כיצד נלקחים בחשבון זרמים עבור מפסקי חשמל

הזרם שעובר במפסק נקבע על פי החוק הידוע של אוהם לפי ערך המתח המופעל, המתייחס להתנגדות המעגל המחובר. עמדה תיאורטית זו של הנדסת חשמל היא הבסיס להפעלת כל מכונה שהיא.

בפועל מתח החשמל, למשל, 220 וולט, נתמך על ידי מכשירים אוטומטיים של הארגון המספק אנרגיה במסגרת התקנים שקובעים תקני המדינה; הוא משתנה מעט בטווח זה. מעבר ל GOST נחשב תקלה, תאונה.

מפסק החשמל חותך לחוט הפאזה של ספק הכוח של מנורות, שקעים וצרכנים אחרים. כשמכונת גילוח חשמלית מוזנת תחילה מהשקע, ואז שואב הכביסה, אז בשני המקרים זורם זרם במכונה במעגל סגור בין שלב לאפס.

אבל, במקרה הראשון הוא יהיה קטן יחסית, ובשני הוא יהיה משמעותי: מכשירים אלה שונים בהתנגדות. הם יוצרים עומס אחר. ערכו מנוטר ללא הרף על ידי ההגנה על המכונה, מבצע את כיבויו במקרה של סטיות מהמקובל.

איך הזרם זורם במפסק

מבחינה מבנית, המכונה מתוכננת כך שהזרם פועל על אלמנטים הממוקמים ברצף. אלה כוללים:

• מסופי חיבור תיל עם ברגי הידוק;

• אנשי קשר חשמליים עם חלק נייד ונייח;

• צלחת שחרור תרמית bimetal;

• אלקטרומגנט כיבוי זרם הקצר;

• חיבור מובילי זרם.

הנתיב הנוכחי דרך המפסק מוצג בתמונה על ידי חצים אדומים קונבנציונליים.

מגעי הכוח הניתנים לזזה נלחצים כנגד אלה הנייחים ויוצרים מעגל חשמלי רציף רק לאחר שהמפעיל מסובב ידנית את ידית הבקרה. תנאי מוקדם להכללה הוא היעדר מצבי חירום במעגל המתג. אם הם מופיעים, ההגנה מתחילה מיד לעבוד על כיבוי אוטומטי. אין דרך אחרת להפעיל את המכונה.

אולם ניתוק קשרים אלה על ידי ביטול אנרגיה של אספקת פוטנציאל הפאזה לצרכנים ניתן לעשות זאת בשני אופנים:

• ידנית, חזרה למצב ההתחלתי של ידית הבקרה;

• באופן אוטומטי מהפעלת הגנות.

כיצד נוצרים ועובדים אלמנטים מבניים של מפסק

אנשי קשר חשמליים

הם, כמו כל העיצוב של המפסק, נועדו להעביר כוח מוגבל בהחלט. אי אפשר לחרוג ממנה, כי במקרה ההפוך, המכונה תיכשל - היא תישרף.

המאפיין הטכני המגביל את העוצמה המרבית העוברת במגעי הכוח הוא אינדיקטור המכונה "קיבולת שבירה מוחלטת". זה מצוין על ידי המדד "Icu".

הערך של יכולת השבירה האולטימטיבית של מפסק ההפעלה נקבע בעת תכנוןו מסדרת זרמים סטנדרטית, הנמדדת בדרך כלל בקילו-אמפר. לדוגמה, Icu עשוי להיות 4 או 6, ואפילו 100 kA או יותר.

ערך זה מצוין ישירות בצד הקדמי של המכונה, כמו גם מאפיינים אחרים של הגדרות הערכים הנוכחיים.

אז דרך אנשי הקשר של הכוח המוצג בתמונה, זרם חשמלי מאפס עד 4000 אמפר יכול לעבור בבטחה. ה- AB עצמו בדרך כלל יעמוד בו ויכבה אותו במקרה חירום בתוך החיווט המחובר עם הצרכנים.

לצורך כך הונהגה הבחנה בין הזרמים הזורמים דרך מגעי כוח אל:

1. נומינלי ועובד;

2. מצב חירום, כולל עומס יתר וקצרים.

מה הזרם המדורג של מפסק ההפעלה

כל מכונה נוצרת כדי לעבוד בתנאים טכניים מסוימים. עליו להבטיח באופן מהימן את מעבר זרם העומס ההפעלה הזורם הן דרך החיווט החשמלי והן דרך הצרכנים המחוברים.

בעת בחירת מכונה אוטומטית לרשת ביתית, משתמשים לרוב לוקחים בחשבון את המאפיינים המוליכים של החיווט או רק את כוחם של מכשירי חשמל, תוך שהם מבצעים טעות: יש צורך לנתח באופן מקיף את שני הנושאים הללו. עבור, מתג הוא מכשיר אוטומטי שכבר מותאם לפעול כאשר מגיעים לערכים נוכחיים מסוימים.

כאשר התנאים הללו טרם הגיעו, והזרם העובד דרך המכונה פחות. מגבול הניתוק התחתון, אנשי הקשר עם הכוח סגורים באופן אמין. הגבול העליון של טווח פעולה זה נקרא בדרך כלל הזרם המדורג, המציין את ה- In.

המספר "16" המוצג בתמונה פירושו שהזרמים העוברים במגעי הכוח, עד וכוללים 16 אמפר, יועברו באופן מהימן על ידי מפסק החשמל לצרכנים המחוברים באמצעות חוטי חשמל.

זו פונקציה של המכונה עצמה. ולבעל התקנת החשמל וחשמלאי השירות יש משימה אחרת לחלוטין - לבחור את מפסק ההפעלה הנכון לעומס ולחיווט במתחם. אכן, כאשר חריגה מ -16 אמפר אלו, יתרחש ניתוק מהגנות, אשר מוגדרים לפעול מזרמים שונים אשר "קשורים" על ידי אלגוריתמים חשמליים לערך הנקוב. קרא עוד על זה כאן -בחירת מפסקי חשמל לדירה, בית, מוסך

איך ההגנה עובדת

כל הזרמים הגדולים מהערך הנקוב מפעילים את ההגנות. הם נקראים זרמי שילוב, המוגדרים על ידי עיר.

לצורך כיבוי אוטומטי בתוך מארז ההתקן, מותקנים שני סוגים של התקנים המותקנים על פי עקרונות כיבוי שונים:

1. חימום וכיפוף של הבימתל עם נסיגת התפס המכני מהרשת;

2. מכה את התפס בהלם מכני בליבת האלקטרומגנט.

שחרור תרמי

זה פועל בגלל כיפוף הלוח המורכב bimetallic כאשר הוא מחומם מהזרם שעובר דרכו, ומקורר על ידי הסרת חום לסביבה.

על שחרור זה מוחלים אנרגיה תרמית הנוצרת על ידי זרם חשמלי דרך הבימתל העוברת. ערכו, כידוע מחוק ג'ול-לנץ, תלוי ב:

1. התנגדות חשמלית של המעגל;

2. זרם כוח זורם;

3. ואת זמן ההשפעה שלה.

מבין שלושת הפרמטרים הללו, ההתנגדות החשמלית בתהליך מצב יציב אינה משתנה באופן מעשי. זה נלקח בחשבון רק בחישובים תיאורטיים. עם מעבר עומס, הזרם משתנה בפתאומיות. לפיכך, שני פרמטרים נוספים חשובים יותר:

1. עוצמת הזרם החשמלי;

2. זמן מסלולו.

הם נלקחים בחשבון תכונות מיוחדות, הנקראים על ידי רכיבים אלה - זמן-זרם.

על ידי חוזק הזרם הזורם במכונה וזמן פעולתו נקבע לא רק אזור הפעולה של השחרור התרמי, אלא גם הניתוק האלקטרומגנטי.

בסיס החישובים הוא ערך הזרם המדורג שנבחר לתכנון מפסק. פעולת ההגנות קשורה לריבויו - היחס בין הזרם העובר לזרם המדורג.

מכיוון שההגנה מפני זרם יתר של מפסק ההפעלה עובדת מעבר לזרם המדורג, הרי שהכפל הנוכחי הוא תמיד I / In> 1.

ניתוק אלקטרומגנטי

עבודות המיגון מבוססות על חשבונאות מתמדת של זרמים העוברים בסיבובי ריתולי האלקטרומגנט. כאשר גודל העומסים אינו עולה על הערך הנקוב המחושב, הזרמים הזורמים בכל תור יוצרים שדה מגנטי כולל שאינו מסוגל להתגבר על כוח האחיזה של המוט המכני בתוך בית הסולנואידים.

ראשו של הדחף הזז נמשך פנימה, ומגע הכוח הניתן להזזה של המפסק נלחץ באופן מהימן לחלק הנייח.

כאשר חוזק הזרם החולף עולה על הזרם המדורג של נקודת ההגדרה, השדה המגנטי הכולל שנוצר בתוך הסליל יתגבר בפתאומיות על כוח האוחז במוט. הוא יורה ובמכה חדה פוגע בתפס, שולף אותו מההילוך.

כתוצאה מהשביתה, מגע הכוח הניתן להזזה של מפסק ההפעלה מושלך בחדות על ידי אנרגיה מכנית מהנייר הנייח - המעגל החשמלי נשבר, ומתח האספקה ​​מוסר מהמעגל המחובר.

כיצד מוגדרים הגנות על מפסקי מעגלים?

על מנת שהמכונה תעמוד בבירור בזרם המדורג מבלי ליצור חיובי כוזב, ההגנה שלה מוגדרת לערכים המחושבים.

שחרור תרמי

בעת בחירת ההגדרה הנוכחית הסטנדרטית, נלקחים בחשבון אופי העומס המחובר ומחושבים לפי הנוסחה Iust = kr ∙ kn ∙ פנימה, שם kr = 1.1, ו- kn לוקח בחשבון את תנאי ההפעלה. זה מוגדר בתוך:

• 1.1 ÷ 1.3 למעגלים עם עומסי יתר לטווח קצר ממנועי חשמל מתחילים או מכשירים דומים;

• 1,1 - עבור מעגלים התנגדות ללא עומס יתר או להפעלת מעגלים זרם ישר.

כדוגמה, שקול את המאפיין המגן של שחרור תרמי של מפסק A3120 ישן.

בקטע הנוכחי, פי 1.3 עד 10, מאפיין ה- In מיוצג על ידי העקומה "a", הפעולה מבוצעת בעיכוב זמן, מה שיוצר שמורת פעולה של מכשירי חשמל מחוברים. עם עלייה בעומס, זמן הכיבוי שלהם פוחת מכמה דקות לשנייה.

בעומס פי עשרה, השחרור התרמי A3120 מבטל את מגעי הכוח בזמן של בערך 0.01 שניות עם שונות קטנה בפרמטרים המוצגים בתרשים על ידי אזור הצבע האדום הבהיר. מעל פי עשרה הגידול בזרמי ההפעלה אינו יכול להאיץ את ההגנה עקב התכונות המכניות של תכנון מפסק ההפעלה.

ניתוק אלקטרומגנטי

הפרמטרים של מאפיין זרם הזמן עבור האיבר החתוך האלקטרומגנטי מותאמים גם הם לפי הזרם המדורג. במכונות ביתיות, זרם הנסיעה המיידי מחולק לשלוש כיתות:

1. בתוך, שוכב בתוך 3 ÷ 5 אינץ ';

2. С - 5 ÷ 10 אינץ;

3. D - 10 ÷ 20 אינץ '.

למכשירים טכניים תעשייתיים נוצרים מפסקים עם שיעורים:

• A, מופעלת בזרמים נמוכים יותר מ- 3In;

• E ו- F - בכפולות גדולות יותר מ- 20In בגבולות שונים.

דרגת העבודה המתוארת של מכונות אוטומטיות ביתיות מחוקקת על פי הדרישות של GOST R 50345 - 2010. יצרנים זרים משתמשים גם בחלוקה דומה של קיצוצים מיידיים, אולם הסטנדרטים הנוכחיים וזמני הכיבוי עשויים להשתנות, שנקבעו על פי התקנים של מדינותיהם או IEC 60947-2.

שיעור מגבילים נוכחי

מהירות הגנת הזרם המיידית של מפסק החשמל קשורה לתדר ההרמוניה הסינוסואידית של הרשת התעשייתית ומסומנת על ידי אחד המספרים: 1, 2 או 3. איור זה מציג את החלק של גל הגל של ההרמוני הסטנדרטי שבמהלכו אמור לנסוע הנסיעה.

המכונה המגבילת זרם 3 היא המהירה ביותר - היא תעבוד ב 1/3 מחצי המחזור. מאפיין 2 מציין את מחציתו, ו- 1 - את אורכו המלא של חצי הגל.

תנאים להגבלת זרמים העוברים דרך מפסק

נקודה חשובה בתפעול מפסקי החשמל הפועלים על זרמי עומס היא התחשבות במעגל המחובר אליהם, שכבר יש לו התנגדות ספציפית. ערכו יגביל את פעולת הניתוק במצב חירום, ובשלב מסוים הוא לא יאפשר הסרה בזמן של מתח האספקה ​​מציוד פגום.

דוגמה לחתך כזה היא ההתנגדות האקטיבית של סלילת מקור שנאי האספקה ​​עם כל ליבות הכבלים והחוטים המחוברים של רשת החשמל, המורכבים על אבני מסוף ומהדקים של תיבות צומת ולוחות עד למגעי שקע הדירה. המומחים שלה מתקשרים שלב לולאה אפס.

כדי לקחת בחשבון את ערכו עם ההגדרה והתפעול הנכונים של מפסק ההפעלה, משתמשים במכשירים מיוחדים - מדי התנגדות של לולאה זו.

המדידה שלהם מאפשרת לקחת בחשבון את התיקון שהוצג על ידי ההתנגדות הנוספת של החוטים, מה שאומר שתוכלו לקחת בחשבון במדויק את הזרמים העוברים במצב חירום דרך אנשי הקשר עם הכוח והגנות מפסקי החשמל.

כיצד נבדק מפסק החשמל אם יש זרמים העוברים בו

לאחר הייצור ניתן להעביר את המוצרים של כל יצרן כלשהו למרחקים ארוכים או לאחסן אותם במחסנים זמן רב לפני שהם מותקנים במעגל חשמל. במהלך תקופה זו, ירידה באיכותה אפשרית כתוצאה מהפרה של המאפיינים הטכניים.

לפיכך, מפסקי חשמל, כאשר הם מותקנים במעגל לפני שהוא מופעל, חייבים לעבור בדיקת בריאות, הנקראת בדרך כלל העמסה.

לצורך זה, מורכבת במעבדה החשמלית תוכנית מיוחדת להעמסת המכונה או נעשה שימוש באחד מהעיצובים הרבים של מעמדים נייחים או ניידים.

מפסק החשמל נבדק אם הזרם הנקוב המצוין על גבי הדיור. עליו לעמוד בערכו במשך זמן רב.

ואז המכונה נתונה לעומסי יתר וזרמים קצרים, אשר עליהם לעמוד במהלך הפעולה. במקביל, הם נמדדים ומוקלטים בבירור:

1. זרמי פעולה של הגנות שחרור תרמי וניתוק זרם;

2. הפסקת המכונה מרגע הדמיית מצב חירום.

כמה עיצובים של מכונות מאפשרים לך להתאים את פרמטרי הפלט במהלך הטעינה. לדוגמה, לסוגים מסוימים של שחרורים תרמיים יש הרכבה על הברגה, המאפשרת להתאים את נקודת ההגדרה להפעלת הלוח הבימטלי בגבולות מסוימים.

כל המאפיינים שנמדדו נרשמים ברמת דיוק גבוהה על ידי מכשירי מדידה ונרשמים בפרוטוקול האימות, בהשוואה לדרישות GOST. לאחר הניתוח שלהם מונפק תעודה עם סיכום התאמה.

העמסת המכונה תחת עומס מאפשרת לך לזהות נישואין, מונעת מקרים של שריפות אפשריות ופגיעות חשמל.

לפיכך, הזרמים העוברים דרך מפסקי החשמל נלקחים בחשבון בתכנון, ייצור, בדיקה ותפעול. לשם כך נלקחים בחשבון התנאים הנדרשים על ידי GOST:

• זרם מדורג;

• עומס יתר;

• זרם קצר חשמלי;

• הגנת זרם טיול;

• זמן כיבוי תקלות.