Kad svi aparati i ona sama električna mreža rade u normalnom načinu rada, promatraju uobičajeni protok struje. Ovaj se fenomen u potpunosti odnosi na prekidač. Međutim, ako struja iz nekog razloga premaši svoju nominalnu vrijednost, zaštitni se uređaj aktivira i krug se otvara. Parametar takve operacije poznat je kao vremensko-strujna karakteristika automatski prekidač. Predstavlja ovisnost vremena odziva stroja i omjera između stvarne struje koja teče kroz stroj i nazivne struje uređaja.
Čemu služi vremensko-strujna karakteristika?
Poteškoće praktične primjene ovog parametra prvenstveno se odnose na grafove koji se moraju ispravno čitati i primjenjivati u praksi. Isključivanje strojeva iste snage neće se dogoditi na isti način u slučaju različitih prekomjernih struja. Stoga svaki tip prekidača ima svoju krivulju prikazanu na grafikonu. To omogućuje korištenje prekidači s različitim karakteristikama za određenu vrstu opterećenja.
Kao rezultat toga, prekidač obavlja zaštitnu strujnu funkciju i istodobno minimizira lažna okidanja. Upravo je to glavni praktični značaj vremensko-strujne karakteristike.
U području energetike često se javljaju situacije u kojima povećanje struje za kratko vrijeme nije vezano za hitne operacije. U tim slučajevima zaštitni uređaji ne smiju reagirati na takve promjene. To se događa kada su električni motori uključeni, kada se primijeti značajan skok struje, nekoliko puta veći od nazivne vrijednosti. Ako slijedite logične zaključke, trebalo bi doći do obveznog gašenja stroja. Na primjer, ako je uređaj postavljen na 10 A i udarna struja je 12 A, to će uzrokovati da zaštita radi bez greške. Da se to ne bi dogodilo, potrebno je povećati prag odziva, na primjer, do 16 ampera. Međutim, u tom slučaju uređaj se možda neće isključiti.
Preniska razina okidača će uzrokovati da stroj reagira čak i na manje skokove. Taj se problem može riješiti vremensko-strujnom karakteristikom, koja određuje glavni način rada svakog zaštitnog uređaja.
Vremensko-strujne karakteristike strojeva
Rad automatskih prekidača nastaje zbog djelovanja njegovih glavnih elemenata - toplinskih i elektromagnetsko oslobađanje. Dizajn toplinskog oslobađanja sastoji se od bimetalne ploče koja se zagrijava strujom koja teče. Kao rezultat toga, savija se i pokreće mehanizam za otpuštanje. Za rad je potrebno kontinuirano opterećenje, obrnuto proporcionalno vremenskom kašnjenju. Razina preopterećenja izravno utječe na zagrijavanje ploče i vrijeme odziva toplinskog oslobađanja.
Glavne komponente elektromagnetskog oslobađanja su zavojnica i jezgra. Kada struja dosegne određenu razinu, magnetsko polje zavojnice uvlači jezgru, pod čijim se djelovanjem pokreće mehanizam za okidanje. Uređaj trenutno radi u slučaju kratkih spojeva, bez čekanja na zagrijavanje toplinskog oslobađanja. Vrijeme odziva stroja ovisi o jačini struje koja prolazi kroz prekidač. Ova ovisnost je upravo vremensko-strujna karakteristika zaštitnog uređaja.
Na kućištu svakog uređaja primijenjeni su latinični simboli B, C i D. Svaki od njih odgovara višestrukosti postavke elektromagnetskog okidanja na nazivnu vrijednost stroja. Odnosno, uz pomoć ovih slova prikazuje se trenutna radna struja oslobađanja ili osjetljivost prekidača. Ovaj parametar označava minimalnu struju pri kojoj dolazi do trenutnog isključenja zaštitnog uređaja. Dakle, vremensko-strujna karakteristika svakog pojedinog automata označena je latiničnim slovima. Simbol "B" odgovara karakteristikama 3-5 x ln, "C" - 5-10 x ln i "D" - 10-20 x ln.
Značenje ovih slika mora se razmotriti na primjeru dvaju strojeva jednake snage, odnosno s istom nazivnom strujom, na primjer, modeli B16 i C16. Za prekidač B16, radni raspon elektromagnetskog oslobađanja bit će 16 x (3-5) = 48-80 A. Sukladno tome, za stroj C16, ovaj raspon će biti unutar 16 x (5-10) = 80-160 ampera. Dakle, u prisutnosti struje od 100 A, model B16 će se trenutno isključiti, a uređaj C16 će se isključiti samo nekoliko sekundi nakon što se bimetalna ploča zagrije.
Za stambene i upravne zgrade najprikladnijim se opcijama smatraju automatski strojevi s oznakom B i C. To je zbog odsutnosti velikih početnih struja i iznimno rijetkog uključivanja elektromotora velike snage. Prekidači kategorije D uglavnom se koriste u objektima gdje postoje snažni elektromotori i drugi uređaji s velikim startnim strujama.
