Odklopnik - kaj ščiti in kako deluje

Odklopniki so naprave, katerih naloga je zaščititi električni vod pred poškodbami, ki jih povzroči velik tok. Lahko gre bodisi za prekomerne tokove kratkega stika bodisi za močan tok elektronov, ki dovolj dolgo prehaja skozi kabel in povzroči njegovo pregrevanje z nadaljnjim taljenjem izolacije. Odklopnik v tem primeru prepreči negativne posledice tako, da prekine dovod tokokroga. Kasneje, ko se stanje normalizira, lahko napravo ponovno vklopite ročno.

Funkcije odklopnika

Zaščitne naprave so zasnovane za opravljanje naslednjih osnovnih nalog:

• Preklop električnega tokokroga (zmožnost izklopa zaščitenega območja v primeru izpada električne energije).
• Izključitev zaupanega tokokroga, ko se v njem pojavijo tokovi kratkega stika.
• Zaščita linije pred preobremenitvami, ko skozi napravo teče prevelik tok (to se zgodi, ko skupna moč naprav presega največjo dovoljeno).

Skratka, AB hkrati opravljajo zaščitno in nadzorno funkcijo.

Glavne vrste stikal

Obstajajo tri glavne vrste AB, ki se med seboj razlikujejo po zasnovi in ​​so zasnovane za delo z obremenitvami različnih velikosti:

• Modularno. Ime je dobil zaradi standardne širine, večkratnika 1,75 cm. Zasnovan je za majhne tokove in je nameščen v gospodinjskih električnih omrežjih, za hišo ali stanovanje. Praviloma je to enopolni ali dvopolni odklopnik.
• Cast. Tako se imenuje zaradi ulitega telesa. Zdrži do 1000 amperov in se uporablja predvsem v industrijskih omrežjih.
• zrak. Zasnovan za delo s tokovi do 6300 amperov. Najpogosteje je to tripolni avtomat, zdaj pa se naprave te vrste proizvajajo s štirimi poli.

Enofazni zaščitni odklopnik je odklopnik, ki je najpogostejši v gospodinjskih omrežjih. Lahko je 1- in 2-polni. V prvem primeru je na napravo priključen samo fazni vodnik, v drugem pa tudi nič.

Poleg naštetih tipov obstajajo tudi naprave za diferenčni tok, označene s kratico RCD, in diferenčni stroji.

Prvih ni mogoče šteti za polnopravne AB, njihova naloga ni zaščititi vezje in naprave, ki so vanj vključene, temveč preprečiti električni udar, ko se oseba dotakne odprtega prostora. Diferencialni odklopnik je AB in RCD združena v eni napravi.

Kako so urejeni odklopniki?

Oglejmo si podrobno napravo odklopnika. Telo stroja je izdelano iz dielektričnega materiala. Sestavljen je iz dveh delov, ki sta povezana z zakovicami. Če je potrebno razstaviti ohišje, se zakovice izvrtajo in odpre se dostop do notranjih elementov odklopnika. Tej vključujejo:

• Vijačne sponke.
• Fleksibilni vodniki.
• Krmilni ročaj.
• Premični in fiksni kontakt.
• Elektromagnetni sprožilec, ki je solenoid z jedrom.
• Toplotna sprostitev, ki vključuje bimetalno ploščo in nastavitveni vijak.
• Odvod plina.
• Komora za gašenje obloka.

Na hrbtni strani je avtomatska varovalka opremljena s posebnim zapahom, s katerim se pritrdi na DIN letev.

Slednji je kovinska tirnica širine 3,5 cm, na katero so pritrjene modularne naprave, pa tudi nekatere vrste električnih števcev. Za priključitev stroja na tirnico je treba ohišje zaščitne naprave naviti čez njen zgornji del, nato pa s pritiskom na spodnji del naprave klikniti zapah. Odklopnik lahko odstranite z DIN letve tako, da zapah zataknete na spodnji strani.

Zapah modularnega stikala je lahko zelo tesen. Če želite takšno napravo pritrditi na DIN-tirnico, morate najprej pritrditi zapah od spodaj in namestiti zaščitno napravo namesto pritrdilnega elementa, nato pa sprostiti zaklepni element.

Lahko si olajšate - ko zaskočite zapah, z izvijačem močno pritisnite na njegov spodnji del.

V videu je jasno, zakaj je potreben odklopnik:

Kako deluje odklopnik

Zdaj pa ugotovimo, kako deluje odklopnik za zaščito omrežja. Priključite ga tako, da dvignete krmilno ročico. Za odklop AV iz omrežja se ročica spusti navzdol.

