Devre kesiciler

Tanım: (Devre kesicinin bu tanımı GOST R 50030.2'dedir.)

Otomatik anahtar (anahtar veya alegorik olarak otomatik olarak kısaltılır) - mekanik anahtarlama cihazı açmanıza, atlamanıza ve kapatmanıza olanak tanır elektrik akımı normal koşullar altında; Belirli bir süre boyunca elektrik enerjisini açın ve iletin ve belirli anormal devre koşulları altında bir devrenin bağlantısını kesin.

Amaç:

(bir devre kesicinin işlevselliği (uygulaması)

1. Koruma fonksiyonu.

Devre kesici koruma görevi görür elektrik ağları ve kısa devre akımlarından (SC) ve aşırı yükten ve ayrıca kabul edilemez voltaj düşüşlerinden kaynaklanan çeşitli enerji tüketicileri.
Kısa devrelere karşı koruma sağlamak için bir elektromanyetik koruma kullanılabilir (630A ve üzeri anahtarlarda, yarı iletken veya elektronik korumalarda).
Aşırı yük bölgesinde koruma için bir termal koruma kullanılır (630A veya daha yüksek devre kesiciler için bu amaçla yarı iletken veya elektronik korumalar kullanılır).
Kabul edilemez gerilim düşüşlerine karşı koruma sağlamak için bir düşük gerilim bobini veya sıfır voltaj bobini (isteğe bağlı) etkinleştirilir.

2. Kontrol işlevi.

Otomatik anahtarlar, devrenin manuel ve otomatik olarak nadiren operasyonel olarak açılıp kapatılmasına olanak tanır.
Manuel anahtarlama için üretici belirli bir süre için çalışma döngüsü sayısını ayarlar. Çoğu zaman, devre kesicinin amperajı ne kadar yüksek olursa, o kadar az anahtarlama işlemine izin verilir.
Ağı uzaktan kontrol etmek için anahtarın bağımsız bir serbest bırakma ünitesi (ek bir özel seçenek) veya bir elektromanyetik sürücü ile donatılması gerekir.

3. Devre kesicinin rolü.

Yeniden kullanılabilir nesne koruması. Sigorta yalnızca bir kerelik koruma sağlar (daha sonra erimiş parçayı değiştirmeniz veya sigortanın kendisini değiştirmeniz gerekir). Anahtar devrenin kontrolünü gerektirse de, genellikle bu amaçlar için bir anahtar kurulur. Anahtarın kontak grubu sınırlı sayıda anahtarlamayı tolere eder ve anahtarın maliyeti çok daha düşüktür.

Alçak gerilim devre kesicilerin üretildiği düzenleyici belgeler (GOST)

Alçak gerilim tesislerinin üretimini ve test edilmesini normalleştiren standartları listeleyelim. devre kesiciler:
GOST R 50345-99 - ev tipi devre kesiciler için standart (orijinal çeviri) uluslararası standart IEC 60898).
GOST R 50030.2-99 - endüstriyel devre kesiciler için standart (IEC 60947.2'nin orijinal Rusça çevirisi).
GOST 9098-78, alçak gerilim açık devre kesiciler için düzenleyici bir belgedir (mevcut Birlik standardı).

IEC (İngilizce kısaltma IEK) - Uluslararası Elektroteknik Komisyonu.

Devre kesicilerin sınıflandırılması:

Devre kesiciler aşağıdaki özelliklere göre sınıflandırılabilir (tam bir parametre listesi verilmemiştir, ancak kısmi bir liste verilmiştir):

1. Uygulama kategorisine göre: A ve B.
A - seçici olmayan devre kesiciler (kısa devre akımlarında çalışma, zaman gecikmesi olmadan gerçekleşir);
B - seçici devre kesiciler (kısa devre koşullarında kısa süreli belirlenmiş bir zaman gecikmesi sağlanır).

Seçicilik:

Aşırı akım seçiciliği, kısa devre koruması için tasarlanmış iki devre kesici seri olarak bağlandığında, yük tarafındaki devre kesicinin ikinci devre kesiciyi açmadan kontakların bağlantısını kesmesidir.

Seçicilik anlamı:

1000A'den itibaren nominal akımlara sahip anahtarlar seçicidir; bir endüstriyel kompleksin önüne monte edilirler, diğer dallanma devrelerini ve enerji tüketicilerini korurlar. Devrenin dallarından birinde kısa devre oluştuğunu varsayalım. otomatik tetikleme 1000A ve daha yüksek değerde bir anahtar, tüm tesisin tamamen kesilmesine neden olacaktır. Bunu önlemek için bu makineye seçicilik verilir, yani belirli bir süre ayarlanır ve bu süre sonunda (her ihtimale karşı) çalışacaktır. Ve bu süre zarfında, daha düşük amperajlı bir devre kesici tetiklenir ve bu, ortaya çıkan kısa devre ile ilgili branşı kapatacaktır. Bu durumda endüstriyel tesis tek branşmansız çalışır, seçicilik anahtarı çalışmaz.

