Selectarea unui întrerupător: tipuri și caracteristici ale întreruptoarelor electrice

Cu siguranță mulți dintre noi ne-am întrebat de ce întreruptoarele de circuit au înlocuit atât de repede siguranțele învechite de la circuitele electrice? Activitatea de implementare a acestora este justificată de o serie de argumente foarte convingătoare, inclusiv posibilitatea de a cumpăra acest tip de protecție, care se potrivește în mod ideal cu datele timp-curent ale anumitor tipuri de echipamente electrice.

Te îndoiești de ce mașină ai nevoie și nu știi cum să o alegi corect? Vă vom ajuta să găsiți soluția potrivită - articolul discută clasificarea acestor dispozitive. Precum și caracteristici importante cărora ar trebui să le acordați o atenție deosebită atunci când alegeți un întrerupător.

Pentru a vă facilita înțelegerea mașinilor, materialul articolului este completat cu fotografii vizuale și recomandări video utile de la experți.

Clasificarea întreruptoarelor

Aparatul deconectează aproape instantaneu linia care i-a fost încredințată, ceea ce elimină deteriorarea cablajului și a echipamentelor alimentate din rețea. După terminarea opririi, ramura poate fi repornită imediat fără a înlocui dispozitivul de siguranță.

De obicei întrerupătoare de circuit selectat în funcție de patru parametri cheie - capacitatea nominală de rupere, numărul de poli, caracteristica timp-curent, curentul nominal de funcționare.

În funcție de capacitatea nominală de rupere

Această caracteristică indică curentul admisibil de scurtcircuit (SC), la care întrerupătorul se va declanșa și, deschizând circuitul, va scoate sub tensiune cablajul și dispozitivele conectate la acesta.

Conform acestui parametru, există trei tipuri de mașini - 4,5 kA, 6 kA, 10 kA.

1. Mașini automate pentru 4,5 kA (4500 A) utilizate de obicei pentru a preveni deteriorarea liniilor electrice ale proprietăților rezidențiale private. Rezistența cablajului de la substație la scurtcircuit este de aproximativ 0,05 Ohm, ceea ce oferă un curent maxim de aproximativ 500 A.
2. Dispozitive de 6 kA (6000 A). sunt utilizate pentru protecția la scurtcircuit în sectorul rezidențial și în locuri publice, unde rezistența liniei poate ajunge la 0,04 Ohm, ceea ce crește probabilitatea unui scurtcircuit până la 5,5 kA.
3. Comutatoare 10 kA (10000 A) utilizate pentru protejarea instalaţiilor electrice industriale. Curenți de până la 10.000 A pot apărea într-un circuit electric scurt situat în apropierea unei substații.

Înainte de a alege modificarea optimă a întreruptorului, este important să înțelegeți dacă sunt posibili curenți de scurtcircuit care depășesc 4,5 kA sau 6 kA?

Capacitatea nominală de rupere este indicată în documentația pentru comutator și pe carcasă sub forma unui cod - 4500A, 600A, 10000A sau 4,5kA, 6kA, 10kA. Pe partea din față a dispozitivului există informații despre producător, model, tensiune nominală, constând din caracteristici timp-curent, curent de funcționare

Mașina este oprită atunci când valorile specificate sunt scurtcircuitate. Cel mai adesea, comutatoarele modificării 6000 A sunt folosite pentru nevoile casnice.

Modelele 4500 A practic nu sunt folosite pentru a proteja rețelele electrice moderne, iar în unele țări utilizarea lor este interzisă.

Dacă sunteți interesat de cum să convertiți corect amperi în wați, vă recomandăm să vă familiarizați cu materialul prezentat în articolul următor.

Când un scurtcircuit este înregistrat automat, oprirea este efectuată de o bobină electromagnetică (situația A). Când curenții nominali sunt depășiți, rețeaua este deschisă de o placă bimetalică (situația B)

Sarcina unui întrerupător este de a proteja cablurile (nu echipamentele și utilizatorii) de scurtcircuite și de topirea izolației atunci când curenții trec peste valorile nominale.

După numărul de poli

Această caracteristică indică numărul maxim posibil de fire care pot fi conectate la AV pentru a proteja rețeaua.

Ele sunt oprite atunci când apare o urgență (când se depășește curentul admis sau se depășește nivelul curbei timp-curent).

Această caracteristică indică numărul maxim posibil de fire care pot fi conectate la AV pentru a proteja rețeaua. Ele sunt oprite atunci când apare o urgență (când se depășește curentul admis sau se depășește nivelul curbei timp-curent).

Întrerupătoare unipolare

Un comutator de tip unipolar este cea mai simplă modificare a mașinii. Este conceput pentru a proteja circuitele individuale, precum și cablurile electrice monofazate, bifazate, trifazate. Este posibil să conectați 2 fire la designul comutatorului - firul de alimentare și firul de ieșire.

Funcțiile unui dispozitiv din această clasă includ doar protejarea firului de foc. Neutrul cablajului în sine este plasat pe magistrala zero, ocolind astfel mașina, iar firul de împământare este conectat separat în magistrala de masă.

Conexiunea unui AB unipolar se face cu un fir cu un singur conductor, dar uneori se folosesc cabluri cu două fire. Sursa de alimentare este conectată în partea de sus a mașinii, iar linia protejată în partea de jos, ceea ce simplifică instalarea. Instalarea are loc pe o șină DIN de 18 mm

Un întrerupător unipolar nu îndeplinește funcția unui întrerupător de intrare, deoarece atunci când este forțat să se oprească, linia de fază este întreruptă, iar neutrul este conectat la sursa de tensiune, ceea ce nu oferă o garanție de 100% de protectie.

Întreruptoare dublu poli

Când este necesară deconectarea completă a rețelei electrice de la tensiune, se folosește un întrerupător cu doi poli.

Este folosit ca un introductiv, atunci când în timpul unui scurtcircuit sau defecțiune a rețelei, toate cablajul electric este deconectat simultan. Acest lucru face posibilă efectuarea reparațiilor în timp util și modernizarea circuitelor în siguranță.

Întreruptoarele bipolare sunt utilizate în cazurile în care este necesar un comutator separat pentru un aparat electric monofazat, de exemplu, un încălzitor de apă, un cazan, o mașină unealtă.

Conectarea unui întrerupător bipolar ia în considerare circuitul de protecție electrică folosind un fir cu 1 sau 2 fire (numărul de fire depinde de schema de conexiuni). Instalarea se realizează pe o șină DIN de 36 mm

Mașina este conectată la dispozitivul protejat folosind 4 fire, dintre care două sunt fire de alimentare (unul dintre ele este conectat direct la rețea, iar al doilea furnizează energie cu un jumper) și două sunt fire de ieșire care necesită protecție și pot fie cu 1, 2, 3 fire.

Întreruptoare tripolare

Pentru a proteja o rețea trifazată cu 3 sau 4 fire, se folosesc întreruptoare tripolare. Sunt potrivite pentru conectare în stea (firul din mijloc este lăsat neprotejat, iar firele de fază sunt conectate la poli) sau tip triunghi (cu firul central lipsește).

Dacă există un accident pe una dintre linii, celelalte două sunt oprite independent.

Conexiunea unui AB tripolar se face cu fire de 1, 2, 3 fire. Instalarea necesită o șină DIN lată de 54 mm.

Comutatorul tripolar servește ca intrare și comutator comun pentru toate tipurile de sarcini trifazate. Modificarea este adesea folosită în industrie pentru a furniza curent motoarelor electrice.

La model sunt conectate până la 6 fire, 3 dintre ele sunt fire de fază ale unei rețele electrice trifazate. Restul de 3 sunt protejate. Ele reprezintă trei cablaje monofazate sau una trifazate.

Întrerupătoare cu patru poli

Pentru a proteja o rețea electrică trifazată sau cu patru faze, de exemplu, un motor puternic conectat conform principiului „stea” cu punctul zero eliminat, se folosește un întrerupător cu patru poli. Este folosit ca comutator de intrare pentru o rețea trifazată cu patru fire.

Întrerupătorul cu patru poli este conectat folosind un fir de 1, 2, 3, 4 fire, diagrama depinde de tipul de conexiune, carcasa este instalată pe o șină DIN lată de 73 mm

Este posibil să conectați opt fire la corpul mașinii, trei dintre ele sunt fire de fază ale rețelei electrice (+ unul neutru) și patru sunt fire de ieșire (3 faze + 1 neutru).

Consumatorii monofazați sunt alimentați cu o tensiune de 220 V, care poate fi obținută prin preluarea uneia dintre faze și a conductorului neutru (neutrul) rețelei electrice. Adică, în acest caz, pe lângă cele trei faze ale rețelei electrice, mai există un conductor - neutru, prin urmare, pentru a proteja și comuta o astfel de rețea electrică, sunt instalate întrerupătoare cu patru poli, care rup toate cele patru conductori. .

După caracteristica timp-curent

AB poate avea același indicator puterea nominală de sarcină, dar caracteristicile consumului de energie electrică al dispozitivelor pot fi diferite.

Consumul de energie poate fi neuniform și poate varia în funcție de tip și sarcină, precum și de când un dispozitiv este pornit, oprit sau operat continuu.

Fluctuațiile în consumul de energie pot fi destul de semnificative, iar gama de modificări ale acestora poate fi largă. Acest lucru duce la oprirea mașinii din cauza depășirii curentului nominal, ceea ce este considerat o oprire falsă a rețelei.

Pentru a elimina posibilitatea funcționării inadecvate a unei siguranțe în timpul modificărilor standard care nu sunt de urgență (creșterea curentului, schimbarea puterii), se folosesc întrerupătoare cu anumite caracteristici timp-curent (TCC).

Acest lucru vă permite să operați întrerupătoarele cu aceiași parametri de curent cu sarcini arbitrare permise fără declanșare falsă.

VTX arată după ce oră va funcționa comutatorul și ce indicatori ai raportului dintre puterea curentului și curentul continuu al mașinii vor fi în acest caz.

Caracteristicile mașinilor cu caracteristica B

O mașină cu caracteristica specificată se oprește în 5-20 de secunde. Indicatorul de curent este de 3-5 curenți nominali ai mașinii. Aceste modificări sunt folosite pentru a proteja circuitele care alimentează aparatele electrocasnice standard.

Cel mai adesea, modelul este folosit pentru a proteja cablurile apartamentelor și caselor private.

Caracteristica C - principii de funcționare

Aparatul cu denumirea de nomenclatură C se oprește în 1-10 secunde la 5-10 curenți nominali.

Întrerupătoarele din acest grup sunt utilizate în toate domeniile - în viața de zi cu zi, în construcții, în industrie, dar sunt cele mai căutate în domeniul protecției electrice a apartamentelor, caselor și spațiilor rezidențiale.

Funcționarea întrerupătoarelor cu caracteristica D

Mașinile de clasa D sunt utilizate în industrie și sunt reprezentate de modificări cu trei și patru poli. Sunt folosite pentru a proteja motoare electrice puternice și diverse dispozitive trifazate.

Timpul de răspuns al AV este de 1-10 secunde la un multiplu de curent de 10-14, ceea ce îi permite să fie utilizat eficient pentru a proteja diferite cablaje.

Partea inferioară a graficului arată multiplu al valorilor curentului nominal, iar linia verticală arată timpul de oprire. Pentru caracteristica B, oprirea are loc atunci când curentul efectiv depășește curentul nominal de 3-5 ori, pentru C - de 5-10 ori, pentru D - de 10-14 ori

Motoarele industriale puternice funcționează exclusiv cu motoare cu caracteristica D.

S-ar putea să fiți interesat și de citit marcarea întreruptoarelor în celălalt articol al nostru.

Conform curentului nominal de operare

Există un total de 12 modificări ale mașinilor, care diferă în curent nominal de operare – 1A, 2A, 3A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A.Parametrul este responsabil pentru viteza de funcționare a mașinii atunci când curentul efectiv depășește valoarea nominală.

Tabelul ilustrează puterea maximă a fiecărei modificări a mașinii, pe baza schemei de conectare și a tensiunii de rețea. Ieșirea maximă a întreruptorului are loc atunci când sarcina este conectată într-o configurație delta

Selectarea unui comutator în funcție de caracteristica specificată se face ținând cont de puterea cablajului electric, de curentul admis pe care cablul îl poate rezista în modul normal. Dacă valoarea curentă este necunoscută, se determină folosind formule folosind date despre secțiunea transversală a firului, materialul acestuia și metoda de instalare.

Mașinile automate 1A, 2A, 3A sunt folosite pentru a proteja circuitele cu curenți scăzuti. Ele sunt potrivite pentru furnizarea de energie electrică unui număr mic de dispozitive, de exemplu, o lampă sau un candelabru, un frigider cu putere redusă și alte dispozitive a căror putere totală nu depășește capacitățile mașinii.

Comutatorul de 3A este utilizat eficient în industrie dacă este conectat trifazat de tip delta.

Întrerupătoarele 6A, 10A, 16A pot fi folosite pentru a furniza energie electrică circuitelor electrice individuale, camerelor mici sau apartamentelor.

Aceste modele sunt folosite în industrie; sunt folosite pentru a furniza energie motoare electrice, solenoizi, încălzitoare și mașini de sudură automate conectate printr-o linie separată.

Întreruptoarele de circuit cu trei și patru poli de 16 A sunt utilizate ca întrerupătoare de circuit de intrare pentru un circuit de alimentare trifazat. În producție, se acordă preferință dispozitivelor cu o curbă D.

Întreruptoarele de circuit 20A, 25A, 32A sunt utilizate pentru a proteja cablurile apartamentelor moderne; acestea sunt capabile să furnizeze energie electrică mașinilor de spălat, încălzitoarelor, uscătoarelor electrice și altor echipamente de mare putere.Modelul 25A este folosit ca mașină introductivă.

Comutatoarele 40A, 50A, 63A aparțin clasei de dispozitive de mare putere. Sunt folosite pentru a furniza energie electrică echipamentelor de mare putere în viața de zi cu zi, în industrie și în construcții civile.

Alegerea și calculul întreruptoarelor

Cunoscând caracteristicile AB, puteți determina ce mașină este potrivită pentru un anumit scop. Dar înainte de a alege modelul optim, este necesar să faceți câteva calcule cu ajutorul cărora puteți determina cu exactitate parametrii dispozitivului dorit.

Pasul #1 - determinarea puterii mașinii

Atunci când alegeți o mașină, este important să țineți cont de puterea totală a dispozitivelor conectate.

De exemplu, aveți nevoie de o mașină automată pentru a conecta aparatele de bucătărie la curent. Să presupunem că o filtru de cafea (1000 W), un frigider (500 W), un cuptor (2000 W), un cuptor cu microunde (2000 W) și un fierbător electric (1000 W) vor fi conectate la priză. Puterea totală va fi egală cu 1000+500+2000+2000+1000=6500 (W) sau 6,5 kV.

Tabelul arată puterea nominală a unor aparate electrocasnice necesare pentru a le exploata. Conform datelor de reglementare, se selectează secțiunea transversală a firului de alimentare pentru alimentarea lor și întrerupătorul de circuit pentru protejarea cablajului.

Dacă vă uitați la tabelul întreruptoarelor după puterea de conectare, luați în considerare faptul că tensiunea standard de cablare în condiții casnice este de 220 V, atunci un întrerupător unipolar sau bipolar de 32A cu o putere totală de 7 kW este potrivit pentru Operațiune.

Trebuie remarcat faptul că poate fi necesar un consum mai mare de energie, deoarece în timpul funcționării poate fi necesară conectarea altor aparate electrice care nu au fost luate în considerare inițial.Pentru a asigura această situație, în calculele consumului total se utilizează un factor de multiplicare.

Să spunem că prin adăugarea de echipamente electrice suplimentare, a fost necesară creșterea puterii cu 1,5 kW. Apoi trebuie să luați coeficientul 1,5 și să-l înmulțiți cu puterea calculată rezultată.

În calcule, uneori este recomandabil să se folosească un factor de reducere. Se utilizează atunci când utilizarea simultană a mai multor dispozitive este imposibilă.

Să presupunem că puterea totală a cablurilor pentru bucătărie a fost de 3,1 kW. Atunci factorul de reducere este 1, deoarece se ia în considerare numărul minim de dispozitive conectate în același timp.

Dacă unul dintre dispozitive nu poate fi conectat cu altele, atunci factorul de reducere este luat mai puțin de unu.

Pasul #2 - calculul puterii nominale a mașinii

Puterea nominală este puterea la care cablajul nu se oprește.

Se calculează folosind formula:

M = N * CT * cos(φ),

Unde

• M – putere (Watt);
• N – tensiunea de rețea (Voli);
• SF – puterea curentului capabilă să treacă prin mașină (Amperi);
• cos(φ) – valoarea cosinusului unghiului, care ia valoarea unghiului de deplasare între faze și tensiune.

Valoarea cosinusului este de obicei egală cu 1, deoarece practic nu există nicio schimbare între fazele de curent și tensiune.

Din formula exprimăm ST:

CT=M/N,

Am determinat deja puterea, iar tensiunea rețelei este de obicei de 220 de volți.

Dacă puterea totală este de 3,1 kW, atunci:

CT = 3100/220 = 14.

Curentul rezultat va fi de 14 A.

Pentru calculele cu sarcină trifazată se folosește aceeași formulă, dar se iau în considerare deplasările unghiulare, care pot atinge valori mari. De obicei, acestea sunt indicate pe echipamentul conectat.

Pasul #3 - Calculați curentul nominal

Puteți calcula curentul nominal folosind documentația de cablare, dar dacă nu este disponibil, atunci este determinat pe baza caracteristicilor conductorului.

Următoarele date sunt necesare pentru calcule:

• pătrat secțiunea transversală a conductorului;
• materialul folosit pentru miezuri (cupru sau aluminiu);
• metoda de pozare.

În condiții casnice, cablajul este de obicei situat în perete.

Pentru a calcula aria secțiunii transversale veți avea nevoie de un micrometru sau șubler. Este necesar să se măsoare numai miezul conductor, și nu firul și izolația

După efectuarea măsurătorilor necesare, calculăm aria secțiunii transversale:

S = 0,785 * D * D,

Unde

• D este diametrul conductorului (mm);
• S - aria secțiunii transversale a conductorului (mm²).

În continuare folosim tabelul de mai jos.

Determinând din ce material au fost făcute miezurile conductorilor și calculând suprafața secțiunii transversale, puteți determina indicatorii de curent și putere pe care îi poate rezista cablajul electric. Date date pentru cablarea ascunsă în perete

Ținând cont de datele obținute, selectăm curentul de funcționare al mașinii, precum și valoarea nominală a acestuia. Acesta trebuie să fie egal sau mai mic decât curentul de funcționare. În unele cazuri, este permisă utilizarea mașinilor cu un rating care depășește curentul efectiv de cablare.

Pasul #4 - determinarea caracteristicii timp-curent

Pentru a determina corect VTX, este necesar să se țină cont de curenții de pornire ai sarcinilor conectate.

Datele necesare pot fi găsite folosind tabelul de mai jos.

Tabelul prezintă unele tipuri de dispozitive electrice, precum și multiplicitatea curentului de pornire și durata impulsului în secunde

Conform tabelului, puteți determina puterea curentului (în amperi) atunci când dispozitivul este pornit, precum și perioada după care curentul maxim va apărea din nou.

De exemplu, dacă luați o mașină de tocat carne electrică cu o putere de 1,5 kW, calculați curentul de funcționare pentru aceasta din tabele (va fi de 6,81 A) și, ținând cont de multiplu al curentului de pornire (de până la 7 ori) , obținem valoarea curentă 6,81*7=48 (A).

Un curent de această putere curge la intervale de 1-3 secunde. Având în vedere graficele VTK pentru clasa B, puteți vedea că dacă există o suprasarcină, întrerupătorul se va declanșa în primele secunde după pornirea mașinii de tocat carne.

Evident, multiplicitatea acestui dispozitiv corespunde clasei C, de aceea trebuie folosită o mașină automată cu caracteristica C pentru a asigura funcționarea unei mașini de tocat carne electrică.

Pentru nevoile casnice se folosesc de obicei întrerupătoare care îndeplinesc caracteristicile B și C. În industrie, pentru echipamentele cu curenți multipli mari (motoare, surse de alimentare etc.), se creează un curent de până la 10 ori, de aceea este indicat să se folosească D-modificări ale dispozitivului.

Cu toate acestea, trebuie luate în considerare puterea unor astfel de dispozitive, precum și durata curentului de pornire.

Întrerupătoarele automate autonome diferă de cele convenționale prin faptul că sunt instalate în tablouri de distribuție separate.

Funcțiile dispozitivului includ protejarea circuitului de supratensiuni neașteptate și întreruperi de curent în întreaga secțiune sau o anumită secțiune a rețelei.

Concluzii și video util pe această temă

Alegerea AV în funcție de caracteristica curentă și un exemplu de calcul curent sunt discutate în următorul videoclip:

Calculul curentului nominal al AV este demonstrat în următorul videoclip:

Mașinile sunt instalate la intrarea unei case sau a unui apartament. Sunt situate în cutii de plastic rezistente. Prezența AV în circuitul electric de acasă este o garanție a siguranței. Dispozitivele permit oprirea în timp util a liniei de alimentare dacă parametrii rețelei depășesc un prag specificat.

Luând în considerare principalele caracteristici ale întreruptoarelor, precum și efectuarea calculelor corecte, puteți face alegerea corectă a acestui dispozitiv și instalarea acestuia.

Dacă aveți cunoștințe sau experiență în efectuarea lucrărilor electrice, vă rugăm să le împărtășiți cititorilor noștri. Lăsați comentariile dvs. despre alegerea unui întrerupător și nuanțele instalării acestuia în comentariile de mai jos.