Bel-cable.ru

Блог инженера Электрика
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Разновидности бытовых и промышленных электрических выключателей

Разновидности бытовых и промышленных электрических выключателей

Бытовые и промышленные выключатели

Бытовой выключатель представляет собой двухпозиционный коммутационный прибор с разомкнутыми контактами в нормальном положении. Применяется он в электрических сетях напряжением до 1 тыс. вольт, не предназначен для отключения токов короткого замыкания, и в нем не предусмотрены устройства для гашения электрической дуги. Выпускаются эти аппараты как для внутренней установки в стену, так и для наружной.

Виды выключателей постоянного тока

Задача автоматического выключателя обеспечить защиту проводов и кабелей от перегрева, способного вызвать их разрушение или пожар. Причинами перегрева могут быть длительные перегрузки или значительные токи короткого замыкания. Для предотвращения перегрева проводов используют хорошо испытанное решение — автоматический выключатель, содержащий тепловой и электромагнитный расцепители.

Автоматический выключатель обеспечивает также выполнение функций отключения, разделения электрических цепей и управления.

Выбор автоматического выключателя, начинается с изучения параметров сети, в которой он будет установлен. Выбор зависит от напряжения сети, установленной мощности, режима нейтрали, частоты, характеристик тока короткого замыкания.

Процедура расчёта

1. Расчёт рабочего тока

Максимальный рабочий ток электроустановки определяется по характеристикам потребителей (см. Потребляемая мощность бытовых электроприборов).

2. Защита от перегрузок

Значение номинального тока автоматического выключателя выбирается в зависимости от сечения проводников, которые он защищает.

Расчёт допустимых токов в проводах и кабелях, а также их сечений производится из условия защиты от перегрузок. По значению рабочего тока определяется номинальный ток автоматического выключателя.

Исходя из полученного таким образом значения номинального тока и различных условий прокладки кабеля, его типа и различных факторов коррекции: температуры, расстояния между проводами (кабелями) и их количества, расстояния между кабельными каналами, сопротивления почвы, определяют сечение проводников.

Для автоматических выключателей должно соблюдаться неравенство :

Iн ≤ Iпр

где : — номинальный ток автоматического выключателя.

Iпр — допустимый ток в проводнике сечением в зависимости от условий его прокладки.

3. Защита от коротких замыканий

Расчёт максимального тока короткого замыкания в электрическом щитке — Iкз. Этот расчёт используется для выбора защитного устройства по отключающей способности.

4. Оценка особых факторов возникающих в электроустановке

Читайте так же:
Выключатель конечный с двумя

Некоторые факторы влияют на выбор типа автоматического выключателя, такие как бросок тока в цепи при включении трансформатора, двигателя или другой нагрузки, обладающей значительной индуктивностью.

Категории использования

Категория использования автоматического выключателя определяется тем, является ли он специализированным устройством для выполнения селективности в условиях короткого замыкания с автоматическим выключателем, установленным в электрической цепи ниже, за счет специальной временной задержки, или таковым не является.

  1. Категория А — неспециализированные автоматические выключатели; они не предназначены исключительно для селективной работы в условиях короткого замыкания, с автоматическими выключателями, расположенными ниже по цепи. Они не имеют ни задержки срабатывания, ни соответствующего ей параметра по кратковременно допустимому току.
  2. Категория В: специализированные автоматические выключатели, специально предназначенные для селективной работы в условиях короткого замыкания с обычными автоматическими выключателями, установленными в электрической цепи ниже. Такие автоматические выключатели имеют регулируемую временную задержку и для них оговорен параметр кратковременно допустимого тока Icw.

Определение характеристик автоматических выключателей Z, B, C и D.

В электрических сетях низкого напряжения автоматические выключатели характеризуются номиналом, числом полюсов (одно, двух, трех и четырехполюсные), отключающей способностью, а также типом рабочих характеристик Z, B, C или D.

Выбор типа характеристики должен производиться с учетом :

  • возможных бросков тока в электроприемниках, чтобы избежать ложных отключений,
  • ограничения тока короткого замыкания в конце линии (то есть Iкз мин), чтобы гарантировать отключение.

В соответствии со стандартом NF EN 60-898 (NF C 61-410) тип характеристики определяется магнитным расцепителем автоматического выключателя, обеспечивающим защиту от короткого замыкания.

  • Характеристика Z — магнитный расцепитель отрегулирован на заводе на значение тока срабатывания от 2,4 до 3,6 Iном.
  • Характеристика В — магнитный расцепитель отрегулирован на заводе на значение тока срабатывания от 3 до 5 Iном.
  • Характеристика С — магнитный расцепитель отрегулирован на заводе на значение тока срабатывания от 5 до 10 Iном.
  • Характеристика D — магнитный расцепитель отрегулирован на заводе на значение тока срабатывания от 10 до 20 Iном.

Характеристики автоматических выключателей Z, B, C и D

В подавляющем большинстве случаев используются автоматические выключатели с характеристикой С.

Тип D с большим порогом срабатывания используется для защиты цепей, в которых бывают значительные пусковые токи при включении. (трансформаторы, двигатели, другие потребители с индуктивной нагрузкой).

