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 vamos a considerar.
¿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.
Lanzamiento termal Es una placa bimetálica que consta de dos capas de aleaciones con diferentes coeficientes de expansión térmica. Durante el pasaje 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.
Liberación electromagnética consiste en un solenoide con un núcleo de acero móvil sostenido por un resorte. 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 disyuntor calculado . 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 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 etiquetar 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 conducir a la activación 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 sabes en sobrecargas
Cómo funciona la máquina en modo de cortocircuito
En el caso de un cortocircuito, uno diferente. Cuando 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, desencadenar descarga electromagnética protege contra el encendido y la destrucción eléctricos. El cableado eléctrico cierra el aparato y la máquina. 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 tuvo éxito y la máquina no falla, entonces, en realidad, uno de los consumidores tiene la culpa y necesita averiguar cuál. 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 caso bajo diferentes condiciones 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.
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¿Cómo elegir el interruptor automático correcto?
Dispositivo disyuntor
El interruptor automático (en el lenguaje de electricistas "automático") es la base de protección en circuitos eléctricos de baja tensión (hasta 1000 voltios). Es un dispositivo eléctrico combinado que combina las funciones de un interruptor y dispositivo de protección. Prácticamente todo el sistema de distribución y protección del cableado eléctrico doméstico se basa en máquinas automáticas. Quiero señalar inmediatamente que la aplicación principal de la máquina es la protección del área del cableado que se encuentra entre la salida de la máquina y el consumidor. Si más allá de la línea hay otra máquina, entonces nuestra máquina debe proteger el área entre las dos máquinas. Si hay una sobrecarga o un cortocircuito en alguna parte del circuito, solo se debe activar una máquina que proteja esta sección particular del circuito.
Cómo elegir la máquina?
Toma el ejemplo clásico. Hacemos reparaciones en el departamento (o en una casa privada), cambiamos el cableado y queremos protegerlo de sobrecargas y cortocircuitos. La práctica habitual en la actualidad es dividir el cableado en varias ramas con la protección de cada una de ellas con una máquina automática separada. En los apartamentos, la iluminación y los enchufes a menudo se dividen en líneas separadas. Además, se puede asignar una línea separada a una estufa eléctrica, otra para enchufes de cocina y tomas de corriente del bloque doméstico, que generalmente incluyen los electrodomésticos más potentes del apartamento: un hervidor eléctrico, un horno microondas, una lavadora, etc. Cabe señalar que los enchufes eléctricos estándar utilizados en nuestros hogares generalmente están diseñados para corriente máxima 10 o 16A, y son a menudo el eslabón más débil en el cableado. Por lo tanto, la denominación de la máquina que protege la línea con dichos zócalos no puede superar los 16 A, independientemente del grosor del cable.
Sobre el material y el grosor del cable, este es un tema separado, aquí solo lo mencionaré brevemente: cobre y cobre solamente, para apartamentos y casas privadas tomamos una sección de 1.5 mm² para iluminación, 2.5 mm² para salidas estándar. De acuerdo con esto, las denominaciones de autómatas para las líneas de iluminación 10A, para líneas que suministran enchufes, 16A (suponiendo que las tomas también sean de 16 amperios). Esto plantea una serie de preguntas. Resulta que cada zócalo puede soportar 16 amperios, pero la corriente total de todo el grupo de salidas no debe exceder los mismos 16 amperios.
A algunas personas no les gusta este diseño, y ponen las máquinas en una corriente más grande: 25 A e incluso más. Por alguna razón, esto no debería hacerse, incluso si la sección transversal del cable permitirá que dicha corriente pase por un largo tiempo. Imagine una situación en la que uno de los puntos de venta estaba atascado con una poderosa herramienta eléctrica que consume una corriente de hasta 25-30A. Está claro que con tal corriente en la salida pueden pasar procesos desagradables, hasta el encendido, y la máquina de 25 amperios no sentirá esta sobrecarga. Bueno, o sentir, pero luego, cuando todo ya va a arder con una llama azul. Alguien puede argumentar que no existe una herramienta eléctrica estándar con tal corriente de consumo, pero la herramienta puede ser no estándar y defectuosa. O puede suceder que varios dispositivos eléctricos potentes se conecten a la salida a través de un cable de extensión al mismo tiempo, con el mismo resultado.
Por lo tanto, si se supone que la corriente total del equipo conectado simultáneamente a las tomas será de más de 16 A, la solución correcta será dividir las salidas en varios grupos y alimentar a cada grupo a través de una máquina separada. Debe tenerse en cuenta que tanto los enchufes de 16 amperios como los de 10 amperios están a la venta. No diré que son de mala calidad, simplemente están diseñados para una corriente de carga máxima igual a 10 A. Para tales salidas es permisible colocar el cableado con una sección transversal de 1.5 mm 2, pero el autómata en este caso debe ser de 10 amperios. En ocasión de extensiones. Muy a menudo puede encontrar opciones baratas, la sección transversal del cable de dicha extensión 1 mm 2, sucede y menos. Las extensiones en sí mismas generalmente no tienen protección. Por lo tanto, use estos cables de extensión con extrema precaución, sabiendo que la máquina no los protege.
