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Come funzionano le caratteristiche della corrente temporale degli interruttori e dei fusibili
La corrente elettrica ha una caratteristica distintiva: è in grado di fluire solo in un circuito chiuso. Se questa catena viene spezzata, la sua azione cessa immediatamente. Questa proprietà è incorporata nel funzionamento della protezione da sovracorrente basata sull'uso di fusibili e interruttori automatici.
Sono selezionati in modo tale da resistere a lungo al valore nominale della corrente che li attraversa. Ciò garantisce l'affidabilità dell'alimentazione elettrica ai consumatori. Allo stesso tempo, i fusibili e gli interruttori hanno funzioni di protezione: in condizioni di emergenza in un circuito controllato, interrompono la corrente pericolosa che li attraversa.
Allo stesso tempo, nel complesso vengono presi in considerazione due fattori:
1. l'entità della corrente di carico che scorre;
2. La durata della sua esposizione.
Il fusibile si spegne dal calore creato dalla corrente che lo attraversa.
L'interruttore tiene conto anche del surriscaldamento della temperatura del circuito e apre i suoi contatti di potenza a causa del funzionamento del rilascio termico. Allo stesso tempo, c'è un altro dispositivo nella sua composizione: un rilascio elettromagnetico, che risponde all'energia elettromagnetica in eccesso che si verifica anche in modalità pulsata.
Maggiori dettagli sul dispositivo, il principio di funzionamento e le caratteristiche di funzionamento degli interruttori automatici e dei fusibili sono descritti qui:
Fusibile o interruttore automatico: qual è il migliore?
Fusibili automatici filettati tipo PAR
Selezione degli interruttori automatici mediante parametri di base
Il funzionamento di tutti questi dispositivi è giudicato da alcune caratteristiche tecniche, che di solito sono chiamate corrente temporale perché determinano accuratamente il tempo di risposta delle protezioni, data la sua dipendenza dalla frequenza di superamento della corrente di emergenza relativa allo stato nominale.
Caratteristiche tempo-corrente (VTX) espresso in grafici in coordinate cartesiane. L'asse delle ordinate è il tempo misurato in secondi e l'ascissa è il rapporto tra la corrente di flusso della modalità di emergenza I e il valore nominale In del dispositivo di commutazione.
Perché viene creata la caratteristica protettiva del fusibile?
Per il corretto funzionamento del fusibile all'interno del circuito elettrico, è necessario prendere in considerazione:
-
capacità tecniche;
-
condizioni di ispezione;
-
appuntamento.
I principali parametri delle caratteristiche protettive del fusibile
Il grafico di scatto del fusibile per varie correnti è espresso da una linea curva che divide lo spazio di lavoro delle coordinate in due parti:
1. l'area di lavoro in cui il fusibile rimane intatto e garantisce in modo affidabile il flusso di corrente nel circuito protetto;
2. la zona del flusso di correnti dell'arresto limite, in cui si interrompe il circuito.
La prima parte del grafico è mostrata in verde chiaro, mentre la seconda è evidenziata in beige.
La caratteristica protettiva del fusibile-link si trova al confine di queste due zone. Nello spazio delle correnti di lavoro, la miccia rimane intatta e quando i loro valori aumentano al di sopra dello stato critico, si brucia.
L'attuale zona limite è pericolosa per l'apparecchiatura e deve essere spenta il più rapidamente possibile.
La caratteristica protettiva del fusibile-collegamento esprime il periodo di tempo che intercorre tra l'inizio dell'operazione di emergenza e il momento del suo arresto, presentato in base all'eccesso di corrente pericolosa rispetto al valore nominale del fusibile.
Il fusibile-link è caratterizzato da tre tipi di correnti:
1. valutato, che può resistere a tempo quasi illimitato;
2. test minimo, in base al quale può funzionare per più di un'ora;
3. Il test massimo, che provoca il suo esaurimento in meno di un'ora.
L'inserto del fusibile protegge il circuito ad esso collegato da due tipi di condizioni di emergenza:
1. sovraccarichi con carichi maggiori che si spengono con un ritardo;
2. cortocircuiti: cortocircuito che richiede l'eliminazione più rapida possibile.
Tutte queste modalità e tipi di correnti sono presi in considerazione quando si sceglie un fusibile e un fusibile. Per questo, vengono sviluppate relazioni matematiche, trasformate da grafici e tabelle in una forma conveniente.
Come creare una caratteristica di miccia protettiva
Il fusibile-link è in grado di attivare la protezione una sola volta. Successivamente, si esaurisce. Pertanto, la sua caratterizzazione può essere creata solo indirettamente.
Per fare ciò, l'impianto seleziona casualmente un certo numero di campioni da ciascun lotto di prodotti finiti. Sono utilizzati per ulteriori test elettrici sotto varie correnti. Secondo i loro risultati, vengono compilate tabelle e grafici che consentono di giudicare la qualità della serie di micce rilasciata.
