Elektrimasina konstruktsioon ja tehnilised omadused

Voolu väljalülitamiseks, juhtimiseks ja lahtiühendamiseks vooluringis kasutatakse spetsiaalset seadet - automaatkaitset. Seade töötab etteantud aja tingimustes või ebanormaalsetel elektriahela nähtustel - lühistel, pinge tõusul.

Omadused ja funktsioonid

Lüliti on lülitusseade, mis kaitseb kaabelliini kriitiliste voolude eest. See täidab järgmisi funktsioone:

• juhtmesüdamike kahjustamise vältimine faasi- või maandusrike ajal;
• lülitusahela sektsioonid – lülitab üksikud tsoonid sisse ja välja;
• ülekoormuskaitse võimsate seadmete ühendamisel ühisesse võrku;
• võrgutoite väljalülitamine piirväärtustega lühisevoolude ilmnemisel.

Lülitusseadmeid juhitakse käsitsi elektromagnetilise ajami või elektrimootori abil.

Masina seade

Elektriline automaatkaitse on saadaval ühe-, kahe-, kolme- ja neljapooluselises versioonis. Toode sisaldab järgmisi komponente:

• kontaktsüsteem – kolmeastmeline, kaheastmeline, üheastmeline;
• kaarekustutussüsteem - koosneb kitsaste avadega, kaarekustutusvõredega või kombineeritud kambritest;
• vabasta ajam;
• abikontaktid.

Samuti on automaatkaitsmetel vabastused - otsetoimega releed.

Väljaannete tüübid

Masin on varustatud kahte tüüpi vabastustega:

• Elektromagnetiline, kaitseb elektriahelat lühiste eest. See näeb välja nagu vedru keskse südamikuga mähis. Voolude möödumisel tekib elektromagnetväli, mis tõmbab südamiku pooli külge.
• Termiline, vältides ülekoormusvoolude mõju elektriahelale. See on valmistatud bimetallplaadina, mis on valmistatud kahest materjalist, millel on kuumutamise ajal erinev paisumiskoefitsient.

Ülekoormus tekib siis, kui liinile lisatakse elektriseadmed, mille koormus on suurem antud võrgu jaoks lubatust.

Toimimispõhimõte

Masina konstruktsioon annab selle töö eripära. Tasub kaaluda seadme tööpõhimõtet ühepooluselise mudeli näitel:

1. Toiteliini kaabel on ühendatud ülemise klemmiga ja tarbijajuhtmed alumise klemmiga.
2. Selle sisselülitamiseks peate käepideme panema ülemisse asendisse, väljalülitamiseks - alumisse asendisse.
3. Aktiveerimise hetkel suunab kukemehhanism liikuva kontakti statsionaarsele kontaktile. Haakekonks ühendab.
4. Solenoid-vabastuselektromagnet töötab põhimõttel, et südamik surutakse elektromagnetvälja toimel pooli keskosast välja.

   

5. Silindriline metallist südamik surub vabastusmehhanismi hooba.
6. Tänu painduvale hüppajale on mähis kontaktis liikuva elemendiga. Selle asendit reguleeritakse keermestatud kruviga.
7. Ülemisele klemmile asetatud fikseeritud kontakt toimib liikuva kontakti peatajana. Samuti sulgeb see vooluringi, kui vabastusmehhanism on keeratud.
8. Kontaktid lülituvad automaatselt välja, kui praegune koormus suureneb. Sädemete tekitamine näitab vooluringi katkemist. Sädemeid kustutab kaarepiirik. Suits ja jääkgaasid eemaldatakse spetsiaalse kanali kaudu.
9. Termovabastus dubleerib elektromagnetilise südamiku töö kõiki etappe. Erinevus seisneb kangi surumises kumera bimetallplaadi poolt.

Mida rohkem voolu väärtus suureneb, seda rohkem plaat paindub.

Tavaline töö

Mitte-hädarežiimis töötab masin erinevalt. Juhtnupp tõstetakse üles ja toitekaabli kaudu antakse seadmele vool. Juht on ühendatud ülemise klemmiga. Seejärel suunatakse vool fikseeritud kontaktidele ja sealt edasi liikuvatele kontaktidele. Voolud juhitakse solenoidi mähisesse painduva kaabli kaudu. Pärast seda lähevad nad bimetallelemendi juurde, sealt põhjas olevasse kruviklemmi ja seejärel elektriahelasse, millega koormus on ühendatud.

Kasutustingimused

Toitekaitselülitit toodetakse 5 kliimakategoorias ja see on ette nähtud kasutamiseks järgmistes tingimustes:

• paigaldamine kuni 1000 m kõrgusel merepinnast;
• välisõhu temperatuur -40 kuni +40 kraadi ilma pakane ja kasteta;
• suhteline õhuniiskus 90% (+20 kraadi) ja 50% (+40 kraadi);
• ruumid, kus pole tolmu, aurude ja gaaside agressiivset kontsentratsiooni, väljas ei ole plahvatusohtlikku keskkonda ega tolmu;
• paigaldamine pinnale, kuhu vee-, õli- ja kiirgusosakesed ei ulatu.

Lülitite tööparameetrite sõltuvus keskkonnatingimustest on määratletud standardis GOST 17516.1-90.

Seadmete klassifikatsioon

PUE klassifikatsiooni põhjal saavad kasutajad valida seadmeid ühest kategooriast.

MA

Saadaval ilma termovabastuseta. Mudelid sobivad võrku, kuhu on ühendatud võimsad seadmed. Ülekoormuskaitsena kasutatakse liigvoolureleed. Kaitsme kaitseb liini lühise korral liigvoolu eest.

A klass

Tundlikud modifikatsioonid termilise vabastamisega, kui vool suureneb 30%. Masinad erinevad:

• mähis, mis vabastab võrgu 0,05 sekundiga, kui normaalnäidud on ületatud;
• bimetallelement - lülitab toite välja 20-30 sekundi pärast.

Seadmete abil korraldatakse ahelate ühendamine pooljuhtidega.

B klass

Varustus sobib eramaja või korteri olemasolul. Kasutatakse pistiku- ja valgustusliinidega ühendamiseks. Iseloomustatud:

• elektromagnetilise vabastuse käivitamine, kui näidud suurenevad 200% 0,015 sekundiga;
• käivitades bimetallplaadi 4-5 sekundi pärast.

Sellise seadme käivitusvoolu väärtus peaks olema minimaalne.

C klass

Majapidamisvõrku saab paigaldada automaatse selektiivseadme. Elektromagnetiline seade käivitub, kui nimivool on 5 korda suurem. Termiline vabastus aktiveerub 1,5 sekundi pärast.Sisendis kasutatakse C-klassi seadmeid.

D klass

Neid kasutatakse ühise elektriliini korraldamiseks varukaitsena. Need käivituvad, kui põhiseadmed ei suuda toidet õigel ajal välja lülitada. Elektrivoolu nimiväärtus peab ületama normi 10 korda.

Klassid K ja Z

Reaktsiooniaeg sõltub induktiivkoormusega võrgu voolu tüübist. Vahelduvvool peab olema normist 12 korda suurem, alalisvool - 18. Elektromagnetiline solenoid aktiveerub 0,02 sekundi pärast, soojusüksus - kui vool suureneb 5%.

Automaatkaitsmete omadused

Diferentsiaalseade tuleb valida nimiväljalülituspiiri, pooluste arvu, ajavoolu indikaatori ja nimitöövoolu alusel.

Nimetatud purunemisvõime

Need masina jõudlusnäitajad näitavad vahemikku, mille juures see avab juhtmestiku, et see ja tarbijad pingest välja lülitada. Vastavalt nominaalsele purunemisvõimsusele on seadmeid:

• 4,5 kA juures - kasutatakse eramaja elektriliini kaitseks. Kaabli takistus on 0,05 oomi, voolupiirang on 500 A;
• 6 kA juures - paigaldatud elamusektorisse või avalikesse hoonetesse takistusega 0,04 oomi ja voolupiiranguga 5,5 kA;
• 10 kA juures - kaitsta tööstusrajatisi, kuna alajaamast rajatud lühikeses põhiliinis tekib vool kuni 10 000 A.

6 kA mudelid sobivad koduseks kasutamiseks.

Pooluste arv

Selle parameetri abil saate määrata ühendatavate juhtmete arvu. Seal on 4 modifikatsiooni:

• Ükspoolus. Lüliti külge saate kinnitada pistikupesa ja toitekaablid, kuid see kaitseb ainult tulekahju eest. Neutraalne asetatakse nullbussi külge, minnes masinast mööda. Väljalülitamisel on faas katki.
• Bipolaarne.Samal ajal lülitage kõik juhtmestikud pingest välja. Neid kasutatakse ühefaasilise seadme (boiler, veesoojendi) ühendamisel. Masin on sellega ühendatud 2 toitejuhtme ja 2 väljalaskejuhtmega.
• Kolmepooluseline. Kasutatakse, kui võrgul on kolme- või neljafaasiline toiteallikas. Ühendatud kolmnurga või tähekujuliselt.
• Neljapooluseline. Seade on vajalik 6 juhtme jaoks (3 – faas, 3 – kaitse). Lubatud on ühendada 8 kaablit (4 – faas nulliga, 4 – väljundiga, st faas ja null).

Tööstusseadmete toiteallikana kasutatakse nelja terminali võrku.