Marcado de interruptores automáticos
En el casco de la máquina podemos ver algunas inscripciones enigmáticas. A continuación se indican las principales figuras:
Explicación
- Corriente nominal de la máquina
- Característica de operación
- Corriente máxima de ruptura
- Clase de viaje
Además de las inscripciones anteriores, el cuerpo generalmente contiene el logotipo del fabricante y el tipo de máquina, así como una breve descripción esquemática que muestra dónde está el contacto fijo (en la disposición vertical es habitual colocarlo encima) y cómo se encuentran los lanzamientos en relación con los contactos. Los tornillos de sujeción se pueden cerrar con cortinas (consulte la máquina situada más a la izquierda), esto es conveniente para el sellado. El cuerpo generalmente está hecho de poliestireno; en mi opinión, no es el material más adecuado para un dispositivo que puede calentarse decentemente.
Corriente nominal de la máquina
Es hora de descubrir qué significa realmente la corriente nominal de la máquina y cuál es la corriente del viaje de protección. Un error común: a menudo las personas piensan que la corriente nominal es la corriente de disparo. De hecho, un interruptor de circuito reparable nunca funciona a la corriente nominal. Además, no funciona incluso con una sobrecarga del 10%. Con una gran sobrecarga, la máquina se apagará, pero esto no significa que se apagará rápidamente. Una máquina automática modular convencional tiene 2 versiones: una térmica lenta y una de reacción rápida electromagnética. La liberación térmica consiste básicamente en una placa bimetálica, que es calentada por la corriente que fluye a través de ella. Desde el calentamiento, la placa se dobla, y en cierta posición actúa sobre el pestillo, y el interruptor se apaga. La liberación electromagnética es una bobina con un núcleo retráctil que, bajo alta corriente, también actúa sobre el pestillo que desconecta la máquina. Si el propósito de la liberación térmica es desactivar la máquina durante las sobrecargas, la tarea electromagnética es una desconexión rápida en caso de cortocircuitos cuando el valor actual es varias veces mayor que el valor nominal.
Una cantidad de valores nominales de corriente
Tuve que instalar interruptores automáticos con una calificación de 0.2A. En general, conocí autómatas modulares de las siguientes denominaciones: 0.2, 0.3, 0.5, 0.8, 1, 1.6, 2, 2.5 3, 4, 5, 6, 6.3, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125 amperios. Es decir, para decir que las clasificaciones corresponden a algunas series estándar individuales, como el E6, E12 para resistencias o condensadores, no puedo. ¿Quién se amolda a eso? Con armas de más de 100 A, la situación es más o menos la misma. Calificación máxima máquina, diseñada para funcionar en redes de 0.4 kV, que vi - 6300A. Esto corresponde a un transformador de 4MVA, pero no fabricamos transformadores más potentes para este voltaje, este es el límite.
Característica de operación
La sensibilidad de las emisiones electromagnéticas está regulada por un parámetro llamado característica de respuesta. Este es un parámetro importante, y vale la pena quedarse un poco más. La característica, a veces llamada grupo, se denota con una letra latina, está escrita en el cuerpo de la máquina justo antes de su denominación, por ejemplo, la inscripción C16 significa que la corriente nominal de la máquina es 16A, característica C (la más común, por cierto). Los autómatas con características B y D son menos populares, principalmente en estos tres grupos y se construyen protección actual redes domésticas. Pero hay máquinas con otras características.
