Διακόπτης κυκλώματος - τι προστατεύει και πώς λειτουργεί

Οι διακόπτες κυκλώματος είναι συσκευές των οποίων η αποστολή είναι να προστατεύει μια ηλεκτρική γραμμή από ζημιές που προκαλούνται από μεγάλο ρεύμα. Αυτό μπορεί να είναι είτε υπερένταση βραχυκυκλώματος είτε απλώς μια ισχυρή ροή ηλεκτρονίων που διέρχονται από το καλώδιο για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα και προκαλούν υπερθέρμανση με περαιτέρω τήξη της μόνωσης. Ο διακόπτης κυκλώματος στην περίπτωση αυτή αποτρέπει τις αρνητικές συνέπειες διακόπτοντας την τρέχουσα παροχή στο κύκλωμα. Αργότερα, όταν η κατάσταση επανέλθει στο φυσιολογικό, η συσκευή μπορεί να ενεργοποιηθεί ξανά χειροκίνητα.

Λειτουργίες διακόπτη κυκλώματος

Οι προστατευτικές συσκευές έχουν σχεδιαστεί για να εκτελούν τις ακόλουθες βασικές εργασίες:

• Ηλεκτρική εναλλαγή κυκλώματος (δυνατότητα απενεργοποίησης της προστατευόμενης περιοχής σε περίπτωση διακοπής ρεύματος).
• Απενεργοποίηση του εμπιστευμένου κυκλώματος όταν εμφανίζονται ρεύματα βραχυκυκλώματος σε αυτό.
• Προστασία της γραμμής από υπερφόρτωση όταν ένα υπερβολικό ρεύμα διέρχεται από τη συσκευή (αυτό συμβαίνει όταν η συνολική ισχύς των συσκευών υπερβαίνει τη μέγιστη επιτρεπόμενη).

Εν ολίγοις, τα AB εκτελούν ταυτόχρονα μια προστατευτική και μια λειτουργία ελέγχου.

Οι κύριοι τύποι διακοπτών

Υπάρχουν τρεις βασικοί τύποι AB, που διαφέρουν ο ένας από τον άλλο στο σχεδιασμό και έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν με φορτία διαφορετικών μεγεθών:

• Αρθρωτό. Πήρε το όνομά του λόγω του τυπικού πλάτους, πολλαπλάσιο 1,75 εκ. Έχει σχεδιαστεί για μικρά ρεύματα και είναι εγκατεστημένο σε δίκτυα τροφοδοσίας οικιακής χρήσης, για κατοικία ή διαμέρισμα. Κατά κανόνα, είναι ένας μονοπολικός ή διπολικός διακόπτης.
• Εκμαγείο. Λέγεται έτσι λόγω του χυτού σώματος. Μπορεί να αντέξει έως και 1000 Αμπέρ και χρησιμοποιείται κυρίως σε βιομηχανικά δίκτυα.
• Αέρας. Σχεδιασμένο για να λειτουργεί με ρεύματα έως 6300 Αμπέρ. Τις περισσότερες φορές είναι μια αυτόματη μηχανή τριών πόλων, αλλά τώρα κατασκευάζονται συσκευές αυτού του τύπου με τέσσερις πόλους.

Ένας μονοφασικός προστατευτικός διακόπτης είναι ένας διακόπτης που είναι πιο συνηθισμένος στα οικιακά δίκτυα. Μπορεί να είναι 1- και 2-πόλο. Στην πρώτη περίπτωση, μόνο ο αγωγός φάσης είναι συνδεδεμένος στη συσκευή και στη δεύτερη - επίσης μηδέν.

Εκτός από τους αναφερόμενους τύπους, υπάρχουν επίσης υπολειπόμενες τρέχουσες συσκευές, που ορίζονται από τη συντομογραφία RCD και διαφορικές μηχανές.

Το πρώτο δεν μπορεί να θεωρηθεί πλήρες AB, στόχος τους δεν είναι να προστατεύσουν το κύκλωμα και τις συσκευές που περιλαμβάνονται σε αυτό, αλλά να αποτρέψουν ηλεκτροπληξία όταν ένα άτομο αγγίζει μια ανοιχτή περιοχή. Ο διαφορικός διακόπτης είναι ένας συνδυασμός AB και RCD σε μία συσκευή.

Πώς ρυθμίζονται οι διακόπτες κυκλώματος;

Ας εξετάσουμε λεπτομερώς τη συσκευή του ασφαλειοδιακόπτη. Το σώμα του μηχανήματος είναι κατασκευασμένο από διηλεκτρικό υλικό. Αποτελείται από δύο μέρη, τα οποία συνδέονται με πριτσίνια. Εάν είναι απαραίτητο να αποσυναρμολογήσετε το αμάξωμα, τα πριτσίνια τρυπιούνται και ανοίγεται η πρόσβαση στα εσωτερικά στοιχεία του διακόπτη. Αυτά περιλαμβάνουν:

• Ακροδέκτες βίδας.
• Ευέλικτοι αγωγοί.
• Λαβή ελέγχου.
• Κινητή και σταθερή επαφή.
• Μια ηλεκτρομαγνητική απελευθέρωση, η οποία είναι ένα σωληνοειδές με πυρήνα.
• Θερμική απελευθέρωση, η οποία περιλαμβάνει διμεταλλική πλάκα και ρυθμιστική βίδα.
• Πρίζα αερίου.
• Θάλαμος πυρόσβεσης.

