회로 차단기 란 무엇이며 용도는 무엇입니까? 전자기 보호의 뉘앙스. 단락 응답
이 기사에서는 오늘날 모든 가정과 직장에서 단락 및 과부하로부터 보호하는 장치 및 원리에 대해 배웁니다. 실제로 회로 차단기와 같은 방식으로 발생하는 소위 교통 정체가 사라졌습니다. 작동 원리도 비슷하지만 사용하기가 그리 편리하지 않습니다. 이러한 플러그를 DIN 레일에 놓을 수 없습니다.
그리고 퓨즈 링크에 대해 무엇을 말할 수 있습니까? 단락 중에 얇은 와이어가 끊어지는 퓨즈입니다. 이것들은 오직 다음에서만 찾을 수 있습니다. 그리고 그들은 모래로 채워진 가용성 인서트를 사용합니다. 저전류 회로에서는 말하자면 자동 스위치만 사용됩니다. 유형과 장치는 기사에서 설명됩니다. 그리고 일상 생활에서 가장 자주 사용되는 기계의 작동에 대한 설명부터 시작하겠습니다.
일반 작동 모드
그럼, 차단기의 설계와 작동 원리를 살펴보겠습니다. 여러 가지 작동 모드가 있으며 각 모드는 별도로 설명됩니다. 일반 모드에서는 정격 전류 이하의 전류가 회로 차단기를 통해 흐릅니다. 이 경우 고정접점에 연결된 상부단자로 공급전압이 공급됩니다. 후자에서 전류는 이동 접점으로 흐른 다음 유연한 구리 도체를 통해 솔레노이드로 흐릅니다. 다음으로 솔레노이드의 전류는 릴리스(열 릴레이)로 흐른 다음 아래에 있는 터미널로 흐릅니다. 전기 소비자와 연결되는 것은 바로 그녀입니다.
비상 작동 모드
교류의 작동 원리는 비상 상황(과부하 또는 단락) 발생 시 보호 회로가 꺼지는 것입니다. 자유 릴리스 메커니즘이 작동하기 시작합니다. 특수 릴리스에 의해 활성화됩니다(일반적으로 전자기 또는 열 릴리스가 설계에 사용됩니다). 두 가지 릴리스 유형의 기능을 살펴보겠습니다.
Thermal은 서로 다른 열팽창 계수를 갖는 두 개의 합금 층으로 구성된 바이메탈 플레이트입니다. 전류가 판을 통과하면 가열되어 계수가 가장 낮은 금속이 위치한 방향으로 구부러집니다. 전류가 허용값을 초과하면 굽힘이 전체 트립 메커니즘을 작동하는 데 충분할 정도가 됩니다. 그러면 회로가 열립니다.
전자기 릴리스는 스프링에 의해 유지되는 코어(이동 가능)가 있는 솔레노이드로 구성됩니다. 최대 전류가 초과되면 코일에 자기장이 유도되기 시작합니다. 그 작용으로 코어가 솔레노이드 안으로 빨려 들어가기 시작하고 스프링이 압축됩니다. 동시에 릴리스가 작동하기 시작합니다. 일반 모드에서는 코일에도 필드가 유도되지만 힘이 작아 스프링을 압축하는 것만으로는 충분하지 않습니다.
과부하 모드
과부하 모드는 기계에 연결된 부하에서 소비되는 전류가 장치의 정격 값보다 높아지는 경우입니다. 이 경우 릴리스를 통과하는 전류로 인해 바이메탈 플레이트가 가열되어 굽힘이 증가합니다. 그러면 해제 메커니즘이 작동하게 됩니다. 이 순간 기계가 꺼지고 회로가 열립니다.
접시를 가열하는 데 시간이 걸리기 때문에 즉시 작동하지 않습니다. 그리고 정격전류를 얼마나 초과하는지에 따라 달라집니다. 시간은 몇 초에서 한 시간까지 다양할 수 있습니다. 지연을 통해 전류가 짧고 무작위로 증가하는 동안 정전을 없앨 수 있습니다. 전기 모터를 시동할 때 이러한 초과 현상이 종종 관찰될 수 있습니다.
작동 전류
열 방출이 작동해야 하는 최소 전류 값은 제조업체의 특수 나사로 조정됩니다. 이 값은 스위치 본체에 표시된 정격보다 약 1.5배 높습니다. 보시다시피 릴리스 작동 원리는 그리 복잡하지 않습니다. 그러나 열 보호가 작동되는 현재 강도는 환경 온도에 따라 크게 영향을 받습니다.
방이 뜨거우면 바이메탈 판의 가열과 굽힘이 낮은 전류 값에서 발생하기 시작합니다. 그리고 방이 추우면 열 방출 장치가 더 높은 전류에서 작동하기 시작합니다. 따라서 바이메탈 스트립이 있는 동일한 회로 차단기는 겨울과 여름에 다르게 작동합니다. 이는 전자기 방출이 있는 기계에는 적용되지 않습니다.
전기 회로의 과부하
DC 회로 차단기의 작동 원리는 교류에서 작동하는 유사한 장치의 작동 원리와 거의 동일하다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 결론은 허용 부하를 초과하면 플레이트가 가열되고 회로가 꺼진다는 것입니다. 과부하의 원인은 무엇입니까? 가장 일반적인 이유는 계산된 전력보다 더 큰 전력을 가진 다수의 소비자가 연결되어 있기 때문입니다.
