Urządzenie przerywające

Wyłącznik (maszyna) służy do rzadkiego włączania i wyłączania obwodów elektrycznych oraz do zabezpieczania instalacji elektrycznych przed przeciążeniami i zwarciami oraz przed niedopuszczalnymi spadkami napięcia.

W porównaniu do bezpieczniki wyłącznik zapewnia skuteczniejszą ochronę zwłaszcza w obwodach trójfazowych, ponieważ w przypadku np. zwarcia wszystkie fazy sieci zostają wyłączone. Bezpieczniki w tym przypadku z reguły odcinają jedną lub dwie fazy, co tworzy tryb otwartej fazy, który jest również awaryjny.

Wyłącznik (rys. 1) składa się z następujących elementów: obudowa, kanały łukowe, mechanizm sterujący, urządzenie przełączające, wyzwalacze.

Ryż. 1. Wyłącznik serii BA 04-36 (wyłącznik): 1 podstawa, 2 komory do gaszenia łuku, 3, 4 płyty do gaszenia iskier, 5 pokryw, 6 płyt. 7-link, 8-link, 9-rączka, 10-dźwignia podporowa, 11-zamek, 12-wyłącznik, 13-płytka termobimetalowa, 14-wyzwalacz elektromagnetyczny, przewód giętki, 16-żyłowy, 17-stykowy stojak, 18 - wyjmowane styki

Aby włączyć wyłącznik w pozycji wyłączonej (pozycja „Automatyczne wyłączanie”), należy podnieść mechanizm, przesuwając dźwignię 9 wyłącznika w kierunku znaku „O” aż do zatrzymania. W tym przypadku dźwignia 10 sprzęga się z blokadą 11, a blokada z szyną rozłączającą 12. Kolejne włączenie odbywa się poprzez przesunięcie uchwytu 9 w kierunku znaku „1” aż do zatrzymania. Awaria styków i ściskanie styków podczas włączania jest zapewnione przez przemieszczenie ruchomych styków 18 względem uchwytu 17 styków.

Automatyczne wyłączenie maszyny następuje, gdy pręt otwierający 12 obraca się przy każdym zwolnieniu, niezależnie od położenia uchwytu przełącznika 9. W tym przypadku uchwyt zajmuje pozycję pośrednią między znakami „O” i „1”, co oznacza, że wskazuje, że wyłącznik otwiera się automatycznie. Komory łukowe 2 są zainstalowane w każdym biegunie wyłącznika i są siatkami dejonowymi składającymi się z kilku stalowych płyt 6.

Łapacze iskier zawierające płytki iskrochronu 3 i 4 są zamocowane w obudowie wyłącznika 5 przed wylotami gazu na każdym biegunie wyłącznika. Jeżeli w chronionym obwodzie, przynajmniej na jednym biegunie, prąd osiągnie wartość równą lub wyższą od ustawionej wartości prądu, odpowiedni wyzwalacz zostaje wyłączony, a wyłącznik rozłącza chroniony obwód, niezależnie od tego, czy klamka jest trzymana w pozycji zamkniętej albo nie. Elektromagnetyczny wyzwalacz nadprądowy 14 jest zainstalowany na każdym biegunie wyłącznika. Wyzwalacz pełni funkcję natychmiastowej ochrony przed zwarcie.

Urządzenia do gaszenia łuku wymagane w urządzenia elektryczneprzełączanie dużych prądów, jak to ma miejsce w przypadku przerwy w prądzie łuk elektryczny powoduje przepalenie styków. Wyłączniki wykorzystują komory gaszące łuk dejonowy. Przy wygaszaniu łuku (rys. 2.) nad stykami 1 umieszczonymi wewnątrz komory łukowej 2 znajduje się kratka z blach stalowych 3. Po rozwarciu styków łuk powstający między nimi jest rozdmuchiwany przez strumień powietrza, wchodzi w obszar metalowy grill i szybko gaśnie.

Ryż. 2. Umiejscowienie komory gaszenia łuku wyłącznika: 1- styki, 2- korpus komory gaszenia łuku, 3- blaszki.

Schemat i główne elementy wyłącznika pokazano na rysunku 3.

