Katkaisijan valinta: sähköisten katkaisijoiden tyypit ja ominaisuudet

Varmasti monet meistä ovat ihmetelleet, miksi katkaisijat vaihtavat niin nopeasti vanhentuneet sulakkeet sähköpiireistä? Niiden toteuttamisaktiivisuus on perusteltu useilla erittäin vakuuttavilla perusteilla, mukaan lukien mahdollisuus ostaa tämäntyyppinen suoja, joka sopii ihanteellisesti tietyntyyppisten sähkölaitteiden aikavirtatietoihin.

Epäiletkö mitä konetta tarvitset, etkä tiedä kuinka valita se oikein? Autamme sinua löytämään oikean ratkaisun - artikkelissa käsitellään näiden laitteiden luokittelua. Sekä tärkeät ominaisuudet, joihin sinun tulee kiinnittää erityistä huomiota katkaisijaa valittaessa.

Koneiden ymmärtämisen helpottamiseksi artikkelin materiaalia on täydennetty visuaalisilla kuvilla ja hyödyllisillä asiantuntijoiden videosuosituksilla.

Katkaisijoiden luokittelu

Kone katkaisee lähes välittömästi sille uskotun johdon, mikä eliminoi verkosta virtansa saavien johtojen ja laitteiden vaurioitumisen. Kun sammutus on suoritettu, haara voidaan käynnistää uudelleen välittömästi ilman turvalaitetta vaihtamatta.

Yleensä katkaisijat valitaan neljän avainparametrin mukaan - nimellinen katkaisukyky, napojen lukumäärä, aika-virtaominaisuus, nimellinen käyttövirta.

Nimellisen katkaisukyvyn mukaan

Tämä ominaisuus ilmaisee sallitun oikosulkuvirran (SC), jolla kytkin laukeaa ja avaa virtapiirin kaapeloinnista ja siihen kytketyistä laitteista.

Tämän parametrin mukaan koneita on kolmen tyyppisiä - 4,5 kA, 6 kA, 10 kA.

1. Automaattiset koneet 4,5 kA (4500 A) käytetään yleensä estämään yksityisten asuinkiinteistöjen voimalinjojen vaurioita. Johtojen resistanssi sähköasemalta oikosulkuun on noin 0,05 ohmia, mikä antaa maksimivirran noin 500 A.
2. 6 kA (6000 A) laitteet käytetään oikosulkusuojaukseen asuinsektorilla ja julkisilla paikoilla, joissa linjavastus voi olla 0,04 ohmia, mikä lisää oikosulun todennäköisyyttä jopa 5,5 kA:iin.
3. Kytkimet 10 kA (10 000 A) käytetään teollisuuden sähkölaitteiden suojaamiseen. Sähköaseman lähellä sijaitsevassa oikosulkussa voi esiintyä jopa 10 000 A virtoja.

Ennen kuin valitset optimaalisen katkaisijan muunnelman, on tärkeää ymmärtää, ovatko yli 4,5 kA tai 6 kA ylittävät oikosulkuvirrat mahdollisia?

Nimelliskatkaisukyky on ilmoitettu kytkimen dokumentaatiossa ja kotelossa koodilla - 4500A, 600A, 10000A tai 4,5kA, 6kA, 10kA. Laitteen etupuolella on tiedot valmistajasta, mallista, nimellisjännitteestä, joka koostuu aikavirran ominaisuuksista, käyttövirrasta

Kone sammuu, kun määritetyt arvot ovat oikosulussa. Useimmiten 6000 A muunnoksen kytkimiä käytetään kotimaisiin tarpeisiin.

4500 A malleja ei käytännössä käytetä nykyaikaisten sähköverkkojen suojaamiseen, ja joissakin maissa niiden käyttö on kielletty.

Jos olet kiinnostunut kuinka muuntaa ampeerit oikein watteiksi, suosittelemme, että tutustut esitettyyn materiaaliin seuraavassa artikkelissa.

