Una visió general dels productes elèctrics moderns utilitzant l'exemple dels productes de Moeller
La gamma de productes elèctrics que es fabriquen actualment és tan àmplia que una descripció detallada de les seves varietats, característiques i característiques d'ús requeriria una publicació en diversos volums. Això no és necessari per a la revisió. N'hi ha prou de mostrar amb l'exemple d'aparells elèctrics individuals les possibilitats que obre l'ús d'equips moderns.
L'enginyeria elèctrica, que va aparèixer simultàniament amb el desenvolupament de l'electricitat, es va desenvolupar gradualment, des dels connectors, desconnextors i dispositius de protecció més senzills fins als sistemes de microprocessadors més complexos que garanteixen el funcionament coordinat de centenars de dispositius elèctrics sense cap intervenció humana.
El desenvolupament de sistemes d'alimentació i automatització basats en productes Moeller (així com ABB, Legrand, Schneider Electric, etc.), gràcies a la unificació i estandardització, consisteix actualment en la selecció d'elements i dispositius existents i la seva disposició en una esquema que pot ser arbitràriament complex i multinivell: la gamma és prou àmplia per a qualsevol solució d'enginyeria. Només cal saber exactament què ofereix el fabricant al desenvolupador i, a partir d'això, continuar desenvolupant els detalls incloent informació addicional (catàlegs, llocs, revisions tècniques, etc.).
La divisió tradicional dels productes en productes industrials i domèstics actualment no està justificada: l'electrificació de les cases modernes de vegades es converteix en una tasca seriosa, no inferior en complexitat al disseny d'una línia de muntatge industrial. Protecció multinivell, automatització de sistemes de reg i calefacció, control remot: aquesta és una llista incompleta de sistemes utilitzats per a les necessitats domèstiques. A partir d'això, seria recomanable mirar els productes elèctrics com un tot, — d'aquesta manera evitem repeticions innecessàries i obtenim una imatge més o menys clara.
Sistema de visualització i control
En el cas que la complexitat del sistema elèctric dificulti la gestió d'aparells dispersos pel territori, o es requereix un seguiment constant del seu estat, es munta una unitat indicadora i de control, combinant elements de control (botons, interruptors, joysticks) i elements de visualització (bombetes i taulers).Això permet, sense moure's d'un lloc, gestionar, per exemple, una cadena de muntatge, alhora que exerceix un control sobre la salut de tots els seus elements i el procés de muntatge.
La política d'assortiment de Moeller és tal que els elements de control tenen un disseny modular: cadascun d'ells consta d'almenys tres elements: la part exterior protegida de l'aigua i la pols, la part central de connexió i la part inferior de contacte.
La part exterior pot ser: una lent transparent (per a bombetes), un botó (transparent i no), un mànec (per a interruptors rotatius i joysticks), un cilindre de pany (per a interruptors de clau) o un potenciòmetre equipat amb escala. La part central és la mateixa per a tots els elements: d'un costat s'hi introdueix l'element exterior i, de l'altre, els interiors s'ajusten al seu lloc, fins a quatre peces. Les parts inferiors es seleccionen individualment entre dos tipus d'elements: contactes (per tancar i obrir) i Mòduls LED (per a bombetes i botons).
Els comandaments ja muntats es poden muntar en caixes de marca (d'1 a 12 llocs estàndard), en un dinrack (utilitzant un adaptador especial) o en qualsevol cas adequat amb un forat de 22 mm (per a RMQ-Titan). Els botons i llums estan equipats amb diverses superposicions simbòliques o plaques informatives que informen sobre la finalitat d'aquest o aquell element de control.
Per a sistemes de control més complexos, pot ser recomanable utilitzar elements de la sèrie RMQ-16, que es diferencien en la forma rectangular dels elements externs, que permet muntar-los de manera més compacta, d'extrem a extrem, i amb un diàmetre de plataforma més petit. - 16 mm.
Si cal controlar l'estat de la instal·lació del generador no des del tauler de control, sinó, per exemple, des de dos o tres punts de distància del dispositiu, podeu utilitzar torres de senyals especials, que es munten a partir de cilindres de diversos colors amb llum constant. , parpellejant i parpellejant (llums estroboscòpics). A més, la torre pot incloure un indicador sonor (buzzer) que normalment indica una emergència.
