Oblikovanje in tehnične značilnosti električnega stroja

Za izklop, vodenje in odklop tokov v tokokrogu se uporablja posebna naprava - avtomatska varovalka. Naprava deluje v pogojih določenega časa ali nenormalnih pojavov v električnem tokokrogu - kratkih stikih, napetostnih sunkih.

Značilnosti in funkcije

Stikalo je stikalna naprava, ki ščiti kabelsko linijo pred kritičnimi tokovi. Izvaja naslednje funkcije:

• preprečevanje poškodb vodnikov med fazno ali ozemljitveno napako;
• preklapljanje delov tokokroga – vklaplja in izklaplja posamezne cone;
• zaščita pred preobremenitvijo pri povezovanju močne opreme v skupno omrežje;
• izklop električnega omrežja, ko se pojavijo tokovi kratkega stika z mejnimi vrednostmi.

Stikalne naprave se krmilijo ročno z elektromagnetnim pogonom ali elektromotorjem.

Strojna naprava

Električna avtomatska varovalka je na voljo v eno, dvo-, tri- in štiripolni izvedbi. Izdelek vključuje naslednje komponente:

• kontaktni sistem – tristopenjski, dvostopenjski, enostopenjski;
• sistem za gašenje obloka - sestavljen je iz komor z ozkimi odprtinami, z rešetkami za gašenje obloka ali kombiniranih komor;
• sprostitev pogona;
• pomožni kontakti.

Tudi avtomatske varovalke imajo sprožilce - releje z neposrednim delovanjem.

Vrste izpustov

Stroj je opremljen z dvema vrstama sprostitve:

• Elektromagnetni, ščiti električni tokokrog pred kratkimi stiki. Videti je kot tuljava s središčnim jedrom na vzmeti. Ko tokovi prehajajo, nastane elektromagnetno polje, ki pritegne jedro na tuljavo.
• Toplotni, ki preprečuje vpliv preobremenitvenih tokov na električni tokokrog. Izdelan je kot bimetalna plošča iz dveh materialov z različnim razteznim količnikom pri segrevanju.

Do preobremenitve pride, ko se na linijo doda električna oprema z obremenitvijo, ki je višja od dovoljene za dano omrežje.

Princip delovanja

Zasnova stroja zagotavlja posebnosti njegovega delovanja. Vredno je razmisliti o principu delovanja naprave na primeru enopolnega modela:

1. Kabel iz napajalnega voda je priključen na zgornjo sponko, porabniške žice pa na spodnjo sponko.
2. Če ga želite vklopiti, morate ročaj postaviti v zgornji položaj, če ga želite izklopiti - v spodnji položaj.
3. V trenutku aktivacije napenjalni mehanizem usmeri gibljivi kontakt na mirujočega. Priključek povezuje.
4. Elektromagnet za sprostitev solenoida deluje na principu potiskanja jedra iz središča tuljave z elektromagnetnim poljem.

   

5. Valjasto kovinsko jedro pritiska na vzvod mehanizma za sprostitev.
6. Zaradi gibljivega mostička je tuljava v stiku z gibljivim elementom. Njegov položaj se nastavi z navojnim vijakom.
7. Fiksni kontakt, nameščen na zgornji sponki, deluje kot omejevalnik za premikajočega se kontakta. Prav tako zapre tokokrog, ko je mehanizem za sprostitev napet.
8. Kontakti se samodejno izklopijo, ko se trenutna obremenitev poveča. Iskrenje kaže na prekinjen tokokrog. Iskre gasi obločni odvodnik. Dim in ostanki plinov se odvajajo skozi poseben kanal.
9. Termični sprožilec podvaja vse stopnje delovanja elektromagnetnega jedra. Razlika je v potiskanju vzvoda z ukrivljeno bimetalno ploščo.

Bolj kot se poveča trenutna vrednost, bolj se plošča upogne.

Normalno delovanje

V načinu, ki ni v sili, stroj deluje drugače. Krmilni gumb je dvignjen in tok se v napravo napaja preko napajalnega kabla. Vodnik je priključen na zgornjo sponko. Nato se tok usmeri na fiksne kontakte, od tam pa na gibljive. Tokovi se dovajajo v elektromagnetno tuljavo preko gibljivega kabla. Po njem gredo do bimetalnega elementa, od tam do vijačne sponke na dnu in nato do električnega tokokroga, na katerega je priključeno breme.

