Automatische Schalter – Aufbau und Funktionsprinzip. Das Funktionsprinzip eines Leistungsschalters: Art und Zweck des Geräts, Funktionalität der Leistungsschalter. Nach welchem ​​Prinzip werden Leistungsschalter installiert?

• Luft;
• Öl;
• Vakuum

Stornierung elektrischer Lichtbogen in Öl oder Vakuum wird es hauptsächlich in Hochspannungs-Leistungsschaltern eingesetzt. Die Lichtbogenlöschung an Luft kann sowohl in Niederspannungs- als auch in Hochspannungs-Leistungsschaltern eingesetzt werden.

Leistungsschalter kann manuell über einen eingebauten Elektromotor oder einen elektromagnetischen Antrieb eingeschaltet werden. Elektrische Antriebe hauptsächlich verwendet für Fernbedienung automatische Maschinen. Die meisten Niederspannungs-Leistungsschalter, die für relativ kleine Ströme ausgelegt sind, sind in der Regel mit einem manuellen Antrieb ausgestattet.

Es ist zu beachten, dass Leistungsschalter zwar Schaltgeräte sind, ihre Ein-Aus-Lebensdauer jedoch deutlich geringer ist als die von Magnetstartern oder Schützen.

In diesem Material betrachten wir weit verbreitete Maschinen, die für die Installation auf einer DIN-Schiene ausgelegt sind.

Zweck und Funktionsprinzip des Leistungsschalterschutzes

Wie oben erwähnt, sind Leistungsschalter mit zwei Arten von Stromschutz ausgestattet: dem Schutz gegen Kurzschlussströme und dem thermischen Schutz.

Bei modularen Leistungsschaltern erfolgt der Schutz vor Kurzschlussströmen durch elektromagnetische Auslöser, die in jeder Phase installiert sind. Ein elektromagnetischer Auslöser ist eine Spule aus mehreren Windungen aus dickem Draht, durch die Strom fließt. Im Inneren der Spule befindet sich ein Kern aus ferromagnetischem Material. Erreicht der Strom einen Schwellwert, wird der Kern in die Spule gezogen und der elektromagnetische Auslöser ausgelöst. Der Strom, bei dem der elektromagnetische Auslöser ausgelöst wird, wird als Abschalteinstellung bezeichnet. Es ist zu beachten, dass die Abschaltung sehr schnell erfolgt. Daher handelt es sich bei der Abschaltung um einen Stromschutz ohne Zeitverzögerung. Die Ansprechschwelle der Stromabschaltung wird üblicherweise größer als 4 gewählt. Die Vielfachheit des Ansprechstroms der Auslöser ist auf dem Gehäuse der Maschine angegeben.

Der Schutz vor Überlastströmen in Leistungsschaltern wird durch an jeder Phase installierte Thermorelais realisiert. Ein Thermorelais ist eine Bimetallplatte, auf die ein Draht gewickelt ist, durch den Strom fließt. Wenn ein Strom fließt, der den Nennstrom des Schalters übersteigt, erwärmt sich das Bimetall und verformt sich. Die sich verformende Platte wirkt auf den Leistungsschalter und dieser schaltet ab. Die Einstellung der thermischen Auslöser von Leistungsschaltern beträgt üblicherweise 1,2 I nom. Die Reaktionszeit des Schutzes hängt vom aktuellen Wert ab. Je höher der Strom, desto schneller arbeitet der Schutz. Somit wird mit Hilfe eines Thermorelais nicht nur der Stromwert gesteuert, sondern auch eine Zeitverzögerung durchgeführt. Es ist zu beachten, dass die Funktion des Wärmeschutzes direkt von der Umgebungstemperatur abhängt. Daher kann gewährleistet werden, dass der Überlastschutz von Leistungsschaltern seine Eigenschaften nur innerhalb des vom Hersteller angegebenen Temperaturbereichs beibehält.

Die Abhängigkeit der Ansprechzeit des Leistungsschalterschutzes vom Strom wird als Zeit-Strom-Kennlinie bezeichnet. Ein typisches Diagramm der Zeit-Strom-Kennlinie der Maschine ist in der Abbildung dargestellt.

Die Grafik zeigt, dass die Reaktionszeit des Thermoschutzes je nach Strom zwischen einer Stunde und einer Sekunde liegen kann. Die Abschaltreaktionsgeschwindigkeit hängt in weitaus geringerem Maße vom Stromwert ab.

Entwurf modularer Leistungsschalter

Die Hauptteile des modularen Leistungsschalters sind in der Abbildung dargestellt.

Modulare Leistungsschalter sind für die DIN-Schienenmontage konzipiert. Zu diesem Zweck gibt es auf der Rückseite der Maschinen eine spezielle Nut und eine Verriegelung, die den Schalter sicher auf der Schiene fixiert. Leistungsschalter können ein- bis vierpolig sein. IN einphasiges Netzwerk Am häufigsten werden einpolige Leistungsschalter verwendet, und bei dreiphasigen Leistungsschaltern werden dreipolige Leistungsschalter verwendet.

Die Hauptkomponenten der Maschinen sind:

• Kontaktsystem;
• Freisetzungen, thermische und elektromagnetische;
• Lichtbogenlöschanlage;
• Spann- und Auslösemechanismus.

Das Kontaktsystem besteht aus beweglichen und festen Kontakten. Um einen geringen Übergangswiderstand zu gewährleisten, sind die Kontaktflächen mit silberbasierter Metallkeramik beschichtet. Der bewegliche Kontakt ist über eine flexible Metallverbindung mit dem elektromagnetischen Auslöser verbunden.

Die Lichtbogenlöschung in Leistungsschaltern erfolgt in Lichtbogenlöschkammern. Um den Lichtbogen zu löschen, sind in der Kammer eine Reihe von Metallplatten installiert, die den Lichtbogen zerdrücken und abkühlen. Die Kammer besteht aus Fasern, die beim Erhitzen Gase freisetzen, die zum Löschen des Lichtbogens beitragen. Übermäßiger Gasdruck wird durch einen speziellen Kanal aus dem Maschinenkörper abgeleitet.

Der Mechanismus zum Ein- und Ausschalten des Leistungsschalters ist so konzipiert, dass das Ein- und Ausschalten des Leistungsschalters unabhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit des Steuerhebels schnell erfolgt.

Kriterien für die Auswahl von Leistungsschaltern

Der Nennstrom des Leistungsschalters muss dem Maximum entsprechen zulässiger Strom geschützte Leitung. Typischerweise wird der maximale Strom durch den Querschnitt und das Material der Drähte oder Kabel bestimmt.

Die Stromstärke des elektromagnetischen Auslösers der Maschine wird anhand der Anlaufströme der durch den Leistungsschalter geschützten Elektromotoren ausgewählt. Dies liegt daran, dass die Anlaufströme der Motoren die Nennströme um das Vierfache oder mehr übersteigen können.

Leistungsschalter werden üblicherweise zum Schutz von Stromkreisen im Haushalt verwendet. modulares Design. Kompaktheit, einfache Installation und ggf. Austausch erklären ihre weite Verbreitung.

Äußerlich ist eine solche Maschine ein Körper aus hitzebeständigem Kunststoff. An Vorderseite Es gibt einen Ein- und Ausschaltgriff, auf der Rückseite einen Riegel zur Montage auf einer DIN-Schiene und oben und unten Schraubklemmen. In diesem Artikel werden wir uns damit befassen.

Wie funktioniert ein Leistungsschalter?

Im Normalbetrieb fließt durch die Maschine ein Strom, der kleiner oder gleich dem Nennwert ist. Die Versorgungsspannung aus dem externen Netz wird der oberen Klemme zugeführt, die mit dem Festkontakt verbunden ist. Vom festen Kontakt fließt der Strom zum damit verbundenen beweglichen Kontakt und von diesem über einen flexiblen Kupferleiter zur Magnetspule. Nach dem Magneten wird der Strom dem thermischen Auslöser und danach dem unteren Anschluss zugeführt, an den das Lastnetz angeschlossen ist.

Im Notfallmodus trennt der Leistungsschalter den geschützten Stromkreis, indem er einen freien Auslösemechanismus auslöst, der durch einen thermischen oder elektromagnetischen Auslöser angetrieben wird. Der Grund für diesen Vorgang ist eine Überlastung oder ein Kurzschluss.

Thermische Freisetzung ist eine Bimetallplatte, die aus zwei Legierungsschichten mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht. Beim Vorbeigehen elektrischer Strom Die Platte erwärmt sich und biegt sich in Richtung der Schicht mit niedrigerem Wärmeausdehnungskoeffizienten. Wenn der angegebene Stromwert überschritten wird, erreicht die Biegung der Platte einen ausreichenden Wert, um den Entriegelungsmechanismus zu aktivieren, und der Stromkreis öffnet sich, wodurch die geschützte Last abgeschaltet wird.

Elektromagnetischer Auslöser besteht aus einem Magneten mit einem beweglichen Stahlkern, der von einer Feder gehalten wird. Bei Überschreitung des vorgegebenen Stromwertes laut Gesetz Elektromagnetische Induktion In der Spule wird ein elektromagnetisches Feld induziert, unter dessen Einfluss der Kern in die Magnetspule hineingezogen wird, den Widerstand der Feder überwindet und den Auslösemechanismus auslöst. Im Normalbetrieb wird auch in der Spule ein Magnetfeld induziert, dessen Stärke jedoch nicht ausreicht, um den Widerstand der Feder zu überwinden und den Kern zurückzuziehen.

Wie funktioniert die Maschine im Überlastmodus?

Ein Überlastmodus liegt vor, wenn der Strom in dem an den Leistungsschalter angeschlossenen Stromkreis den Nennwert überschreitet, für den der Leistungsschalter ausgelegt ist. Dabei erhöhter Strom, der durch den thermischen Auslöser gelangt, führt zu einer Erhöhung der Temperatur der Bimetallplatte und dementsprechend zu einer Erhöhung ihrer Biegung, bis der Auslösemechanismus aktiviert wird. Die Maschine schaltet sich aus und öffnet den Stromkreis.

Der Thermoschutz funktioniert nicht sofort, da das Aufwärmen des Bimetallstreifens einige Zeit dauert. Diese Zeit kann je nach Größe des Überstroms zwischen einigen Sekunden und einer Stunde variieren.

Durch diese Verzögerung können Sie Stromausfälle bei zufälligen und kurzfristigen Stromanstiegen im Stromkreis vermeiden (z. B. beim Einschalten von Elektromotoren mit hohen Anlaufströmen).

Der minimale Stromwert, bei dem der thermische Auslöser arbeiten muss, wird über eine Einstellschraube beim Hersteller eingestellt. Typischerweise ist dieser Wert 1,13-1,45-mal höher als der auf dem Maschinenetikett angegebene Nennwert.

Die Strommenge, mit der es betrieben wird Wärmeschutz Auch die Temperatur hat Einfluss Umfeld. In einem heißen Raum erwärmt sich der Bimetallstreifen und verbiegt sich, bis er bei einem geringeren Strom auslöst. Und in Räumen mit niedrige Temperaturen Der Strom, bei dem der thermische Auslöser arbeitet, kann höher als zulässig sein.

Der Grund für die Überlastung des Netzes liegt in der Anbindung der Verbraucher daran. totale Kraft was übersteigt Gestaltungskraft geschütztes Netzwerk. Gleichzeitige Aktivierung verschiedene Arten mächtig Haushaltsgeräte(Klimaanlage, Elektroherd, Waschmaschine u Spülmaschine, Bügeleisen, Wasserkocher usw.) - kann durchaus zum Auslösen des Thermoauslösers führen.

Entscheiden Sie in diesem Fall, welche Verbraucher deaktiviert werden können. Und beeilen Sie sich nicht, die Maschine wieder einzuschalten. Du wirst es immer noch nicht schaffen, es einzuspannen Arbeitshaltung bis es abkühlt und die Bimetallplatte des Auslösers wieder in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehrt. Jetzt wissen Sie bei Überlastungen

Wie funktioniert eine Maschine im Kurzschlussmodus?

Anders verhält es sich bei einem Kurzschluss. Bei einem Kurzschluss steigt der Strom im Stromkreis stark und um ein Vielfaches auf Werte an, die die Verkabelung bzw. die Isolierung der elektrischen Verkabelung zum Schmelzen bringen können. Um eine solche Entwicklung zu verhindern, ist es notwendig, die Kette sofort zu unterbrechen. Genau so funktioniert ein elektromagnetischer Auslöser.

Der elektromagnetische Auslöser ist eine Magnetspule mit einem Stahlkern, der durch eine Feder in einer festen Position gehalten wird.

Ein mehrfacher Anstieg des Stroms in der Magnetspule, der bei einem Kurzschluss im Stromkreis auftritt, führt zu einem proportionalen Anstieg des Magnetflusses, unter dessen Einfluss der Kern in die Magnetspule hineingezogen wird und den Widerstand der Magnetspule überwindet Feder und drückt auf die Entriegelungsstange des Entriegelungsmechanismus. Die Leistungskontakte der Maschine öffnen sich und unterbrechen die Stromversorgung zum Notstromkreis.

Somit schützt der Betrieb des elektromagnetischen Auslösers die elektrischen Leitungen, das geschlossene Elektrogerät und die Maschine selbst vor Feuer und Zerstörung. Die Reaktionszeit beträgt etwa 0,02 Sekunden und die elektrischen Leitungen haben keine Zeit, sich auf gefährliche Temperaturen aufzuwärmen.

In dem Moment, in dem sich die Leistungskontakte der Maschine öffnen und ein großer Strom durch sie fließt, entsteht zwischen ihnen ein Lichtbogen, dessen Temperatur 3000 Grad erreichen kann.

Um die Kontakte und andere Teile der Maschine vor den zerstörerischen Auswirkungen dieses Lichtbogens zu schützen, ist in der Konstruktion der Maschine eine Lichtbogenlöschkammer vorgesehen. Die Lichtbogenkammer ist ein Gitter aus mehreren voneinander isolierten Metallplatten.

An der Stelle, an der sich der Kontakt öffnet, entsteht ein Lichtbogen, und dann bewegt sich eines seiner Enden zusammen mit dem beweglichen Kontakt, und das zweite gleitet zuerst entlang des festen Kontakts und dann entlang des damit verbundenen Leiters, was zu führt Rückwand Lichtbogenlöschkammer.

Dort teilt es sich auf den Platten der Lichtbogenlöschkammer auf, wird schwächer und erlischt. An der Unterseite der Maschine befinden sich spezielle Öffnungen zur Ableitung der bei der Lichtbogenverbrennung entstehenden Gase.

Wenn sich die Maschine beim Auslösen des elektromagnetischen Auslösers abschaltet, können Sie keinen Strom mehr nutzen, bis Sie die Ursache des Kurzschlusses gefunden und beseitigt haben. Die Ursache liegt höchstwahrscheinlich in einer Fehlfunktion eines der Verbraucher.

Trennen Sie alle Verbraucher und versuchen Sie, die Maschine einzuschalten. Gelingt das und die Maschine springt nicht an, ist tatsächlich einer der Verbraucher schuld und man muss nur noch herausfinden, welcher. Wenn die Maschine trotz abgeschalteter Verbraucher erneut ausfällt, ist alles viel komplizierter und wir haben es mit einem Ausfall der Leitungsisolierung zu tun. Wir müssen herausfinden, wo das passiert ist.

So ist es in verschiedenen Notsituationen.

Wenn das Auslösen Ihres Schutzschalters für Sie zu einem ständigen Problem geworden ist, versuchen Sie nicht, es durch den Einbau eines Schutzschalters mit einem höheren Nennstrom zu lösen.

Die Maschinen werden unter Berücksichtigung des Querschnitts Ihrer Verkabelung installiert und daher ist ein höherer Strom in Ihrem Netzwerk einfach nicht zulässig. Eine Lösung des Problems kann nur nach einer vollständigen Inspektion der elektrischen Anlage Ihres Hauses durch Fachleute gefunden werden.

