Interruptores: propósito, tipos, dispositivo, principio de funcionamiento.
Los interruptores de cuchilla son los dispositivos de control manual más simples que se utilizan en circuitos de corriente alterna con voltajes de hasta 660 V y corriente continua con voltajes de hasta 440 V.
Los interruptores de cuchilla y los interruptores para corrientes de 100 a 1000 A se utilizan en la aparamenta de instalaciones eléctricas y se utilizan para el cierre y la apertura no automáticos de circuitos eléctricos.
Además de los interruptores, los dispositivos de conmutación manual incluyen paquetes interruptores e interruptores, llaves universales, controladores. Estos dispositivos se usan para encender y apagar, y los interruptores se usan para conmutar circuitos eléctricos de CA y CC a carga nominal.
Capacidad de carga
Todos los interruptores e interruptores permiten un funcionamiento continuo a una temperatura ambiente no superior a 40
OS y cargue su corriente nominal de CA o CC.
Clasificación
Las llaves y los interruptores de cuchillo se clasifican de acuerdo con los siguientes criterios:
1) por el valor de la corriente nominal — 100; 200; 400; 600; 1000 A;
2) por el número de polos: unipolar, bipolar, tripolar:
3) de la presencia de contactos interrumpidos: con contactos interrumpidos, sin contactos interrumpidos.
Independientemente de la presencia de contactos de ruptura, los mismos disyuntores e interruptores son adecuados para el funcionamiento en corriente continua y alterna. Pero debido a las peores condiciones para extinguir el arco de corriente continua, los interruptores de cuchilla y los interruptores sin romper los contactos en las redes de corriente continua se usan solo como seccionadores;
4) por método de control — con control directo para instalación en la parte frontal del cuadro, con control remoto para instalación en la parte trasera del cuadro;
5) por el método de conexión de los cables: con la conexión frontal de los cables, con la conexión trasera de los cables.
Según el número de polos, los interruptores automáticos se dividen en uno, dos y tres polos, según el tipo de corriente de control que son desde el mango central y lateral, según el método de conexión, desde la parte delantera y trasera. del dispositivo
Los interruptores de llave y cuchilla se fabrican en versiones unipolares, bipolares y tripolares con accionamiento central o palanca para cableado frontal o posterior. Los interruptores con manija central sirven como seccionador, es decir, desconectan circuitos eléctricos previamente desconectados, y con manija lateral y accionamiento de palanca, desconectan circuitos bajo carga.
El principio de funcionamiento del interruptor automático.
Un interruptor (interruptor) es un dispositivo eléctrico operado manualmente diseñado para cambiar circuitos eléctricos.
Actualmente, los interruptores de cuchilla y los interruptores tipo toma más comunes para corrientes de 100 A y más se realizan de acuerdo con el principio de contacto lineal de un contacto móvil (cuchilla) con un riel de contacto fijo. El contacto lineal proporciona baja resistencia de contacto, ruptura de grandes corrientes y confiabilidad en la operación.
En la Fig. 1 muestra el principio del contacto lineal. El polo de contacto fijo 1 está en línea con la cuchilla de contacto móvil 2, que consta de dos tiras con salientes cilíndricos 3, que proporcionan contacto con el polo a lo largo de la línea. Los extremos de las tiras de cuchillas están cubiertos con un resorte plano 4.
Arroz. 1. Línea de contacto
Una vista general de un interruptor bipolar se muestra en la fig. 2.
Arroz. 2. Interruptor de doble polo
Cada polo del interruptor automático consta de un riel de contacto 1 con dos mordazas, entre las cuales hay una cuchilla de contacto 2, que gira sobre un eje 3, fijada en las mordazas inferiores 4. Las cuchillas de contacto están firmemente conectadas a una cruceta aislante 5, en el que se fija un mango aislado 6.
Procesos que ocurren cuando se abre el interruptor automático
Abrir el circuito con un interruptor provoca un cambio en la corriente, formando un campo eléctrico entre los contactos fijos y móviles. La fuerza de este campo es proporcional al voltaje de línea e inversamente proporcional a la distancia entre los contactos.
En el primer momento en que se apaga el interruptor, cuando la distancia entre los contactos es pequeña, la intensidad del campo eléctrico puede alcanzar un valor del orden de varios miles o incluso decenas de miles de voltios por centímetro, lo que naturalmente provoca la ionización de un entrehierro.
Arroz. 3. Fuerzas que actúan sobre el arco cuando se dispara el interruptor automático
Con un grado suficiente de ionización, se producirá una ruptura del espacio de aire y se forma un arco electrico… Con corriente continua, el tiempo del arco que con corriente alterna, por lo que existirá por más tiempo, ya que en este último caso, cuando la corriente pasa por un valor cero en cada medio ciclo, el arco se extingue en un periodo de tiempo muy corto.
Además, se encontró que el arco se extinguía más rápidamente cuanto mayor era la corriente de interrupción y más cortas las palas del interruptor. Físicamente, esto se explica por el hecho de que, con grandes corrientes que deben apagarse, las fuerzas de interacción entre la corriente que fluye en las partes del interruptor que llevan corriente y el campo magnético del arco aceleran su movimiento en el aire y la desionización. .
El arco experimentará la mayor fuerza de tracción cuanto más cortas sean las hojas de los cuchillos, porque en este caso aumenta la fuerza del campo magnético que actúa sobre el arco.
Cuando se desconectan corrientes de 75 A o menos, las fuerzas que actúan sobre el arco son insignificantes y, por lo tanto, la extensión del arco más rápida posible es primordial. Estas corrientes (75 A y menos) son interrumpidas por interruptores (interruptores) para 100 - 400 A, por lo tanto, estos últimos, además de las cuchillas principales, también tienen un freno (cuchillas de torsión) que proporcionan suficiente velocidad para apagar el interruptor , independientemente de la velocidad de la mano del operador, y protección de los contactos principales de la acción destructiva del arco.
Los cuchillos de torsión están hechos de un diseño liviano, ya que se cargan por un corto tiempo, solo durante el proceso de apagado. Los interruptores de cuchilla y los interruptores para corrientes de 600 A y superiores se fabrican sin cuchillas dinamométricas.
Descifrar las designaciones de los interruptores de cuchilla
Designaciones de letras de los interruptores automáticos: P - interruptor; P — interruptor; la segunda letra — P — la conexión delantera de los cables; B — con mango lateral; Ts — con conexión central. Los números indican: el primero (1, 2 y 3) es el número de polos, el segundo es la corriente nominal (1 — 100 A, 2 — 250 A, 4 — 400 A y 6 — 600 A).
Las llaves de cuchillo y de mango lateral y de palanca se fabrican con y sin rampas de arco. Las llaves de cuchillo con mango central se fabrican sin cámaras de arco con contactos parachispas. La estanqueidad de las superficies de contacto de la cuchilla y las mordazas está asegurada debido a las propiedades elásticas del material de las mordazas (para interruptores de hasta 100 A) y debido a los resortes de acero (para interruptores de más de 200 A).
Para proteger las cuchillas de la fusión del arco durante el disparo, se utilizan interruptores automáticos de alta corriente con extinción de chispas o contactos de arco. Los contactos de extinción de chispas con los que están equipados los cuchillos, cuando están apagados, se alejan de las mordazas bajo la acción de sus resortes, independientemente de la velocidad del mango y la actuación del interruptor.
Los contactos de arco de los interruptores automáticos están ubicados al aire libre o dentro de las cámaras de arco. Sirven para asegurar una extinción rápida del arco eléctrico y para evitar su transferencia a estructuras de distribución adyacentes conductoras o puestas a tierra.Los interruptores de llave tienen el mismo diseño que los interruptores y se utilizan para conmutar circuitos eléctricos.
En algunos diseños, los disyuntores se combinan con fusibles o los fusibles se usan como cuchillos. Tal diseño, que permite el desempeño de las funciones de conmutación y protección, se denomina fusible (FBB).
Para la seguridad del personal operativo, los interruptores están encerrados en una carcasa protectora de metal.
Interruptores-seccionadores BP
Los disyuntores (interruptores de cuchilla) VR32-31, VR32-35, VR32-37, VR32-39 están diseñados para encender, apagar y desconectar corriente alterna con un voltaje nominal de hasta 660 V, una frecuencia nominal de 50 y 60 Hz y una corriente continua con un voltaje nominal de hasta 440V en dispositivos de distribución de energía eléctrica.