Sensors per a sistemes d'automatització
El funcionament de qualsevol sistema automàtic (des de persianes fins a la línia de muntatge) es basa principalment en el principi de retroalimentació: el sistema de control supervisa la posició de les parts mòbils del mecanisme i, d'acord amb aquesta posició, regula el funcionament del motor. accionaments (hidràulics), que en última instància permeten aconseguir un funcionament ben coordinat de tot el sistema. Els "ulls i les orelles" del sistema automàtic són sensors els contactes dels quals es canvien en el moment d'un determinat canvi en l'entorn extern. Segons a què respon exactament el sensor, es refereix a un o altre grup de sensors.
Els sensors més senzills i comuns, els interruptors de límit (sèries LS i AT), s'accionen mitjançant l'acció mecànica del seu pin, que està alineat amb el grup de contactes dins de la seva carcassa. El mòdul base d'aquest sensor, depenent dels requisits que se li imposen, està equipat amb diversos accessoris: un corró i un passador, l'assortiment dels quals, com l'estructura interna del mòdul base, és molt divers i es selecciona individualment.
Si voleu capturar el moviment d'un objecte metàl·lic, l'anomenat sensor capacitiu (sèrie LSC) o inductiu (sèrie LSI). El sensor sensible a la pressió (que s'estableix a partir de 0,6 bar) està disponible a la sèrie MCS.
Relés multifunció
Més amunt es descriuen diversos sensors que responen als canvis de l'entorn. Ara veurem els dispositius que processen senyals dels sensors i controlen directament les unitats elèctriques.
El dispositiu d'automatització més senzill, el mecanisme de control de l'obturador, no requereix cap dispositiu de control especial: els contactes de l'interruptor de límit controlen directament el motor d'accionament. Però, què passa si no hi ha un sensor, sinó que n'hi ha, per exemple, cinc, i els senyals d'ells haurien de provocar que no només s'encengui el motor, sinó també l'execució d'una part d'un programa complex, per exemple, per controlar? la calefacció i la ventilació del magatzem del museu ?
A mitjans del segle XX, aquesta tasca hauria causat un greu mal de cap per al dissenyador, ja que aquestes tasques eren realitzades per complexos circuits de relés de díodes, que eren problemàtics per a la instal·lació i la posada en marxa, per no parlar de possibles reparacions. Però ara, gràcies als avenços de la ciència i la tecnologia que van portar a l'aparició dels microcontroladors, la tasca s'ha tornat tan senzilla que un estudiant la pot gestionar.
Es tracta de relés multifuncionals de la sèrie Easy. Aquest relé és una unitat de mida petita, a la part superior de la qual hi ha terminals d'entrada (per a sensors) i terminals d'alimentació, i a la part inferior hi ha terminals de sortida, des dels quals s'envien senyals als dispositius controlats. simplicitat externa, aquest dispositiu amaga capacitats impressionants: un únic relé de la sèrie Easy 800 pot controlar un petit taller de muntatge i, quan es combinen diversos relés amb un cable de xarxa en un sistema, és gairebé impossible esgotar-ne les capacitats.
La instal·lació del relé Easy implica diversos passos.En primer lloc, es desenvolupa un algorisme de control que té en compte les necessitats del client i les característiques del procés de treball: en funció dels processos controlats, es seleccionen sensors discrets (interruptors de límit, relés de control de fases, etc.) o analògics (reguladors). .
Depenent de la complexitat de l'algorisme resultant, es selecciona un tipus específic de relé (simple, sèrie 500 o multifuncional - sèrie 800, amb o sense pantalla). A continuació, amb un ordinador i un cable especial, es programa el relé seleccionat: l'algoritme especificat es desa a la memòria del relé. Després d'això, el relé es prova, s'instal·la i es connecta a la font d'alimentació (220 o 24 V), així com als cables dels sensors i dels accionaments.