Kun oikosulku rekisteröidään automaattisesti, sammutuksen suorittaa sähkömagneettinen kela (tilanne A). Kun nimellisvirrat ylittyvät, verkko avataan bimetallilevyllä (tilanne B)

Katkaisijan tehtävänä on suojata johdotuksia (ei laitteita ja käyttäjiä) oikosululta ja eristyksen sulamiselta, kun virta ylittää nimellisarvot.

Napojen lukumäärän mukaan

Tämä ominaisuus ilmaisee suurimman mahdollisen määrän johtoja, jotka voidaan liittää AV-laitteeseen verkon suojaamiseksi.

Ne kytkeytyvät pois päältä hätätilanteessa (kun sallittu virta ylittyy tai aika-virtakäyrän taso ylittyy).

Tämä ominaisuus ilmaisee suurimman mahdollisen määrän johtoja, jotka voidaan liittää AV-laitteeseen verkon suojaamiseksi. Ne kytkeytyvät pois päältä hätätilanteessa (kun sallittu virta ylittyy tai aika-virtakäyrän taso ylittyy).

Yksinapaiset katkaisijat

Yksinapainen kytkin on koneen yksinkertaisin muunnos. Se on suunniteltu suojaamaan yksittäisiä piirejä sekä yksivaiheisia, kaksivaiheisia ja kolmivaiheisia sähköjohtoja. Kytkimen suunnitteluun on mahdollista liittää 2 johtoa - virtajohto ja lähtevä johto.

Tämän luokan laitteen toimintoihin kuuluu vain johtimen suojaaminen tulelta. Itse johdotuksen nolla sijoitetaan nollaväylään ohittaen siten koneen, ja maadoitusjohto kytketään erikseen maadoitusväylään.

Yksinapaisen AB:n liitäntä tehdään yksinapaisella johdolla, mutta joskus käytetään kaksinapaisia ​​kaapeleita. Virtalähde on kytketty koneen yläosaan ja suojattu johto alaosaan, mikä helpottaa asennusta. Asennus tapahtuu 18 mm din-kiskoon

Yksinapainen katkaisija ei suorita tulokatkaisijan toimintoa, koska kun se pakotetaan sammumaan, vaihejohto katkeaa ja nolla kytketään jännitelähteeseen, mikä ei anna 100% takuuta suojelusta.

Kaksinapaiset katkaisijat

Kun sähköjohtoverkko on katkaistava kokonaan jännitteestä, käytetään kaksinapaista katkaisijaa.

Sitä käytetään johdantona, kun oikosulun tai verkkovian aikana kaikki sähköjohdot kytketään jännitteettömiksi samanaikaisesti. Tämä mahdollistaa piirien oikea-aikaisen korjauksen ja modernisoinnin täysin turvallisesti.

Kaksinapaisia ​​katkaisijoita käytetään tapauksissa, joissa yksivaiheiseen sähkölaitteeseen tarvitaan erillinen kytkin, esimerkiksi vedenlämmitin, kattila, työstökone.

Kaksinapaisen katkaisijan kytkennässä otetaan huomioon sähköinen suojapiiri 1- tai 2-napaisella johdolla (johtimien lukumäärä riippuu kytkentäkaaviosta). Asennus tehdään 36 mm DIN-kiskoon

Kone on kytketty suojattuun laitteeseen neljällä johdolla, joista kaksi on virtajohtoja (joista toinen on kytketty suoraan verkkoon ja toinen syöttää virtaa hyppyjohtimella) ja kaksi lähteviä johtoja, jotka vaativat suojausta, ja ne voivat olla 1-, 2-, 3-johtiminen.

Kolminapaiset katkaisijat

Kolmivaiheisen 3- tai 4-johdinverkon suojaamiseksi käytetään kolminapaisia ​​katkaisijoita. Ne soveltuvat tähtiliitäntään (keskijohdin jätetään suojaamatta ja vaihejohdot on kytketty napoihin) tai kolmiotyyppiin (keskijohdin puuttuu).

Jos jollakin linjalla tapahtuu onnettomuus, kaksi muuta kytketään pois päältä itsenäisesti.

