Основи вимикача пристрою PDF
Короткий опис
1 Основи вимикача пристрою Основні знання захисту від перевантаження та короткого замикання 2 Пристрої правильно.
Опис
Базові знання захисту від перевантаження та короткого замикання
Простій машин і збої в роботі виробництва завжди пов'язані з величезними витратами для компаній, які встановили високий рівень можливостей постачання та дотримання термінів. Коли виробничі лінії, системи та машини виходять з ладу, часто причиною є струми несправностей у вигляді коротких замикань та перевантажень. Щоб уникнути цих витрат, має сенс використовувати вимикачі пристроїв. Якщо виникає перевантаження або коротке замикання, автоматичний вимикач пристрою вимикає відповідний струм окремо. Таким чином, він захищає споживача від пошкодження або навіть знищення. Інші частини системи залишаються в роботі через селективне відключення. Це забезпечує високу доступність системи.
Правильний захист ланцюга Визначення термінів Стандарти Характеристичні властивості
Вимикачі пристрою - технологія та технологія 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6
Вимикачі електронних пристроїв Вимикачі термомагнітних пристроїв Вимикачі теплових пристроїв Вплив довжини кабелю на поведінку відключення Технологія підключення Електроживлення
Використання вимикачів пристрою
Основні цільові галузі Програми Основні характеристики Лінійні розрахунки Пристрій автоматичних вимикачів Конфігуратор плати Матриця планування проекту
Ця брошура про вимикачі пристроїв розділена на три основні глави і призначена для надання базових знань з цієї теми. Перша частина пояснює причини та наслідки струмів несправності, а також визначає стандарти та терміни.
У другому розділі основна увага приділяється технологіям. Пояснено технологію вимикачів пристрою, а також вплив довжини кабелю та джерел живлення під час монтажу.
Заключна частина включає приклади застосування, можливе використання та інструменти для вибору правильного вимикача пристрою.
Планується і будується нове виробниче приміщення. Встановлені нові схеми. Завод введений в експлуатацію. Раптом виникає коротке замикання, виробництво зупиняється, а деякі частини системи сильно пошкоджені! Цього не мало б статися, якби при плануванні системи був забезпечений ефективний захист пристрою. Вимикачі пристрою, які вибірково відключають навантаження, забезпечують високу доступність системи.
Вагомі причини використання вимикачів пристрою • • • • • •
висока доступність системи висока відмова безпека селективний захист стабільна можливість доставки різноманітні можливості застосування надійний захист підключених споживачів
Мало місця - багато безпеки Завдяки своїй тонкій конструкції вимикачі пристроїв можна знайти майже в кожному шафі керування
Завдання цього автоматичного вимикача. Вони вимикаються лише в разі короткого замикання кінцевого пристрою, щоб захистити лінію електропередач від перевантаження. Вони мають високу комутаційну здатність від 6 кА вгору. Клемні пристрої захищаються безпосередньо та вибірково за допомогою відповідного вимикача пристрою. Вимикач пристрою не тільки захищає кабель, але в першу чергу термінальний пристрій, що підлягає захисту в разі перевантаження та короткого замикання. Якщо встановлена нова схема, слід звернути увагу на відповідний захист передбачуваного кінцевого пристрою. При монтажі необхідно враховувати довжину кабелів та перерізи кабелів. Лінії повинні бути розраховані на очікуваний робочий струм, а також на можливе перевантаження та струм короткого замикання. У контексті розподіленого захисту системних ділянок повинна дотримуватися вибірковість між окремими захисними пристроями. Це забезпечує високу доступність системи, оскільки виключена лише несправна схема. На всі інші схеми та кінцеві пристрої це не впливає. Зони рослин, які не постраждали, можуть продовжувати працювати, доки це дозволить загальний процес. Також слід враховувати екологічні умови установки. До
Наприклад, шафа управління не повинна бути переобладнана, щоб не перевантажувати джерело живлення. Крім того, слід забезпечити достатнє надходження та охолодження повітря. Таким чином можна уникнути помилкового спрацьовування в результаті перегріву та пов'язаних з ним простоїв. Встановлення автоматичних вимикачів пристроїв збільшує доступність технічних систем і машин. Можливість вибіркового підключення споживачів означає, що кожен контур контролюється індивідуально, а у разі виникнення струмів несправності лише дефектний контур та відповідний споживач вимикаються індивідуально. Вимикачі пристрою повинні бути встановлені в шафі керування в межах легкої досяжності, щоб їх можна було швидко і легко ввімкнути після спрацьовування.
