Izbira odklopnika: vrste in značilnosti električnih odklopnikov

Zagotovo se nas je marsikdo spraševal, zakaj so odklopniki tako hitro zamenjali zastarele varovalke iz električnih tokokrogov? Dejavnost njihovega izvajanja je utemeljena s številnimi zelo prepričljivimi argumenti, vključno z možnostjo nakupa tovrstne zaščite, ki se idealno ujema s časovno-aktualnimi podatki posameznih vrst električne opreme.

Dvomite, kateri stroj potrebujete in ne veste, kako ga pravilno izbrati? Pomagali vam bomo najti pravo rešitev - članek obravnava razvrstitev teh naprav. Kot tudi pomembne lastnosti, na katere morate biti zelo pozorni pri izbiri odklopnika.

Da bi vam olajšali razumevanje strojev, je gradivo članka dopolnjeno z vizualnimi fotografijami in uporabnimi video priporočili strokovnjakov.

Razvrstitev odklopnikov

Stroj skoraj v trenutku prekine povezavo, ki mu je zaupana, kar odpravlja poškodbe napeljave in opreme, ki se napaja iz omrežja. Po končani zaustavitvi lahko vejo takoj ponovno zaženete brez zamenjave varnostne naprave.

Običajno odklopniki izbran glede na štiri ključne parametre - nazivna prekinitvena zmogljivost, število polov, časovno-tokovna karakteristika, nazivni delovni tok.

Glede na nazivno prekinitveno zmogljivost

Ta značilnost označuje dovoljeni tok kratkega stika (SC), pri katerem se bo stikalo sprožilo in z odpiranjem tokokroga izklopilo napeljavo in naprave, povezane z njim.

Glede na ta parameter obstajajo tri vrste strojev - 4,5 kA, 6 kA, 10 kA.

1. Avtomati za 4,5 kA (4500 A) običajno se uporablja za preprečevanje poškodb električnih vodov zasebnih stanovanjskih posesti. Upor ožičenja od podpostaje do kratkega stika je približno 0,05 Ohm, kar daje največji tok približno 500 A.
2. 6 kA (6000 A) naprave Uporabljajo se za zaščito pred kratkim stikom v stanovanjskem sektorju in na javnih mestih, kjer lahko upornost linije doseže 0,04 Ohm, kar poveča verjetnost kratkega stika do 5,5 kA.
3. Stikala 10 kA (10000 A) uporablja se za zaščito industrijskih električnih inštalacij. Tokovi do 10.000 A se lahko pojavijo v kratkem električnem tokokrogu v bližini transformatorske postaje.

Preden izberete optimalno modifikacijo odklopnika, je pomembno razumeti, ali so možni tokovi kratkega stika, ki presegajo 4,5 kA ali 6 kA?

Nazivna prekinitvena zmogljivost je navedena v dokumentaciji za stikalo in na ohišju v obliki kode - 4500A, 600A, 10000A ali 4,5kA, 6kA, 10kA. Na sprednji strani naprave so podatki o proizvajalcu, modelu, nazivni napetosti, sestavljeni iz časovno-tokovnih karakteristik, delovnega toka

Stroj se izklopi, ko so določene vrednosti v kratkem stiku. Najpogosteje se za domače potrebe uporabljajo stikala modifikacije 6000 A.

Modeli 4500 A se praktično ne uporabljajo za zaščito sodobnih električnih omrežij, v nekaterih državah pa je njihova uporaba prepovedana.

Če vas zanima, kako pravilno pretvoriti ampere v vate, priporočamo, da se seznanite s predstavljenim gradivom v naslednjem članku.

Ko se kratek stik samodejno registrira, izklop izvede elektromagnetna tuljava (situacija A). Ko so nazivni tokovi preseženi, se omrežje odpre z bimetalno ploščo (situacija B)

Naloga odklopnika je zaščititi ožičenje (ne opreme in uporabnikov) pred kratkimi stiki in taljenjem izolacije, ko tokovi presežejo nazivne vrednosti.

Po številu polov

Ta značilnost označuje največje možno število žic, ki jih je mogoče povezati z AV za zaščito omrežja.

Izklopijo se, ko pride do izrednega dogodka (ko je presežen dovoljeni tok ali presežen nivo krivulje čas-tok).