Читайте так же:
Автоматические выключатели как подразделяются

Тип Z или В, имеющие небольшой порог срабатывания используются при ограниченных токах короткого замыкания в конце линии (если защищается линия большой длины).

Ограничивающая способность автоматических выключателей.

Определение: Это способность автоматического выключателя пропускать при коротком замыкании только незначительную часть тока. Ограничение тока короткого замыкания по времени и по амплитуде позволяет исключить разрушительные электродинамические воздействия и уменьшить тепловые эффекты в электрической установке.

Принцип работы: Уменьшение амплитуды и времени прохождения тока обеспечивается за счет :

  • очень быстрого размыкания контакта;
  • ускоренного развития дуги, напряжение которой превышает напряжение питающей сети и направлено встречно.

Преимущества ограничения:

  • Уменьшение габаритов защитного устройства;
  • Снижение цены защитного устройства;
  • Уменьшение электромагнитных, электродинамических, механических, тепловых эффектов.

Классы ограничения автоматических выключателей

Классы ограничения автоматических выключателей:

  • Класс 1: без ограничения теплового напряжения
  • Класс 2: тепловое напряжение ограничено на уровне 160 000 А2 с максимум
  • Класс 3: тепловое напряжение ограничено значением 55 000 А2 с максимум.

Отключающая способность может быть 4500, 6000 и 10000 А. Автоматы с ОС 4500 А в странах Евросоюза запрещены к применению.

Тип автоматического выключателя в зависимости от режима нейтрали

В схеме ТТ:

  • однополюсный с нулем (Ph + N) или двухполюсный
  • трехполюсный с нейтралью (3Ph + N) или четырехполюсный

В схеме IT:

  • двухполюсный
  • четырехполюсный

В схеме ТN:

  • TNC — однополюсный или трехполюсный
  • TNS — однополюсный с нулем или двухполюсный трехполюсный с нейтралью или четырехполюсный

Для любого режима, если нейтраль не разведена, следует использовать трехполюсные устройства.

В режиме нейтрали ТТ или TNS, автоматические выключатели однополюсный с нулем или трехполюсный с нейтралью позволяют обеспечить полное отключение электроприборов от питающей сети. Однако, если функция полного отключения реализована в этой же цепи выше при помощи двух или четырехполюсного выключателя, то можно использовать однополюсные (трехполюсные) автоматические выключатели.

Изменение параметров автоматических выключателей в зависимости от условий окружающей среды

В зависимости от температуры.

Автоматический выключатель отрегулирован для работы при номинальном токе и температуре окружающей среды:

  • + 30° для модульных автоматических выключателей;
  • + 40° для автоматических выключателей в литом корпусе.
Читайте так же:
Автоматический выключатель с32 двухполюсной

В случае, когда температура окружающей среды превышает базовые величины, определенные в стандарте, следует уменьшить величину тока, чтобы избежать ложных срабатываний.

В зависимости от частоты.

Параметры устройств приводятся для частоты питающей сети 50/60 Гц.

При частоте 400 Гц, должны применяться коэффициенты коррекции:

  • для порога срабатывания магнитного расцепителя модульных автоматических выключателей,
  • для порога как теплового так и магнитного расцепителей автоматических выключателей в литом корпусе.

Работа автоматического выключателя на постоянном токе требует выполнения целого ряда предосторожностей.

В зависимости от числа устройств расположенных рядом.

Когда несколько аппаратов расположены рядом и работают одновременно при номинальной нагрузке, удаление тепла от каждого полюса ограничено. В результате повышения температуры происходят непредусмотренные отключения автоматических выключателей. Для предотвращения этого явления следует учитывать поправочные коэффициенты для номинальных токов.

Поправочные коэффициенты для номинального тока в зависимости от числа рядом расположенных аппаратов

В случае установки теплоизолирующих разделительных перегородок, поправочные коэффициенты можно не учитывать.

Рубильник

Коммутационные аппараты до 1000 В

Контроль фреймворка это можно сделать вручную или посредством бесконтактного реагирования на изменения в окружающей среде. Самый простой вариант механического типа — выключатель. Его управление осуществляется вручную.

Устройство предназначено для коммутации в электрических цепях с напряжением не более 660 В. В продаже имеются блоки одно-, двух- и трехполюсного типа. С помощью переключателя цепь отключается под напряжением или без него. Известный в нашей стране производитель представленного оборудования — Курский завод электрооборудования.

Выключатели могут быть бытовыми или промышленными. Первая категория предназначена для приложений низкого напряжения, а вторая — для приложений высокого напряжения. Это оборудование востребовано и применяется практически повсеместно.

Виды устройств

Устройства защиты подразделяются на предохранители и автоматические устройства. Как правило, их устанавливают на вводе в электроустановку. Электроустановкой называют всю систему электропроводки, выключатели, розетки, электроприборы и оборудование, находящиеся в пределах одного здания или хозяйственного объекта.

Согласно ГОСТ19431-84 электроустановкой называют энергоустановку, предназначенную для производства или преобразования, передачи, распределения или потребления электрической энергии.