Професійна установка для безпроблемної роботи та простоти обслуговування
Номінальний струм, номінальна напруга Струм або значення напруги автоматичного вимикача пристрою, вказані виробником для певного робочого стану. Ці значення стосуються експлуатаційних та експлуатаційних характеристик.
Сигнальний контакт перемикання з трьома з'єднаннями, який пропонує функції NC та NO.
Струм перевантаження по струму, який перевищує номінальний струм.
Зазор Найменша відстань між двома струмопровідними частинами.
Струм перевантаження Надток, що виникає в електрично неушкодженому контурі.
Цикли перемикання Послідовність спрацьовувань з одного положення в інше і назад.
Струм короткого замикання ...... виникає внаслідок несправного з'єднання з низьким опором між двома точками, які зазвичай мають різний потенціал.
MTBF Середній час між відмовами - очікуване значення робочого часу між двома послідовними відмовами.
Тимчасова діелектрична міцність Найвище значення тимчасової напруги, яка не спричиняє пошкодження ізоляції за певних умов.
Без відключення Вимикач пристрою спрацьовує, не змінюючи положення перемикача важеля перемикання.
Головний контакт Контакт в головному ланцюзі, який повинен подавати струм в замкнутому положенні. Контакт допоміжного контакту в допоміжному контурі, який працює механічно. Він служить віддаленим сигнальним контактом. Зазвичай розімкнути безпотенційний допоміжний контакт. Замикається, коли замикається основний контакт. NC-контакт Безпотенційний допоміжний контакт. Відкрити, коли основний контакт замкнутий.
Відстань повзучості Найменша відстань уздовж поверхні ізоляційного матеріалу між двома струмопровідними частинами.
1.3 Стандарти Вимикачі пристроїв підпадають під дію EN 60934. Цей стандарт застосовується до механічних комутаційних пристроїв (автоматичних вимикачів), призначених для захисту ланцюгів в електрообладнанні. Стандарт зазначає, що автоматичні вимикачі пристрою мають вищу номінальну комутаційну здатність, ніж необхідна для умов перевантаження. Крім того, у співпраці із зазначеним пристроєм короткого замикання вони мають умовний номінальний струм короткого замикання. Цей стандарт також застосовується до комутаційних пристроїв для захисту електрообладнання в разі зниження та/або перенапруги
ції. Він може бути використаний для змінної напруги до 440 В та/або для постійної напруги до 250 В з номінальним струмом до 125 А та номінальною розривною здатністю струму короткого замикання до 3000 А. Цей стандарт містить усі вимоги, необхідні для забезпечення відповідності робочим параметрам, необхідним для цих пристроїв типовий тест.
1.4 Характерні властивості Характерні властивості вимикача пристрою називаються з використанням наступних термінів: Кількість полюсів Вимикачі пристрою доступні з різною кількістю полюсів. Вони вказують, скільки електрично відокремлених каналів струму можна підключити до вимикача пристрою. Тип монтажу Тип варіанту встановлення автоматичних вимикачів, таких як конструкція, установка або тип розподільника. Тип підключення Варіанти підключення вимикача пристрою до розетки, наприклад, підключенням, включенням або вкручуванням.
Тип спрацьовування Як або як спрацьовує або скидається вимикач пристрою. Автоматично або вручну за допомогою важеля, призначеного для регулярних або нерегулярних операцій перемикання. Номінальні значення Різні відповідні значення струму та напруги, такі як номінальна напруга, номінальна робоча напруга, номінальний струм або номінальна частота. Робочі характеристики Характеристичні криві, що описують поведінку вимикача пристрою за певних значень струму та напруги.
Вимикачі пристрою - технологія та технологія
Вимикачі пристрою є важливим заходом для високого рівня доступності системи. У разі перевантаження або короткого замикання вони вибірково вимикають несправний ланцюг. Усі інші частини системи продовжують функціонувати. Існують різні технології пристрою вимикачів. Розрізняють вимикачі електронні, термомагнітні та теплові. Різниця полягає в їх техніці звільнення та поведінці звільнення. Вимикачі пристрою використовуються цілеспрямовано залежно від області застосування та області завдань. Характерні криві роблять чіткими характеристики відключення різних вимикачів пристрою.
Вимикачі пристрою для будь-якої програми
Правильний автоматичний вимикач пристрою для кожного автоматичного вимикача залишкового струму:
• Перевантаження • Коротке замикання • Довгі кабельні траси через характеристику спрацьовування SFB
• Перевантаження • Коротке замикання • Довгі кабельні траси через активне обмеження струму
2.1 Вимикачі електронних пристроїв
Характеристики спрацьовування Вимикачі електронних пристроїв спрацьовують у разі короткого замикання через кілька мілісекунд. Струм обмежений в 1,25 рази. Навіть якщо опір лінії високий, автоматичні вимикачі відключають ланцюг за дуже короткий час.