Según Wikipedia, los interruptores automáticos se dividen en los siguientes tipos (clases) de disparo instantáneo:
- tipo B: más de 3 · I n hasta 5 · I n inclusive (donde I n - corriente nominal)
- tipo C: más de 5 · I n hasta 10 · I n inclusive
- tipo D: más de 10 · I n hasta 20 · I n inclusive
- tipo L: más de 8 · I n
- tipo Z: más de 4 · I n
- tipo K: más de 12 · I n
En este caso, Wikipedia se refiere a GOST R 50345-2010. Específicamente releí este estándar completo, pero nunca se menciona sobre ningún tipo de L, Z, K. Sí, y en venta, no miro algo como esto. Los fabricantes europeos pueden ser ligeramente diferentes. En particular, hay un tipo adicional A (más de 2 · I n hasta 3 · I n) Los fabricantes individuales tienen curvas de viaje adicionales. Por ejemplo, ABB hay interruptores automáticos con curvas K (8 - 14 · I n) y Z (2 - 4 · I n), correspondiente a la norma IEC 60947-2. En general, tendremos en cuenta que, además de B, C y D, existen otras curvas, pero en este artículo solo consideraremos estas. Aunque las curvas en sí son idénticas, generalmente muestran la dependencia del tiempo del disparo de la liberación térmica de la corriente. La única diferencia es hasta qué punto la curva alcanza la marca, después de lo cual se rompe abruptamente a un valor cercano a cero. Y aquí están los cuadros:
Estos gráficos promediados, de hecho, permiten alguna variación en el tiempo de operación de la protección térmica. ¿Qué debemos tener en cuenta al elegir una característica de viaje? Aquí, las corrientes de arranque del equipo que pretendemos encender a través de esta máquina pasan a primer plano. Es importante que la corriente de arranque en la cantidad de otras corrientes en este circuito no se fue más alta que la operación actual de la liberación electromagnética (corte de corriente). Es más fácil cuando sabemos exactamente qué se conectará a nuestra máquina, pero cuando la máquina protege un grupo de puntos de venta, solo podemos suponer cuándo y dónde se incluirá. Por supuesto, podemos hacer un balance - poner máquinas Grupo D. Pero no el hecho de que la corriente de cortocircuito en este circuito en algún lugar de la toma de pared del fondo será suficiente para desencadenar el recorte. Por supuesto, después de diez segundos de liberación de calor se calienta y se desconecta el circuito, pero esto sería para publicar una dura prueba, y el fuego se puede producir en el punto de la avería. Por lo tanto, debemos buscar un compromiso. Como se muestra, para la protección de puntos de venta en zonas residenciales, oficinas - donde no se supone que utilizar herramientas de gran alcance eléctricos, equipo industrial, - es mejor instalar máquinas Grupo B. cocina y hozbloka, máquinas de garaje y taller se colocan generalmente con las características C - hay , donde hay transformadores suficientemente potentes, motores eléctricos, también hay corrientes de arranque. Las máquinas automáticas del Grupo D deben instalarse donde haya equipos con condiciones de arranque severas: transportadores, elevadores, ascensores, máquinas herramientas, etc.
Mira la siguiente imagen, muy similar en significado a la anterior, aquí se muestra la propagación de los parámetros de protección térmica interruptores automáticos:
Observe los dos números en la parte superior de la tabla. Estos son números muy importantes. 1.13 - esta es la multiplicidad debajo de la cual ningún autómata funcionará alguna vez. 1.45 es la multiplicidad a la que se garantiza que funciona cualquier máquina que funcione. ¿Qué significan en la práctica? Considera el ejemplo. Tomamos un autómata de 10A. Si pasamos 11.3A o menos a través de él, nunca se apagará. Si aumentamos la corriente a 12, 13 o 14 A, es posible que nuestra máquina se desconecte después de un tiempo o que no se apague por completo. Y solo cuando la corriente excede el valor de 14.5A, podemos garantizar que la máquina se apagará. Qué tan rápido, depende de la muestra en particular. Por ejemplo, a una corriente de 15 A, el tiempo de respuesta puede ser de 40 segundos a 5 minutos. Por lo tanto, cuando alguien se queja de que su automática de 16 amperios no funciona a 20 amperios, lo hace en vano: la máquina no tiene que funcionar con tal multiplicidad. Además, estos gráficos y figuras están normalizados para una temperatura ambiente de 30 ° C, a una temperatura más baja, el gráfico se desplaza hacia la derecha, hacia arriba, hacia la izquierda.
Clase de limitación de corriente
Continuando. La liberación electromagnética, aunque se llama instantánea, también tiene un cierto tiempo de respuesta, que refleja un parámetro como la clase de restricción. Está indicado por un dígito y muchos modelos tienen esta figura en el caso. En general, ahora se fabrican máquinas con una clase de limitación de corriente de 3, esto significa que, desde el momento en que la corriente alcanza el valor de arranque hasta el corte completo del circuito, no pasará más de 1/3 del medio período. Con una frecuencia estándar de 50 Hertz, esto es alrededor de 3.3 milisegundos. La clase 2 corresponde al valor 1/2 (del orden de 5 ms), probablemente haya otros, pero no sé de su existencia. Según algunas fuentes, la ausencia de etiquetado de este parámetro es equivalente a la clase 1. Yo llamaría a este parámetro no la clase de limitación actual, sino la velocidad de corte. Parecería que cuanto más rápido, mejor. De hecho, a veces tiene sentido poner un autómata con una respuesta más lenta: se trata de máquinas automáticas de grupo, de modo que en caso de falla en alguna línea saliente, no funcionan juntas con la máquina de esta línea, es decir. eso fue selectividad Aunque no hay garantía de que un autómata con una clase más pequeña funcione más lento que un autómata con una clase más grande. Por lo tanto, para crear una selectividad basada en este parámetro, no lo haría, y no hay recomendaciones oficiales al respecto.
Corriente máxima de ruptura
Un parámetro muy importante es la corriente máxima de disparo. Este parámetro refleja en gran medida la calidad de la parte de potencia de la máquina. Por lo general, en la red minorista ofrecemos máquinas con una corriente de corte de hasta 4.5 o 6 kA. A veces encontramos modelos baratos con una capacidad de corte de 3 kA. Y aunque en condiciones domésticas la corriente del cortocircuito raramente alcanza tales valores, todavía no recomiendo usar dispositivos automáticos con una capacidad de ruptura de menos de 4.5 kA. Porque si la capacidad de ruptura es pequeña, entonces se deberían esperar contactos de menor área, y las rampas de arco empeorarían, etc.
Dónde comprar máquinas expendedoras?
Un interruptor con una característica C generalmente no es un problema para comprar: se encuentran en un rango suficiente presentado en la construcción y ferreterías y mercados. Los autómatas con características B, D también ocurren en estos lugares, pero rara vez. Se pueden pedir en empresas o en pequeñas tiendas especializadas. Y puedes comprar en la tienda en línea ABC-Electro . En esta tienda hay casi todas las máquinas de todas las denominaciones y características. Es agradable que no solo haya valores nominales de 6, 10, 16, 25, sino también 8, 13 y 20 amperios, que a menudo faltan para garantizar una buena selectividad.
Dependencia de la operación de la temperatura ambiente
Otro punto que a menudo se pasa por alto es la dependencia de la protección térmica de la máquina con la temperatura ambiente. Y es muy significativo. Cuando la máquina y la línea protegida están en la misma habitación, generalmente no hay nada de qué preocuparse: cuando la temperatura disminuye, la sensibilidad de la máquina disminuye, pero la capacidad de carga del cable aumenta y el equilibrio se conserva más o menos. Los problemas pueden ser cuando el cable está caliente y la máquina está fría. Por lo tanto, si ocurre tal situación, entonces se debe hacer una enmienda apropiada. Ejemplos de tales dependencias se muestran a continuación en el gráfico. El pasaporte del fabricante debe tener en cuenta la información más precisa sobre un modelo específico.
Número de polos de la máquina. Conexión secuencial y paralela de polos y autómatas
La máquina puede tener de 1 a 4 polos. Cada poste tiene su propia liberación térmica y electromagnética. Cuando se activa uno de ellos, todos los polos se apagan al mismo tiempo. También puede habilitar solo todos los polos junto con un identificador común. Hay otro tipo de autómatas: el llamado 1p + n. Esta máquina conmuta sincrónicamente 2 cables: fase y cero, pero la liberación es solo una, solo en contacto de fase. Cuando se dispara el viaje, ambos contactos se abren. A pesar de que a través de esta máquina hay 2 cables, no se considera uno bipolar.
¿Es posible conectar los polos en paralelo o en serie? Tu puedes Pero debes tener buenas razones para esto. Por ejemplo, cuando una carga inductiva se desconecta o simplemente en casos de sobrecarga o cortocircuito, es decir, cuando es necesario romper una corriente grande, se produce un arco eléctrico. Para romperlo, hay rampas de arco, pero aún así no pasa sin dejar rastro - los contactos pueden arder, puede aparecer hollín. Si conectamos los polos en serie, el arco se dividirá entre ellos, se apagará más rápidamente, el desgaste de los contactos será menor. Las desventajas de este método incluyen aumento de las pérdidas - todavía hay caída de tensión en kontatkah es, y cuanto mayor sea la corriente, más la energía se pierde a ellos (por lo general unos pocos vatios a corrientes 10-100A, fabricado generalmente incluye esta información en la hoja de datos) . La conexión paralela de polos generalmente se usa cuando no hay una máquina de la denominación deseada, pero hay un autómata de menor valor, pero con polos "extra". En este caso, generalmente, para calcular el total corriente nominal, se recomienda multiplicar la corriente nominal de un polo por 1.6 para dos polos paralelos, para 2.2 en dos y para 2.8 en 2.8. Tal vez en algunos casos de emergencia esta sea una salida, pero en la primera oportunidad es necesario reemplazar a un sustituto con una máquina automática de la denominación deseada.
Aún más difícil es el caso con un paralelo y conexión en serie máquinas. Por supuesto, puede llegar a una situación y de alguna manera incluso justificar conexión paralela dos o más máquinas, pero yo no aconsejaría siquiera considerar tal opción. Cómo se distribuyen las corrientes, qué sucederá después de la desconexión de uno de los autómatas, todo esto es dudoso y difícil de predecir. Consecutivamente encender la máquina de forma más inteligente. Por ejemplo, esto puede considerarse como un aumento de la confiabilidad de la protección: en caso de falla de uno de los autómatas, el otro lo asegurará. Pero generalmente no lo hacen, y se considera una máquina de grupo de seguros. Además, el disyuntor mismo consume una cierta cantidad de electricidad, por lo que un dispositivo automático adicional es también una pérdida adicional.