Kolminapaisen AB:n liitäntä tehdään 1-, 2-, 3-johtimisilla johtimilla. Asennus vaatii 54 mm leveän DIN-kiskon.

Kolminapainen kytkin toimii tulona ja yhteiskytkimenä kaikentyyppisille kolmivaiheisille kuormituksille. Muutosta käytetään usein teollisuudessa sähkömoottoreiden virran tuottamiseen.

Malliin on kytketty jopa 6 johtoa, joista 3 on kolmivaiheisen sähköverkon vaihejohtoja. Loput 3 on suojattu. Ne edustavat kolmea yksivaiheista tai yhtä kolmivaiheista johdotusta.

Nelinapaiset katkaisijat

Kolmi- tai nelivaiheisen sähköverkon suojaamiseksi käytetään esimerkiksi tehokasta moottoria, joka on kytketty "tähti"-periaatteella ja jonka nollapiste on poistettu, nelinapaista katkaisijaa. Sitä käytetään tulokytkimenä kolmivaiheiseen nelijohtimiseen verkkoon.

Nelinapainen kytkin liitetään 1-, 2-, 3-, 4-johtimisella, kaavio riippuu liitäntätyypistä, kotelo asennetaan 73 mm leveään DIN-kiskoon

Koneen runkoon on mahdollista kytkeä kahdeksan johtoa, joista kolme on sähköverkon vaihejohtoja (+ yksi nolla) ja neljä lähteviä johtoja (3 vaihe + 1 nolla).

Yksivaiheiset kuluttajat saavat virran 220 V:n jännitteestä, joka saadaan ottamalla yksi vaiheista ja sähköverkon nollajohdin (nolla). Eli tässä tapauksessa sähköverkon kolmen vaiheen lisäksi on vielä yksi johdin - nolla, joten tällaisen sähköverkon suojaamiseksi ja kytkemiseksi asennetaan nelinapaiset katkaisijat, jotka katkaisevat kaikki neljä johdinta .

Aika-virran ominaisuuden mukaan

AB:llä voi olla sama indikaattori nimellinen kuormitusteho, mutta laitteiden sähkönkulutuksen ominaisuudet voivat olla erilaisia.

Virrankulutus voi olla epätasaista ja vaihdella riippuen tyypistä ja kuormituksesta sekä siitä, milloin laite käynnistetään, sammutetaan tai sitä käytetään jatkuvasti.

Virrankulutuksen vaihtelut voivat olla varsin merkittäviä ja niiden muutosten kirjo voi olla laaja. Tämä johtaa siihen, että kone sammuu nimellisvirran ylityksen vuoksi, mikä katsotaan vääräksi verkon sammuttamiseksi.

Sulakkeen epäasianmukaisen toiminnan välttämiseksi ei-hätätilanteiden vakiomuutosten (virran lisääminen, tehon muuttaminen) aikana käytetään katkaisijoita, joilla on tietyt aikavirtaominaisuudet (TCC).

Näin voit käyttää katkaisijoita samoilla virtaparametreilla mielivaltaisilla sallituilla kuormilla ilman väärää laukaisua.

VTX näyttää, minkä ajan kuluttua kytkin toimii ja mitkä koneen virranvoimakkuuden ja tasavirran suhteen indikaattorit ovat tässä tapauksessa.

Koneiden ominaisuudet, joilla on ominaisuus B

Kone, jolla on määritetyt ominaisuudet, sammuu 5-20 sekunnissa. Virran osoitin on koneen 3-5 nimellisvirtaa. Näitä muutoksia käytetään suojaamaan virtapiirejä, jotka syöttävät tavallisia kodinkoneita.

Useimmiten mallia käytetään asuntojen ja yksityistalojen johdotuksen suojaamiseen.

Ominaisuus C - toimintaperiaatteet

Kone, jonka nimikkeistö on C, sammuu 1-10 sekunnissa 5-10 nimellisvirralla.

Tämän ryhmän kytkimiä käytetään kaikilla aloilla - jokapäiväisessä elämässä, rakentamisessa, teollisuudessa, mutta ne ovat eniten kysyttyjä asuntojen, talojen ja asuintilojen sähkösuojauksen alalla.

