Hvordan strømme tages i betragtning for afbrydere

Strømmen, der passerer gennem afbryderen, bestemmes af Ohms velkendte lov af værdien af ​​den påførte spænding, henvist til modstanden i det tilsluttede kredsløb. Denne teoretiske position inden for elektroteknik er grundlaget for driften af ​​enhver maskine.

I praksis understøttes netspænding, for eksempel 220 volt, af automatiske enheder fra energiforsyningsorganisationen inden for de standarder, der er fastlagt af statslige standarder; den varierer lidt inden for dette interval. At gå ud over GOST betragtes som en funktionsfejl, en ulykke.

Afbryderen skærer i fasetråden i strømforsyningen til lamper, stikkontakter og andre forbrugere. Når den elektriske barbermaskine først ledes fra stikkontakten og derefter vasksugeren, strømmer i begge tilfælde en strøm gennem maskinen i et lukket kredsløb mellem fase og nul.

Men i det første tilfælde vil det være relativt lille, og i det andet vil det være betydningsfuldt: disse enheder er forskellige i modstand. De skaber en anden belastning. Dens værdi overvåges konstant af beskyttelsen af ​​maskinen og udfører dens lukning i tilfælde af afvigelser fra normen.

Hvordan strøm flyder gennem afbryderen

Strukturelt er maskinen designet så strømmen virker på sekventielt placerede elementer. Disse inkluderer:

• kabelforbindelsesterminaler med spændeskruer;

• strømkontakter med en mobil og stationær del;

• bimetal termisk frigørelsesplade;

• kortslutningsstrømafbryderelektromagnet;

• tilslutning af strømledninger.

Den aktuelle vej gennem afbryderen vises på billedet af konventionelle røde pile.

De bevægelige strømkontakter presses mod de stationære kontakter, hvilket skaber et kontinuerligt elektrisk kredsløb først, når operatøren manuelt drejer kontrolhåndtaget. En forudsætning for inkludering er fraværet af nødsituationer i det skiftede kredsløb. Hvis de vises, begynder beskyttelsen straks at arbejde på automatisk nedlukning. Der er ingen anden måde at tænde for maskinen på.

Men at bryde disse kontakter ved at afbryde forsyningen af ​​fase potentiale til forbrugerne kan gøres på to måder:

• manuelt ved at vende tilbage til udgangsposition kontrolhåndtaget;

• automatisk fra at udløse beskyttelse.

Hvordan strukturelle elementer i en afbryder oprettes og fungerer

Strømkontakter

De er, ligesom hele designet til afbryderen, designet til at overføre strengt begrænset strøm. Det er umuligt at overskride det, for i det modsatte tilfælde vil maskinen svigte - den vil brænde.

Den tekniske egenskab, der begrænser den maksimale effekt, der passerer gennem strømkontakterne, er en indikator kaldet "Ultimate Breaking Capacity". Det er betegnet med indekset "Icu".

Værdien af ​​den ultimative brudkapacitet for afbryderen indstilles, når den designes ud fra en standard række strømme, normalt målt i kiloamperes. For eksempel kan Icu være 4 eller 6 eller endda 100 eller mere kA.

Denne værdi er angivet direkte på maskinens forside samt andre karakteristika for indstillingerne for de aktuelle værdier.

Så gennem strømkontakterne på maskinen, der er vist på billedet, kan en elektrisk strøm fra nul til 4000 ampere sikkert passere. AB-en selv vil normalt kunne modstå det og slukke for den i tilfælde af en nødsituation i den tilsluttede ledning med forbrugerne.

Til dette formål er der indført en sondring mellem strømme, der strømmer gennem strømkontakter til:

1. nominel og fungerende

2. nødsituation, inklusive overbelastning og kortslutning.

Hvad er den nominelle strøm for afbryderen

Enhver maskine er oprettet til at arbejde under visse tekniske forhold. Det skal pålideligt sikre passagen af ​​driftsbelastningsstrømmen, der strømmer både gennem den elektriske ledning og gennem de forbundne forbrugere.

Når man vælger en automatisk maskine til et husholdningsnetværk, tager brugerne ofte hensyn til ledende egenskaber ved ledningerne eller kun strømmen til elektriske apparater, idet de laver en fejl: det er nødvendigt at analysere begge disse problemer omfattende. For, en switch er en automatisk enhed, der allerede er justeret til at fungere, når visse aktuelle værdier nås.

Når disse forhold endnu ikke er ankommet, og arbejdsstrømmen gennem maskinen er mindre. end den nedre afbrydelsesgrænse, er strømkontakterne pålideligt lukket. Den øvre grænse for dette driftsområde kaldes normalt den nominelle strøm, der angiver In.

Tallet “16” vist på billedet betyder, at strømme, der passerer gennem strømkontakterne, op til og med 16 ampere, vil blive transmitteret pålideligt af afbryderen til de tilsluttede forbrugere via elektriske ledninger.