Disipación de potencia de los interruptores automáticos
Por ejemplo, daré los valores de pasaporte de este parámetro para el autómata VA 47-63 (los valores se dan para los autómatas nuevos a valores actuales iguales al valor nominal):
| Intensidad nominal en, A | Disipación de potencia, W |
|||
| 1 polo | 2 polos | 3 polos | 4 polos | |
| 1 | 1,2 | 2,4 | 3,6 | 4,8 |
| 2 | 1,3 | 2,6 | 3,9 | 5,2 |
| 3 | 1,3 | 2,6 | 3,9 | 5,2 |
| 4 | 1,4 | 2,8 | 4,2 | 5,6 |
| 5 | 1,6 | 3,2 | 4,8 | 6,4 |
| 6 | 1,8 | 3,6 | 5,5 | 7,2 |
| 8 | 1,8 | 3,6 | 5,5 | 7,33 |
| 10 | 1,9 | 3,9 | 5,9 | 7,9 |
| 13 | 2,5 | 5,3 | 7,8 | 10,3 |
| 16 | 2,7 | 5,6 | 8,1 | 11,4 |
| 20 | 3,0 | 6,4 | 9,4 | 13,6 |
| 25 | 3,2 | 6,6 | 9,8 | 13,4 |
| 32 | 3,4 | 7,5 | 11,2 | 13,8 |
| 35 | 3,8 | 7,6 | 11,4 | 15,3 |
| 40 | 3,7 | 8,1 | 12,1 | 15,5 |
| 50 | 4,5 | 9,9 | 14,9 | 20,5 |
| 63 | 5,2 | 11,5 | 17,2 | 21,4 |
Como puede ver, el interruptor también quiere comer. Por lo tanto, no te dejes llevar y pegue máquinas en todas partes, donde sea posible. ¿Dónde están las pérdidas? La parte principal es la liberación térmica. Pero no sobredimensione la situación. Estas pérdidas son proporcionales a la corriente que fluye. Por lo tanto, si, por ejemplo, la carga es 2 veces menor que la nominal, entonces las pérdidas serán, respectivamente, la mitad y, en ausencia de carga, no habrá pérdidas. Si se presentan en términos de porcentaje, habrá valores del orden de 0.05-0.5%, con el porcentaje más pequeño de las máquinas automáticas más potentes. En los contactos mismos, mientras que la máquina es nueva, las pérdidas son insignificantes. Pero en el proceso de operación, los contactos arderán, la resistencia de transición crecerá y las pérdidas crecerán con ella. Por lo tanto, la máquina vieja puede tener muchas más pérdidas. Por cierto, es bastante fácil medir las pérdidas: es necesario medir la caída de tensión en la máquina y la corriente que pasa a través de ella. En casa, hago esto con la ayuda de esto muy barato un dispositivo que combina un multímetro y un medidor de pinza :
Sí, bienes de consumo chinos baratos, pero para fines domésticos es bastante adecuado.
La elección de la máquina para la potencia de carga (actual)
Aunque el objetivo principal de la máquina es la protección del cableado eléctrico, bajo ciertas condiciones es conveniente calcular el dispositivo automático para la corriente de la carga. Esto es posible en los casos en que la línea alejada de la máquina está diseñada para alimentar un electrodoméstico en particular. En el redes domésticas puede ser una estufa eléctrica o aire acondicionado, algún tipo de máquina, caldera eléctrica, etc. Como regla, conocemos la corriente nominal del artefacto, o podemos calcularlo, conociendo la potencia de la carga. Dado que el cableado se selecciona con un cierto margen, en este caso la denominación de la máquina es generalmente menor que la que habríamos recibido, calculando por la corriente permisible del cable. Por lo tanto, con cualquier cierre dentro del dispositivo o sus sobrecargas, nuestra protección funcionará, protegiéndolo de una mayor destrucción.
Selección de la máquina para el accionamiento eléctrico (motor eléctrico, electroválvula, etc.)
Si el circuito de carga es un motor eléctrico, es necesario recordar que el motor de corriente de arranque es varias veces mayor que la nominal, por lo que en este caso es necesario utilizar las máquinas con la función de la C, y en algunos casos (no domésticos), incluso D. máquina nominal elegir la corriente nominal del motor . Puede leerse en un plato o medirse con los ácaros antes mencionados. Mida la corriente con un motor cargado, no lo olvide. Está claro que la correspondencia exacta de la máquina con la corriente del motor no funciona, elija el valor más cercano. Algunos fabricantes reclaman máquinas con características especiales, especialmente para motores eléctricos. A pesar de que, en un examen minucioso, estas características son generalmente algo entre C y D. Por supuesto, una máquina de este tipo no se protege adecuadamente el motor y, si, por ejemplo, el eje de mermelada, ocurre lo siguiente: corte no va a funcionar, porque la corriente no será más alta que la corriente de arranque, y la protección térmica puede no estar a tiempo; el sobrecalentamiento de los devanados en el motor es muy rápido. Por lo tanto, el motor eléctrico requiere protección adicional en la forma de un relé térmico especial de alta velocidad (o electrónico). Deben seguirse las mismas reglas al seleccionar un dispositivo automático para accionamiento electromagnético (varias válvulas, cortinas, etc.).