Ta značilnost označuje največje možno število žic, ki jih je mogoče povezati z AV za zaščito omrežja. Izklopijo se, ko pride do izrednega dogodka (ko je presežen dovoljeni tok ali presežen nivo krivulje čas-tok).

Enopolni odklopniki

Enopolno stikalo je najpreprostejša sprememba stroja. Zasnovan je za zaščito posameznih tokokrogov, kot tudi enofazne, dvofazne, trifazne električne napeljave. Na konstrukcijo stikala je možno priključiti 2 žici - napajalno žico in odhodno žico.

Funkcije naprave tega razreda vključujejo samo zaščito žice pred ognjem. Nevtralnost samega ožičenja je nameščena na ničelnem vodilu, s čimer obide stroj, ozemljitvena žica pa je ločeno povezana v ozemljitvenem vodilu.

Priključitev enopolnega AB je izvedena z enožilno žico, včasih pa se uporabljajo dvožilni kabli. Napajalnik je priključen na vrhu stroja, zaščiteni vod pa na dnu, kar poenostavi namestitev. Namestitev poteka na 18 mm din letev

Enopolni odklopnik ne opravlja funkcije vhodnega odklopnika, saj je, ko je prisiljen izklopiti, fazna črta prekinjena, nevtralni pa je priključen na vir napetosti, kar ne zagotavlja 100% garancije zaščite.

Dvopolni odklopniki

Kadar je potrebno električno napeljavo popolnoma odklopiti od napetosti, se uporabi dvopolni odklopnik.

Uporablja se kot uvod, ko se med kratkim stikom ali izpadom omrežja vsa električna napeljava hkrati izklopi. To omogoča pravočasno izvedbo popravil in posodobitev tokokrogov popolnoma varno.

Dvopolni odklopniki se uporabljajo v primerih, ko je potrebno ločeno stikalo za enofazni električni aparat, na primer grelnik vode, kotel, obdelovalni stroj.

Priključitev dvopolnega odklopnika upošteva električno zaščitno vezje z uporabo 1- ali 2-žilne žice (število žic je odvisno od sheme ožičenja). Montaža se izvede na 36 mm DIN letev

Stroj je povezan z zaščiteno napravo s 4 žicami, od katerih sta dve napajalni (ena je neposredno povezana z omrežjem, druga pa napaja z mostičkom) in dve odhodni žici, ki zahtevata zaščito in lahko biti 1-, 2-, 3-žilni.

Tripolni odklopniki

Za zaščito trifaznega 3- ali 4-žilnega omrežja se uporabljajo tripolni odklopniki. Primerni so za vezavo v zvezdo (srednja žica je nezaščitena, fazne žice pa so priključene na poli) ali trikotnik (z manjkajočo sredinsko žico).

Če pride do nesreče na eni od linij, se druga dva izklopita neodvisno.

Povezava tripolnega AB je izvedena z 1-, 2-, 3-žilnimi žicami. Namestitev zahteva DIN letev širine 54 mm.

Tripolno stikalo služi kot vhodno in skupno stikalo za vse vrste trifaznih bremen. Modifikacija se pogosto uporablja v industriji za zagotavljanje toka električnim motorjem.

Na model je priključenih do 6 žic, od tega so 3 fazne žice trifaznega električnega omrežja. Preostali 3 so zaščiteni. Predstavljajo tri enofazne ali eno trifazno ožičenje.

Štiripolni odklopniki

Za zaščito tri- ali štirifaznega električnega omrežja, na primer močnega motorja, priključenega po principu "zvezde" z odstranjeno ničelno točko, se uporablja štiripolni odklopnik. Uporablja se kot vhodno stikalo za trifazno štirižično omrežje.

Štiripolno stikalo je priključeno z 1-, 2-, 3-, 4-žilno žico, shema je odvisna od vrste povezave, ohišje je nameščeno na DIN letev širine 73 mm

Na ohišje stroja je mogoče priključiti osem žic, od tega so tri fazne žice električnega omrežja (+ ena nevtralna) in štiri odhodne (3 faze + 1 nevtralna).