Es ist einfacher und kostengünstiger, die brandgefährlichen Folgen einer Zerstörung zu verhindern, als sich bitterlich über nicht ergriffene Maßnahmen zu beschweren. Um Elektrobrände zu verhindern, müssen Schutzausrüstungen installiert werden. Im letzten Jahrhundert wurde die Funktion des Schutzes vor Kurzschlüssen und der Gefahr einer Überlastung Porzellansicherungen mit austauschbaren Sicherungseinsätzen und dann automatischen Steckern übertragen. Aufgrund einer deutlich gestiegenen Belastung der Stromleitungen hat sich die Situation jedoch geändert. Es ist Zeit, veraltete Geräte durch zuverlässige Maschinen zu ersetzen. Damit die Auswahl eines Leistungsschalters zum Kauf eines Geräts mit den entsprechenden Eigenschaften führt, sind Informationen über eine Reihe elektrotechnischer Nuancen erforderlich.

Warum brauchen wir Maschinengewehre?

Leistungsschalter sind Geräte zum Schutz Stromkabel, genauer gesagt, seine Isolation vor dem Schmelzen und dem Verlust der Integrität. Die Maschinen schützen den Gerätebesitzer nicht vor Stößen und schützen auch nicht das Gerät selbst. Für diese Zwecke ist ein RCD ausgestattet. Die Aufgabe der Maschinen besteht darin, eine Überhitzung zu verhindern, die mit dem Fluss von Überströmen in den anvertrauten Abschnitt des Stromkreises einhergeht. Dank ihrer Verwendung schmilzt die Isolierung nicht und wird nicht beschädigt, was bedeutet, dass die Verkabelung normal funktioniert, ohne dass Brandgefahr besteht.

Leistungsschalter funktionieren durch Öffnen Stromkreis im Fall von:

• das Auftreten von Kurzschlussströmen (im Folgenden Kurzschlussströme);
• Überlastung, d.h. der Durchgang von Strömen durch den geschützten Abschnitt des Netzes, deren Stärke den zulässigen Betriebswert überschreitet, jedoch nicht als TKZ gilt;
• spürbare Verringerung oder völliges Verschwinden der Spannung.

Die Maschinen bewachen den Abschnitt der Kette, der ihnen folgt. Vereinfacht gesagt werden sie am Eingang installiert. Sie schützen Beleuchtungsleitungen und Steckdosen, Verbindungsleitungen Haushaltsausstattung und Elektromotoren in Privathäusern. Diese Leitungen werden mit Kabeln unterschiedlicher Abschnitte verlegt, da von ihnen Geräte unterschiedlicher Leistung mit Strom versorgt werden. Um Netzwerkabschnitte mit unterschiedlichen Parametern zu schützen, sind daher Schutzgeräte mit unterschiedlichen Fähigkeiten erforderlich.

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Es scheint, dass Sie ohne unnötigen Aufwand die leistungsstärksten automatischen Abschaltgeräte für die Installation in jeder der Leitungen erwerben können. Der Schritt ist völlig falsch! Und das Ergebnis wird einen direkten „Weg“ zum Feuer ebnen. Der Schutz vor den Launen des elektrischen Stroms ist eine heikle Angelegenheit. Daher ist es besser zu lernen, wie man einen Leistungsschalter auswählt und ein Gerät installiert, das den Stromkreis unterbricht, wenn ein echter Bedarf dafür besteht.

Aufmerksamkeit. Ein überbewerteter Schutzschalter führt Ströme, die für die Verkabelung von entscheidender Bedeutung sind. Dadurch wird der geschützte Teil des Stromkreises nicht rechtzeitig getrennt, was dazu führt, dass die Kabelisolierung schmilzt oder verbrennt.

Auch Automaten mit reduzierten Eigenschaften werden viele Überraschungen bereithalten. Sie unterbrechen die Leitung endlos, wenn das Gerät in Betrieb genommen wird, und brechen schließlich, wenn sie wiederholt zu viel Strom ausgesetzt werden. Die Kontakte sind miteinander verlötet, das nennt man „stecken“.

Aufbau und Funktionsprinzip der Maschine

Es wird schwierig sein, eine Wahl zu treffen, ohne die Konstruktion des Leistungsschalters zu verstehen. Mal sehen, was sich in einer Miniaturbox aus feuerfestem dielektrischem Kunststoff verbirgt.

Veröffentlichungen: ihre Art und Zweck

Die Hauptarbeitsteile von automatischen Leistungsschaltern sind Auslöser, die den Stromkreis unterbrechen, wenn die Standardbetriebsparameter überschritten werden. Freisetzungen unterscheiden sich in der Spezifität ihrer Wirkung und im Bereich der Ströme, auf die sie reagieren müssen. Zu ihren Reihen gehören:

• elektromagnetische Auslöser, die nahezu augenblicklich auf das Auftreten eines Fehlers reagieren und den geschützten Teil des Netzwerks in Hundertstel- oder Tausendstelsekunden „abschalten“. Sie bestehen aus einer Spule mit einer Feder und einem Kern, der vor der Einwirkung von Überströmen zurückgezogen wird. Durch das Zurückziehen spannt der Kern die Feder und bewirkt, dass die Freigabevorrichtung funktioniert.
• Thermobimetallauslöser, wirkt als Barriere gegen Überlastungen. Sie reagieren zweifellos auch auf TKZ, müssen jedoch eine etwas andere Funktion erfüllen. Die Aufgabe thermischer Gegenstücke besteht darin, das Netzwerk zu unterbrechen, wenn die durch das Netzwerk fließenden Ströme die maximalen Betriebsparameter des Kabels überschreiten. Wenn beispielsweise ein Strom von 35 A durch die Verkabelung fließt, die 16 A transportieren soll, verbiegt sich die aus zwei Metallen bestehende Platte und führt zum Abschalten der Maschine. Darüber hinaus wird sie 19A mutig „halten“. mehr als eine Stunde. Aber 23A wird eine Stunde lang nicht „aushalten“ können, es wird früher funktionieren;
• Halbleiter-Veröffentlichungen werden in Haushaltsmaschinen selten verwendet. Sie können jedoch als Arbeitskörper eines Schutzschalters am Eingang dienen privates Haus oder auf der Linie eines leistungsstarken Elektromotors. Die Messung und Aufzeichnung abnormaler Ströme in ihnen erfolgt durch Transformatoren, wenn das Gerät im Netzwerk installiert ist Wechselstrom oder Drosselverstärker, wenn das Gerät an eine Gleichstromleitung angeschlossen ist. Die Entkopplung erfolgt durch einen Block aus Halbleiterrelais.

Es gibt auch Null- oder Mindestfreigaben, die meist als Ergänzung verwendet werden. Sie trennen das Netz, wenn die Spannung auf einen im Datenblatt angegebenen Grenzwert absinkt. Eine gute Option sind Fernauslöser, mit denen Sie die Maschine aus- und einschalten können, ohne den Schaltschrank öffnen zu müssen, und Schlösser, die die „Aus“-Position arretieren. Es ist zu bedenken, dass die Ausstattung mit diesen nützlichen Ergänzungen den Preis des Geräts erheblich beeinflusst.

Im Alltag eingesetzte Automaten sind meist mit einer reibungslos funktionierenden Kombination aus elektromagnetischer und thermischer Auslösung ausgestattet. Geräte mit einem dieser Geräte sind weitaus seltener verbreitet und werden verwendet. Immer noch Leistungsschalter kombinierter Typ praktischer: Zwei in einem ist in jeder Hinsicht profitabler.