Fabricantes de interruptores automáticos
Los autómatas grandes son un tema aparte, aquí consideramos a los fabricantes exclusivamente en el contexto de productos modulares. En el espacio postsoviético, marcas como ABB, Legrand y Shneider Electric han demostrado su valía. Por lo general, los productos de estas empresas te recomendarán cuando solicites algo más confiable. De los fabricantes rusos, los dispositivos bastante decentes son fabricados por KEAZ, el Contactor, DEKraft. La mayoría de las críticas poco favorecedoras que IEK recopiló, probablemente sean justas, aunque a la venta son quizás las más compradas, gracias al bajo precio.
¡Buen momento del día, queridos amigos!
Hoy continuaré hablando sobre los interruptores automáticos a la luz de la medición de la resistencia del ciclo "fase cero".
En el último artículo dedicado a medir la resistencia del bucle "fase-cero", mencioné las características de tiempo-corriente de los interruptores automáticos. Hoy voy a dar, por ejemplo, tales características para la máquina automática tipo BA47-29:
Para cada interruptor de circuito, esa característica es diferente. Por lo general, se muestra en el pasaporte de la máquina en la forma que se muestra en la imagen. Es decir. hay alguna variación en los parámetros. Como puede ver, esta extensión es bastante grande.
- para la característica "B", la corriente de corte (la corriente de la liberación electromagnética) puede estar en el rango de 3In a 5In;
- para la característica "C" - de 5In a 10In;
- para la característica "D" - de 10In a 14In.
Por lo tanto, la corriente de cortocircuito medida o calculada para una línea particular puede, cómo satisfacer los parámetros del interruptor automático (para ser suficiente para desactivarla), y no satisfacer.
La característica real de la dependencia del tiempo de funcionamiento del interruptor de circuito en la corriente que fluye a través de él para cada máquina en particular solo puede obtenerse mediante la verificación de los parámetros de este dispositivo automático.
Pero muchos laboratorios no tienen equipo para probar los interruptores automáticos. y, en consecuencia, no tienen este tipo de trabajo. Ellos actúan simplemente. Para verificar que el interruptor cumple con los parámetros de línea (posible corriente de cortocircuito), se utiliza la corriente de corte superior, es decir, para la característica "C" es 10In. Este enfoque está completamente justificado, porque la máquina probablemente se apagará a una corriente mayor que la posible corriente de disparo de la unidad de disparo, pero en algunos casos no es lo suficientemente confiable. Porque si la corriente de cortocircuito medida es menor que 10In, a continuación, por supuesto, cuando los cables de línea de orden de trabajo deben ser reemplazados por un disyuntor de circuito adecuado. Aunque el interruptor de circuito se puede verificar durante la prueba. que la corriente de operación es, por ejemplo, 7In y en este caso, incluso con la corriente de cortocircuito medida por nosotros, la máquina debe desconectarse de manera confiable, es decir, reemplazo de la máquina no fue requerido.
Volvamos a la característica de tiempo actual. Supongamos que realizamos un control en la máquina y en los parámetros medidos obtuvimos su característica individual (se muestra con la línea verde en la figura).
¿Qué nos da?
De acuerdo con la cláusula PUE 1.7.79, el tiempo de apagado automático en el sistema TN no debe exceder 0.4 c en voltaje de fase 220V, pero en los circuitos que alimentan la distribución, el grupo, el piso y otros escudos y escudos, el tiempo de apagado no debe superar los 5s.
Por lo tanto, tenemos dos puntos en la característica 0.4c y 5c. Dependiendo del lugar de instalación del interruptor de circuito, determinamos qué punto es necesario para nosotros y encontramos la corriente de disparo (disparo) del interruptor de circuito en este punto.
A partir de las características que obtuvimos (línea verde) se ve que el autómata se apaga durante 0,4 segundos a un nivel siete veces mayor a la corriente nominal, y durante 5 segundos a una corriente de 4,5 l.
Una vez más, responderé la pregunta más frecuente: ¿por qué medir la resistencia del ciclo "fase cero"?
Conociendo la resistencia del ciclo "fase cero" de algún circuito (línea), puede encontrar la corriente de cortocircuito, que en esta línea puede desarrollarse. Y conociendo esta corriente, puede responder la pregunta: ¿funcionará el interruptor instalado en esta línea y durante cuánto tiempo?
Eso es todo por hoy. Si tiene alguna pregunta, pregunte.
Con la ayuda de los interruptores automáticos, se lleva a cabo una protección múltiple de las instalaciones eléctricas contra cortocircuitos y sobrecargas. En algunos casos, estos dispositivos pueden operar con caídas de voltaje inaceptables y otras condiciones anormales. Una de las principales características del dispositivo es la corriente de la liberación del interruptor automático. Para comprender correctamente el valor de este parámetro, es necesario saber qué es una versión y cómo funciona.
Propósito y principio de las unidades de viaje
Inmediato circuito eléctrico se lleva a cabo por medio de contactos móviles y fijos. En el contacto móvil hay un resorte, que asegura un desenganche rápido de los contactos. Hay dos tipos de versiones para activar el mecanismo de disparo.