전기 주전자, 냉장고, 다리미, 세탁기, 에어컨, 전기 스토브 등 여러 소비자를 기계에 동시에 연결하면 릴리스가 작동할 가능성이 높습니다. 16암페어 정격의 회로 차단기를 사용하더라도 트립될 수 있습니다. 그것은 모두 소비자가 가지고 있는 전력에 달려 있습니다.
정전이 자주 발생하는 경우 잠시 동안 폐기할 수 있는 전기 제품을 결정해야 합니다. 전기레인지와 세탁기를 동시에 켜야 하나요? 회로 차단기의 목적과 설계를 알면 물론 정격 전류가 큰 장치를 설치할 수 있습니다. 그러나 여기서 우리는 집의 전기 배선 및 입력에서 문제를 예상해야 합니다. 무거운 부하를 견딜 수 있습니까?
단락 모드
이제 단락 중 "주요" 작동 모드 중 하나를 살펴보겠습니다. 과부하 모드에서 회로 차단기의 일반적인 구조와 작동 원리를 알고 있습니다. 그러나 특별한 경우는 단락 모드입니다. 기계는 조금 다르게 작동합니다. 전류가 무한정 증가하고 전기 배선의 절연체가 녹을 수 있습니다. 이런 일이 발생하지 않도록 하려면 즉시 회로를 열어야 합니다.
전자기 방출은 단락을 방지하는 데 도움이 됩니다. 조금 앞서 우리는 이 회로 차단기 어셈블리가 어떤 요소로 구성되어 있는지에 대해 이야기했습니다. 전류가 여러 번 증가하면 권선의 자속이 증가하기 시작합니다. 그 작용에 따라 코어가 수축되고 스프링이 압축됩니다. 이 경우 해제 장치에 있는 트리거 바가 눌러집니다. 그리고 전원 접점이 즉시 열리면서 전원이 차단됩니다.
전자기 릴리스는 단락 및 화재로부터 전기 배선을 보호할 수 있는 장치입니다. 보호 기능은 문자 그대로 100분의 1초 안에 활성화되므로 배선이 위험한 온도까지 예열될 시간이 없습니다.
전원 접점 열기
전원 접점을 통해 매우 큰 전류가 흐른다는 점에 유의해야 합니다. 그리고 열리면 아크가 형성됩니다. 온도는 약 3000도입니다. 접점 및 기타 구성 요소가 손상되지 않도록 보호하기 위해 아크 소화 챔버라는 하나의 작은 요소가 설계에 도입되었습니다. 이것은 서로 분리된 여러 금속판의 격자입니다.
접점이 열리는 지점에 호가 나타납니다. 그리고 가장자리 중 하나가 분리되는 접점과 함께 움직이기 시작합니다. 그리고 호의 두 번째 가장자리는 고정 접점을 따라 미끄러지는 것처럼 보이며 그 후에 연결된 도체로 전달됩니다. 이 도체는 아크 슈트에 연결됩니다. 그런 다음 호는 판에서 조각나기 시작하고 점차 약해지며 완전히 사라집니다.
VK-45 회로 차단기를 자세히 살펴보면 (작동 원리는 우리 자료에서 논의됨) 바닥에 연소 중에 나타나는 가스가 빠져 나가는 작은 구멍이 있음을 알 수 있습니다. 전자기 방출 작동으로 인해 기계가 꺼진 경우 단락 원인을 제거할 때까지 기계를 켤 수 없습니다. 열 방출의 경우 바이메탈 플레이트가 냉각된 후 기계를 다시 켤 수 있습니다.
공기 회로 차단기는 어떻게 작동합니까?
위에서 우리는 일상생활과 생산현장에서 사용되는 장치들을 살펴보았습니다. 그러나 자동 공기 스위치의 작동 원리를 고려해 볼 가치가 있습니다. 이것은 완전히 다른 범주의 장치입니다. 공기 이동 유형에 따라 분류됩니다.
- 횡축.
- 세로.
공기 차단기는 많은 수의 접점 차단을 가질 수 있으며 이는 모두 설계된 전압에 따라 다릅니다. 아크 소멸을 용이하게 하기 위해 저항기가 션트로 접점에 연결됩니다.
아크 슈트는 아크를 작은 구성 요소로 나누는 파티션 세트입니다. 이것이 바로 아크가 타오를 수 없고 충분히 빨리 사라지는 이유입니다. 압축 공기로 작동하는 고전압 회로 차단기는 분리기가 있는지 여부가 다릅니다. 설계에 분리기가 있는 경우 전원 접점이 피스톤에 연결됩니다. 결과는 단일 메커니즘입니다. 분리기는 소호기 접점과 직렬로 연결됩니다.
분리기와 소호 접점은 기계의 첫 번째 극입니다. 차단 신호가 주어지면 기계식 공압 밸브가 활성화됩니다. 열리고 공기가 아크 소화기 접점에 작용하기 시작합니다. 접점이 열리고 압축 공기를 사용하여 아크가 소멸됩니다. 그 후에는 분리기도 꺼집니다. 아크를 소멸하기에 충분하도록 공기 공급을 명확하게 조절해야한다는 점은 주목할 가치가 있습니다.
