Stroomonderbreker

Een stroomonderbreker is een apparaat dat, in het geval van gespecificeerde omstandigheden, het voedingscircuit beëindigt. De apparatuur is geografisch opgenomen in het distributiepaneel. Het doel is om de belasting in geval van nood uit te schakelen, plus de mogelijkheid om een ​​deel van het thuisnetwerk af te schakelen( bijvoorbeeld voor reparatie of onderhoudswerkzaamheden).

De geschiedenis en het ontwerp van automatische stroomonderbrekers

De eerste verwijzingen naar schakelaars die automatisch kunnen werken worden gegeven door Thomas Edison in 1879.De taak van de apparaten was om de circuits bestaande uit gloeilampen, in het geval van kortsluiting of abnormale situaties, te spanningsloos te maken. Commerciële versies van technische oplossingen werden echter van deze innovatie beroofd en de eerste analogen van moderne modellen werden veel later gepatenteerd. Zwitserse firma Brown, Boveri &Sy deed het in 1924.Mensen genieten tegenwoordig van de producten van het bedrijf onder het merk ABB.

Aanvankelijk was het principe van de werking van stroomonderbrekers gebaseerd op het gebruik van magnetothermale releases. Vanaf de eerste dagen werden vonkontstekingsapparaten geïntroduceerd. Noodzakelijke stap - typische schakelaars produceerden een boog bij activering. Dit veroorzaakte interferentie en leidde tot het snel uitvallen van de stroomonderbrekers zelf. Om het effect te blokkeren begon men perslucht en olie te gebruiken. Vacuüm of ijle gas wordt vaak gebruikt als het medium voor de productie van de boog. Onder deze omstandigheden duurt het branden niet lang.

-schakelaar Wat de eenvoudigere modellen betreft, helpen de vonkencamera's om de complexiteit op te lossen. Ze bestaan ​​uit een verscheidenheid aan geïsoleerde koperen platen en bevinden zich over het boogpad. Als gevolg hiervan gaat de ontladenergie verloren aan deze geïmproviseerde condensatoren. Methodes voor vonkdoving zijn onderverdeeld in categorieën:

1. Afwijking van het boogpad, uitbreiding van het pad.
2. Een ontlading in meerdere delen splitsen( bijvoorbeeld de hierboven besproken camera).
3. Breken van contacten op het moment van nuldoorgang van wisselstroom.
4. Het gebruik van grote condensatoren voor de opslag van vonkenenergie.

Magnetothermische ontgrendeling

De magnetothermische ontgrendeling wordt beschouwd als het hoofdonderdeel van de meeste schakelaars, waarbij gelijktijdig twee taken worden opgelost:

1. Het thermische deel, gebaseerd op een bimetaal relais, is verantwoordelijk voor het langdurig uitschakelen van een langzame oververhitting. Stel dat de instructie zegt dat wanneer de stroom de nominale waarde met 45% overschrijdt, de schakelaar na 1 uur zal werken. Dit is het thermische( bimetaal) deel van het apparaat. Langzaam en zeker wordt een plaat van twee metalen verwarmd tot een bedrijfstemperatuur.
2. Het elektromagnetische gedeelte wordt geactiveerd als er een sterke overbelasting op de lijn optreedt. Bijvoorbeeld kortsluiting. Dan passeert een groot vermogen de schakelaar en het is noodzakelijk om snel de contacten te openen om het optreden van een elektrische boog te blokkeren( hoe sneller de afstand tussen de contacten toeneemt, hoe zwakker het negatieve effect).De besturing van het bewegende deel wordt uitgevoerd via een elektromagnetische spoel. Als een noodsituatie wordt bedreigd, klikt deze direct van de schakelaar af, er treedt geen elektrische boog op.

Merk op dat er in het eerste geval geen grote stroom is en dat het bimetaalrelais een passief apparaat wordt dat geen externe stroom nodig heeft. Vergelijkbare technische oplossingen worden overal toegepast. Direct in een vergelijkbare vorm: als onderdeel van opstartrelais van koelkasten, binnenijzers, verwarmingselementen. De eigenschappen van bimetaalplaten worden gebruikt in waterkokers. Dit is een temperatuursensor die reageert op veranderingen in de omgevingscondities. Probeer de bimetalen plaat te verwarmen met een lucifer, en het klikt weg, alsof de stroom de toegestane hoeveelheid met een gegeven hoeveelheid overschrijdt. Traagheidsmechanisme, ideaal voor het traceren van trage veranderingen.