Si cal, el relé està equipat amb una pantalla gràfica portàtil MFD-Titan (resistent a la pols i la humitat), que permet mostrar informació sobre processos controlats, tant en forma de números com en forma de diagrames gràfics, la vista dels quals és també es pot configurar mitjançant un ordinador.
Contactors
Els relés descrits anteriorment, així com els dispositius de control, tenen un inconvenient: el corrent màxim que poden passar és baix, fins a 10 A. En la majoria dels casos, els dispositius controlats (especialment els industrials) consumeixen més corrent, per tant, per al seu control es necessiten dispositius especials de transició -contactors-. En aquests dispositius, el gran corrent necessari per alimentar un dispositiu potent està controlat per un petit corrent que passa per la bobina de control. En aquest cas, un gran corrent flueix pels contactes individuals d'alta corrent.
Els contactors més petits (DILA, DILER, DILR) s'utilitzen quan el corrent de control és molt petit i el controlat no és massa elevat (no més de 6 A). A un corrent controlat més alt, s'utilitza un control de dues etapes.Aquests contactors són de mida petita i es col·loquen en un carril DIN estàndard. Estan equipats amb contactes auxiliars, supressors (paraespurnes) i relés de retard pneumàtics (per DILR).
Els contactors DILE (E) M són similars als anteriors, però tenen un corrent de funcionament més elevat (6,6 - 9 A).
El següent al nivell són els contactors recentment apareguts de la sèrie DILM (7 — 65). Com els anteriors, estan muntats en un carril DIN, però estan dissenyats per a un corrent més alt, de 7 a 65 A. Es complementen amb addicions frontals i laterals. contactes, supressors, així com relés tèrmics utilitzats per alimentar motors elèctrics (vegeu més avall).
Els contactors DIL (00M - 4AM145) són grans i es poden muntar a placa. Dels contactors de mitja potència (intensitat de 22 a 188 A), tenen el conjunt més complet: addicional lateral, posterior i frontal. contactes, supresor, relé tèrmic i relé de retard pneumàtic.
Els contactors DILM més potents (185 — 1000) amb potència de fins a 1000 A, tenen dimensions més grans, s'instal·len en una placa de muntatge i estan equipats amb addicions laterals. contactes, un enclavament mecànic per a la recollida en un circuit reversible (vegeu més avall), un relé tèrmic, una tapa protectora per a un relé tèrmic, així com pinces per a pinces de cable.
A més dels contactors individuals, també es produeixen conjunts de contactors per a l'arrencada de motors trifàsics (estrella-triangle - sèrie SDAIN) i per a l'interruptor de transferència automàtica (entrada de seguretat automàtica) - sèrie DIUL.
A més del control remot de la càrrega de potència, el contactor es pot utilitzar com a dispositiu per engegar i protegir el motor elèctric, juntament amb un relé tèrmic que conté un alliberament tèrmic que obre el circuit en cas de sobrecàrrega, un regulador de corrent d'encesa. i un botó d'activació, que obre el circuit de la bobina i desactiva el circuit. El circuit invers s'utilitza quan dos contactors funcionen per parells i només un d'ells pot funcionar en qualsevol moment, per subministrar energia de reserva a la càrrega en cas d'avaria de la xarxa elèctrica.
Relé de control
Els relés de control són dispositius funcionalment independents que controlen la càrrega en funció de la seva funció. Els relés de retard contenen un circuit que retarda l'encesa o apagada de la càrrega durant un període de temps predeterminat. Aquest retard és necessari en sistemes que combinen càrregues potents inductives i potents no inductives (per exemple, motors elèctrics i escalfadors elèctrics) per evitar la sobrecàrrega de la xarxa en el moment de l'encesa: la càrrega no inductiva s'encén una mica més tard quan els motors entren en un mode de funcionament relativament baix. A més, aquests relés s'utilitzen en dispositius d'automatització.
Els relés de retard més senzills de la sèrie DILET tenen un disseny electromecànic i un temps de retard d'1,5 s a 60 h. Els relés electrònics de retard de temps (ETR) són més petits i permeten temps de retard de 0,05 s a 100 h.
Els relés de control de tensió permeten que la càrrega s'apaga quan la tensió de subministrament canvia de manera crítica, evitant així danys a la unitat principal cara i difícil d'instal·lar.