Enofazni porabniki se napajajo z napetostjo 220 V, ki jo lahko pridobimo tako, da vzamemo eno izmed faz in ničelni vodnik (nevtralno) električnega omrežja. To pomeni, da je v tem primeru poleg treh faz električnega omrežja še en vodnik - nevtralni, zato so za zaščito in preklop takšnega električnega omrežja nameščeni štiripolni odklopniki, ki prekinejo vse štiri vodnike .

Glede na časovno-tokovno karakteristiko

AB ima lahko isti indikator nazivna moč bremena, vendar so lahko značilnosti porabe električne energije naprav drugačne.

Poraba energije je lahko neenakomerna in se razlikuje glede na vrsto in obremenitev, pa tudi glede na to, kdaj je naprava vklopljena, izklopljena ali neprekinjeno deluje.

Nihanja v porabi energije so lahko precejšnja, razpon njihovih sprememb pa širok. To vodi do izklopa stroja zaradi prekoračitve nazivnega toka, kar se šteje za lažno zaustavitev omrežja.

Za odpravo možnosti neustreznega delovanja varovalke pri nenujnih standardnih spremembah (povečanje toka, spreminjanje moči) se uporabljajo odklopniki z določenimi časovno-tokovnimi karakteristikami (TCC).

To vam omogoča delovanje odklopnikov z enakimi tokovnimi parametri s poljubnimi dovoljenimi obremenitvami brez lažnega izklopa.

VTX prikazuje, po katerem času bo stikalo delovalo in kakšni bodo kazalniki razmerja med jakostjo toka in enosmernim tokom stroja v tem primeru.

Značilnosti strojev z značilnostjo B

Stroj z navedeno karakteristiko se izklopi v 5-20 sekundah. Indikator toka je 3-5 nazivnih tokov stroja. Te spremembe se uporabljajo za zaščito tokokrogov, ki napajajo standardne gospodinjske aparate.

Najpogosteje se model uporablja za zaščito ožičenja stanovanj in zasebnih hiš.

Značilnost C - principi delovanja

Stroj z nomenklaturno oznako C se izklopi v 1-10 sekundah pri 5-10 nazivnih tokovih.

Stikala te skupine se uporabljajo na vseh področjih - v vsakdanjem življenju, gradbeništvu, industriji, najbolj pa so iskana na področju električne zaščite stanovanj, hiš in bivalnih prostorov.

Delovanje stikal z karakteristiko D

Stroji razreda D se uporabljajo v industriji in so predstavljeni s tripolnimi in štiripolnimi modifikacijami. Uporabljajo se za zaščito močnih elektromotorjev in raznih 3-faznih naprav.

Odzivni čas AV je 1-10 sekund pri tokovnem večkratniku 10-14, kar omogoča njegovo učinkovito uporabo za zaščito različnih napeljav.

Spodnji del grafa prikazuje večkratnik vrednosti nazivnega toka, navpična črta pa čas izklopa. Za karakteristiko B se izklop zgodi, ko efektivni tok preseže nazivni tok za 3-5-krat, za C - 5-10-krat, za D - 10-14-krat

Zmogljivi industrijski motorji delujejo izključno z motorji z D karakteristiko.

Morda vas bo zanimalo tudi branje označevanje odklopnikov v našem drugem članku.

Glede na nazivni delovni tok

Skupno je 12 modifikacij strojev, ki se razlikujejo nazivni delovni tok – 1A, 2A, 3A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A.Parameter je odgovoren za hitrost delovanja stroja, ko efektivni tok presega nazivno vrednost.

Tabela prikazuje največjo moč vsake modifikacije stroja glede na povezovalni diagram in omrežno napetost. Največja moč odklopnika se pojavi, ko je obremenitev priključena v trikotniku

Izbira stikala glede na navedeno karakteristiko se izvede ob upoštevanju moči električne napeljave, dovoljenega toka, ki ga ožičenje lahko prenese v normalnem načinu. Če trenutna vrednost ni znana, se določi s formulami, ki uporabljajo podatke o prerezu žice, njenem materialu in načinu namestitve.

Avtomatski stroji 1A, 2A, 3A se uporabljajo za zaščito tokokrogov z nizkimi tokovi. Primerni so za oskrbo z električno energijo manjšega števila naprav, na primer svetilke ali lestenec, hladilnika z nizko močjo in drugih naprav, katerih skupna moč ne presega zmogljivosti stroja.

Stikalo 3A se učinkovito uporablja v industriji, če je priključeno trifazno v trikotnik.

