Stroomonderbreker - wat beschermt tegen en hoe

Stroomonderbrekers zijn apparaten die als taak hebben om een ​​elektrische lijn te beschermen tegen schade veroorzaakt door een grote stroom. Het kunnen kortsluitoverstromen zijn of gewoon een krachtige stroom van elektronen die voldoende lang door de kabel gaan en ervoor zorgen dat deze oververhit raakt bij verder smelten van de isolatie. De stroomonderbreker voorkomt in dit geval negatieve gevolgen door de stroomtoevoer naar het circuit af te sluiten. Later, wanneer de situatie weer normaal wordt, kan het apparaat handmatig opnieuw worden ingeschakeld.

Stroomonderbrekerfuncties

Beschermende apparaten zijn ontworpen om de volgende basistaken uit te voeren:

• Schakelen van elektrische circuits (de mogelijkheid om het beveiligde gebied uit te schakelen in het geval van een stroomstoring).
• Het toevertrouwde circuit spanningsloos maken als er kortsluitstromen in verschijnen.
• Bescherming van de lijn tegen overbelasting wanneer een overmatige stroom door het apparaat gaat (dit gebeurt wanneer het totale vermogen van de apparaten het maximaal toegestane overschrijdt).

Kortom, AB's vervullen tegelijkertijd een beschermende en een controlefunctie.

De belangrijkste soorten schakelaars

Er zijn drie hoofdtypen AB, die qua ontwerp van elkaar verschillen en ontworpen zijn om met veel verschillende maten te werken:

• Modulair. Het dankt zijn naam aan de standaardbreedte, een veelvoud van 1,75 cm, is ontworpen voor kleine stromen en is geïnstalleerd in huishoudelijke stroomnetwerken, voor een huis of appartement. In de regel is het een enkelpolige of dubbelpolige stroomonderbreker.
• Gips. Het wordt zo genoemd vanwege het gegoten lichaam. Hij is bestand tegen 1000 Ampère en wordt voornamelijk gebruikt in industriële netwerken.
• Lucht. Ontworpen om te werken met stromen tot 6300 Ampère. Meestal is het een driepolige automaat, maar nu worden apparaten van dit type geproduceerd met vier polen.

Een eenfasige beveiligingsschakelaar is een stroomonderbreker die het meest voorkomt in huishoudelijke netwerken. Het kan 1- en 2-polig zijn. In het eerste geval is alleen de fasegeleider aangesloten op het apparaat en in het tweede - ook nul.

Naast de genoemde typen zijn er ook aardlekschakelaars, aangeduid met de afkorting RCD, en differentiaalmachines.

De eerste kan niet als volwaardige AB worden beschouwd, hun taak is niet om het circuit en de apparaten die erin zijn opgenomen te beschermen, maar om elektrische schokken te voorkomen wanneer een persoon een open gebied aanraakt. De differentiële stroomonderbreker is een AB en RCD gecombineerd in één apparaat.

Hoe zijn stroomonderbrekers gerangschikt?

Laten we het apparaat van de stroomonderbreker in detail bekijken. Het machinelichaam is gemaakt van diëlektrisch materiaal. Het bestaat uit twee delen, die met klinknagels zijn verbonden. Als het lichaamsdeel moet worden gedemonteerd, worden de klinknagels uitgeboord en wordt de toegang tot de interne elementen van de stroomonderbreker geopend. Deze omvatten:

• Schroefklemmen.
• Flexibele geleiders.
• Bedieningshendel.
• Verplaatsbaar en vast contact.
• Een elektromagnetische release, een solenoïde met een kern.
• Thermische ontgrendeling, inclusief bimetaalplaat en stelschroef.
• Gasuitlaat.
• Arc bluskamer.

Aan de achterzijde is de automatische veiligheidszekering voorzien van een speciale grendel, waarmee deze aan de DIN-rail wordt bevestigd.

De laatste is een metalen rail met een breedte van 3,5 cm, waarop modulaire apparaten zijn bevestigd, evenals enkele soorten elektrische meters. Om de machine op de rail aan te sluiten, moet de behuizing van het beveiligingsapparaat over het bovenste deel worden gewikkeld en klik vervolgens op de vergrendeling door op het onderste deel van het apparaat te duwen. U kunt de stroomonderbreker van de DIN-rail verwijderen door de vergrendeling aan de onderkant vast te haken.

De vergrendeling van de modulaire schakelaar kan erg strak zijn. Om een ​​dergelijk apparaat op een DIN-rail te bevestigen, moet u eerst de vergrendeling van onderaf aansluiten en de beveiligingsinrichting op zijn plaats van de sluiting plaatsen en vervolgens het vergrendelingselement losmaken.

U kunt het gemakkelijker maken - wanneer u op de vergrendeling klikt, drukt u stevig op het onderste deel met een schroevendraaier.

Het is duidelijk waarom een ​​stroomonderbreker nodig is, in de video:

Hoe de stroomonderbreker werkt

Laten we nu kijken hoe de stroomonderbreker voor netwerkbeveiliging werkt. Het wordt verbonden door de bedieningshendel op te tillen. Om de AV van het netwerk los te koppelen, wordt de hendel omlaag gebracht.