Assegnazione della caratteristica di protezione del fusibile
Il collegamento dei fusibili viene valutato da parametri elettrici per risolvere un compito puramente pratico: garantire la sua scelta corretta in termini di proprietà di lavoro e di protezione.
Per fare ciò, prendere in considerazione:
-
il valore della tensione operativa del circuito in cui deve funzionare il fusibile;
-
limitare la corrente di interruzione sull'inserto fusibile, in grado di romperlo (scollegare);
-
valore della corrente nominale del fusibile, tenendo conto dei coefficienti del suo carico e del distacco dai sovraccarichi.
Senza utilizzare le caratteristiche protettive del fusibile-collegamento, è impossibile scegliere il fusibile per il suo funzionamento affidabile nel circuito elettrico.
Come funziona la caratteristica del tempo corrente di un interruttore?
La scelta delle caratteristiche della corrente temporale è influenzata da:
-
caratteristiche di progettazione delle protezioni integrate;
-
configurazione del programma selezionato.
L'influenza del design della protezione della macchina sulla forma delle sue caratteristiche di risposta
Le proprietà protettive nell'interruttore automatico sono due dispositivi integrati che funzionano secondo i principi dei relè ad azione diretta. Scollegano i contatti di potenza della macchina quando i valori nominali vengono superati secondo i criteri di restrizione:
1. carico termico;
2. esposizione elettromagnetica.
La piastra bimetallica del rilascio termico rileva il riscaldamento dei fili degli avvolgimenti. Quando viene superato, si piega, rimuovendo il gruppo frizione dalla ritenzione.
Sotto l'azione della forza di tensione della molla, il bilanciere mobile rilasciato dalla tenuta viene ruotato e i suoi contatti di potenza interrompono il circuito di potenza.
In un rilascio elettromagnetico, la disconnessione dei contatti di potenza si verifica a causa della fuoriuscita della leva di tenuta della molla dall'impatto dello spintore, che si verifica sotto l'influenza della corrente di emergenza.
A differenza di un fusibile con un fusibile bruciato, entrambi questi dispositivi sono progettati per un uso riutilizzabile. Consentono di ripristinare rapidamente le interruzioni del circuito dopo aver prevenuto situazioni anomale.
Il funzionamento del rilascio termico e dell'interruzione elettromagnetica è incluso nell'algoritmo di intervento dell'interruttore e viene preso in considerazione in modo completo quando interviene durante la caratteristica corrente-corrente.
Vedi anche:Come assicurarsi quando si acquista una macchina in un negozio che funzioni
Poiché la temperatura ambiente e la piastra bimetallica influiscono sulla velocità degli schermi, tutte le misurazioni vengono generalmente eseguite a +30 gradi Celsius.
La curva della corrente temporale per un interruttore automatico è una linea complessa evidenziata dalle lettere ABC.La sezione superiore AB corrisponde al funzionamento del rilascio termico e la sua parte inferiore al taglio elettromagnetico.
I principali parametri del grafico della caratteristica tempo-corrente
Effetti di temperatura
Contrariamente alle caratteristiche protettive dell'inserto del fusibile per l'interruttore, il grafico VTX è rappresentato da due linee:
1. in alto, tenendo conto del funzionamento della protezione direttamente dallo stato freddo +30oh C;
2. inferiore, creato dopo ripetute accensioni, quando il design della macchina non ha avuto il tempo di raffreddarsi.
Viene evidenziata l'area tra questi due grafici estremi. Quando si aziona un interruttore automatico, è necessario tenere presente che può essere posizionato da qualche parte all'interno dell'area indicata. In questo caso, il tempo di spegnimento delle correnti di emergenza è leggermente ridotto nello stato riscaldato e aumenta nel freddo. Per questo motivo, viene creato uno spread nei parametri di risposta.
La temperatura degli elementi strutturali può avere un impatto significativo sul tempo di risposta della macchina. Ciò diventa particolarmente rilevante quando si eseguono controlli elettrici che richiedono diverse misurazioni. Per le loro ripetizioni, è necessario fornire tempo per il raffreddamento delle protezioni a +30 gradi.
Divisione di BTX in zone
Gli interruttori automatici separano rigorosamente i fusi orari -
caratteristiche attuali per evidenziare le aree operative: all'interno della prima, dovrebbe essere garantito un flusso affidabile di correnti operative e nella seconda, le modalità di emergenza dovrebbero essere disattivate.
Linea di correnti condizionali non di intervento
Per indicare la prima regione sull'ascissa del grafico, viene selezionato 1.13 I / I nom. Si chiama punto di non disimpegno condizionale. Al di sotto di queste correnti, l'interruttore non deve scattare.
Quando viene raggiunto, gli interruttori automatici con un valore di corrente nominale fino a 63 ampere devono essere spenti dopo 1 ora e con valori nominali elevati - dopo due.
