Disjuntors

Com funciona l'interruptor

Els interruptors automàtics (interruptors, interruptors) són dispositius elèctrics de commutació dissenyats per conduir el corrent del circuit en els modes normals i per protegir automàticament les xarxes i els equips elèctrics dels modes d'emergència (corrents de curtcircuit, corrents de sobrecàrrega, reducció o desaparició de tensió, canvi de direcció) de el corrent, l'aparició de camps magnètics de generadors potents en condicions d'emergència, etc.), així com per a la commutació poc freqüent dels corrents nominals (6-30 vegades al dia).

A causa de la seva senzillesa, comoditat, seguretat de manteniment i fiabilitat de la protecció contra corrents de curtcircuit, aquests dispositius s'utilitzen àmpliament en instal·lacions elèctriques de baixa i alta potència.

Els interruptors automàtics són dispositius de commutació manual, però molts tipus tenen un accionament de motor electromagnètic o elèctric, cosa que permet operar-los de forma remota.

Principi de funcionament

Les màquines solen apagar-se manualment (per accionament o control remot) i en cas d'incompliment del funcionament normal (ocurrència de sobreintensitat o reducció de tensió) automàticament.En aquest cas, cada màquina es subministra amb un disparador de sobretensió, i en alguns tipus amb un disparador de baixa tensió.

Segons les funcions de protecció realitzades, els interruptors automàtics es divideixen en màquines automàtiques: sobreintensitat, subtensió i potència inversa.

Els interruptors automàtics s'utilitzen per obrir automàticament un circuit elèctric quan es produeixen corrents de curtcircuit i sobrecàrrega per sobre del límit establert. En substituir l'interruptor i el fusible, proporcionen una protecció més fiable i selectiva en condicions anormals.

Si les condicions ambientals difereixen de les normals (la humitat de l'aire és superior al 85% i conté impureses de vapors nocius), els interruptors automàtics s'han de col·locar en caixes i armaris de construcció resistent a la pols i els productes químics.

Classificació

Els interruptors automàtics es subdivideixen en:

• Els interruptors automàtics d'instal·lació tenen una carcassa protectora aïllant (plàstica) i es poden instal·lar en llocs públics;

• universal: no tenen aquest cas i estan destinats a la instal·lació en dispositius de distribució;

• actuant ràpidament (el seu propi temps de reacció no supera els 5 ms);

• lent (de 10 a 100 ms);

La velocitat ve proporcionada pel mateix principi de funcionament (principis electromagnètics polaritzats o inducció-dinàmics, etc.), així com per les condicions d'extinció ràpida de l'arc elèctric. Un principi similar s'utilitza en màquines limitadores de corrent;

• temps de resposta ajustable selectiu a l'àrea de corrents de curtcircuit;

• interruptors automàtics amb corrent inversa que s'activen només quan canvia la direcció del corrent en el circuit protegit;

• Les màquines automàtiques polaritzades apaguen el circuit només quan el corrent augmenta en la direcció cap endavant, no polaritzada, amb qualsevol direcció de corrent.

Disseny

Les característiques de disseny i el principi de funcionament de la màquina estan determinats pel seu propòsit i abast.

L'encesa i apagada de la màquina es pot fer manualment, amb un motor elèctric o un accionament electromagnètic.

L'accionament manual s'utilitza per a corrents nominals de fins a 1000 A i proporciona una capacitat de commutació final garantida, independentment de la velocitat de moviment de la maneta de tancament (l'operador ha de dur a terme l'operació de commutació de manera decidida: arrencar - portar-la al final).

Els motors electromagnètics i elèctrics s'alimenten per fonts de tensió. El circuit de control del variador ha de tenir protecció contra curtcircuits repetits, mentre que el procés d'encesa de la màquina als corrents de curtcircuit limitants s'ha d'aturar a una tensió d'alimentació del 85-110% de la nominal.

En cas de sobrecàrrega i corrents de curtcircuit, l'interruptor s'activarà independentment de si la maneta de control es manté en posició tancada.

Una part important de la màquina és un desbloqueig, que controla el paràmetre establert del circuit protegit i actua sobre el dispositiu d'activació, que activa l'interruptor. A més, l'alliberament permet l'aturada remota de la màquina. Les edicions més habituals són els següents tipus:

• electromagnètic per a la protecció contra corrents de curtcircuit;

• tèrmic per a la protecció contra sobrecàrregues;

• combinat;

• semiconductor amb alta estabilitat dels paràmetres de resposta i fàcil sintonització.

Els interruptors automàtics sense disparadors es poden utilitzar per commutar un circuit sense corrent o per commutar poc freqüentment el corrent nominal.

Les sèries d'interruptors produïts per la indústria estan dissenyades per ser utilitzades en diferents zones climàtiques, col·locades en llocs amb diferents condicions de treball, per treballar en condicions diferents pel que fa a la tensió mecànica i l'explosivitat de l'entorn, i tenen diferents grau de protecció contra el tacte i les influències externes.

La informació sobre tipus específics de dispositius, les seves versions estàndard i mides estàndard es proporciona als documents normatius i tècnics. Per regla general, aquest document són les Condicions Tècniques (TU) de la planta... En alguns casos, per unificar els productes que s'utilitzen àmpliament i produeixen diverses empreses, s'eleva el nivell del document (de vegades fins al nivell de l'estàndard estatal).

Els interruptors automàtics consisteixen en els components principals següents:

• sistema de contacte;

• sistema d'extinció d'arcs;

• alliberador;

• mecanisme de control;

• mecanisme d'alliberament lliure.