El relé EMR4-I controla la tensió monofàsica: els seus límits mínims i màxims, així com, si cal, el retard d'encesa o apagada.
El relé EMR4-F controla la igualtat de fase de la tensió trifàsica i també protegeix la càrrega de fallades de fase. El relé EMR4-A us permet ajustar el desequilibri admissible de la tensió trifàsica monitoritzada.
El relé EMR4-W és similar a l'EMR4-I però està dissenyat per al control de tensió trifàsica. Els relés de control de nivell de líquid, com el seu nom indica, s'utilitzen per mantenir el nivell d'un líquid (generalment aigua) en un dipòsit (com una piscina).
En el moment que el nivell de líquid supera els límits limitats pels contactes de control, el relé encén o s'apaga la bomba, subministrant líquid al dipòsit. La sèrie d'aquests relés s'anomena EMR4-N.
Si per algun motiu la carcassa del grup electrògen no està connectada a terra, pot ser aconsellable instal·lar un relé de la sèrie EMR4-R que controli la resistència entre la carcassa de la unitat i la terra i apagui la unitat en cas que aquesta resistència se superi perillosament. El valor de resistència al qual es produeix el tall és ajustable.
Tots els relés de la sèrie EMR4 estan muntats en un carril DIN, tenen una indicació de l'estat actual del dispositiu i permeten una càrrega de fins a 5 A per línia.
Interruptors per a seccionadors
Per a l'activació manual (apagada) i la commutació de càrregues amb un consum de corrent de fins a 315 A, s'utilitzen interruptors d'alimentació de les sèries T (0-8) i P (1, 3 i 5) accionats per un mànec giratori.
Es diferencien pel tipus d'instal·lació: versió oberta (resistent a esquitxades i humitat), amb muntatge en panell i amb panell fals.A més, el mànec de control es pot equipar amb un anell protector per evitar l'accionament accidental. L'interruptor es pot equipar amb nanses negres i vermelles de diferents mides, així com diferents mecanismes amb esquemes de commutació seleccionables individualment (fins a 16 direccions de commutació).
Els interruptors en miniatura de la sèrie TM són similars als anteriors, però de mida més petita.
Inicieu els dispositius de seguretat
El funcionament dels motors elèctrics, allà on s'utilitzin, es caracteritza pels mateixos requisits pel que fa a la seva posada en marxa i funcionament -o millor dit, als aparells que els proporcionen. Així van aparèixer els dispositius de protecció de posada en marxa, que alhora encenen el motor elèctric sense problemes i garanteixen el seu funcionament segur: control del corrent de càrrega màxima, curtcircuit i presència de les tres fases.
Estructuralment, aquest dispositiu és una unitat única amb un mànec inclòs i dos reguladors: el corrent de trencament de l'alliberament tèrmic (de 0,6 a 1,5 corrent nominal) i el corrent d'alliberament electromagnètic (fins a 10 vegades el nominal). Són sèries PKZM (de 0,1 a 65 A).
Els dispositius de protecció d'arrencada PKZM01 estan disponibles per a corrents nominals de 0,1 a 16 A i tenen dimensions reduïdes. No tenen un botó d'engegada, se substitueix pels botons d'INICIA i ATURA en negre i vermell. Els dispositius PKZM (0 i 4) tenen un botó giratori.
Tots els dispositius PKZM, si cal, estan equipats amb contactes laterals i frontals addicionals, mànecs remots amb eixos llargs (per a la instal·lació en un armari), així com protectors de sobretensions instal·lats (com els mateixos dispositius de protecció d'arrencada) al carril DIN.
Si el motor consumeix més de 63 A, s'utilitza un interruptor de circuit d'alimentació de la sèrie NZM (vegeu més avall) per a la protecció.
Interruptor seccionador d'alimentació
La protecció dels circuits sota una gran càrrega de corrent té diverses característiques: el procés d'encesa i apagat s'acompanya d'un arc fort i d'espurnes, i curtcircuit amb corrents elevats, requereix una intensitat elèctrica més gran de l'interruptor de seguretat; en cas contrari, en comptes de protecció, es cremarà. A corrents superiors a 400 A, l'esforç necessari per manipular la màquina es fa massa gran; això requereix la introducció d'un mecanisme de control remot.
