מפסק החשמל (AB) הוא אחד ממכשירי הגנת הממסר ואוטומציה הנפוצים ביותר.
השימוש במפסקי חשמל ברשתות חשמל נועד למספר מטרות בו-זמנית, שעיקרן:
- מתן היכולת להפעיל או לכבות באופן ידני חלקים מסוימים של רשת החשמל במתח נמוך.
- הגנה מפני קצר חשמלי.
- הגנה על המעגל החשמלי מפני עומסי יתר, הנגרמים מזרם ממושך העולה על ערכו הנקוב.
- הגנה מפני הפחתה או אובדן מוחלט של מתח החשמל.
- מתגים המיועדים לפעולה עם מתח קבוע מגיבים כאשר הזרם משנה את כיוונו.
חָשׁוּב! המפסק אינו מיועד לשימוש לפתיחה וסגירה קבועה של מעגל. מספר רב של מיתוג, במיוחד תחת עומס, לאחר זמן מה יוביל לבלאי וכשל במגעי המכשיר.
דרישות עבור AV
לפני בחירת מפסק לדירה משלך, עליך להכיר את הדרישות הבסיסיות למכשירים אלו. ישנם מספר GOSTs המגדירים דרישות כאלה. המסמכים המנהליים העיקריים כוללים: GOST R 50345-99, GOST R IEC 60898-2-2006, GOST R 50030.2-99.
סימון המפסקים, המוחל על גוף כל מוצר, מכיל מידע על המאפיינים הטכניים העיקריים שלו.
האינדיקטורים העיקריים שכל סוגי המכונות חייבים לעמוד בהם, על פי הדרישות של GOSTs, הם:
- היכולת של המעגל נושא הזרם של המכשיר להעביר דרכו את הזרם הנקוב לזמן בלתי מוגבל. דרישה זו חלה באותה מידה על מפסקי זרם קטנים של 6A המגינים על מעגלי תאורה, וכן על מכשירים חזקים יותר עם זרם נקוב של 63 או 40A שניתן להתקין בלוח החשמל הקלט.
- יכולתו של המפסק לנתק את המעגל כאשר מתרחשים בו זרמי קצר מבלי להפחית את ביצועיו.
- סוג מאפיין זרם הזמן של המפסק, שחייב לענות על צורכי הצרכנים המחוברים אליו.
- אפשרות לאבחון עצמי של מנגנון המעידה המסופק על ידי יחידת ההגנה האלקטרונית.
- מידות כלליות ומשקל קטן של המכשיר. פרמטר זה חשוב ביותר בעת התקנת המוצר בקופסאות צומת קטנות או לוחות חשמל.
- ייצור חום נמוך במהלך מעבר זרמים מדורגים, כמו גם זרמים קצרים. פרמטר זה חשוב מנקודת מבט של הבטחת בטיחות אש.
- זמן ניתוק קצר במקרה של זרמים קצרים.
- סלקטיביות של הגנה. לא לכל סוגי המתגים יש איכות זו (ככלל, מכשירים אוטומטיים עם זרם נקוב של 40A, כמו גם 63, 80, 100A ומעלה, יכולים לספק סלקטיביות הגנה). לאוטומטים סלקטיביים יש נתיב זרם נוסף המצויד באנשי קשר משלהם. מעגל נוסף זה מאפשר לך להגיב לשינויים בתכנון רשת החשמל המתרחשים כתוצאה מהפעלת מפסקי זרם פחות חזקים במורד הזרם. השימוש בעקרון זה מאפשר להשיג ניתוק רק של אותם חלקים של החיווט שבהם התרחש מקרה חירום.
- בטיחות חשמל של משתמשים.
כדי לבדוק את התאימות של פרמטרי המכשיר לדרישות של GOST, נטענים מתגים אוטומטיים. לשם כך, נעשה שימוש בציוד מיוחד המאפשר קבלת נתונים ניסיוניים על מאפיינים כגון הזרם המדורג, זמן הניתוק של המגעים הראשיים, כמו גם זרם פעולת ההגנה.טעינת מפסקי זרם אינה הליך חד פעמי, תדירות היישום שלה נקבעת על ידי היצרן.