Wanneer de elektrische beveiligingsschakelaar in de normale modus werkt, wordt de elektrische stroom met de bedieningshendel omhoog gebracht naar het apparaat via de voedingskabel die is aangesloten op de bovenste aansluiting. De stroom van elektronen gaat naar een stationair contact en van daaruit naar een mobiel contact.

Vervolgens stroomt de stroom door de flexibele geleider naar de solenoïde van de elektromagnetische ontlading. Van daaruit gaat de stroom langs de tweede flexibele geleider naar de bimetaalplaat, die is opgenomen in de thermische vrijgave. Na langs de plaat te zijn gegaan, gaat de stroom van elektronen door de onderste terminal naar het aangesloten netwerk.

Kenmerken van de thermische ontgrendeling

Als de stroom het circuit overschrijdt waarin de stroomonderbreker is geïnstalleerd, treedt er overbelasting op. De stroom van krachtige elektronen, die door de bimetaalplaat gaan, heeft een thermisch effect op het, waardoor het zachter wordt en het naar het uitschakelelement moet buigen. Wanneer deze laatste in contact komt met de plaat, wordt de machine geactiveerd en stopt de stroomtoevoer naar het circuit. Zo helpt thermische bescherming om overmatige verhitting van de geleider te voorkomen, wat kan leiden tot smelten van de isolerende laag en schade aan de bedrading.

De verwarming van de bimetaalplaat zodanig dat deze de AB buigt en triggert, treedt gedurende een bepaalde tijd op. Het hangt af van hoeveel de stroom de classificatie van de machine overschrijdt en kan zowel enkele seconden als een uur duren.

De thermische vrijgave wordt geactiveerd wanneer de circuitstroom de nominale waarde van de machine met minstens 13% overschrijdt. Nadat de bimetaalplaat is afgekoeld en de stroom is genormaliseerd, kan de beveiligingsinrichting weer worden ingeschakeld.

Er is nog een andere parameter die de werking van AB kan beïnvloeden onder invloed van een thermische release - dit is de omgevingstemperatuur.

Als de lucht in de kamer waar het apparaat is geïnstalleerd een hoge temperatuur heeft, zal de plaat sneller dan normaal opwarmen tot de uitschakellimiet en kan zelfs worden geactiveerd bij een lichte toename van de stroom. Als het huis daarentegen koud is, warmt de plaat langzamer op en neemt de tijd voordat het circuit wordt losgekoppeld toe.

De thermische vrijgave vereist, zoals gezegd, een bepaalde tijd gedurende welke de circuitstroom weer normaal kan worden. Dan verdwijnt de overbelasting en wordt het apparaat niet uitgeschakeld. Als de omvang van de elektrische stroom niet afneemt, schakelt de machine het circuit uit, waardoor de isolatielaag niet smelt en de kabel niet kan branden.

De overbelasting wordt meestal veroorzaakt door het opnemen van apparaten in het circuit, waarvan het totale vermogen groter is dan het berekende vermogen voor een bepaalde lijn.

Nuances van elektromagnetische bescherming

De elektromagnetische ontgrendeling is ontworpen om het netwerk te beschermen tegen kortsluiting en verschilt qua werking van het thermische netwerk. Onder invloed van kortsluitoverstromen ontstaat er een krachtig magnetisch veld in de solenoïde. Het duwt de spoelkern opzij, waardoor de stroomcontacten van de beveiligingsinrichting worden geopend, die op het ontgrendelingsmechanisme inwerken. De stroomtoevoer naar de lijn wordt onderbroken, waardoor het risico op brand in de bedrading wordt uitgesloten, evenals de vernietiging van de gesloten installatie en de stroomonderbreker.

Aangezien bij een kortsluiting in het circuit een onmiddellijke stroomstijging optreedt tot een waarde die in korte tijd tot ernstige gevolgen kan leiden, vindt de werking van de machine onder invloed van een elektromagnetische vrijgave plaats in honderdsten van een seconde. Toegegeven, in dit geval moet de stroom 3 of meer keer de nominale AB overschrijden.

Duidelijk over de stroomonderbrekers in de video:

Booggoot

Wanneer de contacten van het circuit waardoor de elektrische stroom stroomt opengaan, ontstaat daartussen een elektrische boog, waarvan het vermogen recht evenredig is met de grootte van de netstroom. Het heeft een destructief effect op de contacten, daarom is er om het te beschermen een boogkamer inbegrepen in het apparaat, een reeks platen die parallel aan elkaar zijn geïnstalleerd.

Bij contact met de platen wordt de boog gefragmenteerd, waardoor de temperatuur daalt en verzwakking optreedt. De tijdens het verschijnen van de boog gegenereerde gassen worden via een speciaal gat uit het lichaam van de beveiligingsinrichting verwijderd.

Gevolgtrekking

In dit artikel hebben we het gehad over wat stroomonderbrekers zijn, wat deze apparaten zijn en hoe ze werken. Laten we tot slot zeggen dat stroomonderbrekers niet bedoeld zijn om in het netwerk te worden geïnstalleerd als conventionele schakelaars. Een dergelijk gebruik zal de contacten van het apparaat snel vernietigen.