Het elektromagnetische deel bestaat uit een solenoïde waarvan de wikkeling in serie is verbonden met de belasting. Met een sterke toename van de spanning wordt een krachtige magnetische flux gevormd tussen de windingen, een rukretractorstang met een contact aan het einde. De drempelwaarde wordt ingesteld door de klasse van de stroomonderbreker. Gemakkelijker om aan te tonen door bijvoorbeeld. In de meeste brochures die reclame maken voor de eigenschappen van beschermende automaten, is er een specifiek type schema. Het wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van een verticaal deel, dit is een segment van de actie van de elektromagnetische releaser.

Brekerklasse, tijdstroomkarakteristieken

Horizontaal stelt de tijdstroomkarakteristiek van een stroomonderbreker de verhouding van stroomsterkte tot nominaal uit. Verticale tijdstempel volledige onderbreking van de ketting. De positie van het verticale gedeelte van de grafiek geeft reden om de klasse van de stroomonderbreker te beoordelen. Bijvoorbeeld, voor B is het gebied van 3 tot 5, voor C - van 5 tot 10, voor D - van 10 tot 20. Het is gemakkelijker om de illustratie op de veelkleurige afbeeldingen te tekenen, en uit de handleiding bevindt deze zich iets naar links, in zwart en wit. Als je goed kijkt, is het duidelijk dat het voorbeeld is geleend van klasse D. Van deze eigenschap is het toegestaan ​​om het doel van het apparaat te beoordelen. Bijvoorbeeld:

• Klasse B met een reactiedrempel van 3 tot 5 nominale waarden is geschikt voor resistieve belastingen. Verlichting, kachels.
• Voor inductieve capacitieve belasting is een vermogensschakelaarklasse C met een reactiedrempel van maximaal 10 nominale stroomwaarden vereist. Dit omvat alle soorten motoren, inclusief asynchrone en collectormotoren. Denk aan een klas C, als het huis een stofzuiger, een wasmachine, een constructie-instrument heeft.
• Klasse D wordt gebruikt voor grove circuits met hoog verbruik: productiegebieden van werkplaatsen met een overvloed aan motoren van voornamelijk asynchrone soort.
• Klasse Z met een drempel van 2 - 3 wordt voornamelijk gebruikt voor elektronica.

Andere specifieke types zijn bekend. A, B, C en D worden als standaard beschouwd. In prijzen verwijzen letters naar het type instantane( elektromagnetische) release en vervolgens kiest iedereen ze op basis van hun eigen behoeften. Voor een enkele nominale stroom presenteert de fabrikant een reeks modellen tegelijk( elk heeft zijn eigen klasse).De reactietijd is constant, alleen de drempel varieert. De vraag is belangrijk en wordt om de een of andere reden nauwelijks besproken in de reclamecampagnes van specifieke fabrikanten. Volgens de bescheiden overtuiging van de auteurs is de kennis over klassen professioneel. Er wordt aangenomen dat de persoon die de apparatuur bestelt, al op de hoogte is.

Van tijd tot tijd zijn er directory's zonder aanduiding van de klasse van stroomonderbrekers. In dit geval is het noodzakelijk om te focussen op de verhouding van de nominale en veroorzakende uitschakelstromen van het apparaat. Ze staan ​​in de tabellen, de fabrikant gelooft dat de klassigheid een extra parameter wordt.

Varianten van automatische stroomonderbrekers

Het belangrijkste onderscheid wordt gemaakt op basis van het aantal fasen. Dit is niet relevant voor standaard appartementmodellen, die steeds belangrijker worden in de industrie. Vaak neemt het verbruik toe als een enkele fase uitvalt. Gevormde scheeftrekking leidt tot uitval van apparatuur. Een driefasige stroomonderbreker verbreekt de stroom naar alle uitgangen tegelijk. Het is onvervangbaar met drie gewone voor 220 V.

De uitschakelstromen worden geselecteerd op basis van de klasse van de release, maar in afzonderlijke apparaten is het mogelijk om de optie afzonderlijk te configureren. De stroomonderbrekers van 3RV10 / 3RV11( Siemens-catalogi) zijn bijvoorbeeld ingesteld op een uitschakelstroom die 13 keer de nominale stroom is. Dit overlapt opzettelijk de behoeften van het starten van de meeste motoren. Als de consument niet tevreden is met dergelijke kenmerken, is het mogelijk om de parameters in de juiste richting te wijzigen.

Vaak wordt tussen de parameters van de stroomonderbrekers de maximale breekcapaciteit gevonden. Laten we deze figuur uitleggen met een eenvoudig voorbeeld. Verwar het niet met de release-stroom. De breekcapaciteit beschrijft een vreselijk ongeluk, toen de stroom niet alleen de drempelwaarde bereikte, maar herhaaldelijk de limiet overschreed. Er wordt bijvoorbeeld rekening gehouden met een standaardsituatie wanneer 10,5 A in een circuit stroomt, terwijl de nominale stroomsterkte slechts 2,5 A bedraagt. Daarom behoort de stroomonderbreker tot klasse B( 10,5 / 2,5 = 4,2).De breekcapaciteit kan bijvoorbeeld 50 kA zijn.

Dit is de stroom waarop het apparaat nog steeds zijn taken kan uitvoeren. Smelt niet, brandt niet, kortsluiting niet strak. Als de kortsluitstroom de breekcapaciteit overschrijdt, trekt de fabrikant de garantie in. De taak van de ontwerper is om deze situatie in principe te vermijden. Maak het eenvoudig - u moet ervoor zorgen dat de weerstand van de kabels niet te laag wordt. Het wordt een huidige beperkende factor. Tienduizenden ampères zullen bijvoorbeeld nooit in een 220 V-circuit verschijnen. Anders is een vermindering van de actieve weerstand van kabels van 4,4 mΩ vereist.

Dit is een extreem kleine waarde. Ter vergelijking: volgens de industriestandaarden mag de weerstand van het massacircuit niet groter zijn dan 3 - 5 Ohm, wat drie ordes van grootte is hoger dan de opgegeven waarde. Fabrikanten maken apparaten met een gigantische voorraad. Dit geldt ook voor de levensduur. Een typische waarde is 10.000 schakelcycli - 10.000 abnormale situaties. Het is duidelijk dat het cijfer onbereikbaar is bij een redelijke werking van het thuisnetwerk. Uit het bovenstaande is de hoofdparameter van de stroomonderbreker de nominale stroom. Maar wanneer overschrijding van de waarde van onmiddellijke uitschakeling niet optreedt.

De stroomonderbreker blijft werken. En om de verdere gang van zaken te kunnen volgen, moet u de uitvoeringsgegevens gebruiken. Bijvoorbeeld op basis van de figuur. Afhankelijk van de kromming, blijkt dat wanneer de nominale stroom met 13% wordt overschreden, de stroomonderbreker enkele uren zal werken. Soms wordt deze informatie in een tabel met kenmerken geplaatst om het opgegeven punt te benadrukken. Dit wordt apart besproken, de gegevens beïnvloeden direct het gedrag van het circuit.

Wissen bij selectie van de eigenschappen van stroomonderbrekers:

1. Beperking van de bedrijfstemperatuur. Het is duidelijk dat het frame al geplaatst is en de kosten lager zijn dan voor gebruik in buitenomstandigheden.
2. Soms moet u de mate van bescherming van de behuizing per IP-klasse weten. Dit wordt verklaard door de voorschriften van de normen.
3. Exterieurprestaties zijn typisch. Vaker het geval onder DIN-rail, waardoor het apparaat in een standaard verdeelkast kan worden geplaatst.
4. Vaak citeert de fabrikant de waarde van de interne weerstand van het apparaat. Deze parameter is indirect gekoppeld aan de ultieme brekende capaciteit en nominale spanning( volgens de wet van Ohm).Weerstand geeft aan hoeveel actief vermogen er in de behuizing vrijkomt wanneer de stroom vloeit.
5. Spanningsfrequentie speelt een veel minder frequente rol. In de industrie worden vaak 400 Hz en andere waarden gebruikt. Schakelaars die aan dergelijke vereisten zijn aangepast, zijn niet altijd geschikt voor een gewoon appartement.