Lanzamiento termal, de hecho, es una placa bimetálica que se calienta cuando fluye la corriente. Cuando la corriente excede el valor permitido, la placa se dobla y el mecanismo de liberación comienza a funcionar. El tiempo de su operación depende de la corriente. El valor mínimo de la corriente eléctrica, cuando se dispara la liberación, es 1,45 veces el valor actual de punto de ajuste. El disparo se ajusta mediante un tornillo de ajuste especial. Después de que la placa se haya enfriado, la máquina estará completamente lista para su uso posterior.
Liberación electromagnética Tiene acción instantánea y lleva un nombre más del punto de corte. Es un solenoide con un núcleo móvil que impulsa el mecanismo de liberación. Cuando la corriente fluye a través del devanado, el núcleo entra, si el valor actual excede el umbral preestablecido. El disparo ocurre instantáneamente, en estos casos, el exceso de la corriente eléctrica puede ser 2-10 veces desde el valor nominal.
Características de la corriente de liberación
La corriente del disparo del interruptor tiene un cierto valor en el que apagado automático dispositivo. Este valor está determinado por el producto de la corriente nominal en el circuito principal y el valor establecido de la corriente de arranque. El punto de referencia puede ajustarse de fábrica o ajustarse manualmente.
La corriente en la liberación térmica no debe ser mayor que el valor nominal. Tan pronto como se excede el valor nominal, el autómata funcionará. La velocidad de operación depende completamente del tiempo de paso de la corriente eléctrica con el valor nominal excedido.
La liberación electromagnética se activa instantáneamente, esto es típico, principalmente, para cortocircuitos en la línea protegida.
Prueba de dispositivos automáticos ABB, Hager y EKF
Un fusible es aparato eléctrico, proporcionando protección de la red eléctrica de situaciones de emergencia asociadas con la salida de los parámetros actuales (corriente, voltaje) más allá de los límites especificados. El fusible más simple es un fusible-link.
Este dispositivo está incluido en el circuito protegido en serie. Tan pronto como la corriente en el circuito excede un valor predeterminado, el alambre se derrite, el contacto se abre, y el circuito que se debe proteger permanece así intacto. La desventaja de este método de protección es la desechabilidad del dispositivo de protección. Quemado, tienes que cambiar.
Dispositivo disyuntor
Un problema similar se resuelve mediante los denominados conmutadores automáticos (AB). A diferencia de los fusibles desechables de una sola vez, los autómatas son dispositivos bastante complejos, al elegirlos uno debe tener en cuenta varios parámetros.
También se incluyen secuencialmente en la cadena. Cuando la corriente aumenta, el interruptor se rompe. Los interruptores de circuito automáticos se fabrican en una variedad de diseños y con diferentes parámetros. Las más comunes hoy en día son máquinas para fijar en riel DIN (Figura 1).
Las metralletas de la era soviética AP-50 (Figura 3-5) y muchas otras son ampliamente conocidas. Las máquinas automáticas se producen con el número de polos (líneas para la conexión) de uno a cuatro. En este caso, los autómatas de dos y cuatro polos pueden tener en su composición no solo grupos de contacto protegidos, sino también grupos de contacto no protegidos, que generalmente se usan para romper el neutro.
Composición y dispositivo AB
La estructura de la mayoría de los interruptores incluye:
- mecanismo de control manual (utilizado para el encendido y apagado manual de la máquina);
- dispositivo de conmutación (conjunto de contactos móviles y estacionarios);
- interruptores de arco (una rejilla de placas de acero);
- lanzamientos.
Los interruptores de arco proporcionan la extinción y el soplo del arco, que se forma cuando se abren los contactos, a través de los cuales pasa la sobrecorriente (Fig. 2)
Dispositivo de liberación (parte de la máquina o un dispositivo adicional), conectado mecánicamente con el mecanismo AB y asegurando la apertura de sus contactos.
Como parte del interruptor automático, generalmente hay dos versiones.
La primera versión - reacciona a largo plazo, pero una pequeña sobrecarga de la red (liberación térmica). Por lo general, este dispositivo se basa en una placa bimetálica, que bajo la acción de la corriente que pasa a través de ella se calienta gradualmente, cambia la configuración. Finalmente, presiona el mecanismo de sujeción, que libera y abre el contacto cargado por resorte.
El segundo lanzamiento es el llamado lanzamiento "electromagnético". Proporciona una respuesta rápida de AB a un cortocircuito. Estructuralmente, este lanzamiento es un solenoide, dentro de la bobina del cual está un núcleo cargado por resorte con un pin que hace tope contra el contacto de potencia móvil.
El devanado está conectado en serie en serie. En el caso de un cortocircuito, la corriente en él aumenta bruscamente, como resultado de lo cual aumenta el flujo magnético. Esto supera la resistencia del resorte y el núcleo abre el contacto.