Ko električni zaščitni odklopnik deluje v normalnem načinu, se električni tok z dvignjeno krmilno ročico dovaja v napravo preko napajalnega kabla, ki je priključen na zgornji priključek. Tok elektronov gre do stacionarnega kontakta in od njega do mobilnega.

Nato tok teče skozi gibki vodnik do solenoida elektromagnetnega sprožilca. Od njega, vzdolž drugega gibljivega vodnika, gre elektrika na bimetalno ploščo, ki je vključena v toplotno sprostitev. Po prehodu vzdolž plošče gre tok elektronov skozi spodnji terminal v povezano omrežje.

Značilnosti toplotnega sproščanja

Če tok preseže vezje, v katerem je nameščen odklopnik, pride do preobremenitve. Tok močnih elektronov, ki prehaja skozi bimetalno ploščo, ima nanjo toplotni učinek, jo naredi mehkejšo in jo prisili, da se upogne proti sprožilnemu elementu. Ko slednji pride v stik s ploščo, se stroj sproži in dovod tokokroga se ustavi. Tako toplotna zaščita pomaga preprečiti prekomerno segrevanje prevodnika, ki lahko privede do taljenja izolacijske plasti in poškodbe napeljave.

Za določen čas pride do segrevanja bimetalne plošče do te mere, da se upogne in sproži AB.Odvisno je od tega, koliko tok presega nazivno vrednost stroja, in lahko traja nekaj sekund ali eno uro.

Termični sprožilec se sproži, ko tok tokokroga preseže nazivno vrednost stroja za vsaj 13 %. Ko se bimetalna plošča ohladi in trenutni tok normalizira, lahko zaščitno napravo ponovno vklopite.

Obstaja še en parameter, ki lahko vpliva na delovanje AB pod vplivom toplotnega sproščanja - to je temperatura okolice.

Če ima zrak v prostoru, kjer je naprava nameščena, visoko temperaturo, se plošča segreje do meje sprožitve hitreje kot običajno in se lahko sproži tudi ob rahlem povečanju toka. Nasprotno, če je hiša hladna, se bo plošča segrevala počasneje in čas pred odklopom tokokroga se bo povečal.

Toplotni sprožilec, kot je omenjeno, zahteva določen čas, v katerem se lahko tok tokokroga vrne v normalno stanje. Potem bo preobremenitev izginila in naprava se ne bo zaustavila. Če se jakost električnega toka ne zmanjša, stroj izklopi vezje, s čimer prepreči taljenje izolacijske plasti in prepreči gorenje kabla.

Preobremenitev je najpogosteje posledica vključitve naprav v vezje, katerih skupna moč presega izračunano za določeno linijo.

Nianse elektromagnetne zaščite

Elektromagnetna sprostitev je zasnovana za zaščito omrežja pred kratkimi stiki in se razlikuje od toplotne glede na načelo delovanja. Pod delovanjem pretokov kratkega stika se v solenoidu pojavi močno magnetno polje. Jedro tuljave potisne vstran, kar odpre močnostne kontakte zaščitne naprave, ki deluje na sprožilni mehanizem. Napajanje napeljave je prekinjeno, s čimer je odpravljena nevarnost požara napeljave ter uničenje zaprte instalacije in odklopnika.

Ker v primeru kratkega stika v tokokrogu pride do trenutnega povečanja toka do vrednosti, ki lahko v kratkem času povzroči resne posledice, se delovanje stroja pod vplivom elektromagnetnega sproščanja pojavi v stotinkah drugo. Res je, da mora v tem primeru tok preseči nominalno AB za 3 ali večkrat.

Jasno o odklopnikih v videu:

Obločna žleb

Ko se kontakti vezja, skozi katerega teče električni tok, odprejo, nastane med njimi električni oblok, katerega moč je premo sorazmerna z velikostjo omrežnega toka. Ima uničujoč učinek na kontakte, zato za njihovo zaščito naprava vključuje komoro za gašenje obloka, ki je niz plošč, nameščenih vzporedno ena z drugo.

Ob stiku s ploščami se lok razdrobi, zaradi česar se njegova temperatura zmanjša in pride do slabljenja. Plini, ki nastanejo med pojavom obloka, se odstranijo skozi posebno luknjo iz telesa zaščitne naprave.

Zaključek

V tem članku smo govorili o tem, kaj so odklopniki, kaj so te naprave in kako delujejo. Za konec povejmo, da odklopniki niso namenjeni vgradnji v omrežje kot klasična stikala. Takšna uporaba bo hitro povzročila uničenje kontaktov naprave.