מפסק - מה הוא מגן ואיך הוא עובד
מפסקי חשמל הם מכשירים שתפקידם להגן על קו חשמל מפני נזק שנגרם על ידי זרם גדול. זה יכול להיות זרמים קצרי מעגל קצרים או סתם זרימת עוצמה של אלקטרונים העוברים דרך הכבל למשך זמן רב מספיק וגורמים לו להתחמם יתר על המידה עם התכה נוספת של הבידוד. מפסק החשמל במקרה זה מונע השלכות שליליות על ידי ניתוק אספקת הזרם למעגל. מאוחר יותר, כשהמצב חוזר לקדמותו, ניתן להפעיל שוב את המכשיר ידנית.
תוֹכֶן
פונקציות מפסק
מכשירי מגן נועדו לבצע את המשימות הבסיסיות הבאות:
- מיתוג מעגלי חשמל (היכולת לכבות את האזור המוגן במקרה של הפסקת חשמל).
- ביטול ההפעלה של המעגל המופקד כאשר מופיעים בו זרמים קצרים.
- הגנה על הקו מפני עומס יתר כאשר זרם מוגזם עובר במכשיר (זה קורה כאשר ההספק הכולל של המכשירים עולה על המרב המותר).
בקיצור, ABs מבצעים במקביל פונקציות הגנה ובקרה.
הסוגים העיקריים של מתגים
ישנם שלושה סוגים עיקריים של AB, הנבדלים זה מזה בעיצוב ומיועדים לעבודה עם המון בגדלים שונים:
- מודולרי. הוא קיבל את שמו בגלל הרוחב הסטנדרטי, מכפיל של 1.75 ס"מ. הוא מיועד לזרמים קטנים ומותקן ברשתות אספקת חשמל ביתיות, לבית או דירה. ככלל, מדובר במפסק זרם יחיד או במוט כפול.
- ללהק. זה נקרא כך בגלל הגוף הגבס. זה יכול לעמוד עד 1000 אמפר ומשמש בעיקר ברשתות תעשייתיות.
- אוויר. מיועד לעבודה עם זרמים של עד 6300 אמפר. לרוב מדובר במכונה בעלת שלוש מוטות, אך כעת מייצרים מכשירים מסוג זה עם ארבעה קטבים.
מפסק מגן חד-פאזי הוא מפסק נפוץ הנפוץ ביותר ברשתות ביתיות. זה יכול להיות קוטבי 1 ו 2. במקרה הראשון, רק מוליך הפאזות מחובר למכשיר, ובשני - גם אפס.
בנוסף לסוגים הרשומים, ישנם גם התקני זרם שיורי, המיועדים על ידי הקיצור RCD, ומכונות דיפרנציאליות.
הראשון לא יכול להיחשב AB מלא מן המניין, תפקידם אינו להגן על המעגל ועל המכשירים הכלולים בו, אלא למנוע התחשמלות כאשר אדם נוגע בשטח פתוח. מפסק הדיפרנציאל הוא AB ו- RCD המשולבים במכשיר אחד.
איך מסדרים מפסקי חשמל?
הבה נבחן בפירוט את המכשיר של מפסק החשמל. גוף המכונה עשוי מחומר דיאלקטרי. זה מורכב משני חלקים, המחוברים באמצעות מסמרות. אם יש צורך לפרק את הגופה, מסמרים את המסמרות החוצה, ונפתחת הגישה לגורמים הפנימיים של מפסק החשמל. אלו כוללים:
- מסופי הברגה.
- מוליכים גמישים.
- ידית שליטה.
- קשר הניתן לזזה וקבוע.
- שחרור אלקטרומגנטי, שהוא סולנואיד עם ליבה.
- שחרור תרמי הכולל פלטה בימתלית ובורג כוונון.
- שקע גז.
- תא כיבוי קשת.
בצד האחורי, נתיך הבטיחות האוטומטי מצויד בתפס מיוחד, איתו הוא מחובר למעקה ה- DIN.
האחרון הוא מעקה מתכת ברוחב 3.5 ס"מ עליו מחוברים מכשירים מודולריים, כמו גם כמה סוגים של מטרים חשמליים. כדי לחבר את המכונה למעקה, יש לעטוף את גוף מתקן המגן מעל חלקו העליון ולחץ על התפס על ידי לחיצה על החלק התחתון של המכשיר. ניתן להסיר את המפסק ממעקה ה- DIN על ידי חיבור התפס מלמטה.
תפס המתג המודולרי יכול להיות חזק מאוד. כדי לחבר מכשיר כזה למעקה DIN, תחילה עליך לחבר את התפס מלמטה ולהניח את מתקן המגן במקום המהדק ואז לשחרר את גוף הנעילה.
אתה יכול להקל - כשמצליפים את התפס, לחץ חזק על החלק התחתון שלו עם מברג.
ברור מדוע נדרש מפסק, בסרטון:
כיצד פועל מפסק החשמל
עכשיו בואו נראה כיצד מפסק הגנת הרשת עובד. זה מחובר על ידי הרמת ידית השליטה. לניתוק ה- AV מהרשת, הידית מושפלת למטה.