공기 기계의 분류
모든 고전압 기중 회로 차단기는 여러 그룹으로 나눌 수 있습니다.
- 네트워크 - 6kV 이상의 전압에서 작동하며 교류 회로에 사용하여 정상 모드(비긴급)에서 소비자를 끄고 켤 수 있습니다. 또한 단락이 발생하면 부하를 분리합니다.
- 발전기 - 발전기 세트를 연결하기 위해 6-24kV 전압의 전기 네트워크에서 작동합니다. 상당한 돌입 전류를 견딜 수 있습니다. 단락 중에 작동 모드가 있습니다.
- 전열 설비에 사용하기 위해 전압 범위는 6-220kV입니다. 정상 모드와 비상 모드 모두에서 작동합니다.
- 특수 목적 기계 - 이러한 장치는 주문을 통해서만 생산되며 일련의 샘플이 없습니다. 모든 작동 기능을 고려하여 만들어졌습니다.
공기 주입 메커니즘의 유형 및 위치에 따른 분류:
- 지원 유형 구조.
- 교수형.
- 완전한 분배 장치에 내장됩니다.
- 인출형.
공기 기계의 장점과 단점
장점은 다음과 같습니다.
- 이러한 장치는 오랫동안 사용되어 왔기 때문에 작동 및 수리 경험이 풍부합니다.
- 최신 장치(예: SF6 가스)는 수리할 수 없습니다.
그러나 단점도 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
- 추가적인 공압 장비나 압축기가 필요합니다.
- 전원을 끄면(특히 비상시) 소음이 많이 납니다.
- 설치에는 넓은 공간이 필요합니다. 장치의 크기가 상당히 큽니다.
- 먼지가 많거나 습기가 많은 곳에 설치하지 마세요. 따라서 먼지와 습기를 줄이기 위한 추가적인 조치를 취해야 합니다.
차동 자동 - 그게 뭐죠?
그리고 마지막으로 차동차단기의 동작원리를 살펴보겠습니다. 사고 발생 시 영점과 상을 즉시 차단하는 보호장치입니다. 장치의 기능은 다음과 같습니다.
- 단락 전류를 모니터링하고 발생 시 회로를 차단합니다.
- 허용 부하를 초과하면 회로를 끕니다.
- 누설 전류가 있습니까? 노출된 전선에 누군가가 닿으면 전류가 누출됩니다. 차동 자동 스위치가 꺼집니다.
실제로 이 장치는 간단한 회로 차단기와 RCD라는 두 가지 장치를 결합합니다. 가장 큰 장점은 안전과 전기 배선이 항상 보호된다는 것입니다(물론 모든 것이 규칙에 따라 수행되는 경우). 또 하나의 장점이 있습니다. RCD를 설치할 필요가 없습니다. 또한 장치는 대시보드에서 공간을 거의 차지하지 않습니다. 그리고 장치를 전원에 연결하는 것은 어렵지 않습니다.
그러나 단점도 있습니다. 특히 일부 모델에는 플래그가 없어 작동 이유를 즉각 파악하기 어렵다. 두 번째 단점은 장치의 절반이 고장나면 전체 장치를 완전히 교체해야 한다는 것입니다. 수리할 수 없습니다. 그리고 가장 큰 단점은 비용입니다. RCD 및 기존 기계보다 훨씬 높습니다. 따라서 차동 스위치를 설치하기 전에 필요한지 여부를 결정하십시오. RCD와 일반 기계를 설치하는 것이 더 쉬울 가능성이 높습니다.
다양한 유형의 회로 차단기(자동 회로 차단기)에도 불구하고 대부분은 유사한 원리로 작동하며 표준 기능 요소 세트를 기반으로 구축됩니다. 모듈형 회로 차단기(특히 가정용 및 저전압 전기 네트워크)가 널리 사용되기 때문에 해당 예를 사용하여 회로 차단기의 작동을 연구하는 것이 합리적입니다. 실험 샘플은 DEK 브랜드의 저렴한 단극 회로 차단기인 VA-101-1 C3 유형입니다.
모듈형 기계는 외부적으로 플라스틱 케이스에 크기가 표준화된 장치로, 한쪽(보통 위에서)에 전원을 연결하고 다른 쪽(에서) 부하를 연결하기 위한 두 개 이상의 입력 단자(극 수에 따라 다름)가 있습니다. 아래에). 기계의 전면 패널에는 기계(부하)를 수동으로 켜고 끄는 데 사용되는 제어 레버가 있습니다. 케이스 측면에는 기계 상태에 대한 접점, 독립 릴리스 등 추가 장치를 설치하기 위한 기술적 구멍이 있습니다. 기계 상단에는 열 방출 및 아크 방전 연소 생성물 방출의 조정 나사에 접근할 수 있는 구멍이 있습니다. 전기 캐비닛에 모듈형 기계를 설치(장착)하는 작업은 특정 모양의 금속 또는 플라스틱 프로파일인 DIN 레일에서 수행됩니다.
DIN 레일에 기계를 장착하고 DIN 레일에서 제거합니다.
추가 장치를 기기에 연결하기 위한 Windows입니다.
자동 DEK. 위에서 봅니다.
1 - 아크 연소 생성물의 출구 구멍; 2 - 열 방출을 위한 조정 나사가 있는 구멍.