Предохранители, как правило, представляют собой плавкие вставки. Они чаще выполнены в керамическом корпусе, в котором смонтирован легкоплавкий проводник. Как известно из школьной физики, температура проводника прямо пропорциональна произведению квадрата силы тока и сопротивления проводника. Поэтому, например, при увеличении тока втрое, электрический проводник нагревается в девять раз сильнее.

Читайте так же:
Концевой выключатель двери автомобиля что это

Материал и сечение плавкой вставки в предохранителе подобраны таким образом, чтобы не допустить возникновения в сети больших токов, способных вызвать разрушения проводки или выхода из строя электрических приборов. Образно говоря, плавкая вставка расплавится раньше, чем любой из проводов в электроустановке.

Предохранители широко использовали в качестве защитных устройств почти до конца прошлого века. Но в некоторых случаях, в электрических сетях с большим напряжением, применяют их и сейчас. Однако время отключения сети плавкими предохранителями достаточно велико и не всегда гарантирована защита электроустановки. К тому же, после срабатывания предохранители приходится заменять на новые.

Влияние электрической дуги на контакты автоматических выключателей

Наиболее ответственной частью токоведущей цепи автоматических выключателей являются контакты. При номинальных токах до 200 А в автоматических выключателях применяется одна пара контактов, которые для увеличения дугостойкости могут быть облицованы металлокерамикой.

Большие номинальные токи требуют применения в автоматических выключателях двухступенчатого контакта типа перекатывающегося моста или пары основных и дугогасительных контактов. Основные контакты автоматических выключателей облицовываются либо серебром, либо металлокерамикой (серебро, никель, графит). Дугогасительный неподвижный контакт покрывается металлокерамикой СВ-50 (серебро, вольфрам), подвижный СН-29ГЗ. В автоматичекских выключателях применяется металлокерамика и других марок.

В автоматических выключатлелях на большие номинальные токи применяется включение нескольких параллельных пар основных контактов.

В быстродействующих автоматических выключателях с целью уменьшения собственного времени применяются исключительно торцевые контакты, имеющие малый провал. Контакты изготавливаются из меди и поверхности касания подвергаются серебрению. В связи с ростом номинального тока и относительно высоким сопротивлением контактов автоматических выключателей, в настоящее время, проводятся работы по искусственному охлаждению контактов с помощью жидкости. Такое решение задачи позволяет сохранить малую массу и быстродействие автоматического выключателя и увеличить длительный ток с 2500 до 10 000 А.

Выводы: постоянный или переменный ток

Несмотря на все преимущества постоянного тока, значительная сложность, вызванная преобразованием больших мощностей, главным образом сказывается сложность повышения и понижения постоянного напряжения, сводит на нет указанные выше преимущества. Поэтому, до тех пор, пока не будут разработаны полупроводниковые ключи огромной мощности и соответствующие преобразователи на их основе, переменный ток остается вне конкуренции. К тому же сейчас уже применяются четырехквадрантные преобразователи или активные выпрямители, позволяющие скомпенсировать реактивную составляющую нагрузки, что позволяет получить коэффициент мощности, равный почти единице. Благодаря чему исключается потребление реактивной мощности.

Читайте так же:
Бмв для включения вакуумного выключателя

Как вы видите, однозначного ответа на вопрос, какой ток лучше: постоянный или переменный, не существует. Следует сравнивать все преимущества и недостатки для конкретного случая.

Подключение прибора к электрической сети

Как подключить пакетный выключатель? Современные модели приборов имеют компактные размеры, которые позволяют установить его в электрический щиток. Монтирование прибора будет осуществляться при помощи специальных саморезов.

На схеме представлено подключение устройства к однофазному счетчику. От него отходят провода: фаза и ноль. Здесь необходимо использовать специальные клемы и подключить эти провода. Боле усовершенствованные модели счетчиков имеют другие цветовые обозначения, поэтому необходимо быть особо аккуратными.

Для каждого типа электрической сети разработаны определенные схемы подключения пакетного выключателя. Здесь важно соблюдать строгую очередность действий. Если перед нами трехфазная электросеть, то все провода подключают в зависимости от полярности.

Другую сторону прибора начинают фиксировать с провода нагрузки с соблюдением диаметральной противоположности. Здесь выключатель оснащен двумя положениями, в которых фазы разъединены или замкнуты.

Для трехфазной сети применяют только два контакта из имеющихся трех. Установка пакетного выключателя происходит немного проще. Это количество используют для однофазных линий электропроводки. Здесь выполняют подсоединение фазы и нуля к соответствующим разъемам. В процессе фиксации необходимо правильно закрепить контакты с электрической сетью. Устройство будет работать только при включении и выключении прибора.

Если имеется заземление внутри корпуса, то выполняют заземление или зануление контакта при помощи отдельного провода, который не является рабочим контактом. Довольно часто прибор помещают в распределительный электрический щит на специальную рейку. В процессе фиксации необходимо сделать надежное крепление всех элементов. Правильный монтаж оборудования, является гарантией вашей безопасности.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector