El objetivo principal de los interruptores automáticos es usarlos como dispositivos de protección contra las corrientes de cortocircuito y las corrientes de sobrecorriente. La demanda predominante es modular interruptores automáticos serie VA. En este artículo, considere el disyuntor del dispositivo serie BA47-29 de la empresa iek.
Debido a su diseño compacto (anchuras uniformes de los módulos), montaje conveniente (montaje en rieles DIN con pestillos especiales) y mantenimiento, son ampliamente utilizados en entornos domésticos e industriales.
Muy a menudo, los autómatas se utilizan en redes con valores relativamente pequeños de corrientes de funcionamiento y de cortocircuito. El cuerpo de la máquina está hecho de material dieléctrico, lo que permite su instalación en lugares públicos.
La disposición de los interruptores automáticos y los principios de su funcionamiento son similares, las diferencias son, y esto es importante, en el material de los componentes y la calidad del conjunto. Los fabricantes serios solo usan materiales electrotécnicos de alta calidad (cobre, bronce, plata), pero también hay productos con componentes de materiales con características "ligeras".
La forma más sencilla de distinguir el original de una falsificación es el precio y el peso: el original no puede ser barato y fácil con la disponibilidad de componentes de cobre. El peso de las máquinas automáticas de marca está determinado por el modelo y no puede ser más ligero que 100-150 g.
Estructuralmente, el interruptor automático modular está hecho en una caja rectangular que consta de dos mitades interconectadas. En el lado frontal de la máquina están indicados especificaciones técnicas y el mango para el control manual se encuentra.
¿Cómo se construye el interruptor automático? ¿Las partes principales de trabajo de la máquina?
Si desensambla la carcasa (para lo cual necesita perforar los medios remaches que la conectan), puede ver el dispositivo del interruptor automático y obtener acceso a todos sus componentes. Considere el más importante de ellos, que aseguran el funcionamiento normal del dispositivo.
1. Terminal superior para la conexión;
2. Contacto de potencia constante;
3. Contacto de potencia móvil;
4. Cámara de alisado;
5. conductor flexible;
6.Liberación electromagnética (bobina con un núcleo);
7. Manejar para el control;
8. Disipación térmica (placa bimetálica);
9. Vint para el ajuste liberación térmica;
10. terminal inferior para la conexión;
11. Una salida para los gases (que se forman cuando el arco se quema).
Liberación electromagnética
El propósito funcional de la liberación electromagnética es proporcionar una operación casi instantánea del interruptor de circuito cuando ocurre un cortocircuito en el circuito protegido. En esta situación, en circuitos eléctricos hay corrientes, cuyo valor es miles de veces mayor que el valor nominal de este parámetro.
El tiempo de respuesta de la máquina está determinado por sus características de tiempo (la dependencia del tiempo de respuesta del autómata con el valor actual), que se denotan por los índices A, B o C (los más comunes).
El tipo de la característica se indica en el parámetro corriente nominal en el cuerpo de la máquina, por ejemplo, C16. Para estas características, el tiempo de respuesta está en el rango de centésimas a milésimas de segundo.
El diseño de la liberación electromagnética es un solenoide con un núcleo accionado por resorte, que está conectado a un contacto de potencia móvil.
La bobina del solenoide está conectada eléctricamente en serie en una cadena que consiste en contactos de potencia y una liberación térmica.
Cuando la máquina está encendida y valor nominal la corriente fluye a través de la bobina del solenoide, sin embargo, la magnitud del flujo magnético es pequeña para la retracción del núcleo. Los contactos de alimentación están cerrados y esto garantiza el funcionamiento normal de la instalación protegida.
Cuando cortocircuito un fuerte aumento de la corriente en el solenoide conduce a un aumento proporcional en el flujo magnético que puede superar la acción del resorte y mover el núcleo y el contacto móvil asociado. Mover el núcleo hace que los contactos de potencia se abran y desenergicen la línea protegida.
Lanzamiento termal
La liberación térmica sirve como una función de protección para un pequeño, pero válido por un período de tiempo relativamente largo, que excede el valor de corriente permitido.
La liberación térmica es una liberación retardada, no reacciona a las sobretensiones de corto plazo. El tiempo de respuesta de este tipo de protección también está regulado por las características de tiempo actual.
La inercia de la liberación térmica permite realizar la función de proteger la red contra sobrecargas. Estructuralmente, la liberación térmica representa una placa bimetálica en voladizo en el cuerpo, cuyo extremo libre, a través de la palanca, interactúa con el mecanismo de liberación.
La placa eléctricamente bimetálica está conectada en serie con la bobina de la descarga electromagnética. Cuando se enciende la máquina, fluye una corriente en el circuito en serie, calentando la placa bimetálica. Esto conduce al movimiento de su extremo libre en una proximidad directa a la palanca del mecanismo de liberación.
Cuando se alcanzan los valores actuales especificados en las características de tiempo actual y después de un cierto tiempo, la placa se calienta cuando se calienta, y hace contacto con la palanca. Este último abre los contactos de potencia a través del mecanismo de disparo: la red está protegida contra sobrecargas.
El ajuste de la corriente de funcionamiento de la liberación térmica con un tornillo 9 se realiza durante el proceso de montaje. Como la mayoría de las máquinas son modulares y sus mecanismos están sellados en la carcasa, un simple electricista no puede realizar este ajuste.
