Katkaisija (AB) on yksi yleisimmistä releen suoja- ja automaatiolaitteista.
Katkaisijoiden käytöllä sähköverkoissa on useita tavoitteita kerralla, joista tärkeimmät ovat:
- Tarjoaa mahdollisuuden manuaalisesti käynnistää tai sammuttaa tiettyjä pienjännitteisen sähköverkon osia.
- Oikosulkusuojaus.
- Sähköpiirin suojaus ylikuormituksilta, jotka aiheutuvat nimellisarvon ylittävästä pitkittyneestä virrasta.
- Suojaus verkkojännitteen alenemista tai täydellistä katkeamista vastaan.
- Vakiojännitteellä toimivat kytkimet reagoivat, kun virta muuttaa suuntaa.
Tärkeä! Katkaisijaa ei ole tarkoitettu käytettäväksi virtapiirin jatkuvaan avaamiseen ja sulkemiseen. Suuri määrä kytkentöjä, erityisesti kuormitettuna, johtaa jonkin ajan kuluttua laitteen koskettimien kulumiseen ja vikaantumiseen.
AV:n vaatimukset
Ennen kuin valitset katkaisijan omaan asuntoosi, sinun tulee tutustua näiden laitteiden perusvaatimuksiin. On olemassa useita GOST-standardeja, jotka määrittelevät tällaiset vaatimukset. Pääasiakirjat ovat: GOST R 50345-99, GOST R IEC 60898-2-2006, GOST R 50030.2-99.
Jokaisen tuotteen runkoon kiinnitetty katkaisijoiden merkintä sisältää tietoja sen tärkeimmistä teknisistä ominaisuuksista.
Tärkeimmät indikaattorit, joita kaikentyyppisten koneiden on täytettävä GOST-vaatimusten mukaan, ovat:
- Laitteen virtapiirin kyky kuljettaa itsensä läpi nimellisvirta rajoittamattoman ajan. Tämä vaatimus koskee yhtä lailla pieniä 6A katkaisijoita, jotka suojaavat valaistuspiirejä, sekä tehokkaampia laitteita, joiden nimellisvirta on 63 tai 40 A ja jotka voidaan asentaa tulosähköpaneeliin.
- Katkaisijan kyky katkaista virtapiiri, kun siinä tapahtuu oikosulkuvirtoja heikentämättä sen suorituskykyä.
- Katkaisijan aika-virtaominaisuuden tyyppi, jonka tulee vastata siihen kytkettyjen kuluttajien tarpeita.
- Elektronisen suojayksikön tarjoama laukaisumekanismin itsediagnosointimahdollisuus.
- Laitteen pienet kokonaismitat ja paino. Tämä parametri on erittäin tärkeä, kun tuotetta asennetaan pieniin kytkentärasiaan tai sähköpaneeleihin.
- Alhainen lämmöntuotanto nimellisvirtojen ja oikosulkuvirtojen kulun aikana. Tämä parametri on tärkeä paloturvallisuuden kannalta.
- Oikosulkukatkaisuaika oikosulkuvirtojen sattuessa.
- suojauksen valikoivuus. Kaikilla kytkimillä ei ole tätä laatua (yleensä automaattiset laitteet, joiden nimellisvirta on 40 A, sekä 63, 80, 100 A ja enemmän, voivat tarjota suojauksen selektiivisyyden). Valikoiduissa automaateissa on ylimääräinen virtapolku, joka on varustettu omilla koskettimilla. Tämän lisäpiirin avulla voit reagoida sähköverkon suunnittelussa tapahtuviin muutoksiin, jotka tapahtuvat alavirran vähemmän tehokkaiden katkaisijoiden toiminnan seurauksena. Tämän periaatteen käyttö mahdollistaa vain niiden johdotuksen osien irrottamisen, joissa on tapahtunut hätätilanne.
- Käyttäjien sähköturvallisuus.