Äußerst wichtige Ergänzungen

Bei der Konstruktion des Leistungsschalters gibt es keine unnötigen Komponenten. Alle Komponenten arbeiten sorgfältig im Namen der Gesamtsicherheit, dies sind:

• eine an jedem Pol der Maschine montierte Lichtbogenlöschvorrichtung, von der es ein bis vier Stück gibt. Es handelt sich um eine Kammer, in der per Definition der Lichtbogen gelöscht wird, der entsteht, wenn die Leistungskontakte zwangsweise geöffnet werden. In der Kammer sind parallel verkupferte Stahlplatten angeordnet, die den Lichtbogen in kleine Teile aufteilen. Die fragmentierte Gefahr für die schmelzbaren Teile der Maschine in der Lichtbogenlöschanlage kühlt ab und verschwindet vollständig. Verbrennungsprodukte werden durch Gasauslasskanäle entfernt. Eine Ergänzung ist ein Funkenfänger;
• ein System von Kontakten, unterteilt in feste, im Gehäuse montierte und bewegliche, gelenkig an den Achswellen der Hebel der Öffnungsmechanismen befestigte Kontakte;
• Kalibrierschraube, mit der die thermische Auslösung werksseitig eingestellt wird;
• ein Mechanismus mit der traditionellen Aufschrift „Ein/Aus“ mit entsprechender Funktion und mit einem für die Umsetzung vorgesehenen Griff;
• Anschlussklemmen und andere Geräte zum Anschluss und zur Installation.

So sieht der Lichtbogenlöschvorgang aus:

Bleiben wir noch ein wenig bei den Stromkontakten. Die feste Version ist mit elektromechanischem Silber verlötet, was die elektrische Verschleißfestigkeit des Schalters optimiert. Wenn ein skrupelloser Hersteller eine billige Silberlegierung verwendet, verringert sich das Gewicht des Produkts. Manchmal wird versilbertes Messing verwendet. „Ersatzteile“ sind leichter als normales Metall, weshalb ein hochwertiges Gerät einer namhaften Marke etwas mehr wiegt als sein „linkes“ Gegenstück. Es ist wichtig zu beachten, dass sich die Lebensdauer der Maschine verringert, wenn das Silberlöten von Festkontakten durch billige Legierungen ersetzt wird. Es hält weniger Aus- und Einschaltzyklen stand.

Entscheiden wir uns für die Anzahl der Pole

Es wurde bereits erwähnt, dass dieses Schutzgerät 1 bis 4 Pole haben kann. Die Auswahl der Anzahl der Maschinenpole ist so einfach wie das Schälen von Birnen, denn es hängt alles vom Verwendungszweck ab:

• Ein einpoliger Schutzschalter eignet sich hervorragend zum Schutz von Beleuchtungsleitungen und Steckdosen. Nur auf einer Phase montiert, keine Nullen!;
• Ein zweipoliger Schalter schützt das Kabel, das Elektroherde versorgt. Waschmaschinen und Warmwasserbereiter. Wenn im Haus keine leistungsstarken Haushaltsgeräte vorhanden sind, werden diese auf einer Linie von der Schalttafel bis zum Eingang der Wohnung platziert;
• Für dreiphasige Verkabelungsgeräte ist ein dreipoliges Gerät erforderlich. Dies geschieht bereits im halbindustriellen Maßstab. Im Alltag kann es eine Werkstattlinie geben bzw Brunnenpumpe. Ein dreipoliges Gerät darf nicht an das Erdungskabel angeschlossen werden. Er muss immer in voller Kampfbereitschaft sein;
• Vierpolige Leistungsschalter werden verwendet, um vieradrige Leitungen vor Feuer zu schützen.

Wenn Sie planen, die Verkabelung einer Wohnung, eines Badehauses oder eines Hauses mit zweipoligen und einpoligen Schutzschaltern zu schützen, installieren Sie zuerst ein zweipoliges Gerät, dann ein einpoliges Gerät mit der maximalen Nennleistung und dann in absteigender Reihenfolge. Das „Ranking“-Prinzip: von der leistungsstärkeren Komponente zur schwächeren, aber empfindlichen Komponente.

Kennzeichnung – Denkanstoß

Wir haben den Aufbau und das Funktionsprinzip der Maschinen herausgefunden. Wir haben herausgefunden, was und warum. Beginnen wir nun mutig mit der Analyse der auf jedem Leistungsschalter angebrachten Markierungen, unabhängig vom Logo und Herkunftsland.

Der wichtigste Bezugspunkt ist die Stückelung

Weil Der Zweck des Kaufs und der Installation einer Maschine besteht darin, die Verkabelung zu schützen. Daher müssen Sie sich zunächst auf deren Eigenschaften konzentrieren. Der durch die Drähte fließende Strom erwärmt das Kabel proportional zum Widerstand seines stromführenden Kerns. Kurz gesagt: Je dicker der Kern, desto größer ist der Strom, der durch ihn fließen kann, ohne dass die Isolierung schmilzt.

Entsprechend dem Maximalwert des vom Kabel transportierten Stroms wird die Leistung der automatischen Abschaltvorrichtung ausgewählt. Es ist nicht nötig, etwas zu berechnen, die voneinander abhängigen Werte von Elektroinstallationsgeräten und Verkabelungen durch fürsorgliche Elektriker sind seit langem in der Tabelle zusammengefasst:

Die tabellarischen Angaben sollten entsprechend leicht angepasst werden häusliche Realitäten. Die überwiegende Anzahl der Haushaltssteckdosen ist für den Anschluss eines Kabels mit einer Ader von 2,5 mm² ausgelegt, was laut Tabelle die Möglichkeit der Installation einer Maschine mit einer Nennleistung von 25 A nahelegt. Die tatsächliche Nennleistung der Steckdose selbst beträgt nur 16 A, was bedeutet, dass Sie einen Schutzschalter mit einer Nennleistung kaufen müssen, die der Nennleistung der Steckdose entspricht.

Eine ähnliche Anpassung sollte vorgenommen werden, wenn Zweifel an der Qualität der vorhandenen Verkabelung bestehen. Besteht der Verdacht, dass der Kabelquerschnitt nicht der vom Hersteller angegebenen Größe entspricht, gehen Sie besser auf Nummer sicher und nehmen Sie eine Maschine, deren Nennwert eine Position niedriger als der Tabellenwert ist. Zum Beispiel: Laut Tabelle ist eine 18-A-Maschine für den Kabelschutz geeignet, aber wir nehmen eine 16-A-Maschine, weil wir den Draht von Vasya auf dem Markt gekauft haben.

Kalibrierte Charakteristik der Gerätebewertung

Bei dieser Eigenschaft handelt es sich um die Betriebsparameter eines thermischen Auslösers oder seines Halbleiteranalogons. Es handelt sich um einen Koeffizienten, mit dem wir multiplizieren, um den Überlaststrom zu erhalten, den das Gerät über einen bestimmten Zeitraum halten kann oder nicht. Der Wert der kalibrierten Kennlinie wird während des Produktionsprozesses festgelegt und kann nicht zu Hause angepasst werden. Sie wählen es aus dem Standardsortiment aus.

Die kalibrierte Kennlinie gibt an, wie lange und welche Überlastung die Maschine aushält, ohne den Stromkreisabschnitt vom Stromnetz zu trennen. Normalerweise sind dies zwei Zahlen:

• Der niedrigste Wert zeigt an, dass die Maschine länger als eine Stunde Strom mit Parametern durchlässt, die über dem Standard liegen. Beispiel: Ein 25-A-Leistungsschalter lässt über eine Stunde lang einen Strom von 33 A durch, ohne den geschützten Leitungsabschnitt zu trennen.
• Der höchste Wert ist der Grenzwert, ab dem die Abschaltung in weniger als einer Stunde erfolgt. Das im Beispiel gezeigte Gerät schaltet sich bei einem Strom von 37 Ampere oder mehr schnell ab.

Wenn die Verkabelung in einer Nut in einer gut isolierten Wand verläuft, kühlt das Kabel bei Überlastung und der damit einhergehenden Überhitzung praktisch nicht ab. Das bedeutet, dass die Verkabelung in einer Stunde ziemlich stark in Mitleidenschaft gezogen werden kann. Das Ergebnis des Überschusses wird vielleicht niemand sofort bemerken, aber die Lebensdauer der Drähte wird deutlich verkürzt. Daher z versteckte Verkabelung Wir werden nach einem Schalter mit minimalen Kalibrierungseigenschaften suchen. Für die offene Version müssen Sie sich nicht zu sehr auf diesen Wert konzentrieren.