Στην πίσω πλευρά, η αυτόματη ασφάλεια είναι εξοπλισμένη με ένα ειδικό μάνδαλο, με το οποίο είναι προσαρτημένο στη ράγα DIN.

Το τελευταίο είναι μια μεταλλική ράγα πλάτους 3,5 cm, στην οποία προσαρτώνται αρθρωτές συσκευές, καθώς και ορισμένοι τύποι ηλεκτρικών μετρητών. Για να συνδέσετε το μηχάνημα στη ράγα, το σώμα της προστατευτικής συσκευής πρέπει να τυλίγεται πάνω από το πάνω μέρος του και, στη συνέχεια, να κάνει κλικ στο μάνδαλο πιέζοντας το κάτω μέρος της συσκευής. Μπορείτε να αφαιρέσετε τον ασφαλειοδιακόπτη από τη ράγα DIN συνδέοντας το μάνδαλο από το κάτω μέρος.

Το μάνδαλο του αρθρωτού διακόπτη μπορεί να είναι πολύ σφιχτό. Για να συνδέσετε μια τέτοια συσκευή σε ράγα DIN, πρέπει πρώτα να συνδέσετε το μάνδαλο από το κάτω μέρος και να τοποθετήσετε τη προστατευτική συσκευή στη θέση της και, στη συνέχεια, να απελευθερώσετε το στοιχείο ασφάλισης.

Μπορείτε να το κάνετε πιο εύκολο - όταν σπάζετε το μάνδαλο, πιέστε σταθερά στο κάτω μέρος του με ένα κατσαβίδι.

Είναι σαφές γιατί απαιτείται διακόπτης στο βίντεο:

Πώς λειτουργεί ο διακόπτης κυκλώματος

Τώρα ας δούμε πώς λειτουργεί ο διακόπτης προστασίας δικτύου. Συνδέεται ανυψώνοντας τη λαβή ελέγχου. Για να αποσυνδέσετε το AV από το δίκτυο, ο μοχλός κατεβαίνει.

Όταν ο ηλεκτρικός διακόπτης προστασίας λειτουργίας λειτουργεί σε κανονική λειτουργία, το ηλεκτρικό ρεύμα με τη λαβή ελέγχου προς τα πάνω τροφοδοτείται στη συσκευή μέσω του καλωδίου τροφοδοσίας που είναι συνδεδεμένο στον άνω ακροδέκτη. Η ροή ηλεκτρονίων πηγαίνει σε σταθερή επαφή και από αυτήν σε κινητή.

Στη συνέχεια, το ρεύμα ρέει μέσω του εύκαμπτου αγωγού στο σωληνοειδές της ηλεκτρομαγνητικής απελευθέρωσης. Από αυτό, κατά μήκος του δεύτερου εύκαμπτου αγωγού, η ηλεκτρική ενέργεια πηγαίνει στη διμεταλλική πλάκα, η οποία περιλαμβάνεται στη θερμική απελευθέρωση. Έχοντας περάσει κατά μήκος της πλάκας, η ροή ηλεκτρονίων μέσω του κάτω ακροδέκτη εισέρχεται στο συνδεδεμένο δίκτυο.

Χαρακτηριστικά της θερμικής απελευθέρωσης

Εάν το ρεύμα υπερβεί το κύκλωμα στο οποίο είναι εγκατεστημένος ο διακόπτης, εμφανίζεται υπερφόρτωση. Η ροή ηλεκτρονίων υψηλής ισχύος, που διέρχεται από τη διμεταλλική πλάκα, έχει θερμική επίδραση σε αυτήν, καθιστώντας την πιο μαλακή και αναγκάζοντάς την να κάμπτει προς το στοιχείο ενεργοποίησης. Όταν το τελευταίο έρχεται σε επαφή με την πλάκα, το μηχάνημα ενεργοποιείται και η παροχή ρεύματος στο κύκλωμα σταματά. Έτσι, η θερμική προστασία βοηθά στην αποφυγή υπερβολικής θέρμανσης του αγωγού, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε τήξη του μονωτικού στρώματος και ζημιά στην καλωδίωση.

Η θέρμανση της διμεταλλικής πλάκας σε τέτοιο βαθμό που κάμπτει και ενεργοποιεί το ΑΒ συμβαίνει για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα. Εξαρτάται από το πόσο υπερβαίνει το ρεύμα η βαθμολογία του μηχανήματος και μπορεί να διαρκέσει και μερικά δευτερόλεπτα και μια ώρα.

Η θερμική απελευθέρωση ενεργοποιείται όταν το ρεύμα κυκλώματος υπερβαίνει την ονομαστική τιμή του μηχανήματος κατά τουλάχιστον 13%. Αφού κρυώσει η διμεταλλική πλάκα και ομαλοποιηθεί το ρεύμα ρεύματος, η προστατευτική συσκευή μπορεί να ενεργοποιηθεί ξανά.