Pogoji uporabe

Električni varnostni odklopnik se proizvaja v 5 klimatskih kategorijah in je zasnovan za delovanje v naslednjih pogojih:

• namestitev na nadmorski višini do 1000 m;
• temperatura zunanjega zraka od -40 do +40 stopinj brez zmrzali in rosišča;
• relativna vlažnost zraka 90% (+20 stopinj) in 50% (+40 stopinj);
• prostori brez prahu, agresivnih koncentracij hlapov in plinov, zunaj ni eksplozivne atmosfere ali prahu;
• namestitev na površino, kamor kapljice vode, olja in delci sevanja ne morejo doseči.

Odvisnost delovnih parametrov stikal od okoljskih pogojev je določena v GOST 17516.1-90.

Razvrstitev naprav

Na podlagi klasifikacije PUE lahko uporabniki izberejo naprave iz ene od kategorij.

MA

Na voljo brez termičnega sproščanja. Modeli so primerni za omrežje, na katerega so priključene močne enote. Za zaščito pred preobremenitvijo se uporablja nadtokovni rele. Varovalka ščiti napeljavo pred prevelikim tokom v primeru kratkega stika.

Razred A

Občutljive modifikacije s toplotnim sproščanjem, ko se tok poveča za 30%. Stroji se razlikujejo:

• tuljava, ki izklopi napetost omrežja v 0,05 sekunde, ko so preseženi običajni odčitki;
• bimetalni element - izklopi napajanje po 20-30 sekundah.

S pomočjo naprav je organizirana povezava vezij s polprevodniki.

Razred B

Oprema je primerna, če imate zasebno hišo ali stanovanje. Uporablja se za priključitev na vtičnice in razsvetljavo. Značilen po:

• sprožitev elektromagnetnega sprožilca, ko se odčitki povečajo za 200 % v 0,015 sekunde;
• proženje bimetalne plošče po 4-5 sekundah.

Vrednost začetnega toka za takšno napravo mora biti minimalna.

Razred C

Avtomatsko selektivno napravo je mogoče namestiti v gospodinjsko omrežje. Elektromagnetna enota se sproži, ko je nazivni tok 5-krat višji. Termični sprožilec se aktivira po 1,5 sekunde.Na vhodu se uporabljajo naprave razreda C.

Razred D

Uporabljajo se za organizacijo skupnega električnega voda kot rezervne zaščite. Sprožijo se, ko glavna oprema ne more pravočasno izklopiti napajanja. Nazivni električni tok mora 10-krat presegati normo.

Razreda K in Z

Odzivni čas je odvisen od vrste toka v omrežju z induktivno vrsto bremena. Izmenični tok mora biti 12-krat večji od norme, enosmerni tok - 18. Elektromagnetni solenoid se aktivira po 0,02 sekunde, termična enota - ko se tok poveča za 5%.

Značilnosti avtomatskih varovalk

Diferencialno napravo je treba izbrati glede na nazivno mejo izklopa, število polov, časovno-tokovni indikator in nazivni delovni tok.

Nazivna prekinitvena zmogljivost

Ta značilnost delovanja stroja označuje obseg, pri katerem bo odprl ožičenje, da bi izklopil napajanje in potrošnike. Glede na nazivno prekinitveno zmogljivost so naprave:

• pri 4,5 kA - uporablja se kot zaščita električnega voda zasebne hiše. Upornost kabla je 0,05 Ohm, omejitev toka je 500 A;
• pri 6 kA - nameščen v stanovanjskem sektorju ali javnih zgradbah z uporom 0,04 Ohm in tokovno mejo 5,5 kA;
• pri 10 kA - zaščitite industrijske instalacije, saj se tok do 10.000 A pojavi v kratkem glavnem vodu, ki je položen od transformatorske postaje.

Modeli 6 kA so primerni za domačo uporabo.

Število polov

S tem parametrom lahko nastavite število žic za povezavo. Obstajajo 4 modifikacije:

• Enopolni. Na stikalo lahko pritrdite vtičnico in napajalni kabel, vendar bo zaščitil le pred požarom. Nevtralni je nameščen na ničelnem vodilu, mimo stroja. Pri izklopu je faza prekinjena.
• Bipolarna.Hkrati izključite vse napeljave. Uporabljajo se, ko je priključena enofazna naprava (kotel, bojler). Stroj je nanj povezan z 2 napajalnima in 2 vtičnicama.
• Tripolni. Uporablja se, če ima omrežje trifazno ali štirifazno napajanje. Povezani v obliki trikotnika ali zvezde.
• Štiripolni. Potrebna naprava za 6 žic (3 – faza, 3 – zaščita). Dovoljen je priklop na 8 kablov (4 – fazni z ničelnim, 4 – vtičnice, tj. fazni in ničelni).

Za napajanje industrijske opreme se uporablja omrežje s štirimi priključki.