Перемикач увімкнення/вимкнення (скидання) Відображення стану Переключено через обмеження струму Вимкнено
Плата з датчиком струму несправності
Вимикачі електронних пристроїв мають активне обмеження струму. Це означає, що можливо майже повне планування джерела живлення постійного струму. Крім того, активне обмеження струму забезпечує довші кабельні траси між джерелом живлення та споживачем. У разі короткого замикання ці автоматичні вимикачі вимикаються протягом приблизно 100 до 800 мілісекунд. Це запобігає руйнуванню вихідної напруги на імпульсному блоці живлення. За допомогою вбудованого датчика струм вимірюється безперервно і вимикається протягом декількох мілісекунд у разі струму перевантаження або короткого замикання.
2.2 Вимикач термомагнітного пристрою Термомагнітний вимикач оснащений двома спусковими механізмами. Теплова частина механізму у вигляді біметалу реагує на очікувані перевантаження з затримкою в часі. Магнітний вивільнювач, який запускає плунжер або шарнірну арматуру через магнітну котушку і тим самим відключає струм, реагує протягом мілісекунд на великі струми перевантаження та короткого замикання.
Біметалевий нагрівальний елемент занурення/навісна арматура
тепловідвід відключений від електромережі. Якщо є дуже високий струм перевантаження або навіть коротке замикання, магнітне вивільнення перериває струм за кілька мілісекунд
коло. Залежно від сфери застосування, навантаження та потреби в захисті повинні бути обрані захисні пристрої з найбільш підходящою характеристикою.
Характеристики спрацьовування У випадку автоматичних вимикачів термомагнітного пристрою час спрацювання залежить від типу перевантаження. У разі перевантаження споживач затримується на
2.3 Вимикачі теплових пристроїв Вимикачі теплових пристроїв спрацьовують, коли нагрівається нагрівальний елемент, через який протікає струм. Ці нагрівальні елементи виготовлені з теплового біметалу, виготовленого зі сталі та цинку, який при нагріванні розширюється та деформується. Цей метал або використовується у вигляді стрічки із засувкою та окремим підпружиненим контактним механізмом, або він являє собою дисковий диск із закріпленим безпосередньо контактом. Завдяки конструкції із засувним диском вимикачі пристроїв мають дещо більш спритну характеристичну криву, ніж ті, що мають біметалеві смуги. Вимикачі теплового пристрою можна вмикати та вимикати за допомогою кнопки або знову вмикати після спрацьовування. Вони є простою та недорогою альтернативою для додатків, які не обов'язково вимагають швидкого запуску.
Вимикач увімкнення/вимкнення Підпружинений контактний механізм
Біметалевий нагрівальний елемент (стопорний диск)
закритий споживач відключений від електромережі.
Швидше перевантажуйте. Захисна функція через біметаль реагує на певну температуру відключення. Якщо струм перевантаження відносно невеликий, це займе більше часу до
Характеристики відключення Час спрацьовування автоматичних вимикачів теплового пристрою змінюється залежно від прикладеного струму перевантаження. Як видно з характерних кривих, автоматичний вимикач спрацьовує зі збільшенням
2.4 Вплив довжини кабелю на поведінку відключення Максимальна корисна довжина кабелю між джерелом живлення та кінцевим пристроєм визначається різними критеріями: • Максимальний струм джерела живлення • Внутрішній опір вимикача • Опір кабелю Чим довший кабель і чим менший його переріз, тим він більший Опір лінії. З цієї причини під час монтажу слід вибрати найкоротший кабельний шлях. Опір лінії протидіє струму короткого замикання. При джерелах напруги низької потужності струм короткого замикання може бути обмежений опором лінії таким чином, що захисний пристрій в кінці лінії більше не сприймає цей струм як струм короткого замикання. У випадку мініатюрних вимикачів із характеристиками С верхня межа спрацьовування значно перевищує номінальний струм. Тому воно може бути особливим
На опір спрацьовуванню автоматичного вимикача пристрою впливає довжина та переріз кабелю.
Ці захисні пристрої призводять до затримки відключення у разі короткого замикання. Оптимізовані характеристики спрацьовування вимикачів з характеристиками SFB та електронних вимикачів з обмеженням активного струму. Ці захисні пристрої виявляють, коли номінальний струм перевищується набагато раніше
як струм короткого замикання. Це дозволяє уникнути небезпечних перевантажень відповідного обладнання та одночасно служить профілактичним захистом від пожежі.
Основний елемент Необов’язково з нажимним з'єднанням або технологією гвинтового з'єднання
Перемички для розподілу потенціалів підряд
2.5 Технології підключення Підключення провідників до основного елементу вимикачів пристрою за допомогою вставної технології нескладне та зручне. Просто вставте жорсткий провідник або провідник із наконечником у вал провідника, злегка натисніть і контактна пружина відкриється автоматично. Завдяки своїй пружинній силі він забезпечує необхідний контактний тиск проти струму струму. Провідники від 0,12 мм² до 6 мм² можна легко підключити за допомогою Push-in. В якості альтернативи існує основний елемент для вимикачів пристрою з технологією гвинтового з'єднання. За допомогою перемичок можна здійснити швидкий та індивідуальний розподіл потенціалу за допомогою послідовного встановлення автоматичних вимикачів пристрою. Подачу можна завантажити на 41 ампер через подвійний міст.
Телекомунікаційні з'єднання також можна легко з'єднати між собою таким чином.
2.6 Постачання електроенергії Вимоги до джерела живлення з резервами для майбутніх розширень повинні бути визначені ще на етапі планування. Тому що вимоги до джерела живлення постійно зростають. Компактність для економії місця при одночасному збільшенні продуктивності є важливими атрибутами джерел живлення 24 В постійного струму в промислових цілях. Блоки живлення повинні відповідати вимогам до потужності кінцевих пристроїв, що підключаються. Крім того, слід запланувати не більше 80% номінального струму. Це гарантує, що у разі несправності може подаватися струм короткого замикання, який спрацьовує на вимикачі. Якщо вибраний блок живлення занадто малий або значення підключення занадто велике, він не може подати необхідний струм. Існує низька напруга, що означає, що цілі частини системи виходять з ладу, а виробничий процес переривається.
Деякі джерела живлення мають технологію вибіркового запобіжника або коротше SFB. Ці джерела живлення можуть подавати в 6 разів номінальний струм протягом декількох мілісекунд і таким чином гарантувати надійне спрацьовування автоматичних вимикачів пристрою. Разом з автоматичними вимикачами термомагнітних пристроїв вони утворюють надійний блок, який гарантує максимальну доступність системи.
Блок живлення за допомогою технології SFB забезпечує швидке та безпечне спрацьовування автоматичних вимикачів пристрою у разі несправності
Використання вимикачів пристрою
Вимикачі пристроїв використовуються у виробничих системах та складальних машинах для вибіркового захисту широкого спектру навантажень від перевантаження та короткого замикання. Для того, щоб належним чином захистити систему від перенапруг, має бути чітко визначено, які частини системи слід захистити яким автоматичним вимикачем. Не кожен автоматичний вимикач підходить для будь-якого застосування. Для того, щоб вибрати правильний автоматичний вимикач пристрою для застосування, слід враховувати номінальний струм і, якщо потрібно, пусковий струм споживача.
Приклади застосування Термомагнітні вимикачі • Програмовані логічні контролери • Клапани • Двигуни • Перетворювачі частоти Електронні вимикачі • Реле • Програмовані контролери • Двигуни Теплові вимикачі • Двигуни • Нагрівальні елементи • Вентилятори • Пристрої з великим пусковим струмом
3.1 Основні цільові галузі Вимикачі термомагнітних пристроїв використовуються в галузі інформаційних та комунікаційних технологій, а також у технологічній технології. Завдяки різним характеристикам відключення автоматичні вимикачі можна використовувати різними способами. Перезапуск і негайне віддалене повідомлення про робочий стан забезпечують високу доступність. Вимикачі електронних пристроїв використовуються не тільки в технології зв'язку, але і особливо в технологіях автоматизації. Через обмеження активного струму вихідна напруга на імпульсному джерелі живлення залишається, а всі інші ланцюги залишаються в роботі. Вимикачі теплових пристроїв забезпечують оптимальний захист від індуктивних навантажень в системах розподілу електроенергії, в шафах управління та в будівництві заводу. Крім того, вони нечутливі до високих пускових струмів, таких як ті, що утворюються при запуску двигуна або трансформатора.
Основні галузі застосування автоматичних вимикачів пристрою:
3.2 Застосування Вимикачі електронних пристроїв ідеально підходять для захисту реле, програмованих елементів управління, двигунів, датчиків/виконавчих механізмів та клапанів, наприклад.