Kytkimien toiminta ominaisuudella D

D-luokan koneita käytetään teollisuudessa ja niitä edustavat kolmi- ja nelinapaiset muunnokset. Niitä käytetään tehokkaiden sähkömoottoreiden ja erilaisten 3-vaihelaitteiden suojaamiseen.

AV:n vasteaika on 1-10 sekuntia virran kerrannaisella 10-14, mikä mahdollistaa sen tehokkaan käytön erilaisten johtojen suojaamiseen.

Kaavion alaosassa näkyy nimellisvirta-arvojen kerrannainen ja pystyviiva osoittaa sammutusajan. Ominaisuuden B tapauksessa sammutus tapahtuu, kun tehollinen virta ylittää nimellisvirran 3-5 kertaa, C - 5-10 kertaa, D - 10-14 kertaa

Tehokkaat teollisuusmoottorit toimivat yksinomaan moottoreilla, joiden ominaisuus on D.

Saatat myös olla kiinnostunut lukemisesta katkaisijoiden merkinnät toisessa artikkelissamme.

Nimelliskäyttövirran mukaan

Koneita on yhteensä 12 muunnelmaa, jotka eroavat toisistaan nimelliskäyttövirta – 1A, 2A, 3A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A.Parametri vastaa koneen käyntinopeudesta, kun tehollinen virta ylittää nimellisarvon.

Taulukossa on esitetty koneen kunkin muunnelman maksimiteho kytkentäkaavion ja verkkojännitteen perusteella. Katkaisijan maksimiteho syntyy, kun kuorma on kytketty kolmiokonfiguraatioon

Kytkimen valinta määritetyn ominaisuuden mukaan tehdään ottaen huomioon sähköjohdotuksen teho, sallittu virta, jonka johdotus kestää normaalitilassa. Jos virta-arvoa ei tunneta, se määritetään kaavoilla käyttämällä tietoja langan poikkileikkauksesta, sen materiaalista ja asennusmenetelmästä.

Automaattikoneita 1A, 2A, 3A käytetään suojaamaan pienivirtaisia ​​piirejä. Ne soveltuvat sähkön tuottamiseen pienelle määrälle laitteita, kuten lamppu tai kattokruunu, pienitehoinen jääkaappi ja muut laitteet, joiden kokonaisteho ei ylitä koneen kykyjä.

3A-kytkintä käytetään tehokkaasti teollisuudessa, jos se kytketään kolmivaiheisesti kolmiossa.

Kytkimillä 6A, 10A, 16A voidaan syöttää sähköä yksittäisiin sähköpiireihin, pieniin huoneisiin tai huoneistoihin.

Näitä malleja käytetään teollisuudessa, niillä syötetään sähkömoottoreita, solenoideja, lämmittimiä ja erillisellä johdolla kytkettyjä hitsausautomaatteja.

Kolmi- ja nelinapaisia ​​16A katkaisijoita käytetään kolmivaiheisen tehonsyöttöpiirin tulokatkaisijina. Tuotannossa etusijalla ovat laitteet, joissa on D-käyrä.

Nykyaikaisten asuntojen johdotuksen suojaamiseen käytetään 20A, 25A, 32A katkaisijoita, jotka pystyvät toimittamaan sähköä pesukoneille, lämmittimille, sähkökuivauksille ja muille suuritehoisille laitteille.Mallia 25A käytetään esittelykoneena.

Kytkimet 40A, 50A, 63A kuuluvat suuritehoisten laitteiden luokkaan. Niitä käytetään sähkön tuottamiseen suuritehoisiin voimalaitteisiin jokapäiväisessä elämässä, teollisuudessa ja siviilirakentamisessa.

Katkaisijoiden valinta ja laskeminen

Kun tiedät AB:n ominaisuudet, voit määrittää, mikä kone sopii tiettyyn tarkoitukseen. Mutta ennen kuin valitset optimaalisen mallin, on tarpeen tehdä joitain laskelmia, joilla voit määrittää tarkasti halutun laitteen parametrit.