Els interruptors de la sèrie NZM tenen prou força elèctrica, així com una varietat d'accessoris per complir amb tots els requisits de seguretat moderns i equipar el quadre de distribució d'un taller de fàbrica o edifici residencial.
Una màquina NZM típica (en configuració bàsica) és un bloc de plàstic rectangular amb coixinets de contacte d'entrada i sortida i una palanca de canvi a la part davantera. A la part inferior de la part davantera hi ha els reguladors actuals de les emissions tèrmiques i electromagnètiques, així com els retards d'encesa i apagat, que apareixen sota la ranura. Aquestes màquines estan equipades amb: pinces de cable, nanses giratòries laterals i frontals, mòduls de protecció contra sobretensions i accionaments de motor que permeten encendre i apagar la màquina de forma remota. Els mateixos accionaments s'utilitzen quan s'instal·len màquines automàtiques al circuit de l'interruptor de transferència automàtica (a partir de 250 A, aquest circuit no està muntat en contactors, sinó en màquines automàtiques).
A més de la funció de protecció, els interruptors automàtics NZM (accionats per motor) també s'utilitzen com a seccionadors. Les seves càmeres d'arc i preses de corrent fan que sigui fàcil i segur per a la gent desconnectar una línia elèctrica. Proporcioneu una caixa forta Font d'alimentació càrrega molt potent (fins a 6300 A), podeu utilitzar màquines en sèrie de la sèrie IZM. Tenen un motor d'accionament integrat que permet controlar la màquina prement un petit botó a la part davantera. A més, la màquina IZM està equipada amb un relé multifuncional amb una pantalla que mostra tant el seu estat com els paràmetres de la xarxa elèctrica. Automatització modular.
Les màquines potents, com les màquines de la sèrie NZM i IZM, s'utilitzen relativament poques vegades; una càrrega tan potent encara és rara. Molt més sovint, quan es protegeixen una xarxa, especialment una domèstica, utilitzen l'automatització modular. Aquests dispositius es caracteritzen per corrents limitadores relativament baixes (fins a 125 A), carcasses estàndard (modulars) de petites dimensions i estan muntades en un carril DIN.
Els dispositius d'aquest tipus es distingeixen per la seva senzillesa d'instal·lació, selecció i funcionament. La seva gamma és molt àmplia: des de simples interruptors automàtics fins a dispositius d'automatització multifuncionals. Les mides estàndard permeten la instal·lació d'una gran varietat de dispositius en caixes de plàstic i metall unificades que només es diferencien pel nombre de mòduls instal·lats en ells.
La sèrie X-pole inclou interruptors de sobreintensitat, curtcircuit i corrent de fuga.
Els interruptors automàtics que protegeixen el cablejat connectat a ells de sobrecàrregues i curtcircuits, que poden provocar un sobreescalfament i un incendi del conductor, tenen una designació de sèrie PL. Els interruptors automàtics PL4 tenen un estàndard de capacitat de ruptura per a Rússia i inacceptablement baix per a Europa: 4,5 kA. Aquestes màquines es produeixen per a corrents nominals de 6 a 63 A.
La sèrie PL6 inclou màquines amb una força elèctrica estàndard europea de 6 kA i actualment són les més utilitzades. Es produeixen per a corrents nominals de 2 a 63A. Si és necessari augmentar la rigidesa dielèctrica, s'utilitzen màquines PL7 (10 kA). El seu corrent nominal varia de 0,16 a 63 A.
En els casos en què el corrent nominal supera els 63 A, però la màquina ha de ser de dimensions modulars estàndard, podeu utilitzar el dispositiu de la sèrie PLHT, a més dels valors estàndard (20 - 63A, interrupció 25 kA), tenen corrents. de 80, 100 (20 kA) i 125A, amb una capacitat de ruptura de 15 kA.
Els interruptors automàtics dissenyats per protegir una persona de les descàrregues elèctriques en tocar accidentalment un cable nu, així com per evitar la combustió espontània d'un cable amb aïllament antic, es produeixen a la sèrie PF i s'anomenen RCD (dispositius de corrent residual).