Laitteen parametrien yhteensopivuuden tarkistamiseksi GOST-vaatimusten kanssa ladataan automaattiset kytkimet. Tätä varten käytetään erityisiä laitteita, joiden avulla voidaan saada kokeellisia tietoja sellaisista ominaisuuksista kuin nimellisvirta, pääkoskettimien katkaisuaika sekä suojausvirta.Katkaisijoiden lataaminen ei ole kertaluonteinen toimenpide, sen toteuttamistaajuuden määrää valmistaja.
AB suunnittelu
Katkaisijan päärakenneosat ovat:
- Ohjausvipu. Sen ylempi asento vastaa pääkoskettimien AB päällä olevaa tilaa, alempi vastaavasti off-tilaa.
- Liittimet johtojen liittämistä varten. Useimmissa AB-malleissa ylempää liitintä käytetään sähkön syöttämiseen ja alempaa liitintä kuluttajien kytkemiseen.
- liikkuva kontakti.
- kiinteä kontakti.
- Lämpövapautus. Sisältää bimetallilevyn.
- Säätöruuvi.
- Sähkömagneettinen vapautus (käämi työntö- ja vapautusmekanismilla).
- Kaarikammio.
- Kehys. Valmistettu dielektrisestä materiaalista. Kotelon koko ja suojaus pölyltä ja kosteudelta riippuvat AB:n tyypistä ja käyttötarkoituksesta. Tuotteen etupuolella on symbolit, jotka osoittavat sen tärkeimmät tekniset ominaisuudet. Takaosa on varustettu kiinnikkeellä, jonka avulla voit asentaa katkaisijan DIN-kiskoon.
Katkaisijan suunnittelua voidaan harkita mallin VA47 - 63 esimerkissä, jonka nimellisvirta on 16A.
Kytkimillä VA-47 - 63 on melko laaja valikoima. Vaaditun mallin valinnan helpottamiseksi, josta seuraavat nimitykset on otettu:
- VA - automaattinen kytkin.
- 47 - 63 - tuotesarjanumero.
- Yleismerkinnän jälkeen käytetään kahta numeroa ja kirjainta, jotka osoittavat napojen lukumäärän, nimellisvirran ja katkaisijan ominaistyypin.
Toimintaperiaate
Tuotteen BA47 - 63 kyky reagoida oikosulkuvirran toimintaan saadaan aikaan sähkömagneettisella vapautuksella. Sen toimintaperiaate perustuu sähkömagneettisen induktion ilmiöön. Solenoidin käämin läpi kulkeva suuri virta ohjaa sen sydäntä, joka vaikuttaa koskettimen avausmekanismiin. On aivan luonnollista, että mitä suurempi on pääkoskettimien VA47 - 63 läpi kulkevan virran arvo, sitä nopeammin tällainen vapautus toimii.
Lämpölaukaisin avaa sähköpiirin, kun sen läpi kulkee pitkään virta, joka ylittää nimellisarvon 16A. Bimetallilevy, joka on lämpövapautuksen pääosa, pystyy taipumaan, kun sen läpi kulkee tietty määrä virtaa. Kaareva levy aktivoi laitteen mekaanisen osan, joka avaa tehokoskettimet. VA47 - 63:n vasteaika riippuu tässä tapauksessa merkittävästi sen läpi kulkevan virran suuruudesta.
Monissa katkaisijoiden malleissa edellytyksenä on kyky työskennellä ylikuormituksen kanssa jonkin aikaa. Säätöruuvin läsnäolon ansiosta kytkimen parametreja on mahdollista säätää kuluttajien vaatimusten mukaisesti, tällaiset asetukset tehdään tehtaalla. Kun lämpölaukaisu on laukaissut, AB voidaan kytkeä uudelleen päälle vasta jonkin ajan kuluttua, joka on tarpeen bimetallilevyn jäähdyttämiseksi.
Irrotuskoskettimien avaamiseen liittyy sähkökaaren ilmaantuminen. Sen palamisen aikana kytkimen koskettimet tuhoutuvat. Valokaari on erityisen vaarallinen voimakkaille kytkimille, jotka on suunniteltu 63, 100 A tai suuremmille virroille. Valokaarin negatiivisen vaikutuksen vähentämiseksi ja laitteen käyttöiän pidentämiseksi käytetään kaarikourua, jossa sähkökaari murskataan ja tukahdutetaan. Tähän prosessiin liittyy kaasujen vapautuminen, jotka poistetaan koneen rungosta erityisen reiän kautta.
