Dobór i montaż wyłączników

Wyłącznik automatyczny (AB) jest jednym z najczęstszych urządzeń zabezpieczających przekaźniki i automatyki.

Zastosowanie wyłączników w sieciach elektrycznych ma jednocześnie kilka celów, z których główne to:

1. Zapewnienie możliwości ręcznego włączania lub wyłączania niektórych odcinków sieci elektrycznej niskiego napięcia.
2. Zabezpieczenie przed zwarciem.
3. Ochrona obwodu elektrycznego przed przeciążeniami, które są spowodowane długotrwałym prądem przekraczającym jego wartość znamionową.
4. Ochrona przed redukcją lub całkowitą utratą napięcia sieciowego.
5. Przełączniki przeznaczone do pracy ze stałym napięciem reagują na zmianę kierunku prądu.

Ważny! Wyłącznik nie jest przeznaczony do stałego otwierania i zamykania obwodu. Duża ilość przełączeń, zwłaszcza pod obciążeniem, po pewnym czasie doprowadzi do zużycia i uszkodzenia styków urządzenia.

Wymagania dla AV

Przed wyborem wyłącznika do własnego mieszkania należy zapoznać się z podstawowymi wymaganiami dla tych urządzeń. Istnieje kilka GOST, które definiują takie wymagania. Główne dokumenty regulujące to: GOST R 50345-99, GOST R IEC 60898-2-2006, GOST R 50030.2-99.

Oznakowanie wyłączników, umieszczone na korpusie każdego produktu, zawiera informacje o jego głównych właściwościach technicznych.

Główne wskaźniki, które muszą spełniać wszystkie typy maszyn, zgodnie z wymaganiami GOST, to:

1. Zdolność obwodu przewodzącego prąd urządzenia do przepuszczania przez siebie prądu znamionowego przez nieograniczony czas. Wymóg ten dotyczy zarówno małych wyłączników automatycznych 6A, które chronią obwody oświetleniowe, jak i urządzeń o większej mocy o prądzie znamionowym 63 lub 40A, które można zainstalować na wejściowym panelu elektrycznym.
2. Zdolność wyłącznika do odłączania obwodu, gdy występują w nim prądy zwarciowe, bez pogorszenia jego wydajności.
3. Rodzaj charakterystyki czasowo-prądowej wyłącznika, który musi spełniać potrzeby podłączonych do niego odbiorników.
4. Możliwość samodiagnozy mechanizmu wyzwalającego zapewniana przez elektroniczny zespół zabezpieczający.
5. Małe gabaryty i waga urządzenia. Parametr ten jest niezwykle ważny przy montażu produktu w niewielkich puszkach przyłączeniowych lub panelach elektrycznych.
6. Niskie wytwarzanie ciepła podczas przepływu prądów znamionowych, a także prądów zwarciowych. Ten parametr jest ważny z punktu widzenia bezpieczeństwa pożarowego.
7. Czas rozłączenia zwarcia w przypadku prądów zwarciowych.
8. selektywność ochrony. Nie wszystkie typy wyłączników mają tę jakość (z reguły selektywność ochrony mogą zapewnić wyłączniki o prądzie znamionowym 40 A, a także 63, 80, 100 A i powyżej). Automaty selektywne posiadają dodatkową ścieżkę prądową wyposażoną we własne styki. Ten dodatkowy obwód pozwala reagować na zmiany w projekcie sieci elektrycznej, które pojawiają się w wyniku działania słabszych wyłączników. Zastosowanie tej zasady pozwala osiągnąć odłączenie tylko tych odcinków okablowania, w których wystąpiła sytuacja awaryjna.
9. Bezpieczeństwo elektryczne użytkowników.

Aby sprawdzić zgodność parametrów urządzenia z wymaganiami GOST, ładowane są automatyczne przełączniki. W tym celu stosuje się specjalny sprzęt, który pozwala na uzyskanie danych eksperymentalnych o takich charakterystykach jak prąd znamionowy, czas rozłączenia styków głównych, a także prąd pracy zabezpieczenia.Obciążanie wyłączników nie jest zabiegiem jednorazowym, częstotliwość jego wykonania określa producent.

Projekt AB

Główne elementy konstrukcyjne wyłącznika to:

1. Dźwignia sterująca. Jego górna pozycja odpowiada stanowi włączenia głównych styków AB, dolna odpowiednio stanowi wyłączenia.
2. Zaciski do podłączenia przewodów. W większości modeli AB górny zacisk służy do dostarczania energii elektrycznej, a dolny zacisk służy do podłączania odbiorników.
3. ruchomy kontakt.
4. stały kontakt.
5. Uwalnianie termiczne. Zawiera bimetalową płytkę.
6. Śruba regulacyjna.
7. Wyzwalacz elektromagnetyczny (cewka z popychaczem i mechanizmem zwalniającym).
8. Komora łukowa.
9. Ramka. Wykonany z materiału dielektrycznego. Wielkość i stopień ochrony obudowy przed kurzem i wilgocią zależy od rodzaju i przeznaczenia AB. Na froncie produktu znajdują się symbole, które pokazują jego główne cechy techniczne. Tylna część wyposażona jest w mocowanie umożliwiające montaż wyłącznika na szynie DIN.

Konstrukcję wyłącznika można rozważyć na przykładzie modelu VA47 - 63 o prądzie znamionowym 16A.

Przełączniki VA-47 - 63 mają dość obszerny zasięg. Aby ułatwić wybór wymaganego modelu, z którego przyjmuje się następujące oznaczenia:

1. VA - wyłącznik automatyczny.
2. 47 - 63 - numer serii produktu.
3. Po ogólnym oznaczeniu, dwie cyfry i litera służą do wskazania liczby biegunów, prądu znamionowego i charakterystyki wyłącznika.

Zasada działania

Zdolność produktu BA47 - 63 do reagowania na działanie prądu zwarciowego zapewnia wyzwalacz elektromagnetyczny. Zasada jego działania opiera się na zjawisku indukcji elektromagnetycznej. Duży prąd płynący przez uzwojenie elektromagnesu napędza jego rdzeń, który działa na mechanizm otwierania styków. Jest całkiem naturalne, że im większa wartość prądu przepływającego przez styki główne VA47 - 63, tym szybciej takie wyzwalanie działa.

Wyzwalacz termiczny otwiera obwód elektryczny, gdy przez dłuższy czas przepływa przez niego prąd przekraczający wartość nominalną 16A. Płyta bimetaliczna, która jest główną częścią wyzwalacza termicznego, może zginać się, gdy przepływa przez nią prąd o określonej wartości. Zakrzywiona płytka aktywuje część mechaniczną urządzenia, która otwiera styki zasilania. Czas odpowiedzi VA47 - 63 w tym przypadku zależy w znacznym stopniu od wielkości przepływającego przez niego prądu.

W przypadku wielu modeli wyłączników warunkiem wstępnym jest możliwość pracy z przeciążeniem przez pewien czas. Ze względu na obecność śruby regulacyjnej możliwe jest dostosowanie parametrów przełącznika zgodnie z wymaganiami konsumentów, takie ustawienia są dokonywane w fabryce. Po uruchomieniu wyzwalacza termicznego AB można ponownie włączyć dopiero po pewnym czasie, niezbędnym do schłodzenia bimetalicznej płyty.

Otwarciu styków zwalniających towarzyszy pojawienie się łuku elektrycznego. W procesie spalania styki przełącznika ulegają zniszczeniu. Łuk jest szczególnie niebezpieczny w przypadku silnych wyłączników zaprojektowanych na prądy 63, 100A lub wyższe. W celu zmniejszenia negatywnego oddziaływania łuku i wydłużenia żywotności urządzenia stosuje się komorę łukową, w której łuk elektryczny jest kruszony i wygaszany. Procesowi temu towarzyszy uwalnianie gazów, które usuwane są z korpusu maszyny przez specjalny otwór.

Różne modele wyłączników mogą wykorzystywać różne zasady tłumienia łuku. Najpopularniejsze rozwiązania techniczne w tym przypadku to:

1. Zastosowanie dodatkowych styków zwalniających, które są wykonane ze specjalnego stopu. Styki te otwierają się później niż główne, przejmując działanie łuku elektrycznego.
2. Zastosowanie siatek łukowych.
3. Wykorzystanie efektu toczenia styków wyzwalacza. W tym przypadku spalanie łuku odbywa się tylko w pewnym ich obszarze, który jest wykonany ze szczególnie trwałych i żaroodpornych materiałów.
4. Użycie „podwójnej przerwy”. Jest to jedno z najbardziej obiecujących rozwiązań technicznych aktywnie wykorzystywanych w nowoczesnych modelach wyłączników.

Klasyfikacja

W celu doboru odpowiedniego wejścia jednobiegunowego AB do zastosowania w instalacji elektrycznej mieszkania należy wziąć pod uwagę takie parametry jak prądy znamionowe i maksymalne, czas reakcji, gabaryty, a także cenę urządzenia oraz reputację swojego producenta. Główne cechy znajdują odzwierciedlenie na korpusie urządzenia w postaci odpowiedniego oznaczenia.

W zależności od czasu pracy rozróżnia się następujące typy wyłączników:

1. Szybkie działanie. Z reguły przełączniki prądu stałego mają taką charakterystykę (czas działania jest mniejszy niż 0,008 s). Wymagania dla tych urządzeń są opisane w GOST 2585-81.
2. Normalna prędkość (0,02 - 0,005 s).
3. Zmniejszona prędkość (czas odpowiedzi jest większy niż 0,02 s).
4. Selektywny przełącznik automatyczny.

W zależności od ilości niezależnych linii elektrycznych wyłączanych przez jeden mechanizm zwalniający, maszyny można podzielić na jedno-, dwu-, trzy- i czterobiegunowe. Wyłącznik trójbiegunowy jest szeroko stosowany w sieciach trójfazowych niskiego napięcia. Przełącznik dwubiegunowy może służyć do organizowania niezawodnej ochrony sieci jednofazowych, a także obwodów prądu stałego.

W zależności od przeznaczenia wyłącznik może mieć różną wartość prądu znamionowego i rodzaj charakterystyki czasowo-prądowej. Obecnie GOST ustalił następujące oceny wyłączników dla prądu:

1. Do 25 A. Takie przełączniki służą do ochrony domowej instalacji elektrycznej. Urządzenia 3A i 6A służą głównie do ochrony obwodów oświetleniowych. Automaty na 6A, 10A lub 16A mogą być używane do oddzielnego podłączenia mocniejszych odbiorników.
2. Jako urządzenia wejściowe stosowane są automaty do 32A, 40A i 50A.
3. Przełączniki o prądzie znamionowym powyżej 63 A (100A, 160A) są urządzeniami trójbiegunowymi przeznaczonymi do montażu w sieciach trójfazowych.

Rodzaj charakterystyki czasowo-prądowej jest wskazany na korpusie produktu w postaci oznaczenia literowego i pokazuje, do jakiego rodzaju obciążenia ten typ maszyny jest odpowiedni.

Typ B. Cechą charakterystyczną tego typu jest automatyczny wyłącznik światła o małym prądzie znamionowym (3A i 6A).

Typ C. Takie maszyny są najbardziej popularne. Ich montaż zalecany jest przy układaniu domowej instalacji elektrycznej, w której mogą znajdować się zarówno urządzenia oświetleniowe (3 – 6A), jak i silniki małej mocy czy transformatory (do 40A). Przykładem są automaty ABB S231 C 16A lub AE246M 40A.

Wyłączniki automatyczne produkcji ABB (Niemcy):

Maszyna jednobiegunowa ABB S201 C3 3A

Maszyna dwubiegunowa ABB SH202-C6 6A

ABB S231 C 16A

Podobnie jak inne produkty marki ABB, automatyka zabezpieczająca wyróżnia się wysoką niezawodnością i jakością wykonania.

Typ D. Przełączniki o podobnej charakterystyce czasowo-prądowej służą do łączenia trójfazowych silników elektrycznych o wysokich prądach rozruchowych oraz innych obciążeń indukcyjnych.

Funkcje doboru i instalacji

Wybierając wyłącznik automatyczny, należy przede wszystkim zwrócić uwagę na następujące cechy.

Napięcie znamionowe

Zależy od napięcia sieciowego (220 lub 380 V).

Prąd znamionowy

Niezwykle ważny parametr, od którego zależy łączna moc wszystkich podłączonych przez maszynę urządzeń. Aby obliczyć wymagany prąd znamionowy, należy podzielić całkowitą moc odbiorców przez napięcie sieci elektrycznej. Następnie należy wybrać najbliższą wyższą wartość prądu znamionowego ze standardowego zakresu określonego przez GOST.

Ważny! Nie zaleca się instalowania wyłączników, których prąd znamionowy znacznie przekracza całkowity prąd sieci, ponieważ takie rozwiązanie znacznie obniży poziom bezpieczeństwa elektrycznego systemu.

Maksymalny prąd zwarciowy

Według GOST ten parametr charakteryzuje graniczną zdolność przełączania wyłącznika. Wartość maksymalnego prądu jest przykładana do korpusu urządzenia w postaci liczby pokazującej, jaki maksymalny prąd w amperach lub kiloamperach może wyłączyć taka maszyna. Niezbędną zdolność wyłączania wyłącznika określa się, przeprowadzając dość złożone obliczenia matematyczne lub pomiary rezystancji pętli zerowej fazy. W praktyce takie działania są rzadko stosowane, znacznie częściej wykorzystują przybliżoną klasyfikację wyłączników według maksymalnego prądu zwarciowego:

1. 4500 A. Ten typ urządzenia nadaje się do montażu w prywatnych mieszkaniach lub domach (ABV SH201L). W większości przypadków maksymalny prąd zwarciowy w takich sieciach elektrycznych nie przekracza 1000 A.
2. 6000 A. (Na przykład ABB SH200). Przełączniki tego typu służą do łączenia potężnych odbiorców.
3. 10000 A i więcej. Urządzenia te obejmują potężne maszyny trójfazowe (seria ABV T7). Takie urządzenia są używane w większości przypadków jako przełączniki wprowadzające. W takim przypadku istnieje pewne ryzyko zwarcia w bezpośrednim sąsiedztwie wejściowego panelu elektrycznego. Taka sytuacja może spowodować pojawienie się dużych prądów zwarciowych.

Selektywność systemu ochrony

Selektywność systemu oznacza jego selektywność, czyli możliwość automatycznego wyłączania tylko uszkodzonych elementów, w których występują nienormalne tryby pracy. Aby zapewnić tę jakość automaty o małym prądzie znamionowym (3A lub 6A) i znajdujące się bliżej obciążenia zgodnie z obwodem zasilania powinny mieć krótszy czas reakcji niż wyłączniki wstępne (których prąd znamionowy wynosi 40A - 100A).

Najpopularniejsza seria modeli AB krajowych i zagranicznych

Jedną z najbardziej poszukiwanych na rynku serii wyłączników, prezentowanych przez zagranicznych producentów, jest seria c60n.

Cechy wyłączników c60n:

1. Maszyny c60n spełniają wymagania norm krajowych i międzynarodowych.
2. Urządzenia c60n przeznaczone są do pracy w sieciach jednofazowych i trójfazowych.
3. Maszyny C60n posiadają szeroki zakres wydajności, który obejmuje produkty o prądzie znamionowym od 0,5 do 125A.
4. W zależności od przeznaczenia maszyny c60n mogą mieć od jednego do czterech biegunów.
5. W przeciwieństwie do większości podobnych urządzeń, maszyny c60n mają jednoznaczne wskazanie statusu.
6. Urządzenia c60n są dostępne w typach B, C i D.
7. Zdolność wyłączania do 20 kA (w zależności od typu maszyny oznaczonej c60n).
8. Maksymalna zdolność wyłączania wyłączników c60n wynosi 6 kA.

Do najpopularniejszych typów wyłączników domowych należą urządzenia serii ae, do których należą urządzenia typu ae 2036, ae 2043, ae 2046, ae 2056.

Cechy wyłączników serii ae:

1. Automaty ae są stosowane w trójfazowych sieciach prądu przemiennego.
2. Główną funkcją automatów typu ae jest ochrona odbiorników takich jak silniki asynchroniczne.
3. Wyłączniki serii ae zapewniają szeroki zakres parametrów wyzwalania, w tym wartość nastawczą prądu roboczego. Na przykład dla automatu ae o wartości prądu znamionowego 40 A i ustawieniu 12, prąd roboczy wyniesie 40X12 \u003d 480 A.
4. Maksymalna zdolność łączeniowa automatów ae 2046M to 4500A.

Instalacja przełącznika

Ważnym zadaniem jest wybór wyłącznika do instalacji we własnym mieszkaniu. Musisz kupować takie produkty w wyspecjalizowanych sklepach, podczas gdy powinieneś zwracać uwagę na produkty sprawdzonych i uznanych producentów. Do najbardziej znanych firm produkujących sprzęt elektryczny należą Schneider Electric, ABB, IEK, Legrand.

Sprawdzenie wyłączników bezpośrednio w sklepie można wykonać za pomocą zwykłego testera. Aby to zrobić, sprawdź rezystancję między górnym i dolnym zaciskiem jego biegunów, gdy urządzenie jest włączone.

Aby odróżnić podróbkę od oryginalnego produktu od sprawdzonych producentów, należy dokładnie obejrzeć korpus maszyny, zwracając uwagę na jakość jej wykonania. Wyłączniki są znakowane maszynowo, dzięki czemu wszystkie oznaczenia są bardzo czytelne i dokładnie rozmieszczone.

Instalowanie wyłączników przy wejściu do mieszkania to dość prosta operacja, która obejmuje tylko kilka kroków:

1. Wybór urządzenia według rozmiarów i parametrów technicznych.
2. Awaria zasilania w rozdzielnicy poprzedzającej.
3. Montaż przełącznika na szynie DIN.
4. Podłączanie przewodu fazy wejściowej (lub przewodów w przypadku instalacji modelu trójfazowego AB) do górnych zacisków wyłącznika.
5. Podłączenie przewodu fazowego zasilającego obciążenie do dolnego zacisku urządzenia.
6. Włączenie zasilania z wyższej maszyny.
7. Podłączenie obciążenia i sprawdzenie działania zainstalowanego wyłącznika.

Prawidłowy dobór wyłącznika pozwala niezawodnie chronić instalacje elektryczne przed występującymi w nich stanami awaryjnymi, a także osiągnąć wymagany poziom bezpieczeństwa elektrycznego podczas eksploatacji i konserwacji domowego okablowania elektrycznego.