Vaihe 1 - koneen tehon määrittäminen

Konetta valittaessa on tärkeää ottaa huomioon kytkettyjen laitteiden kokonaisteho.

Tarvitset esimerkiksi automaattisen koneen keittiön laitteiden kytkemiseen sähköverkkoon. Oletetaan, että pistorasiaan liitetään kahvinkeitin (1000 W), jääkaappi (500 W), uuni (2000 W), mikroaaltouuni (2000 W) ja vedenkeitin (1000 W). Kokonaisteho on 1000+500+2000+2000+1000=6500 (W) tai 6,5 kV.

Taulukossa näkyy joidenkin kodinkoneiden nimellisteho, joka tarvitaan niiden toimintaan. Viranomaistietojen mukaan valitaan niiden virtalähteen virtajohdon poikkileikkaus ja johdotusta suojaava katkaisija.

Jos katsot katkaisijoiden taulukkoa kytkentätehon mukaan, ota huomioon, että vakiojohdotusjännite kotioloissa on 220 V, niin yksinapainen tai kaksinapainen 32A katkaisija, jonka kokonaisteho on 7 kW, sopii operaatio.

On huomattava, että virrankulutusta voidaan tarvita enemmän, koska käytön aikana voi olla tarpeen kytkeä muita sähkölaitteita, joita ei alun perin otettu huomioon.Tämän tilanteen huomioon ottamiseksi kokonaiskulutuksen laskennassa käytetään kerrointa.

Oletetaan, että lisäämällä sähkölaitteita, oli tarpeen lisätä tehoa 1,5 kW. Sitten sinun on otettava kerroin 1,5 ja kerrottava se tuloksena saadulla lasketulla teholla.

Laskelmissa on joskus suositeltavaa käyttää vähennyskerrointa. Sitä käytetään, kun useiden laitteiden samanaikainen käyttö on mahdotonta.

Oletetaan, että keittiön johtojen kokonaisteho oli 3,1 kW. Tällöin vähennyskerroin on 1, koska samanaikaisesti kytkettyjen laitteiden vähimmäismäärä otetaan huomioon.

Jos yhtä laitteista ei voida yhdistää muihin, vähennyskerroin otetaan pienemmäksi kuin yksi.

Vaihe 2 - koneen nimellistehon laskeminen

Nimellisteho on teho, jolla johdotus ei sammu.

Se lasketaan kaavalla:

M = N * CT * cos(φ),

Missä

• M – teho (W);
• N – verkkojännite (volttia);
• ST – virran voimakkuus, joka pystyy kulkemaan koneen läpi (ampeeri);
• cos(φ) – kulman kosinin arvo, joka ottaa vaiheiden ja jännitteen välisen siirtokulman arvon.

Kosiniarvo on yleensä yhtä suuri kuin 1, koska virran ja jännitteen vaiheiden välillä ei käytännössä ole siirtymää.

Kaavasta ilmaisemme ST:

CT = M/N,

Olemme jo määrittäneet tehon, ja verkkojännite on yleensä 220 volttia.

Jos kokonaisteho on 3,1 kW, niin:

CT = 3100/220 = 14.

Tuloksena oleva virta on 14 A.

Kolmivaiheisen kuormituksen laskennassa käytetään samaa kaavaa, mutta kulmasiirtymät, jotka voivat saavuttaa suuria arvoja, otetaan huomioon. Yleensä ne on merkitty liitetyissä laitteissa.

Vaihe 3 - Laske nimellisvirta

Voit laskea nimellisvirran kytkentädokumentaation avulla, mutta jos sitä ei ole saatavilla, se määritetään johtimen ominaisuuksien perusteella.

Laskelmia varten tarvitaan seuraavat tiedot:

• neliö johtimen poikkileikkaus;
• ytimiin käytetty materiaali (kupari tai alumiini);
• laskemismenetelmä.

Kotioloissa johdotus sijaitsee yleensä seinässä.

