サーキット ブレーカー - 保護対象と機能
サーキットブレーカは、大電流による損傷から電線を保護する役割を持つデバイスです。それは短絡過電流か、ケーブルを十分に長い時間通過する強力な電子の流れであり、絶縁体がさらに溶けて過熱する可能性があります.この場合のサーキットブレーカは、回路への電流供給を遮断することにより、悪影響を防ぎます。その後、状況が正常に戻ったら、デバイスを手動で再びオンにすることができます。
サーキットブレーカ機能
保護装置は、次の基本的なタスクを実行するように設計されています。
- 電気回路の切り替え (停電の場合に保護領域をオフにする機能)。
- 短絡電流が発生したときに委託された回路の電源を切る。
- 過剰な電流がデバイスを通過するときの過負荷からラインを保護します (これは、デバイスの総電力が最大許容値を超えたときに発生します)。
つまり、AB は保護機能と制御機能を同時に実行します。
スイッチの主な種類
AB には 3 つの主なタイプがあり、設計が互いに異なり、さまざまなサイズの負荷で動作するように設計されています。
- 基本単位。標準的な幅が 1.75 cm の倍数であることから、この名前が付けられました。小電流用に設計されており、家やアパートの家庭用電源ネットワークに設置されています。原則として、単極または双極のサーキットブレーカです。
- キャスト。キャストボディであることからそう呼ばれています。最大 1000 アンペアまで耐えることができ、主に産業用ネットワークで使用されます。
- 空気。最大 6300 アンペアの電流で動作するように設計されています。ほとんどの場合、それは 3 極自動機ですが、現在、このタイプの装置は 4 極で製造されています。
単相保護サーキット ブレーカは、家庭用ネットワークで最も一般的なサーキット ブレーカです。 1極でも2極でも構いません。最初のケースでは、相導体のみがデバイスに接続され、2番目のケースでもゼロに接続されます。
リストされたタイプに加えて、略語RCDで指定された残留電流デバイスと差動機もあります。
最初のものは本格的なABとは見なされません。それらのタスクは、回路とそれに含まれるデバイスを保護することではなく、人がオープンエリアに触れたときの感電を防ぐことです。差動サーキット ブレーカは、AB と RCD を 1 つのデバイスに組み合わせたものです。
サーキットブレーカーはどのように配置されていますか？
サーキットブレーカの装置について詳しく考えてみましょう。機械本体は誘電体でできています。リベットで接続された2つの部分で構成されています。本体を分解する必要がある場合は、リベットをドリルで開け、サーキットブレーカの内部要素へのアクセスを開きます。これらには以下が含まれます：
- ネジ端子。
- 柔軟な導体。
- コントロールハンドル。
- 可動接点と固定接点。
- コア付きソレノイドである電磁リリース。
- バイメタルプレートと調整ネジを含むサーマルリリース。
- ガス出口。
- 消弧室。
自動安全ヒューズの裏側には、DINレールに取り付けられる特別なラッチが装備されています。
後者は幅3.5cmの金属製レールで、モジュラーデバイスといくつかのタイプの電気メーターが取り付けられています。機械をレールに接続するには、保護装置の本体を上部に巻き付け、装置の下部を押してラッチをクリックします。下部からラッチを引っ掛けることで、サーキット ブレーカを DIN レールから取り外すことができます。
モジュラー スイッチのラッチは、非常にきつく締めることができます。このようなデバイスを DIN レールに取り付けるには、まずラッチを下から引っ掛けて保護デバイスを留め具の代わりに置き、次にロック要素を解放する必要があります。
簡単にすることができます-ラッチをスナップするときは、ドライバーで下部をしっかりと押します。
ビデオで、サーキットブレーカーが必要な理由は明らかです。
サーキットブレーカーのしくみ