Vremenska krivulja trenutne karakteristike nužno uzima u obzir temperaturu samog zaštitnog uređaja. U slučaju prve operacije, više se vremena troši na gašenje, budući da je bimetalna ploča hladna. Ako se ponovno aktivira, kada je ploča već zagrijana, isključivanje je brže.
Vremensko-strujna krivulja
Ovaj grafikon prikazuje vrijeme trenutne karakteristike za različite vrste prekidača - B, C i D. Glavni parametar je vrijednost struje koja teče kroz zaštitni uređaj, što ima izravan utjecaj na vrijeme isključenja. Omjer struje koja teče u krugu i nazivne struje stroja prikazan je kao l / ln na osi x. Vrijeme rada uređaja, mjereno u sekundama, fiksirano je na osi y
Budući da se svaki stroj sastoji od elektromagnetskog i toplinskog okidača, prikazani je graf uvjetno podijeljen u dva dijela. Strmi dio odražava rad toplinskog okidača koji štiti od preopterećenja, a nježniji dio prikazuje djelovanje elektromagnetskog okidača koji se aktivira u slučaju kratkih spojeva.
Grafikon jasno pokazuje da se pod različitim opterećenjima mijenja i vrijeme gašenja uređaja. Vrijeme gašenja pri istom opterećenju za hladni i vrući stroj bit će različito. Dakle, krivulja vremensko-strujne karakteristike omogućuje vam da unaprijed izvršite sve potrebne izračune i odaberete najprikladniji zaštitni uređaj za specifične uvjete rada.
Odabir automata za Vaš dom
Za većinu stanova preporučuju se prekidači kategorije B, koji imaju preosjetljivost. Njegov rad tijekom preopterećenja odvija se na isti način kao i kod stroja tipa C. Međutim, u slučaju kratkog spoja, njihovo djelovanje može se razlikovati.
Idealnim uvjetima smatra se prisutnost nove kuće, dobro stanje mreže, položaj trafostanice u blizini objekta. Kvaliteta svih veza je od velike važnosti. U takvoj situaciji, u slučaju kratkog spoja, može raditi čak i uvodni stroj.
Potpuno drugačiji uvjeti u starim kućama. U pravilu imaju vrlo stare električne instalacije s visokim otporom. Struja možda neće biti dovoljna, au slučaju kratkog spoja, stroj neće raditi. U takvim objektima, vremensko-strujna karakteristika prekidača mora nužno odgovarati kategoriji B. Ovaj uvjet vrijedi ne samo za stanove, već i za ljetne vikendice i stare seoske kuće.
Koje su vremensko-strujne karakteristike prekidača
Tijekom normalnog rada električne mreže i svih uređaja kroz (u daljnjem tekstu -) teče dopuštena električna struja. Međutim, ako jačina struje iz nekog razloga prelazi nominalne vrijednosti, krug se otvara zbog rada prekidača.
Isklopna karakteristika prekidača je vrlo važna karakteristika koja opisuje kako vrijeme isključenja prekidača ovisi o omjeru struje koja teče kroz stroj i nazivne struje stroja.
Ova karakteristika je komplicirana činjenicom da njezino izražavanje zahtijeva korištenje grafova. Automati iste snage različito će se isključivati pri različitim prekomjernim strujama ovisno o vrsti strujne karakteristične krivulje automata, što omogućuje korištenje automata različitih karakteristika za različite vrste opterećenja.
Tako se, s jedne strane, provodi zaštitna strujna funkcija, a s druge strane osigurava se minimalan broj lažnih pozitivnih rezultata - to je važnost ove karakteristike.
U energetskoj industriji postoje situacije kada kratkoročno povećanje struje nije povezano s pojavom hitnog načina rada i zaštita ne bi trebala reagirati na takve promjene. Isto vrijedi i za automatike.
Kada se uključi motor, na primjer, seoska pumpa ili usisivač, u liniji se javlja dovoljno veliki strujni udar, koji je nekoliko puta veći od normalnog.
Prema logici rada, stroj bi se, naravno, trebao isključiti. Na primjer, motor u startnom načinu troši 12 A, a u načinu rada 5 A. Stroj stoji na 10 A, a pri vrijednosti od 12 A trebao bi se ugasiti. Što učiniti u ovom slučaju? Ako, na primjer, stavite automatski stroj s nominalnom vrijednošću od 16 A, onda nije jasno hoće li se isključiti ili ne ako se motor zaglavi ili se kabel zatvori.
Bilo bi moguće riješiti ovaj problem ako se postavi na nižu struju, ali tada bi ga pokrenulo bilo kakvo kretanje. Za to je izumljen takav koncept za automat kao njegov " vremensko-strujna karakteristika».
Koje su trenutne karakteristike prekidača i njihova razlika između njih
Kao što znate, glavni organi rada prekidača su toplinska i elektromagnetska oslobađanja. Toplinsko oslobađanje je bimetalna ploča koja se savija kada se zagrijava strujom koja teče. Dakle, mehanizam za otpuštanje se aktivira, s dugim preopterećenjem, okidanjem, s inverznim vremenskim odgodom. Zagrijavanje bimetalne ploče i vrijeme okidanja oslobađanja izravno ovise o razini preopterećenja.
Elektromagnetno oslobađanje je solenoid s jezgrom, magnetsko polje solenoida pri određenoj struji uvlači u jezgru, što aktivira mehanizam otpuštanja - događa se trenutni rad, zbog kojeg zahvaćeni dio mreže neće čekati zagrijavanje toplinskog oslobađanja (bimetalne ploče) u stroju.
Upravo je određena ovisnost vremena odziva automata o jačini struje koja teče kroz automat vremensko-strujna karakteristika prekidača.
Vjerojatno su svi primijetili sliku latiničnih slova B, C, D na slučajevima modularnih strojeva. Dakle, oni karakteriziraju višestrukost podešavanja elektromagnetskog oslobađanja na nazivnu vrijednost stroja, označavajući njegovu vremensko-strujnu karakteristiku.
Ova slova označavaju struju trenutnog rada elektromagnetskog oslobađanja stroja. Jednostavno rečeno, karakteristika isključivanja prekidača pokazuje osjetljivost stroja – najmanju struju pri kojoj će se stroj odmah isključiti.
Strojevi imaju nekoliko karakteristika, od kojih su najčešće:
· - B- od 3 do 5xIn;
· - C- od 5 do 10xIn;
· - D- od 10 do 20xIn.
Što znače brojevi iznad?
Navedimo mali primjer: recimo da postoje dva automata jednaka nazivnoj struji, ali su karakteristike rada (latinska slova na automatu) različite: automati B16 i C16.
Radni rasponi elektromagnetskog oslobađanja za B16 su 16*(3...5)=48...80A. Za C16 raspon trenutne struje 16*(5...10)=80...160A.
Pri struji od 100 A, B16 stroj će se gotovo trenutno isključiti, dok će se C16 isključiti ne odmah, već nakon nekoliko sekundi od toplinske zaštite (nakon što se njegova bimetalna ploča zagrije).
U stambenim zgradama i stanovima, gdje su opterećenja isključivo aktivna (bez velikih startnih struja), najosjetljiviji i najpoželjniji za upotrebu su automatski strojevi s karakteristikama B. Danas, vrlo česta karakteristika S, koji se također može koristiti za stambene i poslovne zgrade.
Što se tiče karakteristika D, onda je upravo prikladan za napajanje bilo kakvih elektromotora, velikih motora i drugih uređaja gdje mogu postojati velike startne struje kada su uključeni. Također, kroz smanjenu osjetljivost tijekom kratkog spoja, automatski strojevi s karakteristikom D mogu se preporučiti za upotrebu kao uvodne kako bi se povećale šanse za selektivnost s grupnim automatima koji stoje ispod u slučaju kratkog spoja.
Slažem se, logično je da vrijeme odziva ovisi o temperaturi stroja. Stroj će se brže isključiti ako se njegov termalni element (bimetalna ploča) zagrije. I obrnuto, kada ga uključite prvi put, kada je bimetal stroja hladan, vrijeme gašenja će biti duže.
Stoga na grafikonu gornja krivulja karakterizira hladno stanje stroja, donja krivulja toplo stanje stroja.
Na slikama je isprekidana linija gornja granica vremensko-strujne karakteristike za prekidače s nazivnom strujom In manjom ili jednakom 32 A.
Što je prikazano na krivulji vrijeme-struja
Na primjeru automata od 16 ampera, koji ima strujnu karakteristiku C, pokušajmo razmotriti karakteristike isključivanja prekidača.
Na grafikonu možete vidjeti kako struja koja teče kroz prekidač utječe na ovisnost vremena otvaranja. Višestrukost struje koja teče u krugu do nazivne struje stroja (I / In) prikazuje os X, a vrijeme odziva, u sekundama, Y os.
Gore je rečeno da stroj uključuje elektromagnetno i toplinsko oslobađanje. Stoga se graf može podijeliti u dva dijela. Strmi dio grafikona prikazuje zaštitu od preopterećenja (rad toplinskog otpuštanja), a ravniji dio prikazuje zaštitu od kratkog spoja (rad elektromagnetskog otpuštanja).
Kao što se može vidjeti na grafikonu, ako je opterećenje od 23 A spojeno na stroj C16, tada bi se trebao isključiti za 60 sekundi. To jest, ako dođe do preopterećenja za 45%, stroj će se isključiti nakon 60 sekundi.
Stroj može odmah reagirati na velike struje koje mogu dovesti do oštećenja izolacije električnog ožičenja zbog prisutnosti elektromagnetskog oslobađanja.
Kada struja od 5xIn (80 A) prođe kroz stroj C16, trebao bi raditi za 0,02 sekunde (ovo je ako je stroj vruć). U hladnom stanju, s takvim opterećenjem, isključit će se u roku od 11 sekundi. i 25 sek. (za strojeve do 32 A, odnosno iznad 32 A).
Ako struja jednaka 10xIn teče kroz stroj, on se isključuje za 0,03 sekunde kada je hladan ili manje od 0,01 sekunde kada je vruć.
Na primjer, u slučaju kratkog spoja u strujnom krugu, koji je zaštićen prekidačem C16, a pojavi se struja od 320 ampera, vremenski raspon automatskog isključivanja bit će od 0,008 do 0,015 sekundi. To će ukloniti struju iz strujnog kruga za hitne slučajeve i zaštititi sam stroj od požara i potpunog uništenja, kratkog spoja električnog uređaja i električnih ožičenja.
U stanovima, ako je moguće, neophodno je koristiti automatske strojeve kategorije B koji su osjetljiviji. Ovaj stroj će raditi od preopterećenja na isti način kao i stroj kategorije S.
Prekidači(AB) namijenjeni su za uključivanje i isključivanje asinkronih elektromotora i drugih prijamnika električne energije, kao i za zaštitu od struja preopterećenja i kratkih spojeva.
Automatski strojevi omogućuju istovremeno gašenje sve tri faze u slučaju a hitnim slučajevima. U načinu rada uključivanje i isključivanje se vrši ručno, u nuždi se automatski isključuju elektromagnetskim, toplinskim ili elektroničkim okidačem.
Važna komponenta stroja je okidač, koji kontrolira navedeni parametar zaštićene mreže i djeluje na uređaj za otpuštanje koji isključuje stroj. Najviše se koriste sljedeće vrste izdanja:
1) elektromagnetski(za zaštitu od struja kratkog spoja);
2) toplinski(za zaštitu od preopterećenja);
3) kombinirano, uključujući elektroničke.
Elektromagnetsko oslobađanje sastoji se od zavojnice s pokretnom jezgrom i povratne opruge. Kada struja teče kroz zavojnicu, jezgra se trenutno uvlači i djeluje na okidač mehanizma slobodnog okidanja.
Toplinsko oslobađanje je bimetalna ploča spojena serijski s kontaktom. Kada se zagrije strujom preopterećenja, savija se i djeluje na okidač mehanizma slobodnog okidanja.
Postoje prekidači koji ne ograničavaju struju i koji ograničavaju struju.
Neograničavajući prekidači ne ograničavaju u krugu, a dostiže maksimalnu očekivanu vrijednost.
ograničavanje struje prekidači ograničavaju brzim uvođenjem dodatnog otpora luka u strujni krug (u prvom poluciklusu, prije nego što se značajno poveća), a zatim brzim isključivanjem kratkog spoja. Međutim, ne postiže očekivanu izračunatu maksimalnu vrijednost. Ograničenje struje počinje s određenom vrijednošću struje koja je određena karakteristikom ograničenja struje (slika 6.1).
Na primjer, prekidači kompaktna serija NS(Merlin Gerin) imaju iznimnu sposobnost ograničavanja struje zbog tehnologije dvostrukog prekida (vrlo brzo razdvajanje kontakata zbog elektrodinamičkih sila i pojave dva serijska napona luka sa strmim valnim frontom).
Izbor prekidača vrši se prema nazivnoj struji, vremensko-strujnoj karakteristici rada (VTX), prekidnoj snazi, ugradnji i uvjetima rada. Ispravan izbor karakteristika prekidača ključ je njegovog pravodobnog rada.
Nazivna struja In i napon Un prekidača su vrijednosti struje i napona koje glavni strujni dijelovi prekidača mogu izdržati u neprekidnom radu. Nazivno otpuštanje In.rast može se razlikovati od nazivne struje stroja, budući da se u stroj mogu ugraditi okidači s nižom nazivnom strujom.
Druga, ne manje važna, karakteristika prekidača je njegov krajnji uklopni kapacitet (PKS). PKS se naziva maksimalna vrijednost struje kratkog spoja, koju prekidač može nekoliko puta uključiti i isključiti, ostajući u dobrom stanju.
Prekidači mogu imati sljedeće vremensko-strujne zaštitne karakteristike(VTH) (sl.6.2):
1) ovisni o struji VTH; takvi prekidači imaju samo toplinsko oslobađanje i rijetko se koriste zbog nedovoljnog PKS-a i brzine;
2) struja neovisna VTH; takvi prekidači imaju samo strujni prekid, napravljen uz pomoć elektromagnetskog ili poluvodičkog okidača, koji radi bez odgode ili s vremenskim odgodom;
3) ograničeno ovisan od trenutnog dvostupanjskog VTX; u zoni struje preopterećenja, prekidač se isključuje s vremenskom odgodom ovisnom o struji; u trenutnoj zoni, prekidač se isključuje sa strujnim prekidom s unaprijed postavljenim vremenskim odgodom neovisno o struji (za selektivne sklopke) ili bez vremenska odgoda (za neselektivne sklopke); prekidač ima ili toplinsko i elektromagnetsko okidanje (kombinirano) ili dvostupansko elektromagnetno ili poluvodičko okidanje;
4) trostupanjski zaštitni VTH; u zoni struja preopterećenja, prekidač se isključuje s vremenskim odgodom ovisnom o struji, u zoni struja - s neovisnim, unaprijed zadatim vremenskim odgodom (selektivna isključena zona), a kod bliskih - bez vremensko kašnjenje (zona trenutnog rada); zona trenutnog rada je dizajnirana da smanji trajanje izloženosti strujama na bliskim kvarovima. Takve sklopke imaju poluvodičko oslobađanje i koriste se za zaštitu ulaza u transformatorsku podstanicu i odlazne vodove.
U skladu sa standardima Međunarodne elektrotehničke komisije (IEC), prema vremensko-strujnim karakteristikama rada, razlikuju se tri vrste sklopki: B, C, D (slika 6.3).
sl.6.2. Zaštitne karakteristike prekidača:
a) - ovisan; b) - samostalna; c) - ograničeno ovisan; d) - trostupanjski;
1 - s vremenskom odgodom kod kratkog spoja; 2 - bez vremenske odgode kod kratkog spoja.
Vremensko-strujne karakteristike prekidača
- veličina radne struje elektromagnetskog oslobađanja višestrukosti k = 5 - 10. Za kućnu i industrijsku primjenu: za motore s vremenom pokretanja do 1 s, opterećenja s niskim induktivnim strujama (hladnjaci i klima uređaji).
Tip D- veličina radne struje elektromagnetskog oslobađanja višestrukosti k> 10. Koristi se za snažne motore s dugim vremenom pokretanja.
Slika - Karakteristike prekidači B, C, D, Z, K i S
Toplinska oslobađanja koja se koriste u prekidačima osjetljiva su na toplinu iz stranih izvora. U praksi se često događa da se međupolno okidanje u nazivnom načinu rada isključi samo zbog zagrijavanja susjednih polova. To dovodi do ograničenja područja njegovog rada i do korekcije nazivne struje, uzimajući u obzir grafikon na slici 6.4.
sl.6.4. Ovisnost nosivosti AB na njihovom bliskom mjestu: Kn = I / In - faktor opterećenja, N - broj prekidača kada su postavljeni jedan pored drugog.
Karakteristika opterećenja većina prekidača ovisi o temperaturi okoliš: kada se smanjuje povećava se faktor opterećenja, kada se povećava, smanjuje se (slika 6.5). To ograničava mogućnost njihove uporabe u teškim temperaturnim uvjetima, osobito u vrućim trgovinama ili na otvorenom.
sl.6.5. Ovisnost nosivosti AB o temperaturi okoline
Razmak funkcija zaštitnih uređaja na nekoliko neovisnih uređaja stvara mnogo neugodnosti tijekom instalacije i rada. Svaki od njih nema univerzalnost i prikladan je samo za određeni prekidač. Stoga su programeri bili suočeni s problemom stvaranja univerzalnog uređaja.
struja isključenja preopterećenja" style="letter-spacing: 0px; visina linije: 1,5 em; razmak između riječi: 0,1 em plutati: nema margina: 5px auto; display: block;" title="(!LANG:Tipična radna karakteristika asinkronog motora, u kombinaciji s krivuljom okidanja elektroničke okidačke jedinice Isp - isključivanje zaštite od preopterećenja" />
!}
Najnovije generacije prekidača opremljene su takozvanim elektroničkim okidačima, koji pružaju sveobuhvatnu zaštitu motora i kombiniraju funkcije svih navedenih okidača u jednom uređaju. Izrađeni su na bazi mikroprocesorske tehnologije, jamče visoku točnost rada, pouzdanost i otpornost na temperaturne uvjete. Napajanje potrebno za ispravan rad osiguravaju izravno strujni transformatori oslobađanja.
Zaštitna okidača sastoje se od tri ili četiri strujna transformatora (ovisno o vrsti mreže), elektroničke jedinice i okidača koji djeluje izravno na mehanizam prekidača.
Krivulja rada prekidača, što je moguće bliža radnoj karakteristici asinkronog elektromotora (slika 6.6), određuje sljedeće vrste zaštite:
- zaštita od preopterećenja s inverznim vremenskim odgodom;
- zaštita od zaglavljivanja rotora elektromotora s određenim vremenskim odgodom;
- zaštita od kratkog spoja s trenutnim radom.
Prekidač ili, jednostavnije, automat je električni uređaj koji je poznat gotovo svima. Svi znaju da uređaj isključuje mrežu kada u njemu postoje neki problemi. Ako ne da budemo mudriji, onda su ti problemi prevelika električna struja. Prekomjerna električna struja opasna je za kvar svih vodiča i električne opreme kućanstva, moguće pregrijavanje, paljenje i, sukladno tome, požar. Stoga je visokostrujna zaštita klasična električni krugovi, a postojao je u zoru elektrifikacije.
Svaki uređaj za zaštitu od prekomjerne struje ima dva važna zadatka:
1) pravovremeno i točno prepoznati previsoku struju;
2) prekinuti strujni krug prije nego što ova struja može uzrokovati bilo kakvu štetu.
U ovom slučaju, visoke struje mogu se podijeliti u dvije kategorije:
1) velike struje uzrokovano zagušenjem mreže (na primjer, uključivanjem velikog broja kućanski električni aparati, ili neispravnost nekih od njih);
2) kada su nulti i fazni vodiči izravno spojeni jedan na drugi, zaobilazeći opterećenje.
Nekome se to može učiniti čudnim, ali upravo je s kratkim spojevima sve krajnje jednostavno. Moderna elektromagnetska oslobađanja lako i potpuno točno odrediti kratki spoj i isključiti opterećenje u djeliću sekunde, sprječavajući čak i najmanja oštećenja vodiča i opreme.
S strujama preopterećenja sve je kompliciranije. Takva se struja ne razlikuje puno od nazivne, neko vrijeme može teći kroz krug bez ikakvih posljedica. Stoga nema potrebe da se takva struja odmah isključi, pogotovo jer bi se mogla pojaviti na vrlo kratko vrijeme. Situaciju pogoršava činjenica da svaka mreža ima svoju graničnu struju preopterećenja. Pa čak niti jedan.
Uređaj prekidača
Postoji niz struja, za svaku od kojih je teoretski moguće odrediti njezino maksimalno vrijeme prekida mreže, koje se kreće od nekoliko sekundi do desetaka minuta. Ali lažni pozitivni rezultati također se moraju isključiti: ako je struja bezopasna za mrežu, tada se isključenje ne bi smjelo dogoditi za minutu ili sat - nikako.
Ispada da se postavka isključenja zaštite od preopterećenja mora prilagoditi određenom opterećenju, moraju se promijeniti njegovi rasponi. I, naravno, prije instaliranja uređaja za zaštitu od preopterećenja, mora se učitati i provjeriti.
Dakle, u modernim "automatskim strojevima" postoje tri vrste oslobađanja: mehanička - za ručno uključivanje i isključivanje, elektromagnetska (solenoidna) - za isključivanje struja kratkog spoja i najteža - toplinska za zaštitu od preopterećenja. To je karakteristika toplinskih i elektromagnetskih ispuštanja karakteristika prekidača, što je označeno latiničnim slovom na tijelu ispred broja koji označava trenutnu ocjenu uređaja.
Ova značajka znači:
a) raspon djelovanja zaštite od preopterećenja, zbog parametara ugrađene bimetalne ploče, koja se savija i prekida strujni krug kada kroz njega protječe velika električna struja. Fino podešavanje postiže se podešavanjem vijka koji pritišće upravo ovu ploču;
b) radni raspon nadstrujne zaštite, određen parametrima ugrađenog solenoida.
U nastavku navodimo karakteristike modularnih prekidača, govorit ćemo o tome kako se međusobno razlikuju i čemu su namijenjeni strojevi koji ih imaju. Sve karakteristike predstavljaju odnos između struje opterećenja i vremena okidanja pri ovoj struji.
1) Karakteristika MA - nema toplinskog oslobađanja. Zapravo, nije uvijek potrebno. Na primjer, zaštita elektromotora često se provodi preko strujnih releja, a u tom slučaju je automatski stroj potreban samo za zaštitu od struja kratkog spoja.
2) Značajka A. Toplinsko oslobađanje automata ove karakteristike već može raditi pri struji od 1,3 nominalne. U ovom slučaju, vrijeme gašenja će biti oko sat vremena. Pri struji koja je dvostruko veća od nazivne struje, može se aktivirati elektromagnetno oslobađanje koje djeluje za oko 0,05 sekundi. Ali ako, kada se struja udvostruči, solenoid i dalje ne radi, tada toplinsko oslobađanje i dalje ostaje "u igri", isključujući opterećenje za oko 20-30 sekundi. Pri struji koja je tri puta veća od nazivne struje, zajamčeno je da će elektromagnetsko oslobađanje djelovati u stotinkama sekunde.
Prekidači karakteristike A ugrađuju se u onim strujnim krugovima gdje se u normalnom načinu rada ne mogu pojaviti kratkotrajna preopterećenja. Primjer bi bili krugovi koji sadrže uređaje s poluvodičkim elementima koji mogu otkazati pri malom višku struje.