Poikkileikkausalan laskemiseen tarvitset mikrometrin tai jarrusatulat. On tarpeen mitata vain johtava ydin, ei johtoa ja eristystä

Tehtyään tarvittavat mittaukset laskemme poikkileikkausalan:

S = 0,785 * D * D,

Missä

• D on johtimen halkaisija (mm);
• S - johtimen poikkipinta-ala (mm²).

Seuraavaksi käytämme alla olevaa taulukkoa.

Määrittämällä, mistä materiaalista johdinsydämet on tehty, ja laskemalla poikkipinta-alan, voit määrittää virta- ja tehoilmaisimet, jotka sähköjohdot kestävät. Annetut tiedot seinään piilotetuista kaapeloinneista

Ottaen huomioon saadut tiedot valitsemme koneen käyttövirran sekä sen nimellisarvon. Sen on oltava yhtä suuri tai pienempi kuin käyttövirta. Joissakin tapauksissa on sallittua käyttää koneita, joiden teho ylittää tehollisen kytkentävirran.

Vaihe 4 - aika-virran ominaisuuden määrittäminen

VTX:n määrittämiseksi oikein on otettava huomioon kytkettyjen kuormien käynnistysvirrat.

Tarvittavat tiedot löytyvät alla olevasta taulukosta.

Taulukossa näkyvät tietyntyyppiset sähkölaitteet sekä käynnistysvirran monikertaisuus ja pulssin kesto sekunneissa

Taulukon mukaan voit määrittää virran voimakkuuden (ampeereina), kun laite käynnistetään, sekä ajanjakson, jonka jälkeen maksimivirta esiintyy uudelleen.

Esimerkiksi, jos otat sähköisen lihamyllyn, jonka teho on 1,5 kW, laske sen käyttövirta taulukoista (se on 6,81 A) ja ottaen huomioon käynnistysvirran kerrannainen (jopa 7 kertaa) , saamme nykyisen arvon 6,81*7=48 (A).

Tämän vahvuinen virta kulkee 1-3 sekunnin välein. Luokan B VTK-käyrät huomioon ottaen voit nähdä, että jos on ylikuormitus, katkaisija laukeaa ensimmäisten sekuntien aikana lihamyllyn käynnistämisen jälkeen.

Ilmeisesti tämän laitteen moninkertaisuus vastaa luokkaa C, joten sähköisen lihamyllyn toiminnan varmistamiseksi on käytettävä automaattista konetta, jolla on ominaisuus C.

Kotitaloustarpeisiin käytetään yleensä kytkimiä, jotka täyttävät ominaisuudet B ja C. Teollisuudessa suurilla monivirroilla varustettuihin laitteisiin (moottorit, teholähteet jne.) syntyy jopa 10-kertainen virta, joten on suositeltavaa käyttää Laitteen D-muunnoksia.

Tällaisten laitteiden teho sekä käynnistysvirran kesto on kuitenkin otettava huomioon.

Autonomiset automaattiset kytkimet eroavat perinteisistä kytkimistä siinä, että ne asennetaan erillisiin jakelukeskuksiin.

Laitteen toimintoihin kuuluu piirin suojaaminen odottamattomilta virtapiikeiltä ja sähkökatkouksilta koko tai tietyssä verkon osassa.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

AV:n valintaa nykyisen ominaisuuden mukaan ja esimerkkiä virran laskemisesta käsitellään seuraavassa videossa:

AV:n nimellisvirran laskeminen on esitetty seuraavassa videossa:

Koneet asennetaan talon tai asunnon sisäänkäyntiin. Ne sijaitsevat kestävät muovilaatikot. AV:n läsnäolo kodin sähköpiirissä takaa turvallisuuden. Laitteet mahdollistavat sähkölinjan katkaisun ajoissa, jos verkkoparametrit ylittävät tietyn kynnyksen.

Ottaen huomioon katkaisijoiden pääominaisuudet sekä tekemällä oikeat laskelmat, voit tehdä oikean valinnan tästä laitteesta ja sen asennus.

Jos sinulla on tietoa tai kokemusta sähkötöistä, jaa se lukijoillemme. Jätä kommenttisi katkaisijan valinnasta ja sen asennuksen vivahteista alla oleviin kommentteihin.