Los parámetros AB
El primer parámetro es la tensión nominal. Máquinas solo corriente continua y para alternar y permanente. Las máquinas automáticas para corriente continua para uso general son bastante raras. En redes residenciales e industriales, AB se utiliza principalmente para la alimentación de CA y CC. Los más comúnmente utilizados son AB con voltaje nominal 400 V, 50 Hz.
El segundo parámetro es la corriente nominal (Iн). Esta es la corriente de operación que la máquina pasa a través de sí misma en un modo continuo. El número usual de denominaciones (en amperios) es 6-10-16-20-25-32-40-50-63.
El tercer parámetro es la capacidad de corte, limitando la capacidad de conmutación (PCS). Esta es la intensidad máxima de corriente de cortocircuito a la que la máquina puede abrir el circuito sin colapsar. El rango habitual de valores de pasaporte de PKS (en kiloamperios) es 4.5-6-10. A una tensión de 220 V, esto corresponde a la resistencia de la red (R = U / I) 0.049 Ohm, 0.037 Ohm, 0.022 Ohm.
Como regla general, la resistencia de los cables eléctricos domésticos puede alcanzar 0,5 ohmios, la corriente de cortocircuito a un nivel de 10 kA es posible solo en las inmediaciones de la subestación eléctrica. Por lo tanto, la PKS más común es 4.5 o 6 kA. Las máquinas automáticas con PKS 10 kA se utilizan principalmente en redes industriales.
El cuarto parámetro que caracteriza a AB es la corriente de punto de ajuste de la liberación térmica. Este parámetro para varios autómatas varía de 1.13 a 1.45 de la corriente nominal. Notamos que al pasar la corriente nominal, se garantiza una operación de cadena larga con AB.
El ajuste de la liberación térmica es mayor que el valor nominal, es el logro del valor real del valor del punto de ajuste que causará el apagado automático. Cabe señalar que en las máquinas automáticas del período soviético, se proporciona el ajuste manual del punto de ajuste de la protección térmica (Fig. 5). El acceso al tornillo de ajuste en las máquinas que están instaladas en el riel DIN no es posible.
El quinto parámetro del interruptor de circuito es la corriente del ajuste de la liberación electromagnética. Este parámetro determina la multiplicidad del exceso de la corriente nominal a la cual AB funcionará casi instantáneamente, reaccionando a un cortocircuito.
Una característica importante de un autómata es la dependencia del tiempo de funcionamiento de la corriente (figura 6). Esta dependencia consta de dos zonas. El primero es la zona de responsabilidad de protección térmica. Su peculiaridad es una disminución gradual en el tiempo del pasaje actual hacia la desconexión. Esto es comprensible, que más actual, cuanto más rápido se caliente la placa bimetálica y se abra el contacto.
A una corriente muy alta (cortocircuito), se activa una liberación electromagnética casi instantáneamente (en 5-20 ms). Esta es la segunda zona en nuestro cuadro.
De acuerdo con la configuración de la liberación electromagnética, todos los autómatas se dividen en varios tipos:
- A Principalmente para la protección circuitos electrónicos y cadenas de gran longitud;
- B Para circuitos de iluminación convencionales;
- C Para circuitos con corrientes de arranque moderadas (motores y transformadores de electrodomésticos);
- D Para circuitos con grandes cargas inductivas, para motores eléctricos industriales;
- K Para cargas inductivas;
- Z para dispositivos electrónicos.
Los más comunes son B, C y D.
Característica B: se utiliza para redes de uso general, especialmente cuando es necesario para garantizar la selectividad de la protección. La liberación electromagnética está configurada para operar a una multiplicidad actual en relación con el valor nominal de 3 a 5.
Al conectar cargas puramente activas (bombillas incandescentes, calentadores ...), las corrientes de arranque son prácticamente iguales a las de trabajo. Sin embargo, al conectar motores eléctricos (incluso refrigeradores y aspiradoras), las corrientes de arranque pueden ser significativas y provocar una respuesta falsa de la máquina con la característica en cuestión.
Los más comunes son los autómatas con la característica C. Son bastante sensibles, y al mismo tiempo no dan disparadores falsos al arrancar los motores de los electrodomésticos. Este interruptor funciona a 5-10 veces el valor nominal. Dichos autómatas se consideran universales y se utilizan en todas partes, incluidas las instalaciones industriales.
La característica D es el ajuste de la liberación electromagnética para 10 - 14 clasificaciones de corriente. Por lo general, dichos valores son necesarios cuando se utilizan motores asíncronos. Por lo general, las máquinas automáticas con la característica D se utilizan en versiones de tres o cuatro polos para proteger las redes industriales.
Con el uso conjunto de interruptores automáticos, uno debe tener una idea de noción como protección selectiva. La construcción de protección selectiva asegura la activación de los autómatas más cerca del lugar del accidente, mientras que los dispositivos automáticos más potentes ubicados más cerca de la fuente de tensión no deberían funcionar. Para hacer esto, las máquinas más sensibles y de acción rápida se instalan más cerca de los consumidores.