Eri katkaisijoiden malleissa voidaan käyttää erilaisia valokaaren vaimennusperiaatteita. Suosituimmat tekniset ratkaisut tässä tapauksessa ovat:
- Ylimääräisten irrotuskoskettimien käyttö, jotka on valmistettu erityisestä seoksesta. Nämä koskettimet avautuvat myöhemmin kuin pääkoskettimet ottamalla vastaan sähkökaaren toiminnan.
- Valokaariristikkojen käyttö.
- Käytä vapautuksen koskettimien pyörittämistä. Tässä tapauksessa kaaren polttaminen suoritetaan vain tietyllä alueella, joka on valmistettu erityisen kestävistä ja lämmönkestävistä materiaaleista.
- "Kaksoistauon" käyttö. Se on yksi lupaavimmista teknisistä ratkaisuista, joita käytetään aktiivisesti nykyaikaisissa katkaisijoiden malleissa.
Luokittelu
Oikean tulon yksinapaisen AB:n valitsemiseksi asunnon sähköjohdotukseen tulee ottaa huomioon muun muassa nimellis- ja maksimivirrat, vasteaika, kokonaismitat sekä laitteen hinta ja valmistajan maineeseen. Tärkeimmät ominaisuudet näkyvät laitteen rungossa asianmukaisen merkinnän muodossa.
Käyttöajasta riippuen erotetaan seuraavat katkaisijatyypit:
- Nopea toiminta. Yleensä DC-kytkimillä on tällaiset ominaisuudet (käyttöaika on alle 0,008 s). Näiden laitteiden vaatimukset on kuvattu standardissa GOST 2585-81.
- Normaali nopeus (0,02 - 0,005 s).
- Alennettu nopeus (vasteaika yli 0,02 s).
- Valikoiva automaattinen kytkin.
Yhdellä vapautusmekanismilla katkaisevien itsenäisten sähkölinjojen lukumäärän mukaan koneet voidaan jakaa yksi-, kaksi-, kolmi- ja nelinapaisiin. Kolminapaista katkaisijaa käytetään laajalti pienjänniteverkoissa kolmivaiheisissa verkoissa. Kaksinapaista kytkintä voidaan käyttää yksivaiheisten verkkojen sekä tasavirtapiirien luotettavan suojauksen järjestämiseen.
Käyttötarkoituksesta riippuen katkaisijalla voi olla erilainen nimellisvirran arvo ja aika-virtakäyrän tyyppi. Tällä hetkellä GOST on määrittänyt seuraavat virrankatkaisijoiden luokitukset:
- Jopa 25 A. Tällaisia kytkimiä käytetään kotitalouksien sähköjohtojen suojaamiseen. 3A- ja 6A-laitteita käytetään pääasiassa valaistuspiirien suojaamiseen. Automaattikoneita 6A, 10A tai 16A voidaan käyttää tehokkaampien kuluttajien erillisliitäntään.
- Syöttölaitteena käytetään automaatteja 32A, 40A ja 50A.
- Kytkimet, joiden nimellisvirta on yli 63 A (100A, 160A), ovat kolminapaisia laitteita, jotka on suunniteltu asennettavaksi kolmivaiheverkkoihin.
Aika-virran ominaisuuden tyyppi on merkitty tuotteen runkoon kirjainmerkinnällä ja se osoittaa, millaiseen kuormaan tämäntyyppinen kone sopii.
Tyyppi B. Tämän tyypin ominaisuutena on automaattinen valokytkin pienellä nimellisvirralla (3A ja 6A).
Tyyppi C. Tällaiset koneet ovat suosituimpia. Niiden asennus on suositeltavaa järjestettäessä kodin sähköjohtoja, jotka voivat sisältää sekä valaistuslaitteita (3 - 6A) että pienitehoisia moottoreita tai muuntajia (jopa 40A). Esimerkkinä ovat ABB S231 C 16A- tai AE246M 40A -automaatit.