Contactos de potencia y rampas de arco
La apertura de los contactos de potencia durante el flujo de corriente a través de ellos conduce a la aparición de un arco eléctrico. La potencia del arco suele ser proporcional a la corriente en el circuito conmutado. Cuanto más potente es el arco, más fuerte destruye los contactos de potencia, daña las partes plásticas de la carcasa.
En el dispositivo de interruptor automático, la cámara del conducto de arco limita la acción del arco eléctrico en el volumen local. Está ubicado en la zona de contactos de potencia y está hecho de placas paralelas cubiertas de cobre.
En la cámara, el arco se rompe en pequeñas partes, cayendo sobre las placas, se enfría y deja de existir. Los gases liberados durante la combustión salen por los agujeros en el fondo de la cámara y el cuerpo de la máquina.
La disposición del interruptor automático y el diseño del conducto de arco provocan la conexión de alimentación a los contactos de potencia fijos superiores.
Principio de funcionamiento del interruptor de circuito
Para proteger los circuitos eléctricos domésticos, generalmente se usan disyuntores de diseño modular. Compacidad, facilidad de instalación y reemplazo, de ser necesario, explica su amplia distribución.
Exteriormente, dicho autómata es un cuerpo hecho de plástico resistente al calor. En la superficie frontal hay una perilla para encender y apagar, en la parte posterior hay un pestillo para fijar al riel DIN, y atornillar y atornillar los terminales en la parte superior e inferior. En este artículo, consideraremos el principio del interruptor automático.
¿Cómo funciona el interruptor de circuito?
En el modo de operación normal, una corriente que fluye a través de la máquina es menor o igual que el valor nominal. La tensión de alimentación de la red externa se suministra al terminal superior conectado al contacto fijo. Desde un contacto estacionario, la corriente fluye hacia el contacto móvil que se cierra con ella, y desde ella, a través de un conductor de cobre flexible, a la bobina del solenoide. Después del solenoide, la corriente se aplica a la liberación térmica y, luego, a la terminal inferior, con la red de carga conectada a ella.
En modos de emergencia, el interruptor de circuito desconecta el circuito protegido activando un mecanismo de disparo libre, que se acciona mediante una descarga térmica o electromagnética. La causa de esta operación es sobrecarga o cortocircuito.
La liberación térmica es una placa bimetálica que consta de dos capas de aleaciones con diferentes coeficientes de expansión térmica. Cuando pasa la corriente eléctrica, la placa se calienta y se dobla hacia la capa con un menor coeficiente de expansión térmica. Si se excede el valor actual, la flexión de la placa alcanza un valor suficiente para activar el mecanismo de liberación, y el circuito se abre, cortando la carga protegida.
La liberación electromagnética consiste en un solenoide con un núcleo de acero móvil sostenido por un muelle. Cuando se excede la corriente preestablecida, el campo electromagnético en la bobina induce un campo electromagnético, por debajo del cual el núcleo se introduce en la bobina del solenoide, superando la resistencia del resorte y dispara el mecanismo de disparo. En funcionamiento normal, también se induce un campo magnético en la bobina, pero su resistencia es insuficiente para superar la resistencia del muelle y retraer el núcleo.
Cómo funciona la máquina en modo de sobrecarga
El modo de sobrecarga se produce cuando la corriente en el circuito conectado al interruptor supera el valor nominal para el cual está diseñado el interruptor automático. Al mismo tiempo, la mayor corriente que pasa a través de la liberación térmica provoca un aumento en la temperatura de la placa bimetálica y, en consecuencia, un aumento en su curvatura, hasta la activación del mecanismo de desacoplamiento. El interruptor de circuito se abre y abre el circuito.
El disparo de la protección térmica no ocurre instantáneamente, ya que lleva un tiempo calentar la placa bimetálica. Este tiempo puede variar dependiendo de la magnitud del exceso del valor de corriente nominal de unos pocos segundos a una hora.
Tal retraso permite evitar fallas de energía con aumentos de corriente ocasionales y de corto plazo en el circuito (por ejemplo, cuando se encienden motores con grandes corrientes de arranque).
El valor mínimo de la corriente a la cual se debe activar la liberación térmica se establece usando el tornillo de ajuste en la fábrica. Usualmente este valor es 1.13-1.45 veces mayor que el valor nominal indicado en la etiqueta de la máquina.
El valor de la corriente a la que funciona la protección térmica también se verá afectada por la temperatura ambiente. En una habitación caliente, la placa bimetálica se calienta y se dobla antes de operar a una corriente más baja. Y en habitaciones con bajas temperaturas, la corriente a la que se dispara la liberación térmica será mayor que el valor permitido.
La razón de la congestión de la red es la conexión de los consumidores con ella, cuya capacidad total excede la capacidad estimada de la red protegida. Inclusión simultánea de varios tipos de electrodomésticos potentes (aire acondicionado, estufa eléctrica, lavadora y lavavajillas, plancha, hervidor de agua, etc.) - bien puede provocar el disparo de la liberación térmica.
En este caso, decida cuál de los consumidores puede ser deshabilitado. Y no se apresure a encender la máquina de nuevo. Todavía no puede ponerlo en posición de trabajo hasta que se enfríe, y la placa bimetálica del lanzamiento no vuelve a su estado original. Ahora ya sabes cómo funciona el interruptor de circuito en sobrecargas
Cómo funciona la máquina en modo de cortocircuito
En caso de cortocircuito, el principio de funcionamiento del interruptor automático es diferente. En caso de cortocircuito, la corriente en el circuito aumenta abrupta y repetidamente a valores capaces de derretir el cableado, o más bien el aislamiento del cableado. Para prevenir tal desarrollo de eventos, es necesario romper la cadena al instante. La liberación electromagnética es exactamente lo que funciona.