Aja-voolu indikaator

Väärtus, mille juures automaatne seade lülitab võrgu välja enne kriitilise punkti jõudmist. Käivitamine toimub:

• 10 ms või kauem;
• 6-10 ms pärast;
• 2,5-6 ms jooksul.

Mida kõrgem on kategooria, seda vähem soojeneb võrgukaabel.

Töövoolu reiting

Karakteristik, mis määrab seadme reageerimiskiiruse, kui vool kasvab üle nimiväärtuse. Turul on muudatusi:

• 1 ja 2A – varustavad elektriga väikese arvu seadmeid koguvõimsusega, mis ei ületa seadme võimalusi;
• 3A – tööstuslik versioon kolmnurkse kolmefaasilise ühendusega;
• 6A, 10A ja 16A - kasutatakse üksikute ruumide ja korterite toiteks;
• 16A – on 3 või 4 poolusega, mis on paigaldatud kolmefaasilise toiteallika sisendisse;
• 20A, 25A, 32A - paigaldatud suure hulga kodumasinatega korterite kaitsmiseks;
• 40A, 50A, 63A – suure võimsusega seadmed tööstus- ja ehitusliinidele.

Korteri puhul kasuta sisendis 25A modifikatsiooni.

Masin 6, 16, 40 või 20 amprile on saadaval suletud või lahtises korpuses, paigaldatuna seinale, spetsiaalsesse nišši või kombineeritult. Jaotuskappi paigaldatuna kinnitatakse see DIN siinile. Tootjad toodavad mudeleid mehaaniliste kinnitusdetailidega või ilma.

Elektrooniliste kaitsmete ja voolupiirajate omadused

Vananenud tüüpi kaitsmed tõmblevad kuumutamisel vooluga kokku puutudes. Mõned kasutajad paigaldavad paneelile masina jaoks hüppaja. Massiivne toode häirib seadmete normaalset tööd ja põhjustab tulekahju.

Mitmekordseks kaitseks kasutatakse järgmiste funktsioonidega elektroonilist kaitset:

• vooluringi iseparanemine pärast rikke allika kõrvaldamist;
• võrgu taastamine pärast inimese sekkumist.

Seadmed saavad riketest teavitada heli- ja valgussignaalide abil.

Teine kaitsevõimalus on voolupiiraja. Selleks kasutatakse ühe mooduliga stabiilse voolu generaatorit. Piirmäära väärtuse määravad tootjad. See ei tõuse isegi siis, kui osa vooluringist või kogu liin on lühises.

Türistorite ja vooluanduritega stabilisaatorid lülitatakse sisse koormuse suurenemisel. Türistor keerutab ahelat nii, et väljundpinge muutub nulliks.

Mitut kaitselülitit saab kasutada?

Ühes elektrikilbis ei saa paigaldada grupivõrgu voolulülitit väärtusega üle 30 mA. PUE-d ei keela mitme masina ühendamist eeldusel, et puudub vooluleke. Enne töö alustamist tuleks arvutada rühma leke.

1. Näidiku tegelikuks mõõtmiseks kasutage muutuvat takistit.
2. Arvutage teoreetiline väärtus p põhjal.7 PUE – 1 A koormuse kohta on 0,4 mA ja 10 µA 1 m kaabli kohta.

Õige arvu RCD-de valimiseks vajate:

1. Kui ühendate näiteks 3 16 A RCD-d, liidage väärtused.
2. Korrutage saadud väärtus 0,4 mA-ga.
3. Arvutage juhtmete pikkus vastavalt korteri skeemile ja korrutage 10 µA-ga.
4. Lisage väärtused ja uurige leke.

PUE punkt 7.1.83 sätestab, et maksimaalne leke ei tohiks ületada RCD erinevuse maksimaalset piiri, mis on võrdne 10 mA.

Mitu juhet on lubatud ühe masinaga ühendada?

Ühe seadmega on lubatud ühendada mitte rohkem kui 2-3 sama ristlõikega juhti. Kui paneelis on üks RCD ja kaks automaatset seadet, korraldatakse 2 maanteed. Kui kaabli ristlõigetes on erinevusi, keerake ja kinnitage see.

Kui ei ole võimalik südamikke ühendada jaotuskilbi külge, keeratakse need kasti ja juhitakse masinatesse 1-2 kaablit. Peate paigaldama DIN-rööpale modulaarsed klõpsklemmid ja toite need lülititest. See lahendus annab jaotuskarbis lisaruumi.

Automaatne lüliti korteri või maja sissepääsu juures tagab kodu elektrivõrgu ohutuse. Seade lülitab toite kohe välja, kui määratud parameetri lävi on ületatud. Selline kaitse hoiab ära õnnetusi, kodumasinate rikkeid ja kasutaja vigastusi.