כאשר מפסק המגן החשמלי פועל במצב רגיל, הזרם החשמלי עם ידית הבקרה מורמת מעלה מסופק למכשיר דרך כבל החשמל המחובר למסוף העליון. זרימת האלקטרונים עוברת למגע נייח, וממנו לנייד.
ואז הזרם זורם דרך המוליך הגמיש לסולנואיד של השחרור האלקטרומגנטי. ממנו, לאורך המוליך הגמיש השני, החשמל ניגש לצלחת הבימתלית, הכלולה בשחרור התרמי. לאחר שעבר לאורך הצלחת, זרימת האלקטרונים דרך הטרמינל התחתון נכנסת לרשת המחוברת.
תכונות של השחרור התרמי
אם הזרם עולה על המעגל בו מותקן מפסק ההתרחשות, מתרחש עומס יתר. לזרימת האלקטרונים בעלי עוצמה גבוהה, העוברת דרך הצלחת הבימתלית, השפעה תרמית עליה, מה שהופך אותה לרכישה יותר ומכריחה אותה להתכופף לעבר אלמנט הטריפה. כאשר האחרון בא במגע עם הצלחת, המכונה מופעלת, ואספקת הזרם למעגל נעצרת. לפיכך, הגנה תרמית מסייעת במניעת חימום מוגזם של המוליך, מה שעלול להוביל להתכה של שכבת הבידוד ולפגיעה בחיווט.
חימום הצלחת הדו-צדדית במידה כזו שהיא מתכופפת ומפעילה את ה- AB מתרחשת למשך זמן מסוים. זה תלוי בכמות הזרם עולה על דירוג המכונה ויכול לקחת גם כמה שניות וגם שעה.
השחרור התרמי מופעל כאשר זרם המעגל עולה על דירוג המכונה ב- 13% לפחות. לאחר שהצלחת הדו-צדדית התקררה והזרם הנוכחי מנורמל, ניתן להפעיל שוב את מכשיר המגן.
יש פרמטר נוסף שיכול להשפיע על פעולת ה- AB בהשפעת שחרור תרמי - זו טמפרטורת הסביבה.
אם האוויר בחדר בו מותקן המכשיר הוא בעל טמפרטורה גבוהה, אז הפלטה תתחמם עד גבול הפיזור מהר מהרגיל, ועלולה להיגרם אפילו עם עלייה קלה בזרם. לעומת זאת, אם הבית קר, הצלחת תתחמם לאט יותר והזמן לפני ניתוק המעגל יגדל.
השחרור התרמי, כאמור, דורש זמן מסוים במהלכו זרם המעגל יכול לחזור לקדמותו. ואז העומס יתר ייעלם והמכשיר לא ייכבה. אם עוצמת הזרם החשמלי לא יורדת, המכונה מפעילה את האנרגיה במעגל, ומונעת את התכה של שכבת הבידוד ומונעת את כבל הכיבוי.
עומס יתר נגרם לרוב כתוצאה מהכללת מכשירים במעגל שהספקו הכולל עולה על הכוח המחושב עבור קו מסוים.
ניואנסים של הגנה אלקטרומגנטית
השחרור האלקטרומגנטי נועד להגן על הרשת מפני מעגלים קצרים ושונה מזה התרמי מבחינת פעולתו. תחת פעולה של זרמי זרם קצר-חשמלי, מתפתח שדה מגנטי חזק בסולנואיד. הוא מסיט לצד את ליבת הסליל, הפותחת את מגעי הכוח של מכשיר המגן, הפועל על מנגנון השחרור. אספקת החשמל לקו נקטעת, ובכך מבטלת את הסיכון לשריפה בחיווט, כמו גם הרס המתקן הסגור ומפסק החשמל.
מכיוון שבמקרה של קצר במעגל, מתרחשת עלייה מיידית בזרם לערך שיכול להוביל לתוצאות חמורות תוך זמן קצר, פעולת המכונה בהשפעת שחרור אלקטרומגנטי מתרחשת במאות שניות. נכון, במקרה זה, הזרם חייב לעלות על ה- AB הנומינלי פי 3 או יותר.
ברור על מפסקי הסרטון בסרטון:
מצנח קשת
כאשר אנשי הקשר של המעגל דרכם זורם הזרם החשמלי נפתחים, מתעוררת ביניהם קשת חשמלית, אשר עוצמתה עומדת ביחס ישר לגודל זרם החשמל. יש לו השפעה הרסנית על המגעים, לכן, כדי להגן עליהם, המכשיר כולל תא לכיבוי קשת, שהוא מערך צלחות המותקנות במקביל זו לזו.
במגע עם הלוחות, הקשת מקוטעת, כתוצאה מכך הטמפרטורה שלה יורדת ומתרחשת הנחתה. הגזים הנוצרים במהלך הופעת הקשת מוסרים דרך חור מיוחד מגוף מכשיר המגן.
סיכום
במאמר זה דיברנו על מה הם מפסקי חשמל, מהם המכשירים האלה ואיך הם עובדים. לבסוף, נניח כי מפסקי זרם אינם מתוכננים להתקנה ברשת כמתגים קונבנציונליים. שימוש כזה יביא במהירות להרס אנשי הקשר של המכשיר.