עיצוב AB
המרכיבים המבניים העיקריים של מפסק החשמל הם:
- ידית שליטה. המיקום העליון שלו מתאים למצב מופעל של המגעים הראשיים AB, התחתון, בהתאמה, למצב כבוי.
- טרמינלים לחיבור חוטים. ברוב דגמי AB, המסוף העליון משמש לאספקת חשמל, והמסוף התחתון משמש לחיבור צרכנים.
- מגע נע.
- מגע קבוע.
- שחרור תרמי. כולל צלחת דו מתכת.
- בורג כוונון.
- שחרור אלקטרומגנטי (סליל עם מנגנון דוחף ושחרור).
- תא קשת.
- מִסגֶרֶת. עשוי מחומר דיאלקטרי. גודל ודרגת ההגנה של הבית מפני אבק ולחות תלויים בסוג ובמטרה של ה-AB. בחזית המוצר מופעלים סמלים המציגים את המאפיינים הטכניים העיקריים שלו. החלק האחורי מצויד בהרכבה המאפשרת התקנת המפסק על מסילת DIN.
ניתן לשקול את העיצוב של מפסק החשמל בדוגמה של דגם VA47 - 63 עם זרם נקוב של 16A.
למתגים VA-47 - 63 יש מגוון רחב למדי. כדי להקל על בחירת הדגם הנדרש, שממנו מאומצים הכינויים הבאים:
- VA - מתג אוטומטי.
- 47 - 63 - מספר סדרת מוצר.
- לאחר הייעוד הכללי, משתמשים בשני מספרים ואות לציון מספר הקטבים, הזרם הנקוב והסוג האופייני של מפסק החשמל.
עקרון הפעולה
היכולת של המוצר BA47 - 63 להגיב לפעולת זרם קצר מסופקת על ידי שחרור אלקטרומגנטי. עקרון פעולתו מבוסס על תופעת האינדוקציה האלקטרומגנטית. זרם גדול זורם דרך פיתול הסולנואיד מניע את הליבה שלו, הפועלת על מנגנון פתיחת המגע. זה די טבעי שככל שהערך של הזרם העובר דרך המגעים הראשיים VA47 - 63 גדול יותר, כך שחרור כזה פועל מהר יותר.
השחרור התרמי פותח את המעגל החשמלי כאשר זרם זורם דרכו במשך זמן רב, העולה על הערך הנומינלי של 16A. הצלחת הדו-מתכתית, שהיא החלק העיקרי של השחרור התרמי, מסוגלת להתכופף כאשר זרם בכמות מסוימת עובר דרכה. מתעקל, הצלחת מפעילה את החלק המכני של המכשיר, אשר פותח את מגעי הכוח. זמן התגובה של VA47 - 63 במקרה זה תלוי באופן משמעותי בגודל הזרם הזורם דרכו.
עבור דגמים רבים של מפסקים, תנאי מוקדם הוא היכולת לעבוד עם עומס יתר במשך זמן מה. בשל נוכחותו של בורג כוונון, ניתן להתאים את הפרמטרים של המתג בהתאם לדרישות הצרכנים, הגדרות כאלה נעשות במפעל. לאחר הפעלת השחרור התרמי, ניתן להפעיל שוב את ה-AB רק לאחר זמן מה, הכרחי לקירור הלוח הדו-מתכתי.
פתיחת מגעי השחרור מלווה בהופעת קשת חשמלית. בתהליך שריפתו, המגעים של המתג נהרסים. הקשת מסוכנת במיוחד עבור מתגים חזקים המיועדים לזרמים של 63, 100A ומעלה. על מנת לצמצם את ההשפעה השלילית של הקשת ולהאריך את חיי המכשיר, נעשה שימוש במגלש קשת בו נמעכים ומדכאים את הקשת החשמלית. תהליך זה מלווה בשחרור גזים, אשר מוסרים מגוף המכונה דרך חור מיוחד.