La liberación electromagnética es una bobina de un solenoide, dentro de la cual hay un núcleo de acero mantenido en una posición fija por un resorte.
aumento repetido de la corriente en el arrollamiento de solenoide, el cortocircuito se produce en los resultados de circuito en un aumento proporcional del flujo magnético bajo la influencia de la que el núcleo se introduce en la bobina del solenoide, la superación de la resistencia del resorte y presiona la barra de obturador desacoplar mecanismo. Los contactos de potencia del autómata se abren, interrumpiendo el suministro de energía de la sección de emergencia del circuito.
Por lo tanto, el funcionamiento de la liberación electromagnética protege contra la ignición eléctrica y la destrucción del cableado cierra el aparato y la máquina misma. Su tiempo de respuesta es del orden de 0.02 segundos y el cableado no tiene tiempo para calentarse a temperaturas peligrosas.
En el momento de abrir los contactos de potencia de la máquina, cuando una gran corriente pasa a través de ellos, surge un arco eléctrico entre ellos, cuya temperatura puede alcanzar los 3000 grados.
Para proteger los contactos y otras partes de la máquina de los efectos destructivos de este arco, se proporciona una rampa de arco en el diseño de la máquina. El interruptor de arco es una rejilla de un conjunto de placas de metal que están aisladas entre sí.
El arco se plantea en la abertura de contacto y luego un extremo se mueve junto con el contacto móvil y la segunda primeros desliza sobre el contacto fijo, a continuación, por el conductor conectado a la misma, que conduce a la pared trasera de la cámara de arco.
Allí se divide (aplasta) en las placas del conducto de arco, se debilita y se apaga. En la parte inferior de la máquina hay agujeros especiales para la evacuación de los gases formados durante la combustión del arco.
En caso de apagar la máquina cuando se activa la liberación electromagnética, no puede usar electricidad hasta que encuentre y elimine la causa del cortocircuito. Muy probablemente sea la razón del mal funcionamiento de uno de los consumidores.
Desconecte todos los usuarios y trate de encender la máquina. Si lo logras, y la máquina no llama, entonces, en realidad - a culpar a uno de los clientes y todo lo que tiene que averiguar cuál de ellos. Si la máquina y los consumidores desconectados vuelven a caer, todo es mucho más complicado, y estamos ante una falla en el aislamiento del cableado. Tendremos que buscar dónde sucedió.
Este es el principio del interruptor en las condiciones de varias situaciones de emergencia.
Si el interruptor de circuito se ha convertido en un problema continuo para usted, no intente resolverlo instalando un autómata con una corriente nominal alta.
Las máquinas automáticas se instalan teniendo en cuenta la sección transversal de su cableado y, por lo tanto, simplemente no se permite más corriente en su red. Encuentre una solución al problema solo después de una encuesta completa del sistema de suministro de energía de los profesionales de su hogar.
Criterio para la selección de interruptores automáticos
Los principales indicadores a los que se hace referencia al elegir máquinas son:
Numero de polos;
Voltaje nominal;
Corriente máxima de funcionamiento;
Capacidad de ruptura (corriente de cortocircuito).
Número de polos
El número de polos de la máquina se determina a partir del número de fases de la red. Para la instalación en el red monofásica usar unipolar o bipolar. Para red trifásica utilice redes de tres y cuatro polos (con sistema de puesta a tierra neutral TN-S). En los sectores domésticos, generalmente se usan autómatas de uno o dos polos.
Voltaje nominal
La tensión nominal de la máquina es la tensión a la que está diseñada la máquina. Independientemente del sitio de instalación, el voltaje de la máquina debe ser igual o mayor voltaje nominal red:
Corriente máxima de funcionamiento
Corriente de funcionamiento máxima. Selección de los autómatas por la corriente máxima de funcionamiento radica en el hecho de que el autómata de corriente nominal (puntuación versión actual) fue mayor que o igual a la máxima de trabajo (calculado) tokukotory puede pasar a través de la cadena larga área protegida sujeta a una posible sobrecarga:
Para encontrar la corriente operativa máxima para una sección de red (por ejemplo, para un departamento), necesita encontrar la capacidad total. Para resumir este poder todos los dispositivos que serán conectados a través de esta máquina (nevera, TV, horno de unión y similares.) La cantidad de corriente de la potencia recibida se pueden encontrar en dos formas. Método Mapping o una fórmula.
Para una red de 220 V con una carga de 1 kW, la corriente es de 5 A. En una red con un voltaje de 380 V, el valor actual de 1 kW de potencia es 3 A. Con esta comparación, uno puede encontrar una corriente a través de una potencia conocida. Por ejemplo, la potencia total de 4,6 kW volvió plana, mientras que la corriente es de aproximadamente 23 A. Para la determinación más exacta de potencia puede usar la conocida fórmula:
Para electrodomésticos.
Capacidad de ruptura
Capacidad de ruptura La elección de la máquina automática de acuerdo con la corriente de corte nominal se reduce al hecho de que la corriente que la máquina puede desconectar es más actual cortocircuito en el punto de instalación del dispositivo: la corriente de corte nominal es la corriente de cortocircuito más alta. que la máquina puede desconectar a la tensión nominal.