Indikator časa in toka

Vrednost, pri kateri bo avtomatska naprava izklopila omrežje, preden doseže kritično točko. Do sprožitve pride:

• v 10 ms ali več;
• v 6-10 ms;
• v 2,5-6 ms.

Višja kot je kategorija, manj se omrežni kabel segreva.

Nazivni delovni tok

Značilnost, ki določa hitrost odziva naprave, ko se tok poveča nad nazivno vrednost. Na trgu so modifikacije:

• 1 in 2A - zagotavljajo električno energijo majhnemu številu naprav s skupno močjo, ki ne presega zmogljivosti naprave;
• 3A – industrijska izvedba s trikotno trifazno povezavo;
• 6A, 10A in 16A - za napajanje posameznih sob in stanovanj;
• 16A – imajo 3 ali 4 poli, nameščeni na vhodu za trifazno napajanje;
• 20A, 25A, 32A - nameščeni za zaščito stanovanj z velikim številom gospodinjskih aparatov;
• 40A, 50A, 63A – visokozmogljive naprave za industrijske in gradbene vode.

Za stanovanje uporabite modifikacijo 25A na vhodu.

Stroj za 6, 16, 40 ali 20 amperov je na voljo v zaprtem ali odprtem ohišju, nameščen na steni, v posebni niši ali kombinirano. Pri vgradnji v razdelilno omarico je pritrjen na DIN letev. Proizvajalci proizvajajo modele z ali brez mehanskih pritrdilnih elementov.

Značilnosti elektronskih varovalk in omejevalnikov toka

Zastarela vrsta varovalke trza pri segrevanju, ko je izpostavljena toku. Nekateri uporabniki namestijo mostiček za stroj v ploščo. Ogromen izdelek moti normalno delovanje opreme in povzroči požar.

Za večkratno zaščito se uporablja elektronska varovalka z naslednjimi funkcijami:

• samozdravljenje vezja po odpravi vira okvare;
• obnova omrežja po človeškem posegu.

Naprave lahko z zvočnimi in svetlobnimi signali obvestijo o okvarah.

Druga možnost zaščite je omejevalnik toka. Za to se uporablja enomodulni generator stabilnega toka. Vrednost omejitve določijo proizvajalci. Ne bo se dvignila, tudi če je del tokokroga ali celotna linija v kratkem stiku.

Stabilizatorji s tiristorji in tokovnimi senzorji se vklopijo, ko se obremenitev poveča. Tiristor preklopi tokokrog tako, da izhodna napetost postane nič.

Koliko odklopnikov lahko uporabite?

V eno električno ploščo ne morete namestiti skupinskega omrežnega tokovnega stikala z vrednostjo večjo od 30 mA. PUE ne prepovedujejo priključitve več strojev, pod pogojem, da ni uhajanja toka. Pred začetkom dela je treba izračunati uhajanje skupine.

1. Za dejansko merjenje indikatorja uporabite spremenljivi upor.
2. Izračunajte teoretično vrednost na podlagi str.7 PUE - na 1 A obremenitev je 0,4 mA in 10 µA na 1 m kabla.

Če želite izbrati pravilno število RCD, boste potrebovali:

1. Pri priključitvi na primer 3 RCD-jev po 16 A seštejte vrednosti.
2. Dobljeno vrednost pomnožite z 0,4 mA.
3. Izračunajte dolžino žice glede na diagram stanovanja in pomnožite z 10 µA.
4. Dodajte vrednosti in ugotovite puščanje.

Klavzula 7.1.83 PUE navaja, da največje puščanje ne sme presegati največje meje difcurrenta RCD, ki je enaka 10 mA.

Koliko žic je dovoljeno priključiti na en stroj?

Na eno napravo je dovoljeno priključiti največ 2-3 vodnike z enakim prečnim prerezom. Če je v plošči en RCD in dve avtomatski napravi, sta organizirani 2 avtocesti. Če pride do razlike v preseku kabla, ga zasukajte in vpnite.

Če žil ni mogoče združiti z razdelilno ploščo, jih zvijemo v škatlo in 1-2 kabla napajamo na stroje. Na DIN letev morate namestiti modularne zaskočne sponke in jih napajati iz stikal. Ta rešitev zagotavlja dodaten prostor v razdelilni omarici.

Za varnost domačega električnega omrežja skrbi avtomatsko stikalo na vhodu v stanovanje ali hišo. Naprava takoj izklopi napajanje, ko je presežen podani prag parametra. Takšna zaščita preprečuje nesreče, okvare gospodinjskih aparatov in poškodbe uporabnikov.