Un sistema de contactes consisteix en contactes fixos fixats a la carcassa i contactes mòbils muntats amb frontisses en el semieix de la palanca del mecanisme de control i normalment proporciona una interrupció de circuit única.

Un dispositiu d'extinció d'arc s'instal·la a cada pol de l'interruptor i està dissenyat per localitzar un arc elèctric en un volum limitat. És una cambra d'arc amb una reixeta de placa d'acer desionitzat. També es poden proporcionar protectors d'espurnes en forma de plaques de fibra.

Un mecanisme d'alliberament lliure és un mecanisme articulat de 3 o 4 enllaços que proporciona l'alliberament i la desactivació del sistema de contacte tant en funcionament automàtic com manual.

Un llançament de sobreintensitat electromagnètica, que és un electroimant d'induït, proporciona l'activació automàtica de l'interruptor a corrents de curtcircuit que superen la configuració actual. Els llançaments de corrent electromagnètic amb dispositiu de retard hidràulic tenen un retard de temps invers per protegir-se dels corrents de sobrecàrrega.

L'alleujament de sobrecàrrega tèrmica és una placa termobimetàl·lica. Amb corrents de sobrecàrrega, la deformació i les forces d'aquesta placa asseguren l'activació automàtica de l'interruptor. El retard disminueix a mesura que augmenta el corrent.

Les unitats d'activació de semiconductors consisteixen en un element de mesura, un bloc de relés semiconductors i un electroimant de sortida que actua sobre el mecanisme d'alliberament lliure de la màquina. Com a element de mesura s'utilitza un transformador de corrent (AC) o un amplificador amb una bobina magnètica (DC).

L'alliberament de corrent del semiconductors permet ajustar els paràmetres següents:

• corrent de descàrrega nominal;

• Configuració del corrent de funcionament a l'àrea de corrents de curtcircuit (corrent d'interrupció);

• Configuració del temps de resposta a la zona de congestió;

• Configuració del temps de resposta a l'àrea de corrents de curtcircuit (per a interruptors selectius).

Molts disjuntors utilitzen disparadors combinats que utilitzen elements tèrmics per protegir contra corrents de sobrecàrrega i elements electromagnètics per protegir contra corrents de curtcircuit sense retard (interrupció).

L'interruptor també té conjunts addicionals que s'incorporen a l'interruptor o s'hi connecten externament.Poden ser independents, zero i baixa tensió, contactes lliures i auxiliars, accionament remot manual i electromagnètic, senyalització d'aturada automàtica, dispositiu de bloqueig de l'interruptor en posició "off".

El viatge en derivació és un electroimant alimentat per una font de tensió externa. Els llançaments secundaris i zero poden ser retardats i no retardats. Amb l'ajuda d'una derivació o un llançament de baixa tensió, és possible l'aturada remota de la màquina.

Condicions de funcionament

Els interruptors estan disponibles en versions amb diferents graus de protecció contra el tacte i les influències externes (IPOO, IP20, IP30, IP54). En aquest cas, el grau de protecció dels terminals per connectar cables externs pot ser inferior al grau de protecció de la carcassa de l'interruptor.

Els interruptors es produeixen en 5 versions climàtiques i 5 categories de col·locació, que estan codificades amb les lletres U, UHL, T, M, OM i els números 1,2,3,4,5.

Els interruptors estan dissenyats per al funcionament continu en les condicions següents:

• instal·lació a una altitud de no més de 1000 m (interruptors de la sèrie AP50 i AE1000 - a una altitud de no més de 2000 m sobre el nivell del mar);

• temperatura de l'aire ambient de - 40 (sense rosada i gelades) a + 40 ° C (per a interruptors de la sèrie AE1000 - de +5 a + 40 ° C);

• humitat relativa de l'ambient no més del 90% a 20 ° C i no més del 50% a 40 ° C;

• medi ambient: no explosiu, que no conté pols (inclòs conductor) en una quantitat que pertorbi el funcionament de l'interruptor, i gasos i vapors corrosius en concentracions que destrueixen metalls i aïllament;

• lloc d'instal·lació de l'interruptor: protegit de l'aigua, l'oli, l'emulsió, etc.;

• manca d'exposició directa a la radiació solar i radioactiva;

• manca de cops forts (cops) i forts sacsejades; Es permet la vibració dels punts de muntatge dels interruptors amb una freqüència de fins a 100 Hz amb una acceleració de no més de 0,7 g.

Els grups de condicions de funcionament dels productes elèctrics pel que fa a l'impacte dels factors mecànics de l'entorn extern estan determinats per GOST 17516.1-90. Segons les dades del catàleg, els interruptors estan dissenyats per funcionar en els grups Ml, M2, MZ, M4, Mb, M9, M19, M25.

Pel que fa a la seguretat, els interruptors automàtics compleixen amb GOST 12.2.007.0-75 i GOST 12.2.007.6-75, els requisits de les «Normes per a instal·lacions elèctriques» i garanteixen les condicions de funcionament determinades per les «Normes per al funcionament tècnic de les instal·lacions» per l'usuari «i» Normes de seguretat per al funcionament de les instal·lacions elèctriques per part de l'usuari «, aprovades pel Servei Estatal de Supervisió d'Energia el 21/12/94. Pel que fa a la protecció contra corrents de fuga, els interruptors automàtics compleixen els requisits de GOST 12.1. 038-82.

El treball no laboral (emmagatzematge i transport durant les pauses laborals) s'ajusta a GOST 15543-70 i GOST 15150-69.

Llegiu també sobre aquest tema: Interruptor de circuit, interruptor de circuit, RCD: quina és la diferència?