Ryż. 3. Urządzenie wyłącznikowe: 1- wyzwalacz maksymalny, wyzwalacz minimalny, wyzwalacz napięciowy, 4- połączenie mechaniczne z wyzwalaczem, 5 rączka zamykania ręcznego, 6- napęd elektromagnetyczny, 7,8- dźwignie wyzwalacza swobodnego, 9- sprężyna otwierająca, 10- łuk zsyp, 11- styk stały, 12- styk ruchomy, 13- obwód chroniony, 14- złącze elastyczne, 15- dźwignia kołkowa, 16- wyzwalacz termiczny, 17- dodatkowy opór, 18- grzałka.

Mechanizm sterujący przeznaczony do ręcznego włączania i wyłączania urządzenia za pomocą przycisków lub uchwytu.

Urządzenie przerywające

Urządzenie przełączające wyłącznika składa się ze styków ruchomych i nieruchomych (zasilania i pomocniczych). Para styków (ruchomych i nieruchomych) tworzy biegun wyłącznika, liczba biegunów może wynosić od 1 do 4. Każdy biegun zakończony jest oddzielnym tęczowy zjeżdżalnia.

Nazywa się mechanizm aktywujący wyłącznik w trybach awaryjnych wyzwalacz... Istnieją następujące rodzaje wyzwalaczy:

— maksymalny prąd elektromagnetyczny (do ochrony instalacji elektrycznych przed prądami zwarciowymi),

— termiczne (do ochrony przed przeciążeniem),

— połączone, z elementami elektromagnetycznymi i termicznymi,

— niższe napięcie (w celu ochrony przed niedopuszczalnym spadkiem napięcia),

— niezależny (do zdalnego sterowania wyłącznikiem),

— specjalny (do realizacji złożonych algorytmów zabezpieczających).

Urządzenie przerywające

Wyłącznik elektromagnetyczny to mała cewka z cewką z izolowanego drutu miedzianego i rdzeniem. Cewka jest podłączona do obwodu szeregowo ze stykami, to znaczy przepływa przez nią prąd obciążenia.

W przypadku zwarcia prąd w obwodzie gwałtownie wzrasta, w wyniku czego pole magnetyczne wytwarzane przez cewkę powoduje ruch rdzenia (wciągnięcie do lub z cewki). Podczas ruchu rdzeń działa na mechanizm wyzwalający, powodując otwarcie styków mocy wyłącznika. Istnieją wyłączniki z wyzwalaczami półprzewodnikowymi, które reagują na przetężenie.

Nóż automatyczny z wyzwalaniem termicznym jest płytka bimetalicznawykonane z dwóch metali o różnych współczynnikach rozszerzalności liniowej trwale ze sobą połączonych. Płyta nie jest stopem metali; są one zwykle ściśnięte razem. Płytka bimetaliczna jest połączona w obwód elektryczny szeregowo z obciążeniem i jest ogrzewana prądem elektrycznym.

W wyniku ogrzewania płyta wygina się w kierunku metalu o niższym współczynniku rozszerzalności liniowej. W przypadku przeciążenia, czyli przy niewielkim (kilkukrotnym) wzroście prądu w obwodzie w stosunku do nominalnego, płytka bimetaliczna, wyginając się, powoduje wyłączenie wyłącznika.

Czas zadziałania wyzwalacza termicznego wyłącznika zależy nie tylko od wielkości prądu, ale także od temperatury otoczenia, dlatego w wielu konstrukcjach przewidziano kompensację temperaturową, która zapewnia korekcję czasu zadziałania w zgodnie z temperaturą powietrza.

Bocznik niskiego napięcia z założenia są podobne do elektromagnetycznych i różnią się od nich warunkami pracy W szczególności wyzwalacz zapewnia wyłączenie maszyny po przyłożeniu napięcia do wyzwalacza, niezależnie od obecności trybów awaryjnych.

Te wyzwalacze są opcjonalne i mogą nie być uwzględnione w projekcie wyłącznika. Istnieją również przełączniki bez wyzwalacza, w takim przypadku nazywane są rozłącznikami.

Wyłączniki automatyczne są obecnie szeroko stosowane AP50B, AE10, AE20, AE20M, VA04-36, VA-47, VA-51, VA-201, VA88 itp. Wyłączniki automatyczne AP50B są produkowane dla prądów znamionowych do 63A, AE20, AE20M - do 160A, VA-47 i VA -201 - do 100A, VA04-36 - do 400 A, VA88 - do 1600A.