ABB:n (Saksa) valmistamat automaattiset kytkimet:
Yksinapainen kone ABB S201 C3 3A
Kaksinapainen kone ABB SH202-C6 6A
ABB S231 C 16A
Kuten muutkin ABB-tuotemerkin tuotteet, automaattiset suojalaitteet erottuvat korkeasta luotettavuudesta ja ammattitaitosta.
Tyyppi D. Kytkimiä, joilla on samanlainen aikavirta-ominaisuus, käytetään kytkemään kolmivaiheisia sähkömoottoreita, joilla on suuri käynnistysvirta, sekä muita induktiivisia kuormia.
Valinnan ja asennuksen ominaisuudet
Katkaisijaa valittaessa tulee ensinnäkin kiinnittää huomiota seuraaviin ominaisuuksiin.
Nimellisjännite
Riippuu verkkojännitteestä (220 tai 380 V).
Nimellisvirta
Erittäin tärkeä parametri, joka määräytyy kaikkien koneen kautta kytkettyjen laitteiden kokonaisteholla. Vaaditun nimellisvirran laskemiseksi sinun on jaettava kuluttajien kokonaisteho sähköverkon jännitteellä. Sen jälkeen sinun tulee valita lähin korkeampi nimellisvirran arvo GOST:n määrittelemästä vakioalueesta.
Tärkeä! Ei ole suositeltavaa asentaa katkaisijoita, joiden nimellisvirta ylittää merkittävästi verkon kokonaisvirran, koska tällainen ratkaisu vähentää merkittävästi järjestelmän sähköturvallisuuden tasoa.
Suurin oikosulkuvirta
GOST:n mukaan tämä parametri luonnehtii katkaisijan rajoittavaa kytkentäkapasiteettia. Maksimivirran arvo kohdistetaan laitteen runkoon kuvion muodossa, joka osoittaa, minkä maksimivirran ampeereina tai kiloampereina tällainen kone voi sammuttaa. Katkaisijan tarvittava katkaisukyky määritetään suorittamalla melko monimutkaisia matemaattisia laskelmia tai mittauksia vaihe-nolla-silmukan resistanssista. Käytännössä tällaisiin toimiin turvaudutaan harvoin, paljon useammin ne käyttävät katkaisijoiden likimääräistä luokitusta suurimman oikosulkuvirran mukaan:
- 4500 A. Tämäntyyppinen laite soveltuu asennettavaksi yksityisiin asuntoihin tai taloihin (ABV SH201L). Useimmissa tapauksissa suurin oikosulkuvirta tällaisissa sähköverkoissa ei ylitä 1000 A.
- 6000 A. (esimerkiksi ABB SH200). Tämän tyyppisiä kytkimiä käytetään voimakkaiden kuluttajien kytkemiseen.
- 10 000 A ja enemmän. Näihin laitteisiin kuuluu tehokkaita kolmivaiheisia koneita (ABV T7-sarja). Tällaisia laitteita käytetään useimmissa tapauksissa johdantokytkiminä. Tässä tapauksessa on olemassa tietty oikosulun riski johdantosähköpaneelin välittömässä läheisyydessä. Tämä tilanne voi aiheuttaa suuria oikosulkuvirtoja.
Suojausjärjestelmän valikoivuus
Järjestelmän selektiivisyys tarkoittaa sen selektiivisyyttä, eli kykyä sammuttaa automaattisesti vain vaurioituneet elementit, joissa esiintyy epänormaaleja toimintatiloja. Tämän laadun varmistamiseksi automaateilla, joilla on pieni nimellisvirta (3A tai 6A) ja jotka sijaitsevat lähempänä kuormaa tehonsyöttöpiirin mukaan, tulisi olla lyhyempi vasteaika kuin aloituskytkimillä (joiden nimellisvirta on 40A - 100A).