2. Akım türüne göre: doğru akım, alternatif akım; Alternatif ve doğru akımlar için.
Bir AC devre kesici örneği: AE 2056 devre kesici.
Alternatif ve doğru akımlar için devre kesici örneği: devre kesici BA 04 36.

Alçak gerilim devre kesiciler için nominal akım aralığı (hat) (sayılar - anahtar amperajı):

1.6A; 2.5A; 4A; 6.3A; 10A; 16A; 25A; 31.5A; 40A; 50A; 63A
80A; 100A; 125A; 160A; 200A; 250A; 320A; 400A; 500A; 630A; 800A
1000A; 1600A; 2000A; 2500A; 4000A; 5000A; 6300A

Apartman panellerine ve zemin panellerine 63A'e kadar anahtarlar monte edilebilir.
Aşağıdaki amper zinciri (80 - 800 amper), endüstride giriş dağıtım cihazlarında kullanılan anahtarlar için tipiktir.
Daha sonra, büyük endüstriyel tesislerin önüne kurulan devre kesicilerin amperajları (1000A'nın üzerinde) gelir; bunlar genellikle seçiciliğe sahiptir (giriş devre kesicileri).

3. Kapatmanın gerçekleştiği ortama göre: hava, vakum, gaz.
BA serisinin tüm devre kesicileri havayla çalıştırılır

4. Kutup sayısına göre: tek kutuplu, iki kutuplu, üç kutuplu ve dört kutuplu.

5. Akım sınırlamasının varlığına göre: akım sınırlayıcı ve akım sınırlayıcı olmayan.
Akım sınırlayıcı devre kesiciler (aynı zamanda seçici değildir):
— hızlı etkili (tepki süresi 0,005 saniyeyi geçmez);
— normal (kapanma süresi 0,02 ila 0,1 sn aralığında).
Akım sınırlamasız devre kesiciler (aynı zamanda seçici), kontaklar devreden çıkmadan önceki süreyi (1 saniyeden fazla olmamak kaydıyla) ayarlamanıza olanak tanır.

6. Bobin türlerine göre: maksimum akım bobinli (MCR), bağımsız bobinli (NR), minimum voltaj bobinli (MRN) ve sıfır voltaj bobinli (NVR).

7. Tahrik türüne göre: manuel tahrikli, motorlu (elektromanyetik) tahrikli, yaylı tahrikli.

8. Kurulum yöntemine göre: sabit, geri çekilebilir, takılabilir.

9. GOST 14254-96'ya göre kabuk (devre kesici mahfazası) tarafından sağlanan sudan (nem, asılı su tozu) ve katı nesnelerden (aletler, parmaklar, sondalar, çiviler vb.) korunma derecesine göre.

Devre kesicinin tasarımı (çalışma prensibi)

