позиция. Показва позицията на монтаж, в която оборудването ще работи според фабричните спецификации. В нашия случай позицията в пространството не влияе на работата на АВ.

Среден брой превключвания при номинален товар. Номерпревключване - броят на превключванията (контактни превключвания), при които прекъсвачът работи в съответствие с неговите номинални характеристики. В нашия пример AB е гарантирано да издържи значително повече от 8000 (PL4C10 / 1) и 20000 (5SY6106-7 и 2145514) превключване (включване / изключване). Определя максималния брой механични превключвания. По правило максималният брой електрически превключвания, свързани с изключване на АВ при превишаване на номиналното напрежение, е два пъти по-малък.

Съхранение и температура на околната среда. Съгласно EN 60898, 30°C се счита за референтна температура. Тоест стойностите на номиналните токове са посочени точно за тази температура. Когато се промени, допустимите стойности на характеристиките на AB също ще се променят (Таблица 3).

Таблица 3. Влияние на температурата върху номиналния ток на АБ