Les diferències entre els RCD de les sèries PF4, PF6 i PF7 són similars a les diferències entre les sèries PL4, PL6 i PL7 d'interruptors convencionals (es diferencien en la capacitat de ruptura final). Els RCD de les sèries PFNM i PFDM poden suportar un corrent màxim de fins a 125 A, a més, el PCDDM RCD té una major fiabilitat i no requereix proves mensuals (com altres dispositius). Els RCD destinats a la protecció de persones tenen corrents de fuga nominals de 10 i 30 mA, per a la protecció contra la combustió espontània: 100 i 300 mA. Aquests últims, per regla general, es col·loquen a l'entrada, immediatament després de la màquina de mecanografia.
Els interruptors que combinen estructuralment un RCD i una màquina convencional s'anomenen interruptors diferencials i es produeixen a la sèrie PFL. Com els anteriors dispositius modulars, tenen capacitats de interrupció de 4,5 kA (PFL4), 6 kA (PFL6) i 10 kA (PFL7). Tots els dispositius anteriors estan equipats amb contactes addicionals, llançaments remots, etc.
A més dels dispositius de protecció, es produeixen diversos dispositius auxiliars en un disseny modular que augmenten la comoditat i la seguretat del consum d'electricitat.
Els interruptors automàtics de la sèrie IS i ZP-A s'assemblen exteriorment a les màquines automàtiques (PL), però no tenen alliberament automàtic: s'utilitzen com a interruptors principals que desactiven la centralita. Les màquines Z-MS són similars als dispositius PKZ descrits anteriorment, però són més senzills i estan dissenyats per protegir motors elèctrics de baixa potència (0,1-40 A).
El relé de baixa tensió Z-UR, com el seu nom indica, desactiva la càrrega connectada quan la tensió de la xarxa baixa per sota del límit establert en aquest dispositiu.
Els interruptors sensibles a la llum DS-G s'activen quan canvia la il·luminació, que acompanya el canvi d'hora del dia, per a l'encesa i apagada automàtica de l'enllumenat públic. Estan disponibles en tres versions: amb un sensor integrat al relé, amb un sensor remot i amb un temporitzador integrat.
Els temporitzadors electromecànics Z-S i SU-G estan dissenyats per canviar la càrrega segons un programa determinat cada dos dies o setmanes, i l'interval mínim de commutació és de 20 minuts (per a temporitzadors diaris) i 8 hores (per a setmanals).
Els temporitzadors SU-O i Z-SDM són digitals, amb una pantalla LCD que mostra el programa i el seu progrés.
El relé de temps Z-ZR proporciona un retard en encendre o apagar una càrrega amb una capacitat de fins a 2000 VA, el valor de la qual s'estableix entre 50 ms i 30 minuts.
El relé de la sèrie Z-TL fa la mateixa funció, però té un disseny més senzill i s'utilitza per canviar els llums d'escales. Després d'aplicar un pols del botó d'encesa a la seva entrada, encén la llum durant un temps de 0,5 a 20 minuts, que es pot configurar individualment. Per senyalitzar una emergència, cal un senyal que alerti el màxim de persones possible. El millor des d'aquest punt de vista és un to de marcatge o un to de trucada. Aquest és un dispositiu, amb la mida d'un mòdul estàndard, que es produeix a la sèrie Z-SUM / GLO, a Tensió nominal 230, 24 i 12V.
Avui en dia, molts fabricants de timbres ofereixen tiradors d'estil vintage, inclosos els de metall. Des de normes de seguretat elèctrica, la tensió que passa per aquests botons no ha de superar els 36 V, per tant, a la majoria de trucades, es proporciona un circuit d'alimentació addicional de 24 V. Per ser alimentat per una xarxa estàndard de 220 V, s'utilitza un transformador de campana modular de la sèrie TR-G.
Si la càrrega a la xarxa, quan totes les càrregues s'encenen al mateix temps, supera el màxim permès, utilitzant el relé de càrrega prioritària de la sèrie Z-LAR, podeu garantir el funcionament continu de l'usuari més important apagant ràpidament tots els els altres.