La posizione del punto di scatto condizionato è indicata sul grafico BTX senza errori.
Intervento condizionato di linea
Un punto sull'asse dell'ascissa con un valore di 1,45 I / I nom è il secondo valore limite della zona di correnti di intervento condizionato e di non intervento dei contatti di potenza.
Il punto 1.45 I / I nom caratterizza le correnti di intervento condizionato, inoltre è indicato su tutti i grafici del VTX. Quando il carico collegato alla macchina raggiunge questo valore, deve disconnettersi in un attimo:
-
meno di 1 ora se il suo valore nominale è fino a 63 ampere;
-
non più di due ore quando la corrente nominale supera questo valore di 63 ampere.
Il grafico sopra mostra che l'interruttore selezionato ha il tempo di disattivare la modalità di emergenza dallo stato freddo per 1 ora e, quando viene riscaldato, può diminuire fino a 40 secondi.
Applicazione pratica dei parametri VTX
Un'analisi dell'uso della caratteristica tempo-corrente degli interruttori automatici per le correnti dei contatti di potenza ad intervento condizionato consente di tenere conto della durata dei sovraccarichi nel circuito elettrico collegato. Questo è importante perché possono danneggiare l'apparecchiatura.
Ad esempio, quando si sceglie una macchina con un valore nominale di 16 ampere e quando è fredda, la corrente di intervento condizionale di 1,45 ∙ 16 = 23,2 ampere agirà sul cablaggio collegato per un'ora. Questa volta è sufficiente per surriscaldare l'isolamento dei fili di rame con una sezione trasversale di 1,5 mm quadrati e disabilitarlo, creare le condizioni per un incendio. E i casi di protezione di tali conduttori, e alluminio 2,5 mm quadrati, con tali macchine automatiche si trovano ancora spesso in pratica.
Per escludere tali situazioni, si consiglia di analizzare attentamente le caratteristiche tempo-corrente degli interruttori in relazione al carico ad essi collegato. Per facilitare la loro selezione, è stata creata una tabella di corrispondenza per le correnti nominali e le aree trasversali dei conduttori di rame di cavi e fili.
I produttori di interruttori automatici verificano che tutti i loro prodotti siano conformi agli standard accettati. I requisiti di base per le macchine sono stabiliti in GOST R 50345—2010. Tuttavia, in alcune aree, le caratteristiche della corrente temporale di ciascuna pianta possono variare leggermente. Questa funzionalità deve essere considerata quando si sceglie un modello particolare e i relativi controlli.
Tipi di caratteristiche tempo-corrente degli interruttori automatici
Gli interruttori automatici possono essere creati per vari scopi in condizioni operative. Secondo questi indicatori, i loro grafici VTX hanno limiti di risposta nel tempo diversi. Ciò consente loro di ricostruire sulla selettività, per evitare falsi arresti delle apparecchiature.
Gli interruttori automatici sono disponibili per uso domestico o industriale.
Le macchine domestiche sono classificate in tre gruppi B, C e D:
1. La classe B è progettata per proteggere le lunghe file e i sistemi di illuminazione. La molteplicità delle correnti per il suo funzionamento è compresa tra 3 ÷ 5 In;
2. La classe C protegge i gruppi di uscita o le apparecchiature che generano correnti di spunto moderate. La molteplicità delle correnti 5 ÷ 10 In;
3. La classe D è utilizzata per proteggere i consumatori con correnti di punta elevate, ad esempio trasformatori o macchine con potenti motori elettrici asincroni. Molteplicità di correnti 10 ÷ 20 Inom.
Gli interruttori di tipo B sono più sensibili. Hanno deciso di proteggere i consumatori finali all'interno di appartamenti e case. E come automa introduttivo, è meglio installare quelli che appartengono al tipo C.
La qualità delle condizioni del cablaggio e il valore della resistenza del circuito fase zero possono influire sulla scelta dell'interruttore. Il vecchio isolamento con un alto contenuto di correnti di dispersione e prestazioni del circuito sovrastimate può peggiorare le condizioni operative di una macchina di tipo C o causarne il guasto. In tali situazioni, viene utilizzata la classe B.
Le macchine industriali sono classificate in tre gruppi:
1. classe L - più di 8 In;
2. classe Z - più di 4 Inom;
3. classe K - più di 12 Inom.
Tra i produttori in Europa ci sono modelli di macchine con classe A, che ha un limite di molteplicità attuale di 2 ÷ 3 Inom.
Tutte queste caratteristiche devono essere prese in considerazione nella scelta del design dell'interruttore e dei relativi controlli. Gli automi contrassegnati con la stessa valutazione, a seconda del tipo di caratteristica tempo-corrente, hanno tempi di risposta diversi.
Maggiori informazioni su questo argomento: Principali parametri degli interruttori automatici
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