S stikali 6A, 10A, 16A se lahko napajajo posamezni električni tokokrogi, majhne sobe ali stanovanja.

Ti modeli se uporabljajo v industriji, uporabljajo se za napajanje elektromotorjev, solenoidov, grelnikov in avtomatskih varilnih strojev, povezanih z ločeno linijo.

Tri- in štiripolna 16A odklopnika se uporabljajo kot vhodna odklopnika za trifazno napajalno vezje. V proizvodnji imajo prednost naprave z D-krivuljo.

Odklopniki 20A, 25A, 32A se uporabljajo za zaščito ožičenja sodobnih stanovanj, sposobni so zagotoviti električno energijo za pralne stroje, grelnike, električne sušilnike in drugo visoko zmogljivo opremo.Model 25A se uporablja kot uvodni stroj.

Stikala 40A, 50A, 63A spadajo v razred visokozmogljivih naprav. Uporabljajo se za oskrbo z električno energijo visoko zmogljive opreme v vsakdanjem življenju, industriji in gradbeništvu.

Izbira in izračun odklopnikov

Če poznate značilnosti AB, lahko ugotovite, kateri stroj je primeren za določen namen. Toda preden izberete optimalen model, je treba narediti nekaj izračunov, s katerimi lahko natančno določite parametre želene naprave.

Korak #1 - določitev moči stroja

Pri izbiri stroja je pomembno upoštevati skupno moč priključenih naprav.

Na primer, potrebujete avtomatski stroj za priključitev kuhinjskih aparatov na napajanje. Recimo, da bodo v vtičnico priključeni aparat za kavo (1000 W), hladilnik (500 W), pečica (2000 W), mikrovalovna pečica (2000 W) in električni kotliček (1000 W). Skupna moč bo enaka 1000+500+2000+2000+1000=6500 (W) ali 6,5 kV.

Tabela prikazuje nazivno moč nekaterih gospodinjskih aparatov, ki so potrebni za delovanje. V skladu z regulativnimi podatki je izbran presek napajalne žice za njihovo napajanje in odklopnik za zaščito ožičenja.

Če pogledate tabelo odklopnikov po priključni moči, upoštevajte, da je standardna napetost ožičenja v domačih razmerah 220 V, potem je enopolni ali dvopolni odklopnik 32A s skupno močjo 7 kW primeren za delovanje.

Upoštevati je treba, da bo morda potrebna večja poraba energije, saj bo med delovanjem morda treba priključiti druge električne naprave, ki prvotno niso bile upoštevane.Za zagotovitev te situacije se pri izračunih skupne porabe uporablja množilni faktor.

Recimo, da je bilo treba z dodajanjem dodatne električne opreme povečati moč za 1,5 kW. Nato morate vzeti koeficient 1,5 in ga pomnožiti z dobljeno izračunano močjo.

Pri izračunih je včasih priporočljivo uporabiti redukcijski faktor. Uporablja se, kadar je hkratna uporaba več naprav nemogoča.

Recimo, da je bila skupna moč ožičenja za kuhinjo 3,1 kW. Takrat je redukcijski faktor 1, saj se upošteva najmanjše število hkrati povezanih naprav.

Če ene od naprav ni mogoče povezati z drugimi, se faktor zmanjšanja vzame manj kot ena.

Korak #2 - izračun nazivne moči stroja

Nazivna moč je moč, pri kateri se ožičenje ne izklopi.

Izračuna se po formuli:

M = N * CT * cos(φ),

Kje

• M – moč (Watt);
• n – omrežna napetost (V);
• ST – moč toka, ki lahko prehaja skozi stroj (ampere);
• cos(φ) – vrednost kosinusa kota, ki vzame vrednost kota premika med fazami in napetostjo.

Vrednost kosinusa je običajno enaka 1, saj med fazami toka in napetosti praktično ni premika.

Iz formule izrazimo ST:

CT=M/N,

Moč smo že določili, omrežna napetost pa je običajno 220 voltov.

Če je skupna moč 3,1 kW, potem:

CT = 3100/220 = 14.

Nastali tok bo 14 A.

Za izračune s trifazno obremenitvijo se uporablja ista formula, vendar se upoštevajo kotni premiki, ki lahko dosežejo velike vrednosti. Običajno so navedeni na povezani opremi.