Dette er en funktion af selve maskinen. Og ejeren af ​​det elektriske anlæg og serviceelektriker har en helt anden opgave - at vælge den rigtige afbryder til belastning og ledninger i anlægget. Når disse 16 ampere overskrides, vil der faktisk ske afbrydelser fra beskyttelse, som er konfigureret til at fungere fra forskellige strømme, der er "bundet" af elektriske algoritmer til den nominelle værdi. Læs mere om det her -Valg af afbrydere til en lejlighed, hus, garage

Sådan fungerer beskyttelsen

Alle strømme, der er større end den nominelle værdi, udløser beskyttelsen. De kaldes snuble strømme, betegnet med Iav.

Til automatisk nedlukning i maskinens kabinet er der monteret to typer enheder monteret i henhold til forskellige nedlukningsprincipper:

1. opvarmning og bøjning af bimetalen med tilbagetrækning af den mekaniske spærring fra nettet;

2. banker spærren ud med et mekanisk stød ved elektromagnetens kerne.

Termisk frigivelse

Det fungerer på grund af bøjningen af ​​den bimetalliske sammensatte plade, når den opvarmes fra strømmen, der passerer gennem den, og afkøles ved fjernelse af varme i miljøet.

Termisk energi, der genereres af elektrisk strøm gennem den forbipasserende bimetal, tilføres denne frigivelse. Dets værdi afhænger som vi ved af Joule-Lenz-loven:

1. kredsløbets elektriske modstand

2. strømstyrke;

3. og tidspunktet for dens indvirkning.

Af disse tre parametre ændres den elektriske modstand i processen med stabil tilstand ikke praktisk. Det tages kun med i teoretiske beregninger. Når belastningen skiftes, ændres strømmen pludselig. Derfor er to andre parametre vigtigere:

1. størrelsen på den elektriske strøm;

2. tidspunktet for dets forløb.

De tages i betragtning specielle funktioner, som kaldes af disse komponenter - tidsstrøm.

Af styrken af ​​strømmen, der strømmer gennem maskinen, og tidspunktet for dens handling, bestemmes ikke kun driftszonen for den termiske frigørelse, men også den elektromagnetiske afskæring.

Grundlaget for beregningerne er værdien af ​​den nominelle strøm, der er valgt til afbryderenes design. Betjeningen af ​​beskyttelsen er bundet til dens mangfoldighed - forholdet mellem den passerende strøm og den nominelle strøm.

Da strømforsyningens overstrømsbeskyttelse fungerer over den nominelle strøm, er den aktuelle multiplikation altid I ​​/ In> 1.

Elektromagnetisk afbrydelse

Beskyttelsesarbejdet er baseret på konstant afregning af strømme, der passerer gennem elektromagnetviklingerne. Når belastningenes størrelse ikke overstiger den beregnede nominelle værdi, skaber strømmen i hver tur et total magnetfelt, som ikke er i stand til at overvinde holdkraften for den mekaniske stang inde i magnetventilhuset.

Hovedet på den bevægelige skubbe trækkes indad, og den bevægelige effektkontakt fra afbryderen presses pålideligt til den stationære del.

Når styrken af ​​den passerende strøm overskrider den nominelle strøm for sætpunktet, vil det totale magnetiske felt dannet inde i spolen pludselig overvinde stangholdekraften. Han skyder og med et skarpt slag rammer låsen, trækker den ud af gearet.

Som et resultat af strejken kasseres den bevægelige effektkontakt fra afbryderen kraftigt af mekanisk energi fra den stationære en - det elektriske kredsløb er brudt, og forsyningsspændingen fjernes fra det tilsluttede kredsløb.

Hvordan konfigureres afbryderbeskyttelse?

For at maskinen tydeligt kan modstå den nominelle strøm uden at skabe falske positiver, indstilles dens beskyttelse til de beregnede værdier.

Termisk frigivelse

Når du vælger standardstrømindstillingen, tages arten af ​​den tilsluttede belastning med i beregningen og beregnes efter formlen Iust = kr ∙ kn ∙ In, hvor kr = 1,1, og kn tager højde for driftsbetingelserne. Det er indstillet inden for:

• 1.1 ÷ 1.3 for kredsløb med kortvarig overbelastning fra start af elektriske motorer eller lignende apparater;

• 1,1 - for resistive kredsløb uden overbelastning eller til drift af jævnstrømskredsløb.

Overvej som et eksempel den beskyttende egenskab ved den termiske frigørelse af en gammel A3120-afbryder.

I det aktuelle afsnit fra 1,3 til 10 gange er In-karakteristikken repræsenteret af kurven "a", udføres operationen med en tidsforsinkelse, hvilket skaber en reserve for drift af tilsluttede elektriske apparater. Med en stigning i belastningen formindskes deres nedlukningstid fra et par minutter til et sekund.

Ved en tidobbelt belastning deaktiverer den termiske frigørelse A3120 strømkontakterne med en tid på ca. 0,01 sekunder med en lille variation i parametrene vist i grafen ved den lyserøde farvezone. Over ti gange stigningen i driftsstrømme kan ikke fremskynde beskyttelsen på grund af de mekaniske egenskaber ved afbryderkonstruktionen.