Al elegir máquinas para uso industrial, se verifican adicionalmente para:
Estabilidad electrodinámica:
Resistencia térmica:
Los disyuntores se fabrican con una escala de corriente nominal: 4, 6, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 100 y 160 A.
En los sectores residenciales (casas, apartamentos) generalmente establecidos máquinas denominadas bipolares 16 o 25 A y corriente de 3 kA.
¿Cuál es el tiempo de las características actuales de los interruptores automáticos?
Durante el funcionamiento normal de la red eléctrica y todos los dispositivos a través del interruptor de circuito corriente eléctrica. Sin embargo, si la intensidad de la corriente por cualquier motivo es superior al valor nominal, hay un circuito abierto por actuación del disparo del interruptor automático.
característica de disparo del interruptor automático es una característica muy importante, que describe cómo el tiempo de funcionamiento de la máquina depende de la relación de la corriente que fluye a través de la máquina, la corriente nominal de la máquina.
Esta característica se complica por el hecho de que su expresión requiere el uso de gráficos. Las máquinas con una y la misma voluntad denominación para diferentes sobrecorriente diferente apaga dependiendo del tipo de máquina de la curva (llamados a veces característica de corriente), por lo que es posible utilizar máquinas con diferentes características para diferentes tipos de carga.
Por lo tanto, por un lado, se realiza una función de corriente de protección y, por otro lado, se proporciona un número mínimo de falsos positivos: esta es la importancia de esta característica.
En las industrias energéticas, hay situaciones en las que un aumento a corto plazo de la corriente no está asociado con la emergencia de un modo de emergencia y la protección no debe reaccionar ante dichos cambios. Lo mismo se aplica a las máquinas automáticas.
Cuando enciende un motor, por ejemplo, una bomba de verano o una aspiradora, se produce un gran aumento de corriente en la línea, que es varias veces más alto que el normal.
De acuerdo con la lógica del trabajo, la máquina debe, por supuesto, desconectarse. Por ejemplo, el motor consume un modo de arranque 12 A, y operativo - 5. La máquina se sitúa en el 10 A, y 12 se va a reducir. ¿Qué debería hacer? Si, por ejemplo, se pone 16 A, entonces no está claro si se apagará o no si el motor se atasca o si el cable se cierra.
Podría resolver este problema si lo pone en una corriente más pequeña, pero luego funcionará desde cualquier movimiento. Eso es lo que se inventó es un concepto de la máquina, ya que es "la característica de corriente de tiempo."
¿Cuáles son las características de tiempo actuales de los interruptores automáticos y su diferencia entre ellos?
Como es sabido, los principales dispositivos de conmutación del interruptor de circuito son las emisiones térmicas y electromagnéticas.
La liberación térmica es una placa de bimetal, que se dobla cuando se calienta con una corriente fluida. De esta forma, el mecanismo de desacoplamiento se activa, con un disparo de sobrecarga de larga duración, con retardo de tiempo inverso. El calentamiento de la placa bimetálica y el tiempo de disparo de la liberación dependen directamente del nivel de sobrecarga.
La unidad de disparo electromagnético es un solenoide con un núcleo, el campo magnético de la corriente del solenoide en un cierto núcleo se retrae, el accionamiento del mecanismo de liberación - un disparo instantáneo cuando se produce un fallo, por lo que la parte afectada de la red no va a esperar para la calefacción de la liberación térmica (bimetal) en la máquina.
La dependencia del tiempo de respuesta del autómata con la intensidad de la corriente que fluye a través del autómata es precisamente el momento característica actual interruptor de circuito.
Probablemente, todos notaron la imagen de las letras latinas B, C, D en los casos de autómatas modulares. Por lo tanto, caracterizan la multiplicidad del ajuste de la liberación electromagnética al valor nominal de la máquina, lo que denota su característica de tiempo de corriente.
Estas letras indican la corriente instantánea de la liberación electromagnética de la máquina. En pocas palabras, la característica de disparo del interruptor automático muestra la sensibilidad del autómata - la corriente baja a la cual la máquina se apagará inmediatamente.
Las máquinas tienen varias características, las más comunes de las cuales son:
B es de 3 a 5 × In;
C es de 5 a 10 × In;
D es de 10 a 20 × In.
¿Qué significan los números indicados anteriormente?
Daré un pequeño ejemplo. Supongamos que hay dos máquinas de la misma potencia (igual en intensidad nominal) pero las características de respuesta (letras latinas en la máquina) son diferentes: los autómatas V16 y C16.
El rango de funcionamiento de la liberación electromagnética para B16 es 16 * (3 ... 5) = 48 ... 80A. Para C16, el rango de respuesta instantánea es 16 * (5 ... 10) = 80 ... 160A.
Con una corriente de 100 A, el autómata B16 se apaga casi instantáneamente, mientras que el C16 se desconecta inmediatamente después de unos segundos de la protección térmica (después de que su placa bimetálica se calienta).
En los edificios y apartamentos residenciales donde carga puramente activo (sin grandes corrientes de entrada), y algunos potentes motores incluidos con poca frecuencia, los más sensibles y preferible a la utilización de las máquinas es una característica B. Hoy en día es una característica muy común con el que también se puede utilizar para edificios residenciales y de oficinas.
Con respecto a las características de D, entonces es sólo adecuado para el suministro de cualquier motores eléctricos, motores grandes, y otros dispositivos que se puede activar cuando las corrientes alta de partida. También, a través de una sensibilidad reducida para máquinas de error con la D característica puede ser recomendado para su uso como una entrada a mejorar las posibilidades de selectividad con pie debajo de grupo AB para faltas.