3) Karakteristika B. Karakteristika ovih automata razlikuje se od karakteristike A po tome što elektromagnetsko oslobađanje može djelovati samo pri struji koja ne prelazi nazivnu struju ne dva, već tri ili više puta. Vrijeme odziva solenoida je samo 0,015 sekundi. Toplinsko oslobađanje s trostrukim preopterećenjem stroja B radit će za 4-5 sekundi. Zajamčeni rad stroja događa se s peterostrukim preopterećenjem za naizmjenična struja a pri opterećenju koje prelazi nazivno za 7,5 puta u krugovima istosmjerna struja.
Karakteristika prekidača B koriste se u rasvjetnim mrežama, kao i drugim mrežama u kojima je porast početne struje mali ili ga uopće nema.
4) Karakteristika C. Ovo je najpoznatija karakteristika većine električara. Automate C odlikuje još veći kapacitet preopterećenja u usporedbi s automatima B i A. Dakle, minimalna radna struja elektromagnetskog otpuštanja automata karakteristike C je pet puta veća od nazivne struje. Pri istoj struji toplinsko okidač se isključuje nakon 1,5 sekunde, a zajamčeni rad elektromagnetskog okidača događa se pri deseterostrukom preopterećenju za izmjeničnu struju i pri 15-strukom preopterećenju za istosmjerne krugove.
Karakteristike prekidača B, C i D
5) Karakteristika D- ima vrlo visoku nosivost. Minimalna radna struja elektromagnetskog solenoida ovog stroja je deset nazivnih struja, a toplinsko oslobađanje može djelovati za 0,4 sekunde. Zajamčeni rad je osiguran s dvadeseterostrukim strujnim preopterećenjem.
Karakteristika prekidača D namijenjeni su, prije svega, za spajanje elektromotora koji imaju velike startne struje.
6) K karakteristika ima veliki razmak između maksimalna struja rad solenoida u AC i DC krugovima. Minimalna struja preopterećenja na kojoj može djelovati elektromagnetsko okidanje je osam nazivnih struja za ove strojeve, a zajamčena radna struja iste zaštite je 12 nazivnih struja u krugu izmjenične struje i 18 nazivnih struja u istosmjernom krugu. Vrijeme rada elektromagnetskog okidača je do 0,02 sekunde. Toplinsko oslobađanje stroja K može raditi pri struji koja prelazi nazivnu struju samo 1,05 puta.
Zbog takvih karakteristika karakteristike K, ovi se strojevi koriste za spajanje čisto induktivnog opterećenja.
7) Z karakteristika također ima razlike u strujama zajamčenog rada elektromagnetskog oslobađanja u AC i DC krugovima. Minimalna moguća radna struja solenoida za ove strojeve je dvije nominalne, a zajamčena radna struja elektromagnetskog okidača je tri nazivna struja za AC krugove i 4,5 nazivne struje za istosmjerne krugove. Toplinsko oslobađanje automata Z, kao i automata K, može raditi pri struji od 1,05 nominalne.
Z strojevi se koriste samo za spajanje elektroničkih uređaja.
Aleksandar Molokov
Svi znaju da prekidači nisu ništa drugo do mehanički sklopni uređaj dizajniran za:
- uključivanje, provođenje i prekid struje u uvjetima normalnog stanja strujnog kruga,
- kao i za uključivanje, držanje na određeno vrijeme i automatsko isključivanje struje u uvjetima nenormalnog stanja strujnog kruga - tzv. struje kratkog spoja i visoke struje uzrokovane preopterećenjem u mreži.
Prekidači struje kratkog spoja rade s treskom, budući da moderna izdanja uspijevaju odrediti apsolutno točno kratki spoj i isključite opterećenje unutar djelića sekunde, izbjegavajući čak i naznaku oštećenja opreme i vodiča.
Ali sa strujama preopterećenja situacija je složenija. Takve se struje ne razlikuju puno od nominalnih, pa čak i određeno vrijeme mogu teći kroz električni krug bez apsolutno nikakvih posljedica. Zato nema potrebe za trenutnim isključivanjem takve struje, jer struja preopterećenja može biti kratkotrajna. Glavni problem je što svaka mreža ima vlastitu granicu preopterećenja, a ne niti jedno.
Za neke vrste struja moguće je dodijeliti maksimalnu vrijednost vremena dok se krug ne isključi. Može trajati od nekoliko sekundi do nekoliko desetaka minuta, ali tu mogućnost treba isključiti. lažno pozitivan. Ako struja ne predstavlja nikakvu opasnost za mrežu, isključenje se ne bi trebalo dogoditi ni u sekundi ni u jednom danu.
Moderni prekidači imaju tri vrste okidača:
- Mehanički - ručno uključivanje i isključivanje,
- Elektromagnetski - isključivanje u slučaju kratkog spoja,
- Toplinska zaštita od preopterećenja.