דגמים שונים של מפסקי זרם עשויים להשתמש בעקרונות שונים של דיכוי קשת. הפתרונות הטכניים הפופולריים ביותר במקרה זה הם:
- השימוש במגעי שחרור נוספים, העשויים מסגסוגת מיוחדת. מגעים אלה נפתחים מאוחר יותר מהראשיים, ומקבלים את פעולת הקשת החשמלית.
- השימוש ברשתות קשתות.
- שימוש באפקט של גלגול המגעים של השחרור. במקרה זה, שריפת הקשת מתבצעת רק באזור מסוים שלהם, העשוי מחומרים עמידים במיוחד ועמידים בחום.
- שימוש ב"הפסקה כפולה". זהו אחד הפתרונות הטכניים המבטיחים ביותר בשימוש פעיל בדגמים מודרניים של מפסקי זרם.
מִיוּן
על מנת לבחור את הקלט החד-קוטבי AB המתאים לשימוש בחיווט החשמל של דירה, יש לקחת בחשבון פרמטרים כגון זרמים מדורגים ומרביים, זמן תגובה, מידות כוללות, כמו גם מחיר המכשיר וה- המוניטין של היצרן שלו. המאפיינים העיקריים משתקפים על גוף המכשיר בצורה של ייעוד מתאים.
בהתאם לזמן ההפעלה, ניתן להבחין בין הסוגים הבאים של מפסקים:
- משחק מהיר. ככלל, למתגי DC יש מאפיינים כאלה (זמן הפעולה הוא פחות מ-0.008 שניות). הדרישות למכשירים אלה מתוארות ב- GOST 2585-81.
- מהירות רגילה (0.02 - 0.005 שניות).
- מהירות מופחתת (זמן התגובה גדול מ-0.02 שניות).
- מתג אוטומטי סלקטיבי.
על פי מספר קווי החשמל העצמאיים המנותקים על ידי מנגנון שחרור אחד, ניתן לחלק את המכונות לאחד, שני, שלושה וארבעה קוטבים. מפסק תלת קוטבי נמצא בשימוש נרחב ברשתות תלת פאזיות במתח נמוך. ניתן להשתמש במתג דו-קוטבי כדי לארגן הגנה אמינה של רשתות חד פאזיות, כמו גם מעגלי DC.
בהתאם למטרה, יכול להיות למפסק ערך שונה של הזרם הנקוב ושל סוג מאפיין זרם הזמן. נכון לעכשיו, GOST קבעה את הדירוגים הבאים של מפסקי זרם:
- עד 25 A. מתגים כאלה משמשים להגנה על חיווט חשמלי ביתי. התקני 3A ו-6A משמשים בעיקר להגנה על מעגלי תאורה. ניתן להשתמש במכונות אוטומטיות עבור 6A, 10A או 16A לחיבור נפרד של צרכנים חזקים יותר.
- מכונות אוטומטיות עבור 32A, 40A ו-50A משמשות כהתקני קלט.
- מתגים בעלי זרם נקוב מעל 63 A (100A, 160A) הם התקנים תלת קוטביים המיועדים להתקנה ברשתות תלת פאזיות.
סוג מאפיין הזמן-זרם מצוין על גוף המוצר בצורה של ייעוד אות ומראה לאיזה סוג עומס סוג זה של מכונה מתאים.
סוג B. המאפיין של סוג זה יש מתג אור אוטומטי עם זרם נקוב קטן (3A ו 6A).
סוג C. מכונות כאלה הן הפופולריות ביותר. התקנתם מומלצת בעת סידור חיווט חשמלי לבית, שעשוי להכיל גם התקני תאורה (3 - 6A), וגם מנועים או שנאים בעלי הספק נמוך (עד 40A). דוגמה לכך היא המכונות האוטומטיות ABB S231 C 16A או AE246M 40A.
מתגים אוטומטיים מתוצרת ABB (גרמניה):
מכונה חד קוטבית ABB S201 C3 3A
מכונה דו-קוטבית ABB SH202-C6 6A
ABB S231 C 16A
כמו מוצרים אחרים של המותג ABB, התקני הגנה אוטומטיים נבדלים על ידי אמינות וביצוע גבוהים.
סוג D. מתגים בעלי מאפיין זרם זמן דומה משמשים לחיבור מנועים חשמליים תלת פאזיים עם זרמי התחלה גבוהים, כמו גם עומסים אינדוקטיביים אחרים.
תכונות של בחירה והתקנה
בבחירת מפסק, כדאי קודם כל לשים לב למאפיינים הבאים.
מתח מדורג
תלוי במתח החשמל (220 או 380 וולט).
זרם מדורג
פרמטר חשוב ביותר, אשר נקבע על ידי ההספק הכולל של כל המכשירים המחוברים דרך המכונה. על מנת לחשב את הזרם המדורג הנדרש, עליך לחלק את הכוח הכולל של הצרכנים במתח של רשת החשמל. לאחר מכן, עליך לבחור את הערך הגבוה הקרוב ביותר של הזרם המדורג מהטווח הסטנדרטי שהוגדר על ידי GOST.
חָשׁוּב! לא מומלץ להתקין מפסקי זרם, שהזרם הנקוב בהם עולה באופן משמעותי על הזרם הכולל של הרשת, שכן פתרון כזה יפחית משמעותית את רמת הבטיחות החשמלית של המערכת.
זרם קצר חשמלי מקסימלי
על פי GOST, פרמטר זה מאפיין את יכולת המיתוג המגבילה של המפסק. הערך של הזרם המרבי מוחל על גוף המכשיר בצורה של איור המראה איזה זרם מרבי באמפר או קילואמפר מכונה כזו יכולה לכבות. יכולת השבירה הדרושה של המפסק נקבעת על ידי ביצוע חישובים מתמטיים מורכבים למדי או מדידות של ההתנגדות של לולאת הפאזה-אפס. בפועל, לעתים רחוקות פונים לפעולות כאלה, לעתים קרובות יותר הם משתמשים בסיווג משוער של מפסקי זרם לפי זרם הקצר המרבי:
- 4500 A. מכשיר מסוג זה מתאים להתקנה בדירות או בתים פרטיים (ABV SH201L). ברוב המקרים, זרם הקצר המרבי ברשתות חשמל כאלה אינו עולה על 1000 A.
- 6000 A. (לדוגמה, ABB SH200). מתגים מסוג זה משמשים לחיבור צרכנים רבי עוצמה.
- 10000 A ומעלה. מכשירים אלו כוללים מכונות תלת פאזיות חזקות (סדרת ABV T7). מכשירים כאלה משמשים ברוב המקרים כדי לשמש כמתגי היכרות. במקרה זה, קיים סיכון מסוים לקצר חשמלי בסביבה הקרובה של לוח החשמל המבוא. מצב זה יכול לגרום להופעת זרמי קצר חשמלי גדולים.
סלקטיביות של מערכת ההגנה
הסלקטיביות של המערכת פירושה הסלקטיביות שלה, כלומר, היכולת לכבות אוטומטית רק אלמנטים פגומים שבהם מתרחשים מצבי פעולה חריגים. כדי להבטיח איכות זו, אוטומטים בעלי זרם נקוב קטן (3A או 6A) וממוקם קרוב יותר לעומס בהתאם למעגל אספקת החשמל צריכים להיות בעלי זמן תגובה קצר יותר מאשר למתגי הפתיחה (הזרם הנקוב בהם הוא 40A - 100A).
הסדרה הנפוצה ביותר של דגמי AB מקומיים וזרים
אחת מסדרות המפסקים המבוקשות ביותר בשוק, המוצגת על ידי יצרנים זרים, היא סדרת c60n.
תכונות של מפסקי c60n:
- מכונות c60n עומדות בדרישות של תקנים מקומיים ובינלאומיים.
- מכשירי c60n מיועדים לפעולה ברשתות חד פאזי ותלת פאזי.
- למכונות C60n יש מגוון רחב של יכולות, הכוללות מוצרים עם זרם נקוב בין 0.5 ל-125A.
- בהתאם למטרה, מכונות c60n יכולות להיות מקטבים אחד עד ארבעה.
- בניגוד לרוב המכשירים הדומים, למכונות c60n יש חיווי מצב חד משמעי.
- מאפייני זרם הזמן של c60n יכולים להיות מסוג B, C ו-D.
- כושר פריצה עד 20 kA (תלוי בסוג המכונה המסומנת c60n).
- יכולת השבירה המקסימלית של מפסקי c60n היא 6 kA.
הסוגים הפופולריים ביותר של מפסקים ביתיים כוללים מכשירים מסדרת ae, הכוללים מכשירים מסוג ae 2036, ae 2043, ae 2046 ו-ae 2056.
תכונות של מפסקי זרם מסדרת ae:
- Automata ae משמשים ברשתות AC תלת פאזיות.
- התפקיד העיקרי של אוטומטים מסוג ae הוא להגן על צרכנים כגון מנועים אסינכרוניים.
- מפסקי המעגלים מסדרת ae מספקים מגוון רחב של פרמטרי טריפ, הכוללים את ערך ההגדרה לזרם ההפעלה. לדוגמה, עבור אוטומט ae עם ערך זרם נקוב של 40A והגדרה של 12, זרם הפעולה יהיה 40X12 \u003d 480 A.
- קיבולת המיתוג המקסימלית של מכונות אוטומטיות ae 2046M היא 4500A.
התקנת מתג
בחירת מפסק להתקנה בדירה שלכם היא משימה חשובה. אתה צריך לרכוש מוצרים כאלה בחנויות מיוחדות, בעוד שאתה צריך לשים לב למוצרים של יצרנים מוכחים ומבוססים. החברות המפורסמות ביותר המייצרות ציוד חשמלי כוללות שניידר אלקטריק, ABB, IEK, Legrand.
בדיקת מפסקי זרם ישירות בחנות יכולה להתבצע באמצעות בודק רגיל. לשם כך, בדוק את ההתנגדות בין המסופים העליונים והתחתונים של הקטבים שלו כאשר המכשיר פועל.
על מנת להבחין בין זיוף למוצר מקורי מיצרנים אמינים, עליך לבחון היטב את גוף המכונה, תוך שימת לב לאיכות הביצוע שלה. מפסקי חשמל מסומנים על ידי מכונה, כך שכל הסימונים קריאים מאוד וממוקמים במדויק.
התקנת מפסקים בכניסה לדירה היא פעולה פשוטה למדי, הכוללת רק כמה שלבים:
- בחירת המכשיר לפי הגדלים והמאפיינים הטכניים.
- כבה במרכזייה במעלה הזרם.
- התקנת המתג על מסילת DIN.
- חיבור חוט הפאזה הנכנס (או החוטים במקרה של התקנת דגם AB תלת פאזי) למסופים העליונים של מפסק החשמל.
- חיבור חוט הפאזה המספק את העומס למסוף התחתון של המכשיר.
- הפעלת הכוח מהמכונה הגבוהה יותר.
- חיבור העומס ובדיקת יכולת הפעולה של המפסק המותקן.
הבחירה הנכונה של מפסק מאפשרת לך להגן בצורה מהימנה על מתקנים חשמליים מתנאי חירום המתרחשים בהם, כמו גם להשיג את רמת הבטיחות החשמלית הנדרשת במהלך ההפעלה והתחזוקה של חיווט החשמל הביתי.