3. korak - Izračunajte nazivni tok

Nazivni tok lahko izračunate z uporabo dokumentacije o ožičenju, če pa ni na voljo, se določi na podlagi značilnosti vodnika.

Za izračune so potrebni naslednji podatki:

• kvadrat prerez vodnika;
• material, uporabljen za jedra (baker ali aluminij);
• način polaganja.

V domačih razmerah je ožičenje običajno nameščeno v steni.

Za izračun površine prečnega prereza boste potrebovali mikrometer ali kaliber. Izmeriti je treba samo prevodno jedro, ne pa žice in izolacije

Po potrebnih meritvah izračunamo površino prečnega prereza:

S = 0,785 * D * D,

Kje

• D je premer prevodnika (mm);
• S — površina prečnega prereza prevodnika (mm²).

Nato uporabimo spodnjo tabelo.

Z določitvijo materiala, iz katerega so izdelana jedra prevodnikov, in izračunom površine prečnega prereza lahko določite indikatorje toka in moči, ki jih lahko vzdrži električna napeljava. Navedeni podatki za ožičenje, skrito v steni

Ob upoštevanju pridobljenih podatkov izberemo delovni tok stroja in njegovo nominalno vrednost. Biti mora enak ali manjši od delovnega toka. V nekaterih primerih je dovoljeno uporabljati stroje z nazivno močjo, ki presega efektivni tok ožičenja.

Korak #4 - določitev časovno-tokovne karakteristike

Za pravilno določitev VTX je treba upoštevati zagonske tokove priključenih bremen.

Potrebne podatke najdete v spodnji tabeli.

V tabeli so prikazane nekatere vrste električnih naprav, pa tudi večkratnost zagonskega toka in trajanje impulza v sekundah

Glede na tabelo lahko določite jakost toka (v amperih), ko je naprava vklopljena, pa tudi obdobje, po katerem se bo ponovno pojavil največji tok.

Na primer, če vzamete električni mlinček za meso z močjo 1,5 kW, izračunajte delovni tok zanj iz tabel (to bo 6,81 A) in ob upoštevanju večkratnika zagonskega toka (do 7-krat) , dobimo trenutno vrednost 6,81*7=48 (A).

Tok te jakosti teče v intervalih 1-3 sekund. Ob upoštevanju grafov VTK za razred B lahko vidite, da se bo v primeru preobremenitve odklopnik sprožil v prvih sekundah po zagonu mlinčka za meso.

Očitno je, da množica te naprave ustreza razredu C, zato je treba za zagotovitev delovanja električnega mlinčka za meso uporabiti avtomatski stroj s karakteristiko C.

Za domače potrebe se običajno uporabljajo stikala, ki ustrezajo karakteristikama B in C. V industriji se za opremo z velikimi večkratnimi tokovi (motorji, napajalniki itd.) Ustvari tok do 10-krat, zato je priporočljivo uporabiti D-modifikacije naprave.

Vendar je treba upoštevati moč takšnih naprav, pa tudi trajanje zagonskega toka.

Avtonomna avtomatska stikala se od običajnih razlikujejo po tem, da so nameščena v ločenih razdelilnih ploščah.

Funkcije naprave vključujejo zaščito tokokroga pred nepričakovanimi prenapetostmi in izpadi električne energije v celotnem ali določenem delu omrežja.

Zaključki in uporaben video na to temo

Izbira AV glede na trenutno karakteristiko in primer izračuna toka sta obravnavana v naslednjem videu:

Izračun nazivnega toka AV je prikazan v naslednjem videu:

Stroji so nameščeni na vhodu hiše ali stanovanja. Nahajajo se v trpežne plastične škatle. Prisotnost AV v domačem električnem tokokrogu je zagotovilo varnosti. Naprave omogočajo pravočasen izklop daljnovoda, če parametri omrežja presežejo določen prag.

Ob upoštevanju glavnih značilnosti odklopnikov in pravilnih izračunov lahko naredite pravo izbiro te naprave in njegovo namestitev.

Če imate znanje ali izkušnje z izvajanjem električnih del, jih delite z našimi bralci. Pustite svoje komentarje o izbiri odklopnika in niansah njegove namestitve v spodnjih komentarjih.