Yleisin kotimaisten ja ulkomaisten AB-mallien sarja
Yksi markkinoiden kysytyimmistä ulkomaisten valmistajien katkaisijasarjoista on c60n-sarja.
c60n katkaisijoiden ominaisuudet:
- C60n-koneet täyttävät kotimaisten ja kansainvälisten standardien vaatimukset.
- c60n-laitteet on suunniteltu toimimaan yksivaiheisissa ja kolmivaiheisissa verkoissa.
- C60n-koneilla on laaja valikoima kapasiteettia, mukaan lukien tuotteet, joiden nimellisvirta on 0,5 - 125 A.
- C60n-koneissa voi käyttötarkoituksesta riippuen olla yhdestä neljään napaa.
- Toisin kuin useimmissa vastaavissa laitteissa, c60n-koneissa on yksiselitteinen tilailmaisin.
- C60n-laitteita on saatavana tyypeinä B, C ja D.
- Katkaisukyky jopa 20 kA (riippuen konetyypistä, jossa on merkintä c60n).
- C60n-katkaisijoiden maksimikatkaisukapasiteetti on 6 kA.
Suosituimpia kotitalouskatkaisijatyyppejä ovat ae-sarjan laitteet, joihin kuuluvat ae 2036, ae 2043, ae 2046 ja ae 2056 laitteet.
Ae-sarjan katkaisijoiden ominaisuudet:
- Ae-automaatteja käytetään kolmivaiheisissa vaihtovirtaverkoissa.
- Ae-tyyppisten automaattien päätehtävä on suojata kuluttajia, kuten asynkronisia moottoreita.
- Ae-sarjan katkaisijat tarjoavat laajan valikoiman laukaisuparametreja, jotka sisältävät käyttövirran asetusarvon. Esimerkiksi automaattiselle ae, jonka nimellisvirta-arvo on 40 A ja asetus 12, toimintavirta on 40X12 \u003d 480 A.
- Automaattien ae 2046M maksimikytkentäkapasiteetti on 4500A.
Kytkimen asennus
Katkaisijan valitseminen omaan asuntoosi asennettavaksi on tärkeä tehtävä. Sinun on ostettava tällaisia tuotteita erikoisliikkeistä, kun taas sinun tulee kiinnittää huomiota todistettujen ja vakiintuneiden valmistajien tuotteisiin. Tunnetuimpia sähkölaitteita valmistavia yrityksiä ovat Schneider Electric, ABB, IEK, Legrand.
Katkaisijoiden tarkastus suoraan myymälässä voidaan tehdä tavallisella testerillä. Voit tehdä tämän tarkistamalla sen napojen ylä- ja alaliittimen välisen resistanssin, kun laite on päällä.
Jotta väärennös voidaan erottaa luotettavien valmistajien alkuperäisestä tuotteesta, sinun on tutkittava huolellisesti koneen runko ja kiinnitettävä huomiota sen työn laatuun. Katkaisijat on merkitty koneella, joten kaikki merkinnät ovat hyvin luettavia ja tarkasti sijoitettuja.
Katkaisijoiden asentaminen asunnon sisäänkäynnille on melko yksinkertainen toimenpide, joka sisältää vain muutaman vaiheen:
- Laitteen valinta koon ja teknisten ominaisuuksien mukaan.
- Virtakatkos ylävirran vaihteessa.
- Kytkimen asennus DIN-kiskoon.
- Tulevan vaihejohtimen (tai kolmivaiheisen AB-mallin asennuksen yhteydessä johdot) kytkeminen katkaisijan ylempiin liittimiin.
- Kuormaa syöttävän vaihejohdon kytkeminen laitteen alempaan liittimeen.
- Virran kytkeminen korkeammalle koneelle.
- Kuorman kytkeminen ja asennetun katkaisijan toimivuuden tarkistaminen.
Katkaisijan oikean valinnan avulla voit suojata sähköasennukset luotettavasti niissä esiintyviltä hätätilanteilta sekä saavuttaa vaaditun sähköturvallisuustason kodin sähköjohtojen käytön ja huollon aikana.