Schakelaars - doel, typen, apparaat, werkingsprincipe

Messchakelaars zijn de eenvoudigste handmatige bedieningsapparaten die worden gebruikt in wisselstroomcircuits met spanningen tot 660 V en gelijkstroom met spanningen tot 440 V.

Messchakelaars en schakelaars voor stromen van 100 tot 1000 A worden gebruikt in de schakelinstallaties van elektrische installaties en worden gebruikt voor het niet-automatisch sluiten en openen van elektrische circuits.

Naast schakelaars omvatten handmatige schakelapparaten pakketten schakelaars en schakelaars, universele sleutels, controllers. Deze apparaten worden gebruikt om in en uit te schakelen en schakelaars worden gebruikt om AC- en DC-elektrische circuits bij nominale belasting te schakelen.

Laad capaciteit

Alle schakelaars en schakelaars maken continu gebruik mogelijk bij een omgevingstemperatuur van niet hoger dan 40

OS en laad hun nominale AC- of DC-stroom op.

Classificatie

Sleutels en messchakelaars worden geclassificeerd volgens de volgende criteria:

1) door de waarde van de nominale stroom - 100; 200; 400; 600; 1000 A;

2) door het aantal polen - enkelpolig, tweepolig, driepolig:

3) door de aanwezigheid van verbrekende contacten - met verbroken contacten, zonder verbrekende contacten.

Ongeacht de aanwezigheid van verbreekcontacten zijn dezelfde vermogensschakelaars en schakelaars geschikt voor gelijk- en wisselstroombedrijf. Maar vanwege de slechtere omstandigheden voor het doven van de gelijkstroomboog, worden messchakelaars en schakelaars zonder contacten in gelijkstroomnetwerken alleen als scheiders gebruikt;

4) door besturingsmethode — met directe bediening voor installatie aan de voorzijde van de schakelinstallatie, met afstandsbediening voor installatie aan de achterzijde van de schakelinstallatie;

5) door de methode van het verbinden van de draden - met de voorste aansluiting van de draden, met de achterste aansluiting van de draden.

Volgens het aantal polen zijn stroomonderbrekers verdeeld in een-, tweepolig en driepolig, volgens het type stuurstroom dat ze zijn van de centrale en zijhandgreep, volgens de verbindingsmethode - van de voor- en achterkant van het apparaat.

Sleutels en messchakelaars worden vervaardigd in enkel-, twee- en driepolige uitvoeringen met centrale of hendelbediening voor voor- of achterbedrading. Schakelaars met een centrale hendel dienen als een scheider, dat wil zeggen dat ze eerder losgekoppelde elektrische circuits loskoppelen, en met zijhandgreep en hendelaandrijvingen schakelen ze circuits onder belasting uit.

Het werkingsprincipe van de stroomonderbreker

Een schakelaar (schakelaar) is een handmatig bediend elektrisch apparaat dat is ontworpen om elektrische circuits te schakelen.

Momenteel worden de meest gangbare messchakelaars en tapschakelaars voor stromen van 100 A en meer uitgevoerd volgens het principe van lineair contact van een beweegbaar contact (mes) met een vaste contactrail. Het lineaire contact zorgt voor een lage contactweerstand, het onderbreken van grote stromen en bedrijfszekerheid.

In afb. 1 toont het principe van lineair contact. De vaste contactpaal 1 ligt in het verlengde van het beweegbare contactmes 2, bestaande uit twee stroken met cilindrische uitsteeksels 3, die zorgen voor contact met de paal langs de lijn. De uiteinden van de messenstrips zijn afgedekt met een platte veer 4.

Rijst. 1. Lijncontact

Een algemeen beeld van een bipolaire schakelaar wordt getoond in Fig. 2.

Rijst. 2. Dubbelpolige schakelaar

Elke pool van de vermogenschakelaar bestaat uit een contactrail 1 met twee kaken, waartussen zich een contactblad 2 bevindt, roterend om een ​​as 3, bevestigd in de onderkaken 4. De contactbladen zijn stevig verbonden met een isolerende kruiskop 5, waarop een geïsoleerde handgreep is bevestigd 6.

Processen die plaatsvinden wanneer de stroomonderbreker opent

Het openen van het circuit met een schakelaar veroorzaakt een stroomverandering, waardoor een elektrisch veld ontstaat tussen de vaste en bewegende contacten. De sterkte van dit veld is evenredig met de lijnspanning en omgekeerd evenredig met de afstand tussen de contacten.

Op het eerste moment dat de schakelaar wordt uitgeschakeld, wanneer de afstand tussen de contacten klein is, kan de elektrische veldsterkte een waarde bereiken in de orde van grootte van enkele duizenden of zelfs tienduizenden volt per centimeter, wat natuurlijk ionisatie van een luchtgat.

Rijst. 3. Krachten die op de boog werken wanneer de stroomonderbreker wordt geactiveerd

Bij een voldoende mate van ionisatie zal luchtspleetdoorslag optreden en er ontstaat een elektrische boog… Bij gelijkstroom is de tijd van de boog groter dan bij wisselstroom, dus deze zal langer bestaan, zoals in het laatste geval, wanneer de stroom in elke halve cyclus door een nulwaarde gaat, dooft de boog in een zeer korte tijd.

Verder bleek dat de boog sneller doofde naarmate de onderbrekingsstroom hoger was en de brekerbladen korter. Fysiek wordt dit verklaard door het feit dat bij grote stromen die moeten worden uitgeschakeld, de krachten van interactie tussen de stroom die in de stroomvoerende delen van de schakelaar vloeit en het magnetische veld van de boog de beweging in de lucht versnellen en deïonisatie .

De boog zal ervaren hoe groter de trekkracht, hoe korter de mesbladen, omdat in dit geval de sterkte van het magnetische veld dat op de boog werkt toeneemt.

Wanneer stromen van 75 A of minder worden uitgeschakeld, zijn de krachten die op de boog werken verwaarloosbaar en daarom is een zo snel mogelijke boogverlenging van het grootste belang. Deze stromen (75 A en minder) worden onderbroken door schakelaars (schakelaars) van 100 - 400 A, daarom hebben deze laatste naast de hoofdmessen ook een pauze (koppelmessen) die voldoende snelheid bieden om de schakelaar uit te schakelen, ongeacht de snelheid van de hand van de operator, en bescherming van de hoofdcontacten tegen de vernietigende werking van de boog.

Torque-messen zijn gemaakt van een lichtgewicht ontwerp, omdat ze een korte tijd worden opgeladen - alleen tijdens het uitschakelproces. Messchakelaars en schakelaars voor stromen vanaf 600 A worden zonder koppelmessen geproduceerd.

Benamingen van messchakelaars ontcijferen

Letteraanduidingen van stroomonderbrekers: P - schakelaar; P — schakelaar; de tweede letter - P - vooraansluiting van draden; B - met een zijhandgreep; Ts — met centrale aansluiting. De cijfers geven aan: de eerste (1, 2 en 3) is het aantal polen, de tweede is de nominale stroom (1 — 100 A, 2 — 250 A, 4 — 400 A en 6 — 600 A).

Sleutels met mes en zijhandgreep en hendelbediening worden vervaardigd met en zonder vlamboogkokers. Messleutels met centrale handgreep worden vervaardigd zonder boogkamers met vonkenvangercontacten. De dichtheid van de contactvlakken van het mes en de kaken wordt gegarandeerd door de veereigenschappen van het materiaal van de kaken (voor schakelaars tot 100 A) en door de stalen veren (voor schakelaars boven 200 A).

Om de bladen te beschermen tegen het smelten van de boog tijdens het trippen, worden stroomonderbrekers met hoge stroomsterkte met vonkdovende of vlamboogcontacten gebruikt. De vonkdovende contacten waarmee de messen zijn uitgerust, bewegen, wanneer ze zijn uitgeschakeld, weg van de kaken onder invloed van hun veren, ongeacht de snelheid van het handvat en de bediening van de schakelaar.

De boogcontacten van de stroomonderbrekers bevinden zich buiten of binnen de boogkamers. Ze dienen om ervoor te zorgen dat de elektrische boog snel dooft en om te voorkomen dat deze wordt overgedragen naar aangrenzende geleidende of geaarde distributiestructuren Sleutelschakelaars hebben hetzelfde ontwerp als schakelaars en worden gebruikt om elektrische circuits te schakelen.

In sommige ontwerpen worden stroomonderbrekers gecombineerd met zekeringen of worden zekeringen gebruikt als messen. Een dergelijk ontwerp, dat de uitvoering van schakel- en beveiligingsfuncties mogelijk maakt, wordt een zekering (FBB) genoemd.

Voor de veiligheid van het bedienend personeel zijn de schakelaars ingesloten in een metalen beschermbehuizing

Stroomonderbrekers-scheidingsschakelaars BP

Stroomonderbrekers (messchakelaars) VR32-31, VR32-35, VR32-37, VR32-39 zijn ontworpen voor het in-, schakelen en uitschakelen van wisselstroom met een nominale spanning tot 660 V, een nominale frequentie van 50 en 60 Hz en een gelijkstroom met een nominale spanning tot 440V in apparaten voor elektrische stroomverdeling.

BP-32 eenweg driepolige schakelaar met zijhandgreep

BP-32 tweeweg driepolige stroomonderbreker met zijhandgreep

Classificatie lastscheiders BP:

Volgens de beschermingsgraad van het handvat: IP00, IP32.

Door de aanwezigheid van hulpcontacten: zonder hulpcontacten; met hulpcontacten.

Door het type handgreep handmatige aandrijving: zonder handvat; zijhandgreep; front offset handvat; zijdelingse offset handgreep.

Volgens de locatie van het aansluitvlak van de externe klemmen van de rijdraden: 1 — evenwijdig aan het installatievlak; 2 — loodrecht op het montagevlak; 3 — gecombineerd: ingang parallel, uitgang loodrecht op het montagevlak; 4 — gecombineerd: invoer loodrecht, uitvoer parallel aan het montagevlak.

Op aantal polen en richtingen: eenpolige lastscheider, één verkeersbord; tweepolige lastscheider voor één richting; driepolige unidirectionele lastscheider; enkelpolige lastscheider voor twee richtingen; dubbelpolige lastscheider voor twee richtingen; driepolige lastscheider voor twee richtingen.

Belangrijkste technische kenmerken van VR-32 stroomonderbrekers:

nominale bedrijfsspanning voor het hoofdcircuit:

wisselstroom:

380, 660V.

Gelijkstroom:

220, 440V

conventionele warmtestroom vrije lucht (Jth)

100, 250, 400 en 630 A

conventionele thermische mantelstroom (Jth)

80, 200, 315 en 500 A.

AC nominale frequentie

50 en 60 Hz

Mechanische duurzaamheid

voor stromen 100 en 250 A:

25000 cycli «VO»

voor stromen 400 en 630 A:

16000 cycli «IN»

Stroom verbruikt door het apparaat per pool

BP32-31

3 watt

BP32-35

15 watt

BP32-37

35 watt

BP32-39

60 watt

Zekeringblokken - stroomonderbreker

Om de totale afmetingen van de schakelapparatuur te verkleinen, worden zekeringblokken (BPV) geproduceerd, die zorgen voor ontkoppeling van nominale stromen en bescherming van circuits tegen stroomoverbelasting en kortsluiting. In BVP, wanneer de hendel wordt gedraaid, beweegt de traverse met de daarop geplaatste zekering en gaan de contacten van het apparaat open.

De aanwezigheid van twee onderbrekingen per pool zorgt voor de ontkoppeling van nominale stromen tot 350 A met alternerende U tot 550 V. Om een ​​nominale gelijkstroom van 350 A bij U tot 440 V te ontkoppelen, worden de onderbrekingen gevoed met vlamboognetwerken.

Het verwijderen van een cartridge met een verbrand inzetstuk is alleen mogelijk in de uit-stand van de BPV na het loslaten van een speciale vergrendeling. Elektrische levensduur van het apparaat 2500, mechanisch 500 cycli.

Installatie informatie

Lastschakelaars moeten verticaal worden geïnstalleerd. Busbars en draden moeten worden aangesloten op de vaste contacten van de schakelaar, dat wil zeggen, zodat wanneer de schakelaar is uitgeschakeld, de bewegende bladen niet worden bekrachtigd.

Busbars en draden die zijn aangesloten op stroomonderbrekers moeten een doorsnede hebben die overeenkomt met de nominale stroom van de stroomonderbreker en zijn versterkt zodat mechanische belastingen van hen niet worden overgedragen op de klemmen.Busbars en draden moeten stevig worden vastgedraaid in de klemmen van de stroomonderbrekers om een ​​betrouwbaar contact te garanderen en oververhitting van de laatste te voorkomen.

Bij het aansluiten van de rails en draden moeten de contactmoeren van de schakelaars en bladschakelaars soepel worden vastgedraaid zonder eruit te trekken. In dit geval moet de moer na de eerste keer vastdraaien worden losgedraaid en vervolgens weer soepel worden vastgedraaid totdat deze defect raakt.

Moeren moeten worden vastgeschroefd zonder vast te lopen; het wordt aanbevolen om hun schroefdraad te smeren met technische vaseline.

Het oppervlak van de contactbladen van de bladschakelaars moet worden gesmeerd met een klein laagje ricinusolie om te voorkomen dat ze in de contactrekken blijven plakken. Bij het schoonmaken wordt het ingedikte vet van de messchakelaars en schakelaars verwijderd met schone benzine.

De metalen niet-geleidende delen van hendelbediende schakelaars die aan de voorzijde van de afscherming zijn gemonteerd, moeten geaard zijn.