Einstellung – Anzeige der sofortigen Reaktion

Diese Zahl am Körper ist ein Merkmal für die Funktionsweise des elektromagnetischen Auslösers. Es bedeutet Grenzwert anormale Stromstärke, die bei wiederholten Abschaltungen keinen Einfluss auf die Leistung des Geräts hat. Sie ist in Stromeinheiten standardisiert und wird in Zahlen oder lateinischen Buchstaben angegeben. Bei Zahlen ist alles ganz einfach: Das ist der Nennwert. Hier ist die verborgene Bedeutung Buchstabenbezeichnungen Es lohnt sich, es herauszufinden.

Das Stempeln der Briefe erfolgt auf Maschinen nach DIN-Norm. Sie geben das Vielfache des maximalen Stroms an, der beim Einschalten des Geräts auftritt. Ein Strom, der um ein Vielfaches größer ist als die Betriebseigenschaften des Stromkreises, jedoch keine Abschaltung verursacht und das Gerät nicht unbrauchbar macht. Einfach gesagt, wie oft der Schaltstrom des Geräts die Nennleistung des Geräts und des Kabels überschreiten kann, ohne dass gefährliche Folgen auftreten.

Für Leistungsschalter im Alltag sind dies:

• IN– Bezeichnung von Maschinen, die auf Ströme, die den Nennwert im Bereich des 3- bis 5-fachen überschreiten, ohne Selbstschädigung reagieren können. Sehr gut geeignet für die Ausstattung von Altbauten und ländliche Gebiete. Sie werden nicht oft verwendet, weil Handelsnetzwerk handelt es sich meist um Sonderanfertigungen;
• MIT– Bezeichnung dieser Schutzausrüstung, deren Ansprechbereich 5 bis 10 Mal beträgt. Die häufigste Option, gefragt in Neubauten und Neubauten Landhäuser mit autonomer Kommunikation;
• D- Bezeichnung von Schaltern, die das Netzwerk sofort unterbrechen, wenn ein Strom mit einer Kraft zugeführt wird, die den Nennwert um das 10- bis 14-fache, manchmal bis zu 20-mal, überschreitet. Geräte mit solchen Eigenschaften werden nur zum Schutz der Verkabelung leistungsstarker Elektromotoren benötigt.

Im Ausland gibt es Schwankungen, sowohl höhere als auch niedrigere, doch der durchschnittliche Eigentümer einer inländischen Immobilie dürfte daran kein Interesse haben.

Stromgrenzklasse und ihre Bedeutung

Lassen Sie uns kurz darüber sprechen, denn die meisten im Handel angebotenen Geräte gehören zur 3. Klasse der Strombegrenzung. Gelegentlich gibt es noch einen zweiten. Dies ist ein Indikator für die Geschwindigkeit des Geräts. Je höher dieser ist, desto schneller reagiert das Gerät auf TKZ.

Es gibt viele Informationen, aber ohne sie wird es schwierig sein, den richtigen Schutzschalter auszuwählen und Eigentum vor unerwünschten Bränden zu schützen. Es werden auch Informationen für diejenigen benötigt, die den Einbau von Schutzvorrichtungen anordnen. Schließlich sollte nicht jedem Elektriker, der sich als großer Spezialist präsentiert, bedingungslos vertraut werden.

Wie funktioniert ein Leistungsschalter?

Automatische Schalter (Schalter, Automaten) sind elektrische Schaltgeräte, die dazu bestimmt sind, Stromkreise im Normalbetrieb zu leiten und automatisch zu schützen elektrische Netzwerke und Geräte vor Notfällen schützen (Kurzschlussströme, Überlastströme, Spannungsabfall oder -verschwinden, Änderung der Stromrichtung, Auftreten von Magnetfeld leistungsstarke Generatoren in Notfallbedingungen usw.) sowie für seltenes Schalten von Nennströmen (6-30 mal am Tag).

Aufgrund der Einfachheit, Bequemlichkeit, Wartungssicherheit und Zuverlässigkeit des Schutzes gegen Kurzschlussströme werden diese Geräte häufig in verwendet Elektroinstallationen niedrige und hohe Leistung.

Leistungsschalter werden als Schaltgeräte klassifiziert manuelle Kontrolle Viele Typen verfügen jedoch über einen elektromagnetischen oder elektromotorischen Antrieb, der eine Steuerung aus der Ferne ermöglicht.

Funktionsprinzip

Automatische Maschinen werden normalerweise manuell (durch einen Antrieb oder aus der Ferne) und bei Verletzung des normalen Betriebsmodus (Auftreten von Überströmen oder Spannungsabfall) automatisch ausgeschaltet. Darüber hinaus ist jede Maschine mit einem Maximalspannungsauslöser und bei einigen Typen auch mit einem Minimalspannungsauslöser ausgestattet.

Entsprechend der von ihnen ausgeführten Schutzfunktionen werden Leistungsschalter in Leistungsschalter unterteilt: Überstrom, Unterspannung und Rückleistung.

Überstromschutzschalter werden verwendet, um einen Stromkreis automatisch zu öffnen, wenn darin Kurzschlussströme und Überlastungen auftreten, die den festgelegten Grenzwert überschreiten. Sie ersetzen einen Schalter und eine Sicherung und bieten einen zuverlässigeren und selektiveren Schutz unter anormalen Bedingungen.

Wenn die Umgebungsbedingungen von den Normalbedingungen abweichen (die Luftfeuchtigkeit liegt über 85 % und enthält Verunreinigungen durch schädliche Dämpfe), sollten Leistungsschalter in staub-, feuchtigkeits- und chemikalienbeständigen Kästen und Schränken untergebracht werden.

Einstufung

Automatische Schalter sind unterteilt in:

• Installation Leistungsschalter verfügen über ein schützendes Isoliergehäuse (Kunststoff) und können an öffentlich zugänglichen Orten installiert werden;

• Universal- - über kein solches Gehäuse verfügen und für den Einbau in Schaltanlagen bestimmt sind;

• schnelles Handeln (eigene Zeit der Vorgang dauert nicht länger als 5 ms);

• langsam wirkend(von 10 bis 100 ms);

Die Betriebsgeschwindigkeit wird durch das Funktionsprinzip selbst (polarisierte elektromagnetische oder induktionsdynamische Prinzipien usw.) sowie durch die Bedingungen für ein schnelles Erlöschen des Lichtbogens gewährleistet. Ein ähnliches Prinzip wird bei strombegrenzenden Leistungsschaltern verwendet;

• selektiv , mit einstellbarer Reaktionszeit im Bereich von Kurzschlussströmen;

• Rückstromschutzschalter, wird nur ausgelöst, wenn sich die Stromrichtung im geschützten Stromkreis ändert;

• Polarisiert Maschinen schalten den Stromkreis nur dann ab, wenn der Strom in Vorwärtsrichtung zunimmt, ungepolt – in jede Richtung des Stroms.

Design

Die Konstruktionsmerkmale und das Funktionsprinzip der Maschine werden durch ihren Zweck und Anwendungsbereich bestimmt.

Das Ein- und Ausschalten der Maschine kann manuell, durch einen Elektromotor oder einen elektromagnetischen Antrieb erfolgen.

Der Handantrieb kommt bei Nennströmen bis 1000 A zum Einsatz und gewährleistet eine garantierte maximale Schaltleistung unabhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit des Schaltgriffs (der Bediener muss den Schaltvorgang zielstrebig ausführen: Nach dem Start bis zum Ende durchführen).

Elektromagnetische und elektromotorische Antriebe werden durch Spannungsquellen gespeist. Der Antriebssteuerkreis muss gegen Wiedereinschalten bei Kurzschluss geschützt sein und das Einschalten der Maschine auf die maximalen Kurzschlussströme muss bei einer Versorgungsspannung von 85 - 110 % der Nennspannung beendet werden.

Bei Überlast und Kurzschlussströmen wird der Leistungsschalter abgeschaltet, unabhängig davon, ob der Schalthebel in der Ein-Stellung gehalten wird.