Qué protege el interruptor de circuito
Antes de seleccionar un autómata, vale la pena descubrir cómo funciona y qué protege. Muchas personas creen que la máquina protege electrodomésticos. Sin embargo, este no es el caso en absoluto. El autómata no se preocupa por los dispositivos que usted conecta a la red, ya que protege el cableado contra sobrecargas.
Después de todo, cuando el cable está sobrecargado o en cortocircuito, la corriente aumenta, lo que provoca un sobrecalentamiento del cable e incluso la ignición del cableado.
La intensidad de la corriente es particularmente fuerte cuando se cortocircuita. La magnitud de la corriente puede aumentar a varios miles de amperios. Por supuesto, ningún cable puede durar mucho con esta carga. Por otra parte, el cable sección 2.5 cuadrados m. mm, que a menudo se utiliza para el cableado en hogares y apartamentos privados. Simplemente se enciende como un fuego de Bengala. Y abrir fuego en la habitación puede provocar un incendio.
Por lo tanto, el cálculo correcto del interruptor de circuito juega un papel muy importante. Una situación similar ocurre cuando hay sobrecargas: el interruptor de circuito protege el cableado.
Cuando la carga excede el valor permitido, la corriente aumenta bruscamente, lo que conduce a calentar el cable y fundir el aislamiento. A su vez, esto puede conducir a un cortocircuito. Y las consecuencias de esta situación son predecibles: ¡abra fuego y fuego!
Por qué corrientes hacen el cálculo de autómatas
La función del interruptor de circuito es proteger el cableado conectado después de él. El parámetro principal para calcular las máquinas es la corriente nominal. Pero, ¿cuál es la corriente nominal de qué, carga o cable?
Procediendo desde requisitos 3.1.4, las corrientes de los ajustes de los interruptores que sirven para proteger las secciones individuales de la red, las posibles corrientes de diseño de estas secciones o la corriente nominal del receptor se eligen lo más bajo posible.
El cálculo de la máquina para la potencia (de acuerdo con la corriente nominal del receptor eléctrico) se realiza si los cables a lo largo de toda la longitud de todas las secciones del cableado están diseñados para esta carga. Es decir, la corriente permisible del cableado es mayor que el valor nominal de la máquina.
Por ejemplo, en una sección donde un cable de 1 sq. mm, la carga es de 10 kW. Seleccionamos una máquina automática para la corriente nominal de la carga: configuramos el dispositivo automático en 40 A. ¿Qué sucederá en este caso? El cable comenzará a calentarse y fundirse, ya que está diseñado para una corriente nominal de 10-12 amperios, y a través de él pasa una corriente de 40 amperios. La máquina se apagará solo cuando ocurra un cortocircuito. Como resultado, el cableado puede fallar e incluso puede ocurrir un incendio.
Por lo tanto, la sección transversal del cable conductor es la cantidad determinante para seleccionar la corriente nominal de la máquina. El valor de la carga solo se tiene en cuenta después de seleccionar la sección del cable. La corriente nominal indicada en la máquina debe ser menor que sobrecorriente, permitido para un cable de una sección dada.
Por lo tanto, la elección de la máquina se realiza de acuerdo con la sección transversal mínima del cable, que se utiliza en el cableado.
Por ejemplo, la corriente permitida para alambre de cobre sección 1.5 cuadrados m. mm, es de 19 amperios. Entonces, para este cable, seleccionamos el valor más cercano de la corriente nominal del autómata a un lado más pequeño, que es de 16 amperios. Si selecciona un autómata con un valor de 25 amperios, el cableado se calentará, ya que el cable de esta sección no está diseñado para esa corriente. Para calcular correctamente el interruptor automático, es necesario, antes que nada, tener en cuenta la sección transversal del cable.
No es un secreto que los interruptores no son solo interruptores que pasan la corriente de operación y proporcionan dos estados de un circuito eléctrico: cerrado y abierto. Un interruptor de circuito es aparato eléctrico, que en tiempo real "monitorea" el nivel de la corriente que fluye en el circuito protegido y lo apaga cuando la corriente excede un cierto valor.
La combinación más común en los interruptores automáticos es la combinación de una liberación térmica y electromagnética. Son estos dos tipos de liberaciones las que proporcionan la protección básica de los circuitos contra sobrecorrientes.
Lanzamiento termal está diseñado para desconectar las corrientes de sobrecarga del circuito eléctrico. La liberación térmica está compuesta estructuralmente de dos capas de metales con diferentes coeficientes de expansión lineal. Esto permite que la placa se doble bajo calor y actúe sobre el mecanismo de desconexión libre, eventualmente, apagando el dispositivo. Tal liberación también se conoce como una liberación termobimetálica por el nombre del elemento principal: una placa bimetálica.
Sin embargo, este tipo de lanzamiento tiene una desventaja significativa: sus propiedades dependen de la temperatura ambiente. Es decir, a una temperatura demasiado baja, incluso si el circuito está sobrecargado, la liberación térmica del interruptor automático puede no desconectar la línea. La situación inversa también es posible: en climas muy cálidos, el disyuntor puede desconectar falsamente la línea protegida, debido al calentamiento de la placa bimetálica por el medio ambiente. Además, la liberación térmica consume energía eléctrica.