Υπάρχει μια άλλη παράμετρος που μπορεί να επηρεάσει τη λειτουργία του AB υπό την επίδραση θερμικής απελευθέρωσης - αυτή είναι η θερμοκρασία περιβάλλοντος.

Εάν ο αέρας στο δωμάτιο όπου είναι εγκατεστημένη η συσκευή έχει υψηλή θερμοκρασία, τότε η πλάκα θα θερμανθεί μέχρι το όριο ενεργοποίησης γρηγορότερα από το συνηθισμένο και μπορεί να ταξιδέψει ακόμη και με ελαφρά αύξηση του ρεύματος. Αντίθετα, εάν το σπίτι είναι κρύο, η πλάκα θα θερμανθεί πιο αργά και ο χρόνος πριν από την αποσύνδεση του κυκλώματος θα αυξηθεί.

Η θερμική απελευθέρωση, όπως αναφέρθηκε, απαιτεί έναν ορισμένο χρόνο κατά τον οποίο το ρεύμα κυκλώματος μπορεί να επιστρέψει στο κανονικό. Στη συνέχεια, η υπερφόρτωση θα εξαφανιστεί και η συσκευή δεν θα τερματιστεί. Εάν το μέγεθος του ηλεκτρικού ρεύματος δεν μειωθεί, το μηχάνημα απενεργοποιεί το κύκλωμα, αποτρέποντας την τήξη του μονωτικού στρώματος και αποτρέποντας την καύση του καλωδίου.

Η υπερφόρτωση προκαλείται συχνότερα από τη συμπερίληψη συσκευών στο κύκλωμα, η συνολική ισχύς των οποίων υπερβαίνει την υπολογιζόμενη για μια συγκεκριμένη γραμμή.

Αποχρώσεις ηλεκτρομαγνητικής προστασίας

Η ηλεκτρομαγνητική απελευθέρωση έχει σχεδιαστεί για να προστατεύει το δίκτυο από βραχυκύκλωμα και διαφέρει από το θερμικό από την άποψη της αρχής λειτουργίας. Κάτω από τη δράση των υπερβολικών ρευμάτων βραχυκυκλώματος, ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο εμφανίζεται στην ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα. Ωθεί τον πυρήνα του πηνίου προς τα πλάγια, ο οποίος ανοίγει τις επαφές ισχύος της προστατευτικής συσκευής, ενεργώντας στον μηχανισμό απελευθέρωσης. Η παροχή ρεύματος στη γραμμή διακόπτεται, εξαλείφοντας έτσι τον κίνδυνο πυρκαγιάς στην καλωδίωση, καθώς και καταστροφή της κλειστής εγκατάστασης και του διακόπτη κυκλώματος.

Δεδομένου ότι σε περίπτωση βραχυκυκλώματος στο κύκλωμα, μια στιγμιαία αύξηση του ρεύματος συμβαίνει σε μια τιμή που μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρές συνέπειες σε σύντομο χρονικό διάστημα, η λειτουργία του μηχανήματος υπό την επίδραση μιας ηλεκτρομαγνητικής απελευθέρωσης συμβαίνει σε εκατοστά του δευτερολέπτου. Είναι αλήθεια, σε αυτήν την περίπτωση, το ρεύμα πρέπει να υπερβαίνει το ονομαστικό AB κατά 3 ή περισσότερες φορές.

Σαφώς για τους διακόπτες κυκλώματος στο βίντεο:

Αψίδα τόξου

Όταν οι επαφές του κυκλώματος μέσω του οποίου ρέει το ηλεκτρικό ρεύμα, ένα ηλεκτρικό τόξο προκύπτει ανάμεσά τους, η ισχύς του οποίου είναι άμεσα ανάλογη με το μέγεθος του ρεύματος δικτύου. Έχει καταστρεπτική επίδραση στις επαφές, επομένως, για την προστασία τους, η συσκευή περιλαμβάνει έναν θάλαμο κατάσβεσης τόξου, ο οποίος είναι ένα σύνολο πλακών εγκατεστημένων παράλληλα μεταξύ τους.

Κατά την επαφή με τις πλάκες, το τόξο είναι κατακερματισμένο, ως αποτέλεσμα του οποίου η θερμοκρασία μειώνεται και συμβαίνει εξασθένηση. Τα αέρια που παράγονται κατά την εμφάνιση του τόξου αφαιρούνται μέσω ειδικής οπής από το σώμα της προστατευτικής συσκευής.

συμπέρασμα

Σε αυτό το άρθρο, μιλήσαμε για το τι είναι οι διακόπτες κυκλώματος, ποιες είναι αυτές οι συσκευές και πώς λειτουργούν. Τέλος, ας πούμε ότι οι διακόπτες δεν προορίζονται να εγκατασταθούν στο δίκτυο ως συμβατικοί διακόπτες. Αυτή η χρήση θα οδηγήσει γρήγορα στην καταστροφή των επαφών της συσκευής.