Do czego służy wyłącznik automatyczny? Podstawowe funkcje, typy i sposób wyboru

Inżynier zajmujący się konserwacją resetuje zadziałał wyłącznik w tablicy rozdzielczej, który po minucie później wyłącza się ponownie. Wyłącznik działa prawidłowo — uszkodzone gniazdko spowodowało awarię, a urządzenie przerwało obwód, zanim przegrzany kabel zdążył wywołać pożar. Krótko mówiąc, wyłącznik automatyczny to automatycznie uruchamiany przełącznik, który chroni przewody, sprzęt i ludzi przed przeciążeniami i zwarciami.

W przeciwieństwie do bezpiecznika, który należy wymienić po zadziałaniu, wyłącznik można zresetować i ponownie wykorzystać. Właśnie dlatego wyłączniki są stosowane w panelach mieszkalnych, budynkach komercyjnych, zakładach przemysłowych i sieciach użyteczności publicznej. Podstawowym pytaniem jest, jak dopasować wyłącznik do każdego konkretnego zadania.

Co właściwie chroni wyłącznik automatyczny

Kiedy prąd przekracza wartość znamionową przewodnika, ciepło gromadzi się szybko. Kabel o natężeniu 16 A, który przez dłuższy czas przenosi prąd 25 A, przekroczy granicę temperatury izolacji i ostatecznie ulegnie uszkodzeniu. Wyłącznik jest dobrany tak, aby otworzyć obwód zanim to nastąpi. Ta sama ochrona obejmuje silniki, transformatory i zasilacze, które mogą zostać uszkodzone lub zniszczone w wyniku długotrwałego przetężenia.

Wyłącznik ogranicza również czas trwania zwarcia. Zwarcie międzyfazowe może doprowadzić prąd do dziesiątek tysięcy amperów; pozostawiony nieprzerwanie, wytwarza potężną energię łuku, która może zniszczyć rozdzielnicę i zagrozić osobom w pobliżu. Usuwając zwarcie w ciągu milisekund, wyłącznik chroni zarówno instalację, jak i obsługujące go osoby.

Przeciążenie a zwarcie: dlaczego wyłącznik się wyłącza

Wyłączniki reagują na dwa różne stany zwarciowe, a to rozróżnienie wpływa na proces wyboru.

An przeciążenie to prąd powyżej wartości znamionowej, który nadal przepływa przez zamierzoną ścieżkę. Przykładami mogą być zbyt wiele urządzeń w jednym obwodzie, częściowo zgaszony silnik lub uszkodzony grzejnik. Przeciążenia są zwykle niewielkie — często 1,5 do 2 razy większe niż prąd znamionowy — i z biegiem czasu powodują uszkodzenia spowodowane ciepłem. Mechanizm termiczny w wyłączniku radzi sobie z tym, wyzwalając szybciej wraz ze wzrostem prądu.

A zwarcie występuje, gdy prąd płynie niezamierzoną ścieżką, taką jak kontakt międzyfazowy lub międzyfazowy. Prądy zwarciowe mogą niemal natychmiast osiągnąć tysiące amperów. Takie jest zadanie wyzwalacza magnetycznego: reaguje on w ciągu milisekund, przerywając zwarcie, zanim styki, szyny zbiorcze lub kable ulegną zniszczeniu.

Krzywe wyzwalania określają czułość wyłącznika. Urządzenie o krzywej B wyłącza się przy 3 do 5-krotnym prądzie znamionowym, o krzywej C o 5 do 10 razy i o krzywej D o 10 do 20 razy:

• Krzywa B: obciążenia rezystancyjne, oświetlenie, obwody końcowe w budynkach mieszkalnych.
• Krzywa C: ogólne obwody przemysłowe i dystrybucyjne, małe silniki.
• Krzywa D: obciążenia o dużym obciążeniu udarowym, takie jak silniki, transformatory, spawarki.

Jak wyłącznik przerywa prąd

Wewnątrz typowego wyłącznika niskiego napięcia pasek bimetaliczny zapewnia ochronę termiczną: gdy prąd przeciążeniowy nagrzewa pasek, wygina się i zwalnia zatrzask. Cewka elektromagnetyczna zapewnia ochronę magnetyczną: wysoki prąd zwarcia wytwarza pole magnetyczne wystarczająco silne, aby natychmiast uruchomić mechanizm. Razem te dwa mechanizmy reagują zarówno na przeciążenia zależne od czasu, jak i na błędy natychmiastowe.

Kiedy styki się rozdzielą, pomiędzy nimi tworzy się łuk. Wyłącznik musi szybko zgasić ten łuk, w przeciwnym razie obwód będzie nadal przewodził. Konstrukcje niskonapięciowe wykorzystują komory łukowe z metalowymi płytkami, które rozdzielają i chłodzą łuk; wyłączniki próżniowe średniego napięcia otwierają się wewnątrz szczelnej komory, w której łuk gaśnie przy pierwszym zerowym prądzie.

Odpowiednią oceną jest tutaj zdolność rozłączania — maksymalny prąd zwarciowy, jaki wyłącznik może pokonać bez uszkodzenia. Nie można polegać na wyłączniku o zbyt małej zdolności wyłączania w stosunku do miejsca instalacji, jeśli chodzi o usunięcie rzeczywistej usterki.

Typowe typy wyłączników automatycznych i miejsce ich stosowania

Dla każdej aplikacji istnieje rodzina wyłączników, która najlepiej do niej pasuje. Poniżej porównano główne kategorie w dystrybucji niskiego i średniego napięcia.

W przypadku tablic rozdzielczych i zasilaczy przemysłowych wyłącznik kompaktowy jest najważniejszym narzędziem. Oferuje regulowane ustawienia termiczne i magnetyczne, co czyni go praktycznym w przypadku mieszanych obciążeń w jednym panelu. The MCCB serii EZC o prądzie znamionowym od 100 A do 1600 A , jest typowym przykładem dystrybucji energii niskiego napięcia.

Wyłącznik kompaktowy EZC 100A–1600A do dystrybucji zasilania niskiego napięcia Su Mingtuo, Chiny Hurtowy wyłącznik automatyczny EZC w obudowie formowanej 100A–1600A dla dostawców dystrybucji energii niskiego napięcia i obwód w obudowie EZC... Zobacz produkt →

W przypadku głównego przewodu zasilającego dużej instalacji stosuje się an wyłącznik powietrzny jest zwykle wymagane. Wyłączniki mocy pokrywają najwyższe zakresy prądów i można je wyciągnąć w celu kontroli. A Wyłącznik powietrzny szufladowy 6300 A to realistyczny wybór dla wysokoprądowych rozdzielnic niskiego napięcia.

Wysuwny wyłącznik powietrzny MT 6300A do zasilania wysokoprądowego Mingtuo, Chiny Hurtownia wysuwnego wyłącznika powietrznego MT 6300A dla dostawców dystrybucji energii wysokoprądowej i wysuwnego wyłącznika pneumatycznego MT 6300A... Zobacz produkt →

Po stronie średniego napięcia dominują wyłączniki próżniowe ze względu na ich długą żywotność i niskie koszty utrzymania. W panelu 12 kV an Wysuwny wyłącznik próżniowy VS1 do wnętrz o zdolności wyłączania 31,5 kA doskonale nadaje się do ochrony transformatorów i pól rozdzielczych.

Wysuwny wyłącznik próżniowy średniego napięcia VS1 12 kV do wnętrz, dostawcy 31,5 kA, Mingtuo, Chiny Hurtownia wyłącznika próżniowego średniego napięcia VS1 12 kV do użytku wewnętrznego, wysuwnego, dostawcy 31,5 kA i wyłącznik instalacyjny średniego napięcia VS1 12 kV... Zobacz produkt →

W praktyce liczą się jeszcze dwie kategorie. Urządzenia różnicowoprądowe (RCD i RCBO) wykrywają upływ prądu i chronią ludzi przed porażeniem prądem, dzięki czemu są niezbędne w gniazdkach elektrycznych i sprzęcie przenośnym. W systemach fotowoltaicznych stosuje się dedykowane wyłączniki prądu stałego, ponieważ wyłącznik prądu przemiennego ogólnego przeznaczenia nie jest w stanie bezpiecznie przerwać łuku prądu stałego. W schematach zasilania rezerwowego automatyczny przełącznik zasilania (ATS) jest sparowany z głównym wyłącznikiem w celu przełączania między zasilaniem sieciowym a generatorem.

Jak wybrać odpowiedni wyłącznik automatyczny

Dobór polega na dopasowaniu wyłącznika do normalnych warunków obwodu i maksymalnego prądu zwarciowego w miejscu instalacji.

Zacznij od prądu obciążenia i rozmiaru przewodu, a następnie określ spodziewany prąd zwarciowy na podstawie wartości znamionowych transformatora i impedancji linii. Dopiero wtedy wybierz krzywą wyzwalania i zdolność wyłączania. W większych systemach selektywna koordynacja wyłączników znajdujących się powyżej i poniżej zapewnia, że ​​zwarcie wyłączy tylko najbliższe urządzenie, utrzymując resztę instalacji w trybie pracy.

Dlaczego jakość i spójność produkcji mają znaczenie?

Wartości znamionowe mają znaczenie tylko wtedy, gdy wyłącznik działa za każdym razem dokładnie tak, jak określono. Zwarcie jest rzadkim zdarzeniem, ale gdy do niego dojdzie, wyłącznik musi zadziałać bez wahania. Kalibracja elementów termicznych, materiału styków i elementów gaszących łuk pozwala określić, czy zadziała przy właściwym prądzie i całkowicie usunie zwarcie.

Dlatego ważna jest spójność produkcji. Zhejiang Mingtuo Electrical Technology, producent wyłączników niskiego i średniego napięcia w Liushi, kontroluje łańcuch od przetwarzania komponentów do końcowego montażu i stosuje zarządzanie 7S na hali produkcyjnej, w wyniku czego firma odnotowuje niskie stopy zwrotu. Aby uzyskać szerszy pogląd na zachowanie wyłączników w rzeczywistych systemach, zobacz nasze przewodnik dotyczący zabezpieczeń elektrycznych niskiego i średniego napięcia .

Podsumowując: wyłącznik automatyczny służy do ochrony obwodów, sprzętu i ludzi przed przeciążeniami i zwarciami oraz do powstrzymywania zwarć, tak aby awaria w jednym polu zasilającym nie spowodowała wyłączenia całego obiektu. Wybierz odpowiednie napięcie, prąd, zdolność wyłączania, charakterystykę wyzwalania i formę montażu, a przed złożeniem zamówienia sprawdź kontrolę jakości producenta. Jeśli dobierasz wyłączniki do rozdzielnicy, instalacji fotowoltaicznej lub panelu sterowania silnika, przygotuj dane systemu i omów je z inżynierem ds. zastosowań — możesz skontaktować się z zespołem Mingtuo poprzez strona kontaktowa .