Jak funguje tepelné vypínání jističe?

Automatické spínače (vypínače, jističe) jsou elektrická spínací zařízení určená k vedení proudového proudu v normálních režimech a k automatické ochraně elektrických sítí a zařízení před nouzovými režimy (zkratové proudy, přetěžovací proudy, snížení nebo zánik napětí, změny směru proudu, změny směru proudění, změny směru proudění atd.). výskyt magnetických polí výkonných generátorů v nouzových podmínkách apod.), dále pro nepříliš časté spínání jmenovitých proudů (6-30x denně).

Díky své jednoduchosti, pohodlí, bezpečnosti údržby a spolehlivosti ochrany proti zkratovým proudům jsou tato zařízení široce používána v elektrických instalacích nízkého a vysokého výkonu.

Automatické spínače se řadí mezi ručně ovládaná spínací zařízení, ale mnoho typů má elektromagnetický nebo elektromotorický pohon, který umožňuje jejich ovládání na dálku.

Automatické stroje se obvykle vypínají ručně (pohonem nebo na dálku) a v případě narušení normálního provozního režimu (vznik nadproudů nebo snížení napětí) – automaticky. Kromě toho je každý stroj vybaven uvolněním maximálního napětí a u některých typů uvolněním minimálního napětí.

Podle ochranných funkcí, které plní, se jističe dělí na jističe: nadproudové, podpěťové a zpětné napájení.

Nadproudové jističe se používají k automatickému otevření elektrického obvodu, když v něm dojde ke zkratovým proudům a přetížení nad stanovený limit. Nahrazují spínač a pojistku a poskytují spolehlivější a selektivnější ochranu v abnormálních podmínkách.

Pokud se podmínky prostředí liší od normálních (vlhkost vzduchu je nad 85 % a obsahuje nečistoty škodlivých par), pak by měly být jističe umístěny v krabicích a skříních odolných proti prachu a vlhkosti.

Automatické spínače se dělí na:

• instalační jističe mají ochranný izolační (plastový) obal a lze je instalovat na veřejně přístupná místa;

• univerzální – nemají takové pouzdro a jsou určeny pro instalaci do rozvaděčů;

• rychle působící (skutečná doba odezvy nepřesahuje 5 ms);

• pomalu působící (od 10 do 100 ms);

Rychlost činnosti je zajištěna samotným principem činnosti (polarizované elektromagnetické nebo indukčně-dynamické principy atd.), jakož i podmínkami pro rychlé uhašení elektrického oblouku. Podobný princip se používá u jističů omezujících proud;

• selektivní s nastavitelnou dobou odezvy v zóně zkratových proudů;

• zpětné proudové jističe, které se spouštějí pouze při změně směru proudu v chráněném obvodu;

• Polarizované jističe vypínají obvod pouze při zvýšení proudu v propustném směru, nepolarizované jističe vypínají obvod v libovolném směru proudu.

Konstrukční vlastnosti a princip činnosti stroje jsou určeny jeho účelem a rozsahem použití.

Stroj lze zapínat a vypínat ručně, elektromotorem nebo elektromagnetickým pohonem.

Ruční pohon se používá při jmenovitých proudech do 1000 A a poskytuje garantovanou maximální spínací kapacitu bez ohledu na rychlost pohybu spínací rukojeti (obsluha musí provést spínací operaci rozhodně: po spuštění ji doveďte až do konce).

Elektromagnetické a elektromotorické pohony jsou napájeny napěťovými zdroji. Řídicí obvod pohonu musí mít ochranu proti opětovnému zapnutí na zkrat a proces zapínání stroje na maximální zkratové proudy se musí zastavit při napájecím napětí 85 – 110 % jmenovitého.

V případě přetížení a zkratových proudů se jistič vypne bez ohledu na to, zda je ovládací páka držena v zapnuté poloze.

Důležitou součástí stroje je spoušť, která ovládá zadaný parametr chráněného obvodu a působí na vybavovací zařízení, které stroj vypíná. Uvolnění navíc umožňuje vzdálené vypnutí stroje. Nejpoužívanější typy vydání jsou:

• elektromagnetické pro ochranu proti zkratovým proudům;

• tepelná ochrana proti přetížení;

• kombinovaný;

• polovodičový, s velkou stabilitou parametrů odezvy a snadnou konfigurací.

Pro spínání obvodu bez proudu nebo pro vzácné spínání jmenovitého proudu lze použít automatické jističe bez spouští.

Průmyslově vyráběné řady jističů jsou určeny pro použití v různých klimatických zónách, umístění v místech s různými provozními podmínkami, pro práci v podmínkách různého mechanického namáhání a výbušnosti prostředí a mají různé stupně ochrany před dotykem a před vnější vlivy.

Informace o konkrétních typech zařízení, jejich typech a velikostech jsou uvedeny v regulačních a technických dokumentech. Takovým dokumentem jsou zpravidla technické podmínky (TU) závodu. V některých případech je za účelem sjednocení u výrobků, které jsou široce používány a vyráběny několika podniky, úroveň dokumentu zvýšena (někdy až na úroveň státní normy).

Jističe se skládají z následujících hlavních součástí:

• kontaktní systém;

• systém zhášení oblouku;

• vydání;

• kontrolní mechanismus;

• mechanismus volného uvolnění.