Liberación electromagnética consiste en una bobina y un núcleo de acero móvil sostenido por un resorte. Cuando se excede la corriente, la ley de inducción electromagnética en la bobina induce un campo electromagnético, bajo cuya acción el núcleo es arrastrado hacia la bobina, superando la resistencia del resorte y activando el mecanismo de disparo. En funcionamiento normal, la bobina también tiene un campo electromagnético, pero su resistencia no es suficiente para superar la resistencia del resorte y atraer al núcleo.
El dispositivo del mecanismo de liberación electromagnética se muestra en el ejemplo de AP50B
Este tipo de liberación no tiene un consumo tan grande de energía eléctrica, como una liberación térmica.
En la actualidad, las versiones electrónicas basadas en microcontroladores son ampliamente utilizadas. Con su ayuda, puede ajustar las siguientes configuraciones de seguridad:
- nivel de corriente de protección
- tiempo de protección de sobrecarga
- tiempo de respuesta en la zona de sobrecarga con y sin función de memoria térmica
- corriente de corte selectiva
- tiempo de corte de corriente selectiva
La función realizada de llevar a cabo la autoprueba de la capacidad de trabajo del mecanismo de disparo libre con la ayuda del botón de PRUEBA permite al usuario verificar el dispositivo.
El ajuste de la configuración del circuito eléctrico en el panel frontal del dispositivo permite al personal comprender, sin demasiada dificultad, cómo se configura la línea de salida.
Con los interruptores giratorios en el panel frontal, se establece la corriente de funcionamiento del circuito. Ajuste configuración actual de funcionamiento de la versión IR se establece en la multiplicidad: 0,4; 0.45; 0.5; 0.56; 0.63; 0.7; 0.8; 0.9; 0.95; 1.0 a la corriente nominal del interruptor de circuito.
Hay dos modos de operación de la liberación del semiconductor cuando el circuito eléctrico está sobrecargado:
- con "memoria térmica";
- sin "memoria térmica"
La "memoria térmica" es una emulación del trabajo de una liberación térmica (placa bimetálica): la liberación del microprocesador libera el tiempo que tarda la placa bimetálica en enfriarse. Esta función permite que el equipo y el circuito protegido se enfríen durante más tiempo y, en consecuencia, su vida útil no disminuye.
Una de las ventajas es la configuración del nivel de corriente y el tiempo de funcionamiento del interruptor de circuito en caso de cortocircuito, que proporciona la selectividad de protección necesaria. Esto es necesario para que el interruptor de circuito introductorio se cierre más tarde que los dispositivos más cercanos al accidente. Es importante tener en cuenta que, a diferencia de la versión térmica, los ajustes de tiempo en la liberación del microprocesador no cambian cuando cambia la temperatura ambiente.
Ajuste de la configuración actual del corte de corriente selectiva se selecciona multiplicar a la corriente de trabajo I R: 1.5; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10.
Ajuste del tiempo configurado del corte de corriente selectiva se selecciona en segundos: 0 (sin demora de tiempo); 0.1; 0,15; 0.2; 0.25; 0.3; 0.35; 0.4.
La compatibilidad electromagnética de las unidades de disparo basadas en microprocesador de los disyuntores OptiMat D hace posible utilizar estos dispositivos en instalaciones eléctricas industriales generales. A su vez, los campos electromagnéticos creados por los elementos de la liberación del microprocesador no afectan negativamente al equipo circundante.
Tenga en cuenta la elección de los ajustes para el ejemplo de la unidad de disparo del microprocesador MR1-D250 del disyuntor OptiMat D. Hay un motor asíncrono AIR250S2 con parámetros P = 75 kW; cosφ = 0,9; Iп / Iном = 7,5; para lo cual debe seleccionar los ajustes del dispositivo de protección (el interruptor de circuito protege directamente la línea con este motor). Aceptamos las siguientes condiciones: el arranque del motor eléctrico es fácil y el tiempo de arranque es de 2 s.
Seleccionamos para nuestro motor un ajuste de 4 segundos con la función de memoria térmica:
En nuestro caso, la corriente nominal del motor es 126.6 A. En consecuencia, configure el interruptor de ajuste del interruptor de la corriente nominal del interruptor en 0.56, de modo que el valor más cercano sea 140 A.
Para que el interruptor automático no funcione en falso a partir de las corrientes de arranque, cuya multiplicidad para el motor seleccionado es 7.5, adoptaremos el punto de ajuste del corte de corriente selectiva igual a 8.
Debido a que este interruptor se instalará directamente para proteger el motor y asegurar la selectividad en la acción de los interruptores, tomamos un corte instantáneo de corriente selectiva (sin demora de tiempo).
También se debe tener en cuenta que si la corriente excede el valor de cortocircuito de 3000 A, el interruptor funcionará instantáneamente, es decir, sin demora.
Por lo tanto, consideramos un ejemplo de la elección de los ajustes de la liberación del microprocesador, que proporcionan protección al motor de inducción. Este ejemplo de configuración de la liberación del microprocesador no es una guía técnica. En la forma final, el panel para configurar el disparo del microprocesador del interruptor se verá así:
La compatibilidad electromagnética, que cumple con los requisitos de GOST R 50030.2-2010, y la posibilidad de introducción en el sistema de automatización hace que los disyuntores sean soluciones más confiables, convenientes y rentables en muchos aspectos.
El objetivo principal de los interruptores automáticos es usarlos como dispositivos de protección contra las corrientes de cortocircuito y las corrientes de sobrecorriente. Los interruptores automáticos modulares de la serie VA son de gran demanda. En este artículo consideramos serie BA47-29 de la compañía iek.
Debido a su diseño compacto (anchuras uniformes de los módulos), montaje conveniente (montaje en rieles DIN con pestillos especiales) y mantenimiento, son ampliamente utilizados en entornos domésticos e industriales.
Muy a menudo, los autómatas se utilizan en redes con valores relativamente pequeños de corrientes de funcionamiento y de cortocircuito. El cuerpo de la máquina está hecho de material dieléctrico, lo que permite su instalación en lugares públicos.
Conjunto de disyuntor y principios de su trabajo similar, las diferencias son, y esto es importante, en el material de los componentes y la calidad del conjunto. Los fabricantes serios solo usan materiales electrotécnicos de alta calidad (cobre, bronce, plata), pero también hay productos con componentes de materiales con características "ligeras".
La forma más sencilla de distinguir el original de una falsificación es el precio y el peso: el original no puede ser barato y fácil con la disponibilidad de componentes de cobre. El peso de las máquinas automáticas de marca está determinado por el modelo y no puede ser más ligero que 100-150 g.
Estructuralmente, el interruptor automático modular está hecho en una caja rectangular que consta de dos mitades interconectadas. En el lado frontal de la máquina se indican sus características técnicas y se encuentra el mango para el control manual.
¿Cómo se construye el interruptor automático? Las partes principales de trabajo de la máquina
Si desmontas la carcasa (para lo cual necesitas perforar los remaches que la conectan), puedes ver y acceso a todos sus componentes. Considere el más importante de ellos, que aseguran el funcionamiento normal del dispositivo.
- 1. Terminal superior para la conexión;
- 2. contacto de potencia estacionario;
- 3. Contacto de potencia móvil;
- 4. Interruptor de arco;
- 5. conductor flexible;
- 6. Liberación electromagnética (bobina con un núcleo);
- 7. Manejar para el control;
- 8. Disipación térmica (placa bimetálica);
- 9. Tornillo para ajustar la liberación térmica;
- 10. terminal de conexión inferior;
- 11. Agujero para el escape de gases (que se forman cuando el arco se quema).
Liberación electromagnética
El propósito funcional de la liberación electromagnética es proporcionar una operación casi instantánea del interruptor de circuito cuando ocurre un cortocircuito en el circuito protegido. En esta situación, las corrientes eléctricas generan corrientes miles de veces mayores que el valor nominal de este parámetro.
El tiempo de respuesta de un autómata se determina a partir de su características de tiempo-corriente (la dependencia del tiempo de respuesta del autómata con la magnitud de la corriente), que se denotan mediante los índices A, B o C (los más comunes).
El tipo de característica se indica en el parámetro de corriente nominal en la carcasa de la máquina, por ejemplo, C16. Para estas características, el tiempo de respuesta está en el rango de centésimas a milésimas de segundo.
El diseño de la liberación electromagnética es un solenoide con un núcleo accionado por resorte, que está conectado a un contacto de potencia móvil.
La bobina del solenoide está conectada eléctricamente en serie en una cadena que consiste en contactos de potencia y una liberación térmica. Cuando la máquina se enciende y el valor de corriente nominal, una corriente fluye a través de la bobina del solenoide, sin embargo, la magnitud del flujo magnético es pequeña para extraer el núcleo. Los contactos de alimentación están cerrados y esto garantiza el funcionamiento normal de la instalación protegida.
En caso de cortocircuito, un aumento brusco de la corriente en el solenoide produce un aumento proporcional en el flujo magnético que puede superar la acción del resorte y mover el núcleo y el contacto móvil asociado con él. Mover el núcleo hace que los contactos de potencia se abran y desenergicen la línea protegida.
Lanzamiento termal
La liberación térmica sirve como una función de protección para un pequeño, pero válido por un período de tiempo relativamente largo, que excede el valor de corriente permitido.
La liberación térmica es una liberación retardada, no reacciona a las sobretensiones de corto plazo. El tiempo de respuesta de este tipo de protección también está regulado por las características de tiempo actual.
La inercia de la liberación térmica permite realizar la función de proteger la red contra sobrecargas. Estructuralmente, la liberación térmica representa una placa bimetálica en voladizo en el cuerpo, cuyo extremo libre, a través de la palanca, interactúa con el mecanismo de liberación.
La placa eléctricamente bimetálica está conectada en serie con la bobina de la descarga electromagnética. Cuando se enciende la máquina, fluye una corriente en el circuito en serie, calentando la placa bimetálica. Esto conduce al movimiento de su extremo libre en una proximidad directa a la palanca del mecanismo de liberación.
Cuando se alcanzan los valores actuales especificados en las características de tiempo actual y después de un cierto tiempo, la placa se calienta cuando se calienta, y hace contacto con la palanca. Este último abre los contactos de potencia a través del mecanismo de disparo: la red está protegida contra sobrecargas.
El ajuste de la corriente de funcionamiento de la liberación térmica con un tornillo 9 se realiza durante el proceso de montaje. Como la mayoría de las máquinas son modulares y sus mecanismos están sellados en la carcasa, un simple electricista no puede realizar este ajuste.
Contactos de potencia y rampas de arco
La apertura de los contactos de potencia durante el flujo de corriente a través de ellos conduce a la aparición de un arco eléctrico. La potencia del arco suele ser proporcional a la corriente en el circuito conmutado. Cuanto más potente es el arco, más fuerte destruye los contactos de potencia, daña las partes plásticas de la carcasa.