Wichtig Bestandteil Bei einer Maschine handelt es sich um einen Auslöser, der einen bestimmten Parameter des geschützten Stromkreises steuert und auf das Auslösegerät einwirkt, das die Maschine abschaltet. Darüber hinaus ermöglicht die Freigabe die Fernabschaltung der Maschine. Die am häufigsten verwendeten Arten von Veröffentlichungen sind:

• elektromagnetisch zum Schutz vor Kurzschlussströmen;

• thermisch zum Schutz vor Überlastung;

• kombiniert;

• Halbleiter, mit großer Stabilität der Ansprechparameter und einfacher Konfiguration.

Zum Schalten eines Stromkreises ohne Strom oder zum seltenen Schalten des Nennstroms können Sicherungsautomaten ohne Auslöser eingesetzt werden.

Die von der Industrie hergestellten Leistungsschalterserien sind für den Einsatz in verschiedenen Klimazonen und die Platzierung an Orten mit geeignet unterschiedliche Bedingungen Betrieb, um unter Bedingungen zu arbeiten, die sich in der mechanischen Beanspruchung und Explosivität der Umgebung unterscheiden und unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.

Informationen zu bestimmten Gerätetypen, deren Typen und Größen finden Sie in den behördlichen und technischen Dokumenten. Typischerweise ist ein solches Dokument Technische Bedingungen(TU) der Anlage. In einigen Fällen wird zum Zweck der Vereinheitlichung bei Produkten, die weit verbreitet sind und von mehreren Unternehmen hergestellt werden, das Niveau des Dokuments erhöht (manchmal auf das Niveau des staatlichen Standards).

Leistungsschalter bestehen aus folgenden Hauptkomponenten:

• Kontaktsystem;

• Lichtbogenlöschanlage;

• Veröffentlichungen;

• Kontrollmechanismus;

• freier Freigabemechanismus.

Kontaktsystembesteht aus festen Kontakten, die im Gehäuse befestigt sind, und beweglichen Kontakten, die an der Achsachse des Steuermechanismushebels angelenkt sind, und stellt normalerweise eine einzelne Stromkreisunterbrechung bereit.

Lichtbogengerätist in jedem Pol des Schalters installiert und soll den Lichtbogen in einem begrenzten Volumen lokalisieren. Es handelt sich um eine Lichtbogenlöschkammer mit einem Deiongitter aus Stahlplatten. Es können auch Funkenfänger in Form von Faserplatten vorgesehen sein.

Freier Freigabemechanismusist ein schwenkbarer 3- oder 4-Stab-Mechanismus, der das Lösen und Trennen des Kontaktsystems sowohl für die automatische als auch für die manuelle Steuerung ermöglicht.

Elektromagnetischer Überstromauslöser, ein Elektromagnet mit Anker, sorgt für die automatische Auslösung des Leistungsschalters bei Kurzschlussströmen, die den eingestellten Stromwert überschreiten. Elektromagnetische Stromauslöser mit hydraulischer Verzögerungseinrichtung verfügen zum Schutz vor Überlastströmen über eine Gegenstromverzögerung.

Thermischer Überlastauslöserist eine Thermobimetallplatte. Bei Überlastströmen sorgen die Verformung und Kräfte dieser Platte für eine automatische Auslösung des Leistungsschalters. Die Zeitverzögerung nimmt mit steigendem Strom ab.

Halbleiter-Veröffentlichungenbestehen aus einem Messelement, einem Block aus Halbleiterrelais und einem Ausgangselektromagneten, der auf den Freilaufmechanismus der Maschine einwirkt. Als Messelement wird ein Stromwandler (AC) oder ein Drossel-Magnetverstärker (DC) verwendet.

Mit dem Halbleiterstromauslöser können folgende Parameter eingestellt werden:

• Nennstrom des Auslösers;

• Betriebsstromeinstellungen im Bereich der Kurzschlussströme (Abschaltstrom);

• Einstellungen zur Reaktionszeit in der Überlaststromzone;

• Einstellungen für die Reaktionszeit im Bereich von Kurzschlussströmen (für selektive Schalter).

Viele Maschinen verwenden kombinierte Auslöser, die thermische Elemente zum Schutz vor Überlastströmen und elektromagnetische Elemente zum Schutz vor Kurzschlussströmen ohne Zeitverzögerung (Abschaltung) verwenden.

Der Schalter verfügt außerdem über zusätzliche Baugruppen, die in den Schalter eingebaut oder extern daran befestigt werden. Dies können unabhängige, Null- und Minimalauslöser, Frei- und Hilfskontakte, manuelle und elektromagnetische Fernantriebe, automatische Abschaltsignalisierung und eine Vorrichtung zum Verriegeln des Leistungsschalters in der „Aus“-Position sein.

Der unabhängige Auslöser ist ein Elektromagnet, der von einer externen Spannungsquelle gespeist wird. Minimal- und Nullfreigaben können mit oder ohne Zeitverzögerung erfolgen. Mithilfe einer unabhängigen oder minimalen Freigabe ist es möglich, die Maschine aus der Ferne abzuschalten.

Nutzungsbedingungen

Automatische Schalter gibt es in Ausführungen mit unterschiedlichem Schutzgrad gegen Berührungen und äußere Einflüsse (IPOO, IP20, IP30, IP54). In diesem Fall kann die Schutzart der Klemmen zum Anschluss von Außenleitern geringer sein als die Schutzart des Schaltergehäuses.

Schalter werden in 5 Klimaversionen und 5 Platzierungskategorien hergestellt, die durch die Buchstaben U, UHL, T, M, OM und die Zahlen 1,2,3,4,5 kodiert sind.

Die Schalter sind für den Dauerbetrieb unter folgenden Bedingungen ausgelegt:

• Installation in einer Höhe von nicht mehr als 1000 m über dem Meeresspiegel (Schalter der Serien AP50 und AE1000 – in einer Höhe von nicht mehr als 2000 m über dem Meeresspiegel);

• Umgebungslufttemperatur von - 40 (ohne Tau und Frost) bis +40 °C (für Schalter der AE1000-Serie - von +5 bis +40 °C);

• relative Luftfeuchtigkeit nicht mehr als 90 % bei 20 °C und nicht mehr als 50 % bei 40 °C;
  

• Umgebung – nicht explosiv, enthält keinen Staub (einschließlich leitfähigen Staub) in Mengen, die den Betrieb des Schalters stören, und keine aggressiven Gase und Dämpfe in Konzentrationen, die Metalle und Isolierung zerstören;

• der Einbauort des Schalters ist vor Wasser, Öl, Emulsion usw. geschützt;

• Mangel an direkter Sonneneinstrahlung und radioaktiver Strahlung;

• Fehlen scharfer Stöße (Stöße) und starker Erschütterungen; Vibrationen an den Befestigungspunkten von Schaltern sind mit einer Frequenz von bis zu 100 Hz und einer Beschleunigung von nicht mehr als 0,7 g zulässig.

Gruppen von Betriebsbedingungen für elektrische Produkte im Hinblick auf die Einwirkung mechanischer Faktoren Außenumgebung definiert durch GOST 17516.1-90. Gemäß den Katalogdaten sind Leistungsschalter für den Betrieb in den Gruppen Ml, M2, MZ, M4, Mb, M9, M19, M25 vorgesehen.

In puncto Sicherheit entsprechen Leistungsschalter GOST 12.2.007.0-75 und GOST 12.2.007.6-75, den Anforderungen der „Regeln für Elektroinstallationen“ und bieten die in den „Regeln“ festgelegten Betriebsbedingungen technischer Betrieb Installationen durch den Verbraucher“ und „Sicherheitsregeln für den Betrieb elektrischer Anlagen durch den Verbraucher“, genehmigt von Gosenergonadzor am 21. Dezember 1994. In Bezug auf den Schutz vor Ableitströmen entsprechen die Schalter den Anforderungen von GOST 12.1.038-82 .

Der Betrieb im Ruhezustand (Lagerung und Transport in Arbeitspausen) entspricht GOST 15543-70 und GOST 15150-69.

Im Artikel erfahren Sie mehr über das Gerät und das Funktionsprinzip. Solche Mittel zum Schutz vor Kurzschlüssen und Überlastungen sind heute in jedem Haushalt und Arbeitsplatz zu finden. Vorbei sind die sogenannten Staus, die tatsächlich auf die gleiche Weise wie Leistungsschalter hergestellt werden. Und selbst ihr Funktionsprinzip ist ähnlich, aber die Bedienung ist nicht sehr komfortabel – man kann einen solchen Stecker nicht auf eine DIN-Schiene stecken.

Und was soll man über Sicherungseinsätze sagen – Sicherungen, bei denen bei einem Kurzschluss ein dünner Draht durchbrennt. Diese gibt es nur in Und dann verwenden sie schmelzbare Einsätze, die mit Sand gefüllt sind. In Schwachstromkreisen kommen sozusagen ausschließlich automatische Schalter zum Einsatz. Die Typen und das Gerät werden im Artikel besprochen. Beginnen wir mit einer Beschreibung der Funktionsweise von Maschinen, die im Alltag am häufigsten verwendet werden.

Normaler Betriebsmodus

Schauen wir uns also den Aufbau und das Funktionsprinzip eines Leistungsschalters an. Es gibt mehrere Betriebsmodi, die jeweils separat besprochen werden. Im Normalbetrieb fließt durch den Leistungsschalter ein Strom, der kleiner oder gleich dem Nennstrom ist. In diesem Fall wird die Versorgungsspannung dem oberen Anschluss zugeführt, der mit dem Festkontakt verbunden ist. Von letzterem fließt der Strom zum beweglichen Kontakt und dann über einen flexiblen Kupferleiter zum Magneten. Als nächstes fließt der Strom vom Magneten zum Auslöser (Thermorelais) und dann zur darunter liegenden Klemme. Sie ist es, die die Verbindung zu Stromverbrauchern herstellt.

Notbetriebsarten

Das Funktionsprinzip von Wechselstrom ist so, dass wenn Notfallsituation(Überlast oder Kurzschluss) wird der geschützte Stromkreis unterbrochen. Der freie Auslösemechanismus beginnt zu arbeiten; er wird durch eine spezielle Auslösung aktiviert (normalerweise werden bei Konstruktionen elektromagnetische oder thermische Auslöser verwendet). Schauen wir uns die Funktionen beider Arten von Veröffentlichungen an.

Thermal ist eine Bimetallplatte, die aus zwei Legierungsschichten mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht. Wenn Strom durch die Platte fließt, erwärmt sie sich und biegt sich in die Richtung, in der sich das Metall mit dem niedrigsten Koeffizienten befindet. Wenn der Strom die zulässigen Werte überschreitet, wird die Biegung so groß, dass sie ausreicht, um den gesamten Auslösemechanismus zu betätigen. Dadurch wird der Stromkreis geöffnet.

Elektromagnetische Auslöser bestehen aus einem Elektromagneten mit einem (beweglichen) Kern, der von einer Feder gehalten wird. Wenn der maximale Strom überschritten wird, beginnt in der Spule ein Feld zu induzieren. Unter seiner Wirkung beginnt der Kern in den Magneten hineingezogen zu werden und die Feder wird zusammengedrückt. Im selben Moment beginnt der Auslöser zu arbeiten. Im Normalbetrieb wird auch in der Spule ein Feld induziert, dessen Kraft jedoch gering ist und nicht ausreicht, um die Feder zusammenzudrücken.

Überlastmodus

Im Überlastmodus liegt der Stromverbrauch der an die Maschine angeschlossenen Last über dem Nennwert des Geräts. In diesem Fall führt der durch den Auslöser fließende Strom zu einer Erwärmung der Bimetallplatte, was zu einer stärkeren Biegung führt. Dadurch wird der Freigabemechanismus aktiviert. In diesem Moment schaltet sich die Maschine ab und der Stromkreis öffnet sich.

Es funktioniert nicht sofort, da das Aufheizen der Platte einige Zeit in Anspruch nimmt. Und es variiert je nachdem, um wie viel der Nennstrom überschritten wird. Der Zeitraum kann zwischen einigen Sekunden und einer Stunde variieren. Durch die Verzögerung können Sie Stromausfälle während eines kurzen und zufälligen Stromanstiegs vermeiden. Häufig sind solche Überschreitungen beim Starten des Elektromotors zu beobachten.

Betriebsstrom

Der Mindeststromwert, bei dem der thermische Auslöser arbeiten muss, wird durch eine spezielle Schraube beim Hersteller eingestellt. Der Wert ist etwa eineinhalb Mal höher als der auf dem Schaltergehäuse angegebene Nennwert. Wie Sie sehen, ist das Funktionsprinzip der Freigabe nicht sehr kompliziert. Die Stromstärke, bei der der Thermoschutz auslöst, wird jedoch stark von der Umgebungstemperatur beeinflusst.

Wenn der Raum heiß ist, kommt es bereits bei einem niedrigen Stromwert zu einer Erwärmung und Biegung der Bimetallplatte. Und wenn der Raum kalt ist, beginnt der thermische Auslöser mit einem höheren Strom zu arbeiten. Daher funktioniert derselbe Leistungsschalter mit Bimetallstreifen im Winter und im Sommer unterschiedlich. Dies gilt nicht für Maschinen mit elektromagnetischer Auslösung.

Überlastung im Stromkreis

Es ist zu beachten, dass das Funktionsprinzip eines Gleichstrom-Leistungsschalters ungefähr dem eines ähnlichen Geräts entspricht, das mit Wechselstrom betrieben wird. Die Quintessenz ist, dass sich bei Überschreitung der zulässigen Belastung die Platte erwärmt und der Stromkreis abschaltet. Was könnte die Überlastung verursachen? Am meisten häufiger Grund- das ist die Verbindung große Zahl Verbraucher, deren Leistung größer ist als die berechnete.

Wenn Sie mehrere Verbraucher gleichzeitig an die Maschine anschließen – einen Wasserkocher, einen Kühlschrank, ein Bügeleisen, Waschmaschine, Klimaanlage, Elektroherd – dann ist es durchaus möglich, dass die Freigabe funktioniert. Selbst wenn Sie einen Schutzschalter mit einer Nennleistung von 16 Ampere verwenden, kann dieser auslösen. Es hängt alles davon ab, welchen Stromverbrauch die Verbraucher haben.

Wenn es häufig zu Ausfällen kommt, müssen Sie entscheiden, welche Elektrogeräte für eine Weile stillgelegt werden können. Soll ich den Elektroherd und die Waschmaschine gleichzeitig einschalten? Wenn Sie den Zweck und die Konstruktion von Leistungsschaltern kennen, können Sie das Gerät natürlich mit installieren großer Wert Nennstrom. Aber hier müssen wir mit einem Haken bei der elektrischen Verkabelung und dem Eingang des Hauses rechnen – werden sie einer hohen Belastung standhalten?

Kurzschlussmodus

Schauen wir uns nun einen der „Hauptbetriebsarten“ an – während eines Kurzschlusses. Du weisst allgemeines Gerät und das Funktionsprinzip eines Leistungsschalters im Überlastmodus. Aber besonderer Fall- Dies ist der Kurzschlussmodus. Die Maschine funktioniert etwas anders. Der Strom steigt unbegrenzt an und die Isolierung der elektrischen Leitungen kann schmelzen. Um dies zu verhindern, müssen Sie den Stromkreis sofort öffnen.

Der elektromagnetische Auslöser schützt vor Kurzschlüssen. Etwas früher haben wir darüber gesprochen, aus welchen Elementen diese Leistungsschalterbaugruppe besteht. Wenn der Strom um ein Vielfaches ansteigt, beginnt der magnetische Fluss in der Wicklung zuzunehmen. Unter seiner Wirkung wird der Kern zurückgezogen und die Feder komprimiert. Dabei wird die Auslösestange gedrückt, die sich im Auslösemechanismus befindet. Und der Strom wird unterbrochen, da die Stromkontakte sofort öffnen.

Ein elektromagnetischer Auslöser ist ein Gerät, das elektrische Leitungen vor Kurzschlüssen und Bränden schützen kann. Der Schutz wird buchstäblich in Hundertstelsekunden aktiviert, sodass die Verkabelung keine Zeit hat, sich auf eine gefährliche Temperatur zu erwärmen.

Leistungskontakte öffnen

Es ist zu beachten, dass durch die Leistungskontakte ein sehr großer Strom fließt. Und wenn sie sich öffnen, entsteht ein Lichtbogen, der eine sehr große Wirkung hat hohe Temperatur- etwa 3000 Grad. Um Kontakte und andere Komponenten vor Beschädigungen zu schützen, wurde ein kleines Element in die Konstruktion eingeführt – eine Lichtbogenlöschkammer. Dabei handelt es sich um ein Gitter aus mehreren voneinander isolierten Metallplatten.

An der Stelle, an der sich die Kontakte öffnen, entsteht ein Lichtbogen. Und eine seiner Kanten beginnt sich mit dem Kontakt zu bewegen, der sich löst. Und die zweite Kante des Lichtbogens scheint entlang des festen Kontakts zu gleiten und gelangt dann zu dem damit verbundenen Leiter. Dieser Leiter ist mit der Lichtbogenkammer verbunden. Dann beginnt der Lichtbogen auf den Platten zu fragmentieren, wird allmählich schwächer und erlischt dann vollständig.

Wenn Sie sich den Leistungsschalter VK-45 genau ansehen (das Funktionsprinzip wird in unserem Material besprochen), können Sie erkennen, dass sich an der Unterseite kleine Löcher befinden, durch die die bei der Verbrennung entstehenden Gase entweichen. Wenn die Maschine aufgrund der Betätigung eines elektromagnetischen Auslösers ausgeschaltet wurde, können Sie sie erst wieder einschalten, wenn Sie die Ursache des Kurzschlusses beseitigt haben. Was die thermische Auslösung betrifft, können Sie die Maschine nach dem Abkühlen der Bimetallplatte wieder einschalten.

Wie funktionieren offene Leistungsschalter?

Oben haben wir uns Geräte angeschaut, die im Alltag und in der Produktion zum Einsatz kommen. Es lohnt sich jedoch, über das Funktionsprinzip automatischer Luftschalter nachzudenken – es handelt sich hierbei um eine völlig andere Gerätekategorie. Sie werden nach der Art der Luftbewegung klassifiziert:

1. Quer.
2. Längs.

Luftschalter können eine große Anzahl von Kontaktunterbrechungen haben, alles hängt davon ab, für welche Spannung sie ausgelegt sind. Um die Lichtbogenlöschung zu erleichtern, wird ein Widerstand als Shunt an die Kontakte angeschlossen.

Die Lichtbogenkammer besteht aus einer Reihe von Trennwänden, die den Lichtbogen in kleine Bestandteile zerlegen. Deshalb kann der Lichtbogen nicht aufflammen und erlischt schnell genug. Mit Druckluft arbeitende Hochspannungs-Leistungsschalter unterscheiden sich dadurch, dass sie entweder über einen Abscheider verfügen oder nicht. Wenn die Ausführung über einen Separator verfügt, sind die Leistungskontakte mit den Kolben verbunden. Das Ergebnis ist ein einziger Mechanismus. Der Separator ist in Reihe mit den Lichtbogenlöschkontakten geschaltet.

Die Trenn- und Lichtbogenlöschkontakte sind der erste Pol der Maschine. Bei einem Abschaltsignal wird ein mechanisches Pneumatikventil aktiviert. Es öffnet sich und die Luft beginnt auf die Kontakte des Lichtbogenlöschers einzuwirken. Die Kontakte öffnen sich und der Lichtbogen wird mittels Druckluft gelöscht. Danach wird auch der Separator abgeschaltet. Es ist zu beachten, dass die Luftzufuhr klar reguliert werden muss, damit sie zum Löschen des Lichtbogens ausreicht.

Klassifizierung von Luftmaschinen

Alles Hochspannung Luftleistungsschalter lassen sich in mehrere Gruppen einteilen:

1. Netzwerk – Betrieb bei Spannungen über 6 kV, kann in Wechselstromkreisen zum Ein- und Ausschalten von Verbrauchern im normalen Modus (kein Notfall) verwendet werden. Und auch zum Abschalten der Last, wenn ein Kurzschluss auftritt.
2. Generatoren – arbeiten in Stromnetzen mit einer Spannung von 6-24 kV zum Anschluss von Generatorsätzen. Kann erheblichen Einschaltströmen standhalten. Bei Kurzschluss liegt ein Betriebsmodus vor.
3. Für den Einsatz in elektrothermischen Anlagen – sie haben einen Spannungsbereich von 6-220 kV. Sie arbeiten sowohl im Normal- als auch im Notfallmodus.
4. Sondermaschinen – solche Geräte werden nur auf Bestellung gefertigt, es gibt keine Serienmuster. Sie werden unter Berücksichtigung aller Betriebsmerkmale erstellt.

Klassifizierung nach Art und Ort des Lufteinblasmechanismus:

1. Unterstützungsstrukturen.
2. Hängend.
3. Komplett eingebaut Verteilungsgeräte.
4. Ausziehbarer Typ.

Vor- und Nachteile von Druckluftmaschinen

Zu den Vorteilen zählen:

1. Da solche Geräte schon seit langem im Einsatz sind, gibt es viel Erfahrung in der Bedienung und Reparatur.
2. Modernere Geräte (z. B. SF6-Gas) können nicht repariert werden.

Es gibt aber auch Nachteile, zum Beispiel:

1. Es ist eine zusätzliche pneumatische Ausrüstung oder ein Kompressor erforderlich.
2. Im ausgeschalteten Zustand (besonders im Notfall) macht es viel Lärm.
3. Die Installation erfordert viel Platz – das Gerät hat recht große Abmessungen.
4. Nicht in staubiger oder staubiger Umgebung installieren Nassbereiche. Daher müssen zusätzliche Maßnahmen zur Reduzierung von Staub und Feuchtigkeit ergriffen werden.

Differenzialautomatik – was ist das?

Schauen wir uns zum Schluss noch das Funktionsprinzip eines Differentialschutzschalters an. Hierbei handelt es sich um eine Schutzvorrichtung, die im Falle eines Unfalls sowohl Null als auch Phase sofort abschaltet. Zu den Funktionen des Gerätes gehören:

1. Überwachung des Kurzschlussstroms und Abschaltung des Stromkreises, wenn dieser auftritt.
2. Abschalten des Stromkreises bei Überschreiten der zulässigen Belastung.
3. Gibt es Leckströme? Wenn jemand die freiliegenden Drähte berührt, tritt Strom aus. Die Differenzialautomatik ist ausgeschaltet.

Tatsächlich kombiniert dieses Gerät zwei Geräte – einen einfachen Leistungsschalter und einen RCD. Der Hauptvorteil besteht darin, dass Ihre Sicherheit und die elektrische Verkabelung immer geschützt sind (natürlich, wenn alles vorschriftsmäßig durchgeführt wird). Es gibt noch ein weiteres Plus: Die Installation eines FI-Schutzschalters ist nicht erforderlich. Darüber hinaus nimmt das Gerät nur wenig Platz im Armaturenbrett ein. Und der Anschluss des Geräts an das Stromnetz ist nicht schwierig.

Es gibt aber auch Nachteile. Insbesondere bei einigen Modellen gibt es keine Flags, sodass es schwierig ist, den Grund für den Vorgang sofort zu ermitteln. Der zweite Nachteil besteht darin, dass bei Ausfall einer Gerätehälfte das gesamte Gerät komplett ausgetauscht werden muss. Es kann nicht repariert werden. Und der größte Nachteil sind die Kosten. Sie liegt deutlich über der eines RCD und einer herkömmlichen Maschine. Entscheiden Sie daher vor der Installation von Differentialschaltern, ob Sie diese benötigen. Es ist durchaus möglich, dass es einfacher ist, einen FI-Schutzschalter und eine normale Maschine zu installieren.