Interruptor tripolar unidireccional con empuñadura lateral BP-32
BP-32 Disyuntor tripolar bidireccional con manija lateral
Clasificación de los interruptores-seccionadores BP:
Según el grado de protección del mango: IP00, IP32.
Por la presencia de contactos auxiliares: sin contactos auxiliares; con contactos auxiliares.
Por el tipo de mango accionamiento manual: sin mango; manija lateral; mango descentrado delantero; mango desplazado lateralmente.
Según la ubicación del plano de conexión de las abrazaderas externas de los hilos de contacto: 1 — paralelo al plano de instalación; 2 — perpendicular al plano de montaje; 3 — combinado: entrada paralela, salida perpendicular al plano de montaje; 4 — combinado: entrada perpendicular, salida paralela al plano de montaje.
Por número de polos y número de sentidos: interruptor-seccionador unipolar, una señal de tráfico; interruptor-seccionador bipolar para una dirección; interruptor-seccionador unidireccional tripolar; interruptor-seccionador unipolar para dos sentidos; interruptor-seccionador bipolar para dos sentidos; Interruptor-seccionador tripolar para dos sentidos.
Principales características técnicas de los interruptores automáticos VR-32:
Tensión nominal de funcionamiento del circuito principal:
corriente alterna:
380, 660V.
corriente continua:
220, 440V
corriente de calor de aire libre convencional (Jth)
100, 250, 400 y 630 A
corriente de cubierta térmica convencional (Jth)
80, 200, 315 y 500 A.
Frecuencia nominal de CA
50 y 60 Hz
Durabilidad mecánica
para corrientes de 100 y 250 A:
25000 ciclos «VO»
para corrientes 400 y 630 A:
16000 ciclos «IN»
Potencia consumida por el dispositivo por polo
BP32-31
3 vatios
BP32-35
15 vatios
BP32-37
35 vatios
BP32-39
60 vatios
Bloques de fusibles - disyuntor
Para reducir las dimensiones generales de la aparamenta, se fabrican bloques de fusibles (BPV), que proporcionan la desconexión de las corrientes nominales y la protección de los circuitos contra sobrecargas de corriente y cortocircuitos. En BVP, cuando se gira la manija, el travesaño con el fusible colocado en él se mueve y los contactos del dispositivo se abren.
La presencia de dos interrupciones por polo asegura la desconexión de corrientes nominales hasta 350 A con U alterna hasta 550 V. Para desconectar una corriente nominal continua de 350 A en U hasta 440 V, las interrupciones son alimentadas con redes de arco.
La extracción de un cartucho con un inserto quemado solo es posible en la posición de apagado del BPV después de soltar un pestillo especial. La solidez eléctrica del aparato 2500, mecánica 500 ciclos.
Información de instalación
Los interruptores en carga deben instalarse en posición vertical. Las barras colectoras y los cables deben estar conectados a los contactos fijos del interruptor, es decir, de modo que cuando el interruptor esté apagado, sus cuchillas móviles no estén energizadas.
Las barras colectoras y los cables conectados a los interruptores automáticos deben tener una sección transversal correspondiente a la corriente nominal del interruptor automático y estar reforzados para que las cargas mecánicas de ellos no se transmitan a los terminales.Las barras colectoras y los cables deben apretarse firmemente en los terminales de los interruptores automáticos para garantizar un contacto confiable y evitar el sobrecalentamiento de estos últimos.
Al conectar las barras colectoras y los cables, las tuercas de contacto de los interruptores y los interruptores de cuchilla deben apretarse suavemente sin sacarlos. En este caso, después del primer apriete, la tuerca debe aflojarse y luego volver a apretarse suavemente hasta que falle.
Las tuercas deben atornillarse sin atascarse; se recomienda lubricar sus roscas con vaselina técnica.
La superficie de las cuchillas de contacto de los interruptores de cuchilla debe lubricarse con una pequeña capa de aceite de ricino para evitar que se peguen en los bastidores de contacto. Al limpiar, la grasa espesada de los interruptores de cuchilla e interruptores se elimina con gasolina limpia.
Las partes metálicas no conductoras de los interruptores accionados por palanca montados en la parte frontal del blindaje deben conectarse a tierra.