Devre kesici çeşitli bileşenlerden oluşur: makine gövdesi, anahtarlama cihazı, kontrol mekanizması, ark olukları, aşırı akım bobinleri ve ek montaj üniteleri ( bağımsız yayın, yardımcı kontaklar, düşük gerilim bobini, sıfır voltaj bobini).
Makinenin gövdesi dielektrik malzemeden yapılmıştır ve atmosferik etkilere ve katı yabancı cisimlerin canlı veya mekanik parçalarıyla temasa karşı belirli bir koruma derecesi sağlar.
Anahtarlama cihazı, devreye giren (anahtarlama işlemi) ve ayrılan (otomatik veya manuel kapatma) hareketli ve sabit kontaklardan oluşur. Bir devre kesici kutbu bir çift kontaktan oluşur, kutup sayısı bir ila dört arasında değişebilir ve her bir kutba bir ark oluğu monte edilir.
Günümüzde yapışma noktasındaki temaslar genellikle gümüş bazlı sermetlerden yapılmaktadır. Gümüşün kullanımı, yüksek elektrik iletkenliği ve normal koşullar altında oksidasyonun olmamasından kaynaklanmaktadır.
Kontrol mekanizması, ana kontakların anında kapanmasını ve açılmasını garanti eden bağımsız bir manuel tahriktir. Kontrol elemanı bir tutamaç veya düğmedir.
Ark oluğu, çeşitli ağ modlarında arkın söndürülmesini sağlamalıdır.
Devre kesicilerde kullanılan iki tip ark söndürme cihazı vardır: yarı kapalı ve açık.
Yarı kapalı versiyonda makine, sıcak gazların kaçmasına izin verecek şekilde yuvaların yapıldığı bir mahfaza ile kapatılır. İyonize gazların emisyon bölgesi, çıkış açıklıklarından yalnızca birkaç santimetre uzunluğa ulaşır. Bu çözüm, diğer cihazlarla birlikte monte edilen alçak gerilim ekipmanlarında, dağıtım panolarında ve manuel devre kesicilerde kullanılır.
100 kA ve üzeri akımlarda kameralar devreye girer açık tip geniş bir fırlatma alanına sahip.
Devre kesicilerde, metal plakalardan oluşan deiyonik ark söndürme ızgarası yaygın olarak kullanılmaktadır. Zincirlerde klima 690 V'a kadar gerilime sahip bu tür cihazlar, 50 kA'ya kadar akıma sahip bir arkı söndürebilir. Zincirlenmiş durumda DC 440 V'a kadar gerilimlerle çelik plakalardan yapılmış ark olukları, 55 kA'ya kadar akımlara sahip arkları başarıyla söndürür. Arkın söndürülmesi, ısıtılmış iyonize gazların minimum düzeyde salınmasıyla oldukça sakin bir şekilde gerçekleşir.
Aşırı akım bültenleri (MRT). Bir devre kesici genellikle elektromanyetik (anlık) ve termal salınımlardan oluşan birleşik bir salınım kullanır.
Elektromanyetik salınımın çalışma prensibi, bakır tel sargılı bir bobine bir yük akımı sağlanmasıdır. Normal çalışma sırasında akım, çekirdeğin hareket etmesine neden olmaz; ancak kısa devre akımları yüksek olduğunda çekirdek bobinden dışarı çekilir veya itilir ve açma mekanizmasına etki eder.
Termal salınım, farklı doğrusal genleşmelere sahip iki preslenmiş metalden yapılmış bimetalik bir plakadır. Akım plakadan geçtiğinde ısınır ve bükülür. Aşırı yük oluştuğunda (nominal değeri 1,1 kat veya daha fazla aşan akımlar), plaka yeterince ısınır ve serbest bırakma mekanizmasına etki eder. Isıtma işlemi birkaç dakikadan bir saate kadar sürebilir - bu sürenin ardından kontaklar açılır.

Devre kesici üreticileri (fabrikalar)
Bazı örnekler:

• "Kursk Elektrikli Ekipman Fabrikası" TM "KEAZ" (Kursk, Rusya);
• şirket "IEK" (geçmişte InterEnergoKomplekt);
• elektrik mühendisliği şirketi "EKF elektroteknika";
• Ulyanovsk alçak gerilim ekipmanı tesisi "Kontactor",
• "Divnogorsk alçak gerilim devre kesici tesisi" (TM "DZNVA"),
• uluslararası şirket "General Electric" (General Electric, GE Tüketici ve Endüstriyel Güç Korumasının bir bölümü).

Koruma için elektrik devreleri Amaçları ve çalışma prensipleri bakımından büyük ölçüde benzer olan çeşitli güvenlik cihazları (RCD, AV, diferansiyel devre kesiciler) kullanılır. Bazıları, tek bir muhafazaya yerleştirilmiş birkaç cihazdan oluşan bir "settir".

Ancak hepsi ortak bir özellik ile birleşiyor - hatların ve bağlı ekipmanların mevcut "sürprizlerden", daha kesin olarak hesaplanan değerin aşırılıklarından korunması. bu parametre belirli bir "iş parçacığı" veya tüm devre için. Bu yazıda devre kesicilerin mevcut akım değerlerine bakacağız.

AV'nin gerçek amacını ve mevcut korumanın anlamını anlamayan kişiler genellikle "daha fazlası daha iyidir" ilkesine göre yönlendirilir (bu durumda ayar değeri ima edilir). Bu yaklaşım mecazi anlamda etraftaki her şeyin eriyip tutuşmasına yol açabilir, ancak işe yaramayacaktır. Bu nedenle her devre için AB, parametreleri belirlendikten sonra ayrı ayrı seçilir.

Nominal akım değerinin hesaplanması

Neler dikkate alınır:

• Gerilim (V). Günlük yaşamda esas olarak 220/50'dir.
• Toplam hat yükü (W). Bağlı tüm cihazların (cihazların) güçleri toplanarak belirlenir.

AB mezhepleri

Tüm mevcut değerler A'dadır.

1. Ayarlanamayan AB. Bunlar esas olarak bireysel dişlere kurulan en basit makinelerdir. Mezhepleri üretici tarafından belirlenir - 6, 10 ve 16.
2. Ayarlanabilir AV. Nadir istisnalar dışında, gerekli değeri seçerek içlerindeki akımı değiştirebilirsiniz. AB mezhepleri 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80 ve 100'dür.