それでは、ネットワーク保護サーキット ブレーカーがどのように機能するかを見てみましょう。コントロールハンドルを持ち上げると接続されます。 AV をネットワークから切断するには、レバーを下げます。
電気保護回路遮断器が通常モードで動作している場合、操作ハンドルを上げた状態の電流は、上部端子に接続された電源ケーブルを介してデバイスに供給されます。電子の流れは固定接点に行き、そこから可動接点に行きます。
次に、電流は柔軟な導体を通って電磁リリースのソレノイドに流れます。そこから、2 番目の柔軟な導体に沿って、熱放出に含まれるバイメタル プレートに電気が流れます。プレートを通過すると、下部端子を通る電子の流れは接続されたネットワークに入ります。
サーマルリリースの特長
電流がサーキット ブレーカが設置されている回路を超えると、過負荷が発生します。バイメタルプレートを通過する高出力電子の流れは、バイメタルプレートに熱的影響を与え、それをより柔らかくし、トリップ要素に向かって曲げさせます。後者がプレートと接触すると、マシンがトリガーされ、回路への電流の供給が停止します。したがって、熱保護は、絶縁層の溶融と配線の損傷につながる可能性のある導体の過度の加熱を防ぐのに役立ちます。
バイメタル プレートが曲がって AB をトリガーする程度までのバイメタル プレートの加熱は、一定時間発生します。電流がマシンの定格をどれだけ超えるかによって異なり、数秒から 1 時間かかる場合があります。
回路電流がマシンの定格を少なくとも 13% 超えると、サーマル リリースがトリガーされます。バイメタルプレートが冷却され、電流が正常化された後、保護装置を再びオンにすることができます。
熱放出の影響下で AB の動作に影響を与える可能性がある別のパラメータがあります。これは周囲温度です。
装置が設置されている部屋の空気が高温の場合、プレートは通常よりも早くトリップ限界まで加熱され、わずかな電流の増加でもトリガーされる可能性があります。逆に、家が寒い場合、プレートはよりゆっくりと加熱され、回路が切断されるまでの時間が長くなります。
前述のように、熱の解放には、回路電流が正常に戻るまでの一定の時間が必要です。その後、過負荷がなくなり、デバイスはシャットダウンしません。電流の大きさが減少しない場合、マシンは回路の電源を切り、絶縁層が溶けるのを防ぎ、ケーブルが燃えるのを防ぎます。
過負荷は、ほとんどの場合、回路にデバイスが含まれていることが原因であり、その合計電力は特定のラインで計算されたものを超えています。
電磁保護のニュアンス
電磁リリースは、ネットワークを短絡から保護するように設計されており、動作原理の点で熱リリースとは異なります。短絡過電流の作用下で、強力な磁場がソレノイドに現れます。コイルコアを横に押して、保護装置の電源接点を開き、リリースメカニズムに作用します。ラインへの電源供給が中断されるため、配線での火災のリスクや、閉じた設備とサーキットブレーカーの破壊が排除されます。
回路に短絡が発生した場合、瞬時に電流が増加し、短時間で重大な結果につながる可能性があるため、電磁リリースの影響下での機械の動作は100分の1で発生します2番目。確かに、この場合、電流は公称ABを3倍以上超える必要があります。
ビデオのサーキットブレーカーについて明確に：
アークシュート
電流が流れる回路の接点が開くと、それらの間に電気アークが発生し、その電力は主電源電流の大きさに正比例します。それは接点に破壊的な影響を与えるため、それらを保護するために、デバイスには互いに平行に取り付けられた一連のプレートである消弧チャンバーが含まれています。
プレートと接触すると、アークは断片化され、その結果、温度が低下し、減衰が発生します。アークの出現中に発生したガスは、保護装置の本体から特別な穴を通して除去されます。
結論
この記事では、サーキット ブレーカーとは何か、これらのデバイスとは何か、およびそれらがどのように機能するかについて説明しました。最後に、サーキット ブレーカは、従来のスイッチのようにネットワークに設置することを意図していないとしましょう。このような使用は、デバイスの接点の破壊にすぐにつながります。