Kontaktní systém se skládá z pevných kontaktů upevněných v pouzdře a pohyblivých kontaktů otočně namontovaných na ose páky ovládacího mechanismu a obvykle zajišťuje jediné přerušení obvodu.

V každém pólu spínače je instalováno zhášecí zařízení oblouku, které je navrženo tak, aby lokalizovalo elektrický oblouk v omezeném objemu. Jedná se o zhášecí komoru s deiontovou mřížkou z ocelových plátů. Mohou být také upraveny lapače jisker ve formě vláknitých desek.

Mechanismus volného uvolnění je sklopný 3 nebo 4 barový mechanismus, který zajišťuje uvolnění a odpojení kontaktního systému v automatickém i manuálním provozu.

Elektromagnetická nadproudová spoušť, což je elektromagnet s kotvou, zajišťuje automatické vypnutí jističe při zkratových proudech překračujících nastavení proudu. Elektromagnetické proudové spouště s hydraulickým zpožďovacím zařízením mají inverzní proudové časové zpoždění pro ochranu před přetížením.

Spouštěč tepelného přetížení je termobimetalová deska. Při přetěžovacích proudech deformace a síly této desky zajistí automatické vypnutí jističe. Časová prodleva se snižuje s rostoucím proudem.

Polovodičové spouště se skládají z měřicího prvku, bloku polovodičových relé a výstupního elektromagnetu, který působí na volný spouštěcí mechanismus stroje. Jako měřicí prvek se používá proudový transformátor (AC) nebo magnetický zesilovač tlumivky (DC).

Polovodičová proudová spoušť umožňuje nastavení následujících parametrů:

• jmenovitý proud spouště;

• nastavení provozního proudu v zóně zkratových proudů (mezní proud);

• nastavení doby odezvy v zóně přetížení proudu;

• nastavení doby odezvy v zóně zkratových proudů (pro selektivní spínače).

Mnoho strojů používá kombinované spouště, které používají tepelné prvky k ochraně proti přetížovacím proudům a elektromagnetické prvky k ochraně proti zkratovým proudům bez časového zpoždění (cutoff).

Přepínač má také další montážní jednotky, které jsou zabudovány do přepínače nebo k němu externě připojeny. Mohou to být nezávislé, nulové a minimální spouště, volné a pomocné kontakty, ruční a elektromagnetické dálkové pohony, automatická signalizace vypnutí, zařízení pro zablokování jističe v poloze „vypnuto“.

Nezávislá spoušť je elektromagnet napájený z externího zdroje napětí. Minimální a nulové uvolnění lze provést s časovým zpožděním nebo bez něj. Pomocí nezávislého nebo minimálního uvolnění je možné stroj na dálku vypnout.

Automatické spínače jsou k dispozici ve verzích s různým stupněm ochrany před dotyky a vnějšími vlivy (IPOO, IP20, IP30, IP54). V tomto případě může být stupeň ochrany svorek pro připojení vnějších vodičů nižší než stupeň ochrany pláště spínače.

Vypínače jsou vyráběny v 5 klimatických verzích a 5 kategoriích umístění, které jsou kódovány písmeny U, UHL, T, M, OM a čísly 1,2,3,4,5.

Spínače jsou navrženy pro nepřetržitý provoz za následujících podmínek:

• instalace v nadmořské výšce nejvýše 1000 m nad mořem (spínače řady AP50 a AE1000 – v nadmořské výšce nejvýše 2000 m nad mořem);

• teplota okolního vzduchu od – 40 (bez rosení a mrazu) do +40°C (pro spínače řady AE1000 – od +5 do +40°C);

• relativní vlhkost okolí ne více než 90 % při 20 °C a ne více než 50 % při 40 °C;

• prostředí – nevýbušné, neobsahující prach (včetně vodivého prachu) v množství, které narušuje činnost spínače, a agresivní plyny a páry v koncentracích, které ničí kovy a izolace;

• místo instalace spínače je chráněno před vodou, olejem, emulzí atd.;

• nedostatek přímého vystavení slunečnímu a radioaktivnímu záření;

• nepřítomnost ostrých otřesů (nárazů) a silného otřesu; Vibrace upevňovacích bodů spínačů jsou povoleny s frekvencí až 100 Hz se zrychlením nejvýše 0,7 g.

Skupiny provozních podmínek pro elektrické výrobky týkající se vlivu mechanických faktorů prostředí jsou definovány GOST 17516.1-90. V souladu s katalogovými údaji jsou jističe určeny pro provoz ve skupinách Ml, M2, MZ, M4, Mb, M9, M19, M25.

Z hlediska bezpečnosti vyhovují jističe GOST 12.2.007.0-75 a GOST 12.2.007.6-75, požadavky „Pravidel pro elektrické instalace“ a poskytují provozní podmínky stanovené „Pravidly pro technický provoz instalací spotřebitel“ a „Bezpečnostní pravidla pro provoz elektrických zařízení spotřebitelem“, schválená Gosenergonadzor dne 21.12.94. prosince 12.1.038. části ochrany proti svodovým proudům, jističe splňují požadavky GOST 82-XNUMX.

Provoz v mimopracovním stavu (skladování a přeprava během přestávek v práci) odpovídá GOST 15543-70 a GOST 15150-69.

Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře