Devre kesiciler

Devre kesici nasıl çalışır?

Otomatik anahtarlar (anahtarlar, kesiciler), devre akımını normal modlarda iletmek ve elektrik şebekelerini ve ekipmanı acil durum modlarından (kısa devre akımları, aşırı yük akımları, voltajın azalması veya kaybolması, yön değişikliği) otomatik olarak korumak için tasarlanmış elektrikli anahtarlama cihazlarıdır. akım, acil durumlarda güçlü jeneratörlerin manyetik alanlarının görünümü vb.) ve ayrıca nominal akımların seyrek komütasyonunda (günde 6-30 kez).

Basitlikleri, kolaylıkları, bakım güvenliği ve kısa devre akımlarına karşı korumanın güvenilirliği nedeniyle, bu cihazlar düşük ve yüksek güçlü elektrik tesisatlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Devre kesiciler manuel anahtarlama cihazlarıdır, ancak birçok tipinde elektromanyetik veya elektrikli motor sürücüsü vardır, bu da onları uzaktan çalıştırmayı mümkün kılar.

çalışma prensibi

Makineler genellikle manuel olarak (sürücü veya uzaktan kumanda ile) ve normal çalışmanın ihlali durumunda (aşırı akım veya voltaj düşüşü) otomatik olarak kapatılır.Bu durumda, her makineye bir aşırı gerilim bobini ve bazı tiplerde bir düşük gerilim bobini verilir.

Gerçekleştirilen koruma işlevlerine göre, devre kesiciler otomatik makinelere ayrılır: aşırı akım, düşük gerilim ve ters güç.

Devre kesiciler, bir elektrik devresinde ayarlanan sınırın üzerinde kısa devre ve aşırı yük akımları oluştuğunda otomatik olarak açmak için kullanılır. Anahtar ve sigortayı değiştirerek anormal koşullarda daha güvenilir ve seçici koruma sağlarlar.

Çevresel koşullar normalden farklıysa (havanın nemi %85'ten yüksekse ve zararlı buharların safsızlıklarını içeriyorsa), devre kesiciler toz nemli ve kimyasal olarak dayanıklı yapıya sahip kutulara ve dolaplara yerleştirilmelidir.

sınıflandırma

Devre kesiciler aşağıdakilere ayrılmıştır:

• kurulum devre kesicileri koruyucu bir yalıtkan (plastik) kasaya sahiptir ve halka açık yerlere kurulabilir;

• evrensel - böyle bir durumları yoktur ve dağıtım cihazlarına kurulum için tasarlanmıştır;

• hızlı hareket etme (kendi reaksiyon süresi 5 ms'yi geçmez);

• yavaş (10 ila 100 ms);

Hız, çalışma prensibi (polarize elektromanyetik veya endüksiyon-dinamik prensipler, vb.) ve ayrıca elektrik arkının hızlı söndürülmesi için koşullar tarafından sağlanır. Akım sınırlayıcı makinelerde de benzer bir prensip kullanılır;

• kısa devre akımları alanında seçici ayarlanabilir tepki süresi;

• sadece korunan devredeki akımın yönü değiştiğinde devreye giren ters akımlı devre kesiciler;

• Polarize otomatik makineler sadece akım ileri yönde yükseldiğinde devreyi kapatır, polarize olmayan - herhangi bir akım yönü ile.

Tasarım

Makinenin tasarım özellikleri ve çalışma prensibi, amacına ve kapsamına göre belirlenir.

Makinenin açılıp kapanması, elektrik motoru veya elektromanyetik sürücü ile manuel olarak yapılabilir.

Manuel tahrik, 1000 A'e kadar nominal akımlar için kullanılır ve kapatma kolunun hareket hızından bağımsız olarak garantili bir nihai anahtarlama kapasitesi sağlar (operatör, anahtarlama işlemini kararlı bir şekilde gerçekleştirmelidir: başlat - sona erdir).

Elektromanyetik ve elektrikli motor sürücüleri voltaj kaynakları tarafından çalıştırılır. Sürücünün kontrol devresi, tekrarlanan kısa devreye karşı korumaya sahip olmalı ve makineyi sınırlayıcı kısa devre akımlarına açma işlemi, nominalin %85-110'u kadar bir besleme geriliminde durmalıdır.

Aşırı yük ve kısa devre akımlarında, kontrol kolu kapalı konumda tutulsa da tutulmasa da devre kesici açılacaktır.

Makinenin önemli bir parçası, korunan devrenin ayarlanan parametresini kontrol eden ve devre kesiciyi açan açma cihazına etki eden bir bobindir. Ek olarak, serbest bırakma, makinenin uzaktan kapatılmasına izin verir. En yaygın sürümler aşağıdaki türlerdir:

• kısa devre akımlarına karşı koruma için elektromanyetik;

• aşırı yük koruması için termal;

• kombine;

• yanıt parametrelerinin yüksek kararlılığına ve kolay ayarlamaya sahip yarı iletken.

Bobinsiz devre kesiciler, akımsız bir devreyi anahtarlamak veya nominal akımın nadiren anahtarlanması için kullanılabilir.

Endüstri tarafından üretilen devre kesici serileri, farklı iklim bölgelerinde kullanılmak üzere tasarlanmış, farklı çalışma koşullarına sahip yerlere yerleştirilmiş, ortamın mekanik stresi ve patlayıcılığı açısından farklı koşullarda çalışacak ve farklı özelliklere sahip devre kesicilerdir. dokunma ve dış etkilere karşı koruma derecesi.

Belirli cihaz türleri, standart versiyonları ve standart boyutları hakkında bilgi normatif ve teknik belgelerde verilmektedir. Kural olarak, böyle bir belge tesisin Teknik Koşullarıdır (TU). Bazı durumlarda, birkaç işletme tarafından yaygın olarak kullanılan ve üretilen ürünleri birleştirmek için belgenin düzeyi yükseltilir (bazen Devlet Standardı seviyesi).

Devre kesiciler aşağıdaki ana bileşenlerden oluşur:

• iletişim sistemi;

• ark söndürme sistemi;

• özgürleştirici;

• kontrol mekanizması;

• serbest bırakma mekanizması.

Bir kontak sistemi, mahfazaya sabitlenmiş sabit kontaklardan ve kontrol mekanizmasının kolunun yarı eksenine menteşeli monte edilmiş hareketli kontaklardan oluşur ve genellikle tek bir devre kesme sağlar.

Devre kesicinin her kutbuna bir ark söndürme cihazı yerleştirilmiştir ve bir elektrik arkını sınırlı bir hacimde lokalize etmek için tasarlanmıştır. Deiyonize çelik levha ızgaralı bir ark odasıdır. Elyaf plakalar şeklinde kıvılcım önleyiciler de sağlanabilir.

Serbest bırakma mekanizması, hem otomatik hem de manuel çalışmada kontak sisteminin serbest bırakılmasını ve devre dışı bırakılmasını sağlayan menteşeli 3 veya 4 bağlantılı bir mekanizmadır.

Bir armatür elektromıknatısı olan bir elektromanyetik aşırı akım bobini, akım ayarını aşan kısa devre akımlarında devre kesicinin otomatik olarak açmasını sağlar. Hidrolik geciktirme tertibatlı elektromanyetik akım salıcıları, aşırı yük akımlarına karşı koruma sağlamak için ters zaman gecikmesine sahiptir.

Termal aşırı yük tahliyesi, termobimetalik bir plakadır. Aşırı yük akımlarında bu plakanın deformasyonu ve kuvvetleri devre kesicinin otomatik olarak açmasını sağlar. Akım arttıkça gecikme azalır.

Yarı iletken açma üniteleri, bir ölçüm elemanından, bir yarı iletken röle bloğundan ve makinenin serbest bırakma mekanizmasına etki eden bir çıkış elektromıknatısından oluşur. Ölçüm elemanı olarak bir akım trafosu (AC) veya manyetik bobinli (DC) bir amplifikatör kullanılır.

Yarı iletken akım bırakma, aşağıdaki parametrelerin ayarlanmasına izin verir:

• nominal deşarj akımı;

• kısa devre akımları alanında çalışma akımı ayarı (kesme akımı);

• tıkanıklık bölgesindeki yanıt süresi ayarları;

• kısa devre akımları alanındaki tepki süresi ayarları (seçici anahtarlar için).

Birçok devre kesici, aşırı yük akımlarına karşı koruma sağlamak için termal elemanlar ve zaman gecikmesi (kesinti) olmaksızın kısa devre akımlarına karşı korumak için elektromanyetik elemanlar kullanan kombinasyon bobinleri kullanır.

Devre kesici ayrıca, devre kesiciye yerleşik veya ona harici olarak takılan ek tertibatlara da sahiptir.Bağımsız, sıfır ve alçak gerilim, serbest ve yardımcı kontaklar, manuel ve elektromanyetik uzak sürücü, otomatik kapatma sinyali, devre kesiciyi "kapalı" konumda kilitlemek için cihaz olabilirler.

Şönt açma, harici bir voltaj kaynağı tarafından desteklenen bir elektromıknatıstır. Alt ve sıfır salınımlar, zaman gecikmeli ve zaman gecikmesiz olabilir. Şönt veya düşük gerilim bobini yardımıyla makinenin uzaktan kapatılması mümkündür.

Çalışma koşulları

Anahtarlar, dokunma ve dış etkilere karşı farklı koruma derecelerine sahip versiyonlarda mevcuttur (IPOO, IP20, IP30, IP54). Bu durumda, harici kabloları bağlamak için terminallerin koruma derecesi, anahtar mahfazasının koruma derecesinden daha düşük olabilir.

Anahtarlar U, UHL, T, M, OM harfleri ve 1,2,3,4,5 rakamları ile kodlanmış 5 iklim versiyonu ve 5 yerleşim kategorisinde üretilmektedir.

Anahtarlar, aşağıdaki koşullar altında sürekli çalışma için tasarlanmıştır:

• 1000 m'den daha yüksek olmayan bir rakımda kurulum (AP50 ve AE1000 serisi anahtarlar - deniz seviyesinden en fazla 2000 m yükseklikte);

• ortam hava sıcaklığı - 40 (çiy ve don olmadan) ila + 40 ° C (AE1000 serisi anahtarlar için - +5 ila + 40 ° C);

• ortamın bağıl nemi 20 °C'de %90'dan ve 40 °C'de %50'den fazla olmamalıdır;

• çevre - patlayıcı değildir, devre kesicinin çalışmasını bozacak miktarda toz (iletken olanlar dahil) ve metalleri ve yalıtımı tahrip eden konsantrasyonlarda aşındırıcı gazlar ve buharlar içermez;

• anahtarın kurulum yeri — su, yağ, emülsiyon vb.'den korunmalıdır;

• güneş ve radyoaktif radyasyona doğrudan maruz kalma eksikliği;

• keskin şokların (darbelerin) olmaması ve güçlü sallama; anahtarların montaj noktalarının 100 Hz'e kadar frekansta ve 0,7 g'den fazla olmayan bir ivmeyle titreşimine izin verilir.

Dış ortamın mekanik faktörlerinin etkisine göre elektrikli ürünler için çalışma koşulları grupları GOST 17516.1-90 tarafından belirlenir. Katalog verilerine göre devre kesiciler Ml, M2, MZ, M4, Mb, M9, M19, M25 gruplarında çalışacak şekilde tasarlanmıştır.

Güvenlik açısından, devre kesiciler GOST 12.2.007.0-75 ve GOST 12.2.007.6-75'e, «Elektrik tesisatı kuralları» gerekliliklerine uygundur ve «Tesislerin teknik işletimi kuralları» tarafından belirlenen çalışma koşullarını sağlar. Kullanıcı tarafından «ve» Elektrik tesisatlarının kullanıcı tarafından işletilmesi için güvenlik kuralları «, Devlet Enerji Denetleme Hizmeti tarafından 12.21.94 tarihinde onaylanmıştır. Kaçak akımlara karşı koruma ile ilgili olarak, devre kesiciler GOST 12.1 gereksinimlerini karşılar. 038-82.

Çalışma dışı işler (iş molalarında depolama ve nakliye) GOST 15543-70 ve GOST 15150-69'a uygundur.

Ayrıca bu konuyu okuyun: Devre kesici, devre kesici, RCD — fark nedir?