Ova značajka znači:
- Raspon u kojem djeluje zaštita od preopterećenja. Određuje se parametrima bimetalne ploče ugrađene u aparat, takva ploča je sposobna savijati i prekidati krug tijekom velikog protoka kroz nju. električna struja. Za fino podešavanje dovoljno je zategnuti baš ovu ploču vijkom za podešavanje.
- Raspon u kojem djeluje prekostrujna zaštita, zbog parametara solenoida ugrađenog u sklopku.
Karakteristike prekidača:
MA karakteristika: odsutnost toplinskog oslobađanja, budući da njegova prisutnost nije uvijek potrebna. Na primjer, zaštita elektromotora često se provodi pomoću prekostrujnih releja. U ovom slučaju, stroj je potreban samo kao sredstvo zaštite od kratkih spojeva.
Značajka A: toplinsko oslobađanje se isključuje pri strujama koje prelaze nazivnu vrijednost za 30%. Trebat će oko sat vremena da se isključi. Ako struja dvaput prijeđe nominalnu vrijednost, tada će se uključiti elektromagnetno oslobađanje čije je vrijeme odziva 0,05 sekundi. Ako iz nekog razloga solenoid ne radi kada se nazivna struja udvostruči, tada će toplinskom oslobađanju trebati oko 20-30 sekundi da isključi opterećenje. Kada se nominalna vrijednost prekorači za tri puta, elektromagnetsko oslobađanje će djelovati bez ikakvog odlaganja i za stotinke sekunde će isključiti opterećenje. Takvi prekidači se koriste u strujnim krugovima u kojima se ne očekuju prolazna preopterećenja tijekom normalnih radnih uvjeta. Primjer je sklop u kojem su spojeni uređaji koji sadrže poluvodičke elemente koji otkazuju čak i uz neznatni višak struje.
Značajka B: njegova je posebnost da se elektromagnetsko oslobađanje pokreće pri struji čija vrijednost tri ili više puta prelazi nazivnu vrijednost. Vrijeme potrebno za rad solenoida je 0,015 sekundi. Toplinsko oslobađanje pod istim uvjetima, bit će potrebno oko 4 - 5 sekundi za rad. Rad stroja je zajamčen pri opterećenju koje prelazi nazivnu vrijednost za 5 puta (izmjenična struja) i 7,5 puta (istosmjerna struja). Prekidači sa karakteristika B koriste se u rasvjetnim mrežama i drugim mrežama u kojima nema ili ima malo povećanja struje tijekom pokretanja.
Karakteristika C: najpopularnija karakteristika. Prekidači s ovom karakteristikom mogu izdržati i veća preopterećenja u usporedbi s prekidačima karakteristika A i B. Minimalna vrijednost struje pri kojoj prekidač radi prelazi nominalnu vrijednost za 5 puta. Pod jednakim uvjetima, toplinsko oslobađanje će trebati 1,5 sekunde za rad. Rad stroja je zajamčen s preopterećenjem koje prelazi nazivnu vrijednost za 10 puta (izmjenična struja), a za krug istosmjerne struje ta će vrijednost biti 15 puta. Prekidači s karakteristikom C ugrađuju se u mreže koje osiguravaju mješovito opterećenje i umjereno povećanje struje tijekom pokretanja. U kućanskim električnim pločama ugrađuju se strojevi ove vrste.
KarakterističnoD: posebnost je vrlo veliki kapacitet preopterećenja. Minimalna vrijednost struje za rad je deset puta veća od nominalne vrijednosti, toplinsko oslobađanje će djelovati za 0,4 sekunde. Rad je zajamčen pri opterećenju od 20 ocjena. Svrha prekidača s karakteristikom D je spajanje elektromotora s velikim startnim strujama.
Karakteristika K: posebnost je velika razlika između maksimalnih vrijednosti struja rada stroja za DC i AC krugove. Minimalna vrijednost struje potrebna za rad elektromagnetskog okidača je osam puta veća od nominalne vrijednosti. Rad je zajamčen pri vrijednostima za DC i AC krugove - 18 i 12 puta veće od nominalne vrijednosti. Vrijeme odziva stroja je 0,2 sekunde. Za rad toplinskog oslobađanja dovoljno je premašiti nazivnu vrijednost za 1,05 puta. Primjena - spajanje isključivo induktivnih opterećenja.
KarakterističnoZ: ne sasvim drugačije visoka razina struja potrebna za zajamčeni rad. Minimalna vrijednost za rad stroja je dvije ocjene, zajamčeni rad pri tri stupnja za izmjeničnu struju i 4,5 ocjene za istosmjernu struju. Za toplinsko oslobađanje s karakteristikom Z, kao i za karakteristiku K, za rad je dovoljan višak nazivne vrijednosti od 1,05 puta. Korištenje strojeva s karakteristikom Z - povezivanje elektroničkih uređaja.