Elektromagnetisk afbrydelse

Parametrene for tidsstrømskarakteristikken for det elektromagnetiske afskæringsorgan justeres også i henhold til den nominelle strøm. I husholdningsmaskiner er den øjeblikkelige turstrøm opdelt i tre klasser:

1. In, der ligger inden for 3 ÷ 5 In;

2. С - 5 ÷ 10 In;

3. D - 10 ÷ 20 In.

Til industrielle tekniske enheder oprettes afbrydere med klasser:

• A, udløst ved lavere strømme end 3In;

• E og F - ved større multipla end 20In inden for forskellige grænser.

Den beskrevne arbejdsklasse for indenlandske automatiske maskiner legaliseres af kravene i GOST R 50345—2010. Udenlandske producenter bruger også en lignende opdeling af øjeblikkelige afbrydelser, men de nuværende standarder og nedlukningstider kan variere, bestemt af deres lands standarder eller IEC 60947-2.

Nuværende begrænsningsklasse

Hastigheden for den øjeblikkelige strømbeskyttelse af afbryderen er bundet til frekvensen af ​​sinusformet harmoni i det industrielle netværk og er angivet med et af numrene: 1, 2 eller 3. Denne figur viser den del af halvbølgen i den standardharmonik, under hvilken turen skal finde sted.

Den strømbegrænsende maskine 3 er den hurtigste - den fungerer i 1/3 af halvcyklussen. Karakteristisk 2 angiver dens halvdel og 1 - halvbølgens fulde længde.

Betingelser for begrænsning af strømme, der passerer gennem en afbryder

Et vigtigt punkt i betjeningen af ​​afbrydere, der arbejder på belastningsstrømme, er overvejelsen af ​​det kredsløb, der er forbundet til dem, som allerede har en vis specifik modstand. Dets værdi vil begrænse driften af ​​udkoblingen i nødtilstand, og på et tidspunkt vil det ikke tillade rettidig fjernelse af forsyningsspændingen fra det beskadigede udstyr.

Et eksempel på et sådant snit er den aktive modstand mod viklingen af ​​kilden til forsyningstransformatoren med alle tilsluttede kerner af kabler og ledninger i det elektriske netværk, samlet på terminalblokke og klemmer af koblingsbokse og paneler op til kontakterne til lejlighedskontakten. Dets eksperter ringer loop fase nul.

For at tage højde for dens værdi med den korrekte indstilling og betjening af afbryderen bruges specielle enheder - modstandsmålere af denne løkke.

Deres måling giver dig mulighed for at tage højde for korrektionen, der indføres ved hjælp af den yderligere modstand af ledningerne, hvilket betyder, at du nøjagtigt kan tage højde for strømmen, der passerer i nødtilstand gennem strømkontakterne og beskyttelsen af ​​afbrydere.

Hvordan kontrolafbryderen kontrolleres for strømme, der passerer gennem den

Efter fremstillingen kan produkter fra enhver fabrikant transporteres over lange afstande eller opbevares på lager i lang tid, før de installeres i et elektrisk kredsløb. I løbet af denne periode er et fald i dets kvalitet muligt på grund af en krænkelse af tekniske egenskaber.

Derfor skal afbrydere, når de er installeret i et kredsløb, inden det tages i brug, gennemgå en sundhedsundersøgelse, som normalt kaldes belastning.

Til dette formål samles et specielt skema til lastning af maskinen i det elektriske laboratorium, eller et af de mange design af stationære eller bærbare stativer bruges.

Afbryderen kontrolleres for den nominelle strøm, der er angivet på huset. Det skal modstå sin værdi i lang tid.

Derefter udsættes maskinen for overbelastning og kortslutningsstrømme, som den skal modstå under drift. På samme tid måles de tydeligt og registreres:

1. betjeningsstrømme af termisk frigørelsesbeskyttelse og strømafbrydelse;

2. slukker for maskinen fra simuleringen af ​​en nødsituation.

Visse maskiner giver dig mulighed for at justere outputparametrene under indlæsning. For eksempel har visse typer termiske frigørelser en skrueholder, som giver dig mulighed for at justere setpunktet for betjening af bimetallpladen inden for visse grænser.

Alle målte egenskaber registreres med høj nøjagtighed af måleinstrumenter og registreres i verifikationsprotokollen sammenlignet med kravene fra GOST. Efter deres analyse udstedes et certifikat med en konklusion om egnethed.

Indlæsning af maskinen under last giver dig mulighed for at identificere ægteskab, forhindrer tilfælde af brand og elektriske skader.

Strømmene, der passerer gennem afbryderne, tages således i betragtning ved design, produktion, test og drift. Til dette tages der hensyn til betingelserne, der kræves af GOST:

• nominel strøm;

• overbelastning;

• kortslutningsstrøm;

• trip nuværende beskyttelse;

• fejlagtilslutningstid.