Bir devre kesici seçerken veri sayfasını okumalısınız. Ana özelliklere ek olarak bir düzeltme faktörünü gösterir. Cihazın aşırı ısınıp ısınmaması önemlidir. Örneğin, odalara kurulum yüksek sıcaklık, güç kalkanının yoğun düzeni vb.

İnsanın artan ihtiyaçları hem günlük hayatta hem de üretimde kendisine hizmet eden ekipmanların karmaşıklaşmasına yol açmaktadır. Bu cihazlar çoğunlukla elektrik enerjisiyle çalıştığından ağ sorunları arızalara, nedenlerin ve bileşenlerin uzun süre aranmasına ve buna bağlı rahatsızlıklara yol açabilir. Dolayısıyla elektrik tesisatında meydana gelen herhangi bir kaza, tüketici açısından her geçen yıl daha pahalı hale geliyor. Tek bir çıkış yolu var; bu gerekli koruyucu cihaz tüm sorunları ortadan kaldıracak, güvenilir, erişilebilir ve uygun maliyetli olacaktır.

Tüm bu özellikler bir devre kesiciye (otomatik devre kesici) karşılık gelir. Bu, mekaniği elektrik şebekesinin normal durumunda akımları iletebilen ve değiştirebilen bir anahtarlama cihazıdır. Ayrıca acil bir durumda, belirli bir süre sonra veya akım belirlenen değere yükseldikten sonra makine tüketicileri kapatır (kısa devre akımı( TKZ)). Makineler, elektrik tesisatlarını aşırı yüklerden, TKZ'den ve bazı modellerde aşırı yüklerden korumak için tasarlanmıştır. düşük gerilim. Ayrıca operasyonel kontrol amacıyla ara sıra besleme voltajını kapatıp açabilirler.

Yapısal olarak, en basit modern devre kesici bir dielektrik mahfaza, bir kol, iki kontak (hareketli ve sabit) ve serbest bırakma (manyetik ve termal) içerir. Manyetik veya anlık serbest bırakma, belirtilen akım değeri aşıldığında çekirdeği devreyi kesen ve sargının içine çekilen bir solenoid şeklinde yapılır. Hızlı çalışması için (saniyenin kesirleri kadar), nominal akımın 2-10 katı kadar bir akıma ihtiyaç duyar. Termal salınım, artan akıma daha uzun süre maruz kalındığında tetiklenir (birkaç saniyeden bir saate kadar), ancak akımın yalnızca bir buçuk kat artması gerekir. Nominal olana karşı artan akım, bimetalik plakanın sıcaklığını arttırır, bu da uzunluğunu değiştirir ve böylece devrenin bağlantısını keser. Soğuduktan sonra devre kesici tekrar açılmaya hazırdır.

Otomatik anahtarlar aşağıdaki parametrelere göre bölünmüştür:
- akım türüne göre (doğrudan, alternatif veya her ikisi). Mevcut değer büyük ölçüde değişebilir: 6,3A'dan 6,3 kA'ya;
- kutup sayısına göre: bir ila dört kutup arası;
- akım sınırlamasına göre (mevcut veya değil);
- salınım türüne göre (maksimum, bağımsız veya sıfır);
- zaman aralığına göre: gecikmesiz, mevcut değerden bağımsız bir gecikmeyle, akıma ters bağımlı bir gecikmeyle veya bu özelliklerin bir kombinasyonuyla;
- ikincil devrelerin anahtarlanmasının varlığıyla (evet veya değil);
- devre bağlantı türüne göre (arkadan bağlantılı, önden bağlantılı, evrensel bağlantılı);
- tahrik türüne göre (manuel, yaylı, elektromanyetik motorlu veya pnömatik);
- dış ortamın etkisinden korunmak için mahfazanın sızdırmazlık derecesine göre.

Makineler yanıt sürelerine göre bölünmüştür (serbest bırakma komutundan devrenin fiili bağlantısının kesilmesine kadar):
- normal. Süre 0,02 ila 0,1 saniye arasında değişir;
- seçici. Zaman aralığı 1 saniye içinde ayarlanabilir;
- hızlı etkili. Kısa kapanma süresine (0,005 saniye) ek olarak bu makinelerin akım sınırlayıcı etkisi vardır.

Devre kesicinin standart nominal akım aralığı, Amper:
1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 35, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500, 4000, 6300

Bir devre kesici seçerken, anma akımına ek olarak karakteristiğine de (anlık açma akımı) dikkat etmelisiniz.
Nadir istisnalar dışında üç ana özellik türü vardır: B, C, D:
B: 3*In'den 5*In'e kadar anlık açma akımı (burada In, nominal akımdır)
C: 5*Giriş ila 10*Giriş
D: 10*In ila 50*In