기계는 전기 회로에 직렬로 연결되어 부하(소비자) 전원 공급 장치의 개방 회로에 연결됩니다. 회로 차단기의 작동 원리는 기계를 통과하는 전류의 강도를 제어하고, 필요한 경우 전류가 초과되는 순간부터 시작하여 주어진 속도(지연)로 회로를 차단(부하 분리)하는 것입니다. 이 초과의 "심각성"(다양성)에 따라 .
백열등의 전원 회로에 대한 단극 회로 차단기의 연결 다이어그램.
대부분의 경우 모듈형 기계의 본체는 분리할 수 없습니다. 연구를 위해 열려면 모든 리벳을 제거(드릴 및 제거)하고 본체를 두 부분으로 나누어야 합니다. 하우징 요소는 충분한(계산된) 전기 절연 용량을 갖춘 난연성 플라스틱으로 만들어집니다. 세미 케이스 내부에는 기계의 기능 요소를 설치하기 위한 홈과 가이드가 있습니다.
기계를 여는 과정.
DEC 회로 차단기 내부.
기계가 완전히 분해되었습니다.
기능 요소의 라벨이 있는 회로 차단기의 설계입니다.
코킹 및 릴리스 메커니즘- 두 가지 주요 기능을 수행하는 스프링과 레버의 기계 시스템: 정상 작동 중에 접점을 닫힌 상태로 유지하고, 비상 상황 발생 시 릴리스 또는 조작자의 명령(수동 종료)에 따라 신속하게 접점을 제거합니다. 고정된 접점에서 움직이는 접점.
기계가 켜져 있고 메커니즘이 쏠려 있습니다.
전자기 방출푸셔 역할을 하는 이동식 코어(전기자)가 있는 전자석입니다. 권선을 통과하는 전류가 특정 값에 도달하면 전기자가 트리거 레버를 눌러 작동하고 부하를 분리합니다. 코일의 감은 수와 전자석 권선의 단면은 기계의 정격 전류를 상대적으로 크게 초과하는 경우(예: 단락 시)에만 작동하도록 설계되었습니다. 그러한 과잉을 반복적으로 견디기 위해.
하부 단자, 전자기 방출 코일 및 바이메탈 플레이트는 용접으로 연결됩니다.
조립된(왼쪽) 형태와 분해된(오른쪽) 형태의 전자기 릴리스의 뼈대.
뼈대가 빨간색 화살표 방향으로 아래로 이동하면 트리거 메커니즘이 분리됩니다(빨간색 원).
전기자가 아래로 이동하면 이동 접점이 함께 전달되어 해제 메커니즘이 접점을 분리하는 데 도움이 됩니다.
열 방출- 그 위에 감겨진 특수 고저항 도체(간접 가열 바이메탈 플레이트)를 통해 전류가 흐르면서 가열될 때 특정 방향으로 구부러짐. 플레이트가 특정 굽힘 각도에서 팁이 목록 메커니즘의 레버를 누르면 기계가 꺼집니다. 전자기 방출과 달리 열 방출은 속도가 느리고 단 몇 분의 1초에도 작동할 수 없지만 더 정확하고 미세 조정할 수 있습니다.
바이메탈 스트립의 끝이 빨간색 화살표 방향으로 구부러지면 트리거 메커니즘이 분리됩니다(빨간색 원).
아크 챔버회로 차단기 장치에 사용 가능한 은 접점이 열릴 때 형성될 수 있는 아크 방전을 신속하게 소멸시킵니다. 서로 짧은 거리에 위치한 금속판 세트입니다. 플레이트에 도달하면 아크가 분리되어 아크 소화 챔버로 유입되어 꺼집니다. 아크 연소 및 과도한 압력의 생성물은 기계 본체의 특수 채널을 통해 외부로 배출됩니다.
회로 차단기는 전류의 강도를 지속적으로 모니터링하는 원리에 따라 설계 및 작동하며 전자기 및 열의 두 가지 감지기 릴리스를 동시에 사용합니다. 첫 번째는 빠르게 증가하는 과전류로부터 보호하는 데 필요한 높은 응답 속도를 가지며, 두 번째는 정확성과 특정 작동 지연을 제공하므로 단기적이고 작은 과전류로 잘못된 부하 차단을 제거할 수 있습니다.
전기 기술자에게 스위칭 장비는 그가 작업해야 하는 주요 장치 중 하나입니다. 회로 차단기는 스위칭 역할과 보호 역할을 모두 갖습니다. 현대식 전기 패널 하나도 자동 기계 없이는 할 수 없습니다. 이 기사에서는 회로 차단기가 어떻게 설계되고 작동하는지 살펴보겠습니다.
정의
회로 차단기는 중요한 전류 값으로부터 케이블을 보호하도록 설계된 스위칭 장치입니다. 이는 상간 오류 및 접지 오류가 발생할 경우 전선 및 케이블의 전도성 코어가 손상되는 것을 방지하기 위해 필요합니다.
중요한:회로 차단기의 주요 임무는 단락 전류의 결과로부터 케이블 라인을 보호하는 것입니다.
회로 차단기의 주요 특징은 다음과 같습니다.
정격전류(1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 35, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 250, 400, 630 , 1000, 1600, 2500, 4000, 6300);
스위칭 전압;
시간 전류 특성.
이 기계는 220/380V 전압을 사용하는 가정용 및 산업용 전기 네트워크에서 가장 널리 사용됩니다. 국내 전기 네트워크에 대한 전압이 제공됩니다. 해외에서는 다를 수 있습니다. 고전압 선로는 계전기 회로와 변류기를 사용합니다. 정격 전류에 비해 어느 정도의 시간이 지난 후 접점이 열리는 전류 값을 반영합니다. 그 예가 아래 그림에 나와 있습니다.
작동 원리
회로 차단기(AB)는 두 가지 유형의 보호 기능을 포함하는 스위칭 장치입니다.
전자기 방출.
열 방출.
각각은 동일한 작업을 수행합니다. 즉, 전원 접점을 열지만 조건은 다릅니다. 좀 더 자세히 살펴보겠습니다.
정격 값 이하로 전류가 기계에 흐르면 접점이 무기한 닫힙니다. 그러나 전류가 약간 초과되면 바이메탈 플레이트로 표시되는 열 방출로 인해 열이 발생합니다.
회로 차단기의 접점을 통해 흐르는 전류가 클수록 바이메탈 플레이트가 더 빨리 가열됩니다. 이는 전류 특성 중에 설명되며 회로 차단기의 속도(마킹에서 정격 전류 옆에 있는 문자)로 표시됩니다. ). 회로 차단기의 과부하 정도에 따라 종료 시간은 수십 분이 될 수도 있고 단 몇 초가 될 수도 있습니다.
전자기 방출은 전류의 급격한 증가에 의해 촉발됩니다. 작동 전류의 크기는 정격 전류보다 훨씬 높습니다.
이는 다음과 같은 질문을 제기합니다. "정격 전류가 초과되면 즉시 꺼지도록 간단히 설계할 수 있다면 기계에 두 가지 보호 기능이 필요한 이유는 무엇입니까?"
이 질문에는 두 가지 답변이 있습니다.
1. 두 가지 보호 기능이 있으면 시스템 전체의 신뢰성이 높아집니다.
2. 차단기에 기기를 접속할 때 기동 및 운전 중에 전류가 변화하므로 오경보가 발생하지 않도록 한다. 예를 들어, 전기 모터의 경우 시동 전류는 정격 전류보다 수십 배 높을 수 있으며 작동 중에 샤프트에 단기 과부하가 발생할 수 있습니다(예: 선반). 그런 다음 장기간 시동하는 동안 기계도 녹아웃됩니다.
장치
회로 차단기는 다음으로 구성됩니다.
하우징(그림의 6개).
전류가 흐르는 도체를 연결하기 위한 단자(그림의 2).
전원 접점 (그림 - 3, 4).
아크 챔버(그림의 8).
버튼이나 플래그에 연결된 레버를 켜거나 끌 수 있습니다(접점 닫기 및 열기)(그림 1 및 연결 대상).
열 단로기(그림에서 5개).
전자기 단로기(그림의 7).
숫자 9는 DIN 레일에 장착하기 위한 래치를 나타냅니다.
전원은 터미널(보통 상단, 실제로는 별 문제 없음)에 연결되고, 부하는 반대쪽 터미널에 연결됩니다. 전류는 전원 접점, 전자기 단로기 코일 및 열 단로기를 통과합니다.
전자기 보호는 구리선 코일 형태로 만들어지며 프레임에 감겨 있으며 내부에는 이동식 코어가 있습니다. 코일에는 정격 전류에 따라 여러 단위에서 수십 개의 회전이 포함됩니다. 또한, 정격 전류가 낮을수록 코일 와이어의 권수는 많아지고 단면적은 작아집니다.
코일에 전류가 흐르면 코일 주위에 자기장이 형성되어 내부의 가동 코어에 영향을 미칩니다. 결과적으로 레버를 확장하고 밀어서 전원 접점이 열립니다. 그림을 보면 레버가 코일 아래에 위치하며 코어가 낮아지면 메커니즘이 활성화됩니다.
장기간의 과전류에는 열 보호가 필요합니다. 가열되면 한쪽으로 휘어지는 바이메탈 판입니다. 위험 상태에 도달하면 레버를 밀고 접점이 분리됩니다. 부하 시 회로 개방으로 인해 발생하는 아크를 소멸하려면 아크 슈트가 필요합니다.
아크 형성 과정은 하중의 특성과 크기에 따라 달라집니다. 이 경우 유도성 부하(전기 모터)의 연결이 끊어지면 저항성 부하를 전환할 때보다 더 강한 아크가 발생합니다. 연소 결과 형성된 가스는 특수 채널을 통해 배출됩니다. 이는 전원 접점의 서비스 수명을 크게 늘립니다.
아크 챔버는 금속판과 유전체 커버 세트로 구성됩니다. 결론 기존에는 차단기를 수리한 후 여러 개 중에서 정상적으로 작동하는 것을 하나씩 조립하는 것이 가능했습니다. 전원 접점 및 기타 구성 요소의 조정 및 교체가 가능했습니다.
현재 기관총은 분리할 수 없는 주조품이나 리벳으로 조립된 케이스에 담겨 있습니다. 이를 수리하는 것은 비실용적이고 복잡하며 시간이 많이 걸립니다. 따라서 기계는 단순히 새 기계로 교체됩니다.
보호 장치 없이는 불가능합니다. 모든 배전반에는 입력 회로 차단기와 조명, 소켓 및 기타 전선 그룹을 위한 여러 추가 회로 차단기를 설치해야 합니다. 다음으로 차단기의 설계와 목적, 작동 원리에 대해 살펴보겠습니다.
목적
먼저 차단기(AB)가 무엇인지 알아보겠습니다. 회로 차단기는 다음과 같은 이유로 배선의 특정 부분에서 전기를 차단하는 보호 장치입니다.
- 네트워크 정체;
- 전압 서지.
또한 이 장치를 사용하면 전기 배선의 특정 부분에서 전압을 신속하게 분리하여 전압을 "완화"할 수 있습니다(극히 드물게 수행되는 경우). 간단히 말해서 회로 차단기의 목적은 배선이 실패했을 때 전기 제품을 보호하는 것입니다.
기계의 적용 범위는 국내 조건 (주택 및 아파트 보호)과 산업 기업 모두에서 가능합니다. 회로 차단기는 전력 산업의 모든 영역에서 사용됩니다.
회로 차단기가 무엇인지, 작동 원리가 무엇인지에 대한 완전한 설명이 포함된 비디오 강의를 알려드립니다.
기존 제품 검토
설계
오늘날 네트워크에서 전류를 차단하는 다양한 제품이 있습니다. 각 장치에는 고유한 특정 디자인이 있으므로 이 기사에서는 모듈식 기계의 예를 살펴보겠습니다.
따라서 회로 차단기 장치는 네 가지 주요 부분으로 구성됩니다.
- 접촉 시스템(이동 및 고정). 이동 접점은 제어 레버에 연결되고 고정 접점은 하우징 자체에 설치됩니다. 스프링으로 움직이는 접점을 밀어내면 전원이 차단되고 그 후 네트워크가 열립니다.
- 열(전자기) 방출. 연락처가 열리는 데 도움이 되는 요소입니다. 열 방출 장치는 구부려 접점을 여는 바이메탈 플레이트입니다. 전류에 의한 가열로 인해 굽힘이 발생합니다(값이 공칭 값을 초과하는 경우). 이 트립은 전력선에 부하가 증가할 때 발생합니다. 자기 방출의 작용은 단락 발생으로 인해 즉각적으로 발생합니다. 과전류는 솔레노이드 코어의 움직임을 유발하여 접점 해제 메커니즘을 활성화합니다.
- 아크 소화 시스템. 기계의 이 부분은 전기 아크를 중화하는 두 개의 금속판으로 표시됩니다. 후자는 체인이 끊어졌을 때 발생합니다.
- 제어 메커니즘. 수동 종료의 경우 특수 기계식 레버 또는 버튼이 사용됩니다(다른 유형의 AB에서는).
또한 회로 차단기의보다 자세한 설계에 대해 알려드립니다.
이 비디오 예는 기계의 설계 및 작동 원리를 명확하게 보여줍니다.
상세한 작동 원리
명세서
모든 회로 차단기에는 고유한 개별 특성이 있으며 이를 기반으로 적절한 모델을 선택합니다.
회로 차단기의 주요 기술적 특성은 다음과 같습니다.
- 정격전압(Un). 이 값은 제조업체에서 설정하며 장치 전면 패널에 표시됩니다.
- 정격 전류(In). 또한 공장에서 설정되며 보호 기능이 작동하지 않는 최대 전류 값을 나타냅니다.
- 릴리스의 정격 작동 전류(Ipн). 네트워크의 전류가 1.05*Irn 또는 1.2*Irn 값으로 증가하면 한동안 작동이 발생하지 않습니다. 이 값은 정격 전류보다 낮아야 합니다.
- 단락(단락)에 대한 응답 시간입니다. 단락이 발생하면 이 전류가 장치를 통해 일정 시간(작동 시간) 통과한 후 기계가 꺼집니다. 또한 제조업체에서 설치합니다.
- 회로 차단기의 최대 스위칭 용량입니다. 장치가 여전히 정상적으로 작동할 수 있는 단락 전류를 통과시키는 값입니다.
- 작동 전류 설정. 이 값을 초과하면 장치가 즉시 회로를 트리거하고 연결을 끊습니다. 여기서 제품은 B, C, D의 3가지 유형으로 구분됩니다. 첫 번째 유형은 긴 전력선을 설치할 때 사용되며 작동 범위는 릴리스(Irn)의 3-5 정격 작동 전류입니다. Type C 장치는 5-10 값 범위에서 작동하며 조명 회로에 사용됩니다. 유형 D는 변압기 및 전기 모터를 보호하는 데 사용됩니다. 작동 범위는 10~20Irn입니다.
일반적 분류
또한 가정용 회로 차단기의 가장 일반적인 분류에 대해서도 알려 드리고자 합니다. 오늘날 제품은 일반적으로 다음 기준에 따라 분류됩니다.
모든 종류의 오류로부터 전기 네트워크를 보호하기 위해 다양한 장치와 메커니즘이 사용됩니다. 여기에는 전기 회로의 심각한 오류를 방지하고 가전 제품을 오류로부터 보호하는 자동 스위치가 포함됩니다. 차단기의 작동원리를 이해하기 위해서는 차단기의 구조와 기술적 특성을 이해해야 합니다.
주요 유형
외부 적으로 요소는 내열성 플라스틱으로 만들어진 작은 구조로 전면에는 특수 스위치가 있고 후면에는 걸쇠가 있습니다. 나사 단자는 상단과 하단에 있습니다. 설계 특징 및 장치에 따라 회로 차단기는 다음 유형으로 나눌 수 있습니다.
종료 속도는 기계의 작동 원리와 특정 영역의 전원을 차단하는 해당 조건에 따라 결정됩니다. 이는 전기 장비 및 전류 제한 요소에 의해 생성됩니다.
작동 원리 및 장치
회로 차단기의 작동 원리, 설계 및 기타 기능은 작동 범위와 의도된 작업에 따라 결정됩니다. 장비를 켜고 끄는 작업은 수동으로 수행되거나 특수 드라이브를 사용하여 수행됩니다.
첫 번째 실행 옵션은 최대 1,000암페어의 전류로 작동하는 보호 모델에서 사용할 수 있습니다. 핸들의 움직임 강도에 전혀 의존하지 않는 높은 전환 능력이 특징입니다. 비상 상황이 발생하면 스위치가 회로를 독립적으로 분리하여 자유 해제 메커니즘이 활성화됩니다.
장치의 대체할 수 없는 요소는 릴리스입니다. 그 임무는 회로의 특정 부분의 작동 속성을 제어하고 예상치 못한 상황에서 스위치에 작용하는 것입니다. 또한 이 릴리스에서는 기계를 원격으로 끌 수 있는데, 이는 복잡하고 강력한 회로를 서비스할 때 중요합니다. 다음과 같은 유형의 유사한 요소가 있습니다.
- 전자기 - 배선 회로를 단락으로부터 보호할 수 있습니다.
- 열 - 강렬한 전류 서지의 영향을 방지합니다.
- 혼합.
조정이 용이하고 설정이 안정적인 것이 특징인 반도체 스위치도 판매하고 있습니다. 그들은 아파트 건물과 코티지의 전기 회로에 사용됩니다.
네트워크에 연결되지 않은 상태에서 회로를 연결해야 하는 경우 릴리스 없이 보호 스위치를 사용할 수 있습니다. 오늘날 다양한 운영 환경에 적합하고 과도한 사용을 두려워하지 않는 수백 가지 모델과 유형의 스위치가 판매되고 있습니다. 일부 시리즈는 최대 하중을 견딜 수 있으며 환경 영향을 두려워하지 않습니다.
적합한 회로 차단기를 선택할 때는 먼저 함께 제공되는 설명서를 읽어야 합니다. 이를 통해 홈 네트워크에 가장 적합한 옵션을 선택할 수 있습니다.
디자인 특징
기계의 작동 원리를 이해하려면 기계를 구성하는 주요 구성 요소를 아는 것이 중요합니다. 대부분의 모델이 작동합니다. 다음 노드를 기반으로 합니다.
- 릴리스 시스템.
- 연락 연결.
- 제어 노드.
- 아크 소화 장치.
- 릴리스.
접점 시스템은 특수 케이스에 밀폐된 정적 접점과 동적 접점의 조합입니다. 동적 접점은 핸들 축의 힌지로 고정됩니다. 그들의 임무는 회로 섹션의 단일 종료를 수행하는 것입니다.
아크 소화 장치는 두 개의 극에 위치하며 아크를 포착하여 냉각하도록 설계되었습니다. 설계상 메커니즘은 탈이온성 판 격자를 갖춘 아크 소화 챔버입니다. 릴리스 시스템은 3개 또는 4개의 링크 힌지 구성 요소입니다. 이를 통해 접점 시스템의 즉각적인 분리 및 차단이 수행됩니다. 적용 분야에는 수동 장치와 자동 장치가 모두 포함됩니다.
전자기 방출의 임무는 단락이 발생한 경우 전체 시스템을 끄는 것입니다. 설계상 특수 후크가 있는 일반 전자석입니다. 일부 모델에는 유압식 감속 시스템이 있을 수 있습니다. 또 다른 유형의 방출, 즉 열 방출이 있습니다. 이 요소는 증가된 전압 레벨의 영향으로 변형되어 종료 프로세스를 시작하는 작은 금속판입니다.
반도체 요소는 측정 센서, 자석 및 릴레이 장치입니다. 자석은 전체 시스템에 영향을 미치며 측정 센서는 교류용 변압기 또는 직류용 증폭기로 구성됩니다.
대부분의 보호 장치 모델에는 전류 증가로부터 보호하기 위한 열전대와 단락을 방지하기 위한 자기 코일을 기반으로 작동하는 결합 릴리스가 장착되어 있습니다.
보호 구조에는 기계 내부 또는 외부에 여러 구성 요소가 있습니다. 여기에는 모든 종류의 릴리스 및 접점, 원격 제어용 드라이브, 경보 장비 및 자동 종료 센서가 포함됩니다.
작동 모드
정상 작동 중에 스위치는 정상 수준에 해당하는 강도로 전류를 전달합니다. 장치를 작동하는 데 사용되는 전기는 상단 단자에 공급됩니다. 결과적으로 이 단자는 정적 접점과 상호 작용하여 전류를 동적 접점, 금속 도체 및 솔레노이드 코일에 직접 전달합니다.
이 코일에 들어가면 열 방출 장치를 통해 전기가 흐르기 시작하고 보호 장비 하단에 있는 단자로 들어갑니다. 전압이 크게 상승하거나 단락 위험이 높아지는 경우 회로 차단기가 자동으로 네트워크를 중지합니다.
회로 과부하가 발생하면 요소는 다른 원리로 작동합니다. 이 현상은 특정 영역에서 전류 강도가 크게 증가하여 허용되는 값을 여러 번 초과하는 것으로 나타납니다. 열 릴리스와 접촉하면 이 전류가 변형되기 시작하여 기계를 끄라는 신호가 됩니다.
이러한 유형의 보호는 플레이트 변형 과정에 시간이 걸리고 충분한 가열이 필요하기 때문에 즉시 작동할 수 없습니다. 차단 속도는 보호 구역의 과전류에 따라 결정되며 몇 초에서 한 시간 정도 소요됩니다. 이러한 지연으로 인해 최소 및 짧은 서지로 인한 기계의 불필요한 종료가 실질적으로 제거됩니다. 대부분의 경우 이러한 서지는 돌입 전류가 높은 전기 제품을 시작할 때 발생합니다.
열 요소가 작동하기 시작하는 표시기는 특수 부품에 의해 규제되고 요소 생산 중에 조정됩니다. 최적의 옵션은 일반 수치보다 1.1~1.5배 높은 값입니다.
또한 온도가 높은 건물에서는 회로 차단기가 오작동할 수 있다는 사실도 고려해야 합니다. 이러한 조건에서는 금속판이 훨씬 더 빨리 변형될 수 있기 때문입니다. 추운 환경에서는 모든 것이 반대 순서로 발생합니다. 스위치가 전기 서지에 반응하는 데 너무 오랜 시간이 걸립니다.
단락 응답
최신 스위치는 전력 서지 및 과부하뿐만 아니라 잦은 단락으로부터 네트워크를 보호할 수 있습니다. 알려진 바와 같이, 이러한 사고는 배선 절연체를 녹이는 과정이 시작되는 온도까지 전류 강도를 증가시킵니다. 그러나 그러한 사고는 위험한 결과를 수반하고 화재 상황으로 이어질 수 있습니다. 단락이 발생하는 것을 방지하려면 제때에 전기를 꺼야 합니다. 이러한 목적으로 스위치가 사용됩니다.
이 장치는 솔레노이드 코일과 작은 스프링으로 고정된 코어로 구성됩니다. 예상치 못한 전압 서지가 발생하면 자기 유도가 증가하기 시작합니다. 이와 관련하여 접점이 즉시 열리고 보호 영역으로의 전류 공급이 중단됩니다. 전자기 부분은 몇 밀리초 안에 켜지고 절연체의 발화를 방지합니다.
접점이 분리되면 최대 3,000도의 온도로 접점 사이에 아크가 형성됩니다. 당연히 가전 제품은 이러한 온도 체계의 영향을 견딜 수 없으므로 회로 차단기에는 금속판 상자와 유사한 아크 소화 요소가 추가로 장착되어 있습니다.
전기 장비의 시동이 단락으로 인해 발생한 경우 고장 원인을 제거하지 않으면 전기를 복구할 수 없습니다. 가전 제품이 손상되면 문제가 발생하는 경우가 많으므로 모든 것을 제자리로 되돌리려면 고장난 장치를 네트워크에서 분리한 다음 스위치를 다시 시작하면 충분합니다. 이 작업이 성공적으로 완료되면 시스템이 다시 작동해야 합니다. 그리고 이것이 일어나지 않으면 전문가에게 도움을 요청하고 고장의 원래 원인을 확인해야 합니다.
보호 요소가 자주 종료되는 문제에 직면했을 때 정격 전류가 더 높은 새 장치를 구입하기 위해 서두를 필요가 없습니다. 문제는 사라지지 않습니다. 결국 스위치를 설치하는 단계에서 전선의 단면적을 고려하므로 배선에 지나치게 높은 전류가 나타나지 않습니다.
고장의 원인과 추가 조치를 확인하려면 전문가에게 전화해야하지만 모든 작업을 직접 시도하지 마십시오. 대부분의 경우 독립적인 행동은 좋은 결과를 가져오지 못하며 때로는 비참한 결과를 초래하기도 합니다.
불행히도 화재 상황은 너무 자주 발생하며, 전기 제품 및 전기 전반의 취급에 대한 기본 규칙을 따르지 않는 소비자의 부주의로 인해 발생하는 경우가 많습니다. 그러나 나중에 일어난 일을 몹시 후회하는 것보다 화재의 결과를 예방하는 것이 훨씬 더 현명합니다.
그리고 최근에는 교체 가능한 인서트와 플러그가 있는 클래식 도자기 퓨즈로 단락 및 과부하에 대한 보호 기능을 제공했다면 오늘날 이는 자동화 장비의 도움으로 해결됩니다. 이러한 요소를 선택할 때는 해당 요소의 기술적 특성과 특정 회로와의 호환성을 미리 숙지해야 합니다. 고품질 회로 차단기는 가전 제품의 손상을 방지하고 주택을 화재 위험으로부터 보호할 수 있습니다.