En el disposición del interruptor automático El conducto de arco restringe la acción del arco eléctrico en el volumen local. Está ubicado en la zona de contactos de potencia y está hecho de placas paralelas cubiertas de cobre.
En la cámara, el arco se rompe en pequeñas partes, cayendo sobre las placas, se enfría y deja de existir. Los gases liberados durante la combustión salen por los agujeros en el fondo de la cámara y el cuerpo de la máquina.
Dispositivo disyuntor y el diseño del conducto de arco provoca la conexión de alimentación a los contactos de potencia estacionarios superiores.
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Información básica
Versiones de interruptor automático
Release - parte del interruptor, actuando directamente sobre el mecanismo de su desconexión para los parámetros críticos del circuito protegido (corriente, voltaje).
Las unidades de disparo son relés o elementos de relé integrados en el interruptor-
usando sus elementos o adaptándolo a su diseño.
Las liberaciones se realizan sobre la base de relés electromagnéticos convencionales (corriente, voltaje,
ción) Sin embargo, en los últimos años, las liberaciones se han utilizado cada vez más en base a relés electrónicos estáticos. La parte electrónica de estos relés controla esta o aquella cantidad física, pero en su circuito de salida de todas incluido relé electromagnético, el ancla de los cuales
actúa sobre el mecanismo de liberación.
Cualquier interruptor de circuito necesariamente tiene electromagnético
sobre alimentador actual, al instante interruptor de apagado con cerradura corta-
(Figuras 4.14 y 4.15).
En algunos tipos de interruptores, a excepción de electromagnéticos,
interruptor-seccionador térmico con resistencia en la zona de las corrientes de sobrecarga.
Tal lanzamiento se llama combinado (ver Figura 4.16). Se debe tener en cuenta que los interruptores automáticos con una liberación electrotérmica no se producen.
El dispositivo, que solo tiene una liberación térmica eléctrica, se denomina relé electrotérmico (ver "Relé electrotérmico" a continuación).
Además, los interruptores se pueden suministrar con versiones:
mínimo (voltaje mínimo o cero) para apagado automático cuando el voltaje cae por debajo nivel permitido o su desaparición (Figuras 4.17 y 4.18);
independiente - para el apagado remoto del interruptor de circuito al alimentar a
(ver Figuras 4.19 y 4.20).
Consideremos a su vez el dispositivo y el principio de funcionamiento de cada uno de los
cadena
La liberación electromagnética está diseñada para desconectar la corriente
a menudo se llama la liberación máxima. En el dispositivo-
y el principio de operación es el relé de sobrecorriente.
Fig. 4.14. Diagrama esquemático lanzamiento máximo:
1 - el mango de la inclusión; 2 - palanca de retención; 3 - la palanca de desconexión; 4 - resorte de ajuste; 5 - resorte de desconexión; 6 - la bobina; 7 - ancla; 8 - contacto móvil; 9 - contacto fijo
En el estado inicial, el interruptor de circuito está encendido, la corriente del circuito es menor que la corriente del punto de ajuste. Cuando
esta palanca de sujeción 2 está en acoplamiento con la palanca de liberación 3.
8 y los contactos fijos 9 están cerrados, y la corriente fluye a través de ellos y la bobina de corriente 6.
En caso de cortocircuito, la corriente en la bobina aumenta y la armadura 7,
el muelle de ajuste 4 se mueve hacia abajo. El ancla actúa sobre la palanca de liberación 3 y la desengancha de la palanca de sujeción 2.
El contacto móvil 8 bajo la acción del muelle de cierre 5 se gira en
dirección en sentido antihorario y se abre con un 9 fijo.
La palanca de cierre del interruptor 1 está configurada para intermedio el
es fácil determinar si el interruptor de circuito está apagado automáticamente.
Fig. 4.15. Esquema cinemático de la versión máxima:
1 - bus, 2 - núcleo; 3 - un ancla, 4 - un rodillo de desconexión; 5 - corte de pr
zhina; 6 - la palanca de desconexión; 7 - el brazo del rodillo de desconexión; 8 - ajuste-
nueces
En la Fig. La figura 4.12 muestra uno de los máximos
En ella, como una bobina del relé de sobreintensidad, una corriente
en 1, en el que se coloca el núcleo 2. En el ancla 3 del relé, el brazo de ruptura 6,
que está engranado con el rodillo de desconexión 4. El muelle de cierre 5 está retraído-
la palanca de liberación 6 está abajo.
En caso de cortocircuito, la armadura 3 es atraída por el núcleo 2. El disparo
chag 6, superando la resistencia del muelle de ajuste 5, gira en el sentido de las agujas del reloj,
la flecha apunta alrededor del eje Oi y golpea el brazo sobresaliente 7 del rodillo de disparo 4. El rodillo gira en la dirección opuesta al eje en el sentido de las agujas del reloj alrededor del eje O,
abre los contactos del interruptor.
El valor de la corriente de disparo (corriente de consigna) se regula mediante una tuerca 8. Cuanto más fuerte se estira el muelle 5 con esta tuerca, la corriente de ajuste es mayor, y viceversa.
boca Con la primavera hay una flecha con el puntero, deslizándose a lo largo de la escala, graduado-
en fracciones de la corriente nominal, por ejemplo, 0.7; 1.0; 1.5; 1.7; 2.0.