Rompedores de circuito

Cómo funciona el disyuntor

Los interruptores automáticos (interruptores, disyuntores) son dispositivos de conmutación eléctrica diseñados para conducir la corriente del circuito en modos normales y para proteger automáticamente las redes y equipos eléctricos de los modos de emergencia (corrientes de cortocircuito, corrientes de sobrecarga, reducción o desaparición de voltaje, cambio de dirección) de la corriente, la aparición de campos magnéticos de generadores potentes en condiciones de emergencia, etc.), así como por conmutaciones infrecuentes de las corrientes nominales (6-30 veces al día).

Por su sencillez, comodidad, seguridad de mantenimiento y fiabilidad de protección contra corrientes de cortocircuito, estos dispositivos son muy utilizados en instalaciones eléctricas de baja y alta potencia.

Los interruptores automáticos son dispositivos de conmutación manual, pero muchos tipos tienen un accionamiento de motor electromagnético o eléctrico, lo que permite operarlos de forma remota.

Principio de operación

Las máquinas generalmente se apagan manualmente (por accionamiento o control remoto), y en caso de una violación del funcionamiento normal (ocurrencia de sobrecorriente o reducción de voltaje), automáticamente.En este caso, cada máquina se suministra con un relé de sobretensión y, en algunos tipos, con un relé de mínima tensión.

De acuerdo con las funciones de protección realizadas, los interruptores automáticos se dividen en máquinas automáticas: sobrecorriente, subtensión y potencia inversa.

Los disyuntores se utilizan para abrir automáticamente un circuito eléctrico cuando se producen corrientes de cortocircuito y sobrecarga por encima del límite establecido. Al reemplazar el interruptor y el fusible, brindan una protección más confiable y selectiva en condiciones anormales.

Si las condiciones ambientales difieren de las normales (la humedad del aire es superior al 85% y contiene impurezas de vapores nocivos), entonces los interruptores automáticos deben colocarse en cajas y gabinetes de construcción resistente a la humedad del polvo y químicamente.

Clasificación

Los interruptores automáticos se subdividen en:

• los disyuntores de instalación tienen una carcasa aislante protectora (plástico) y pueden instalarse en lugares públicos;

• universal: no tienen tal estuche y están destinados a la instalación en dispositivos de distribución;

• actuando rápidamente (su propio tiempo de reacción no supera los 5 ms);

• lento (de 10 a 100 ms);

La velocidad viene dada por el propio principio de funcionamiento (principios electromagnético polarizado o inductivo-dinámico, etc.), así como por las condiciones de extinción rápida del arco eléctrico. Se utiliza un principio similar en las máquinas limitadoras de corriente;

• tiempo de respuesta ajustable selectivo en el área de corrientes de cortocircuito;

• interruptores automáticos con corriente inversa que se activan solo cuando cambia la dirección de la corriente en el circuito protegido;

• Las máquinas automáticas polarizadas apagan el circuito solo cuando la corriente aumenta en la dirección de avance, no polarizada, con cualquier dirección de corriente.

Diseño

Las características de diseño y el principio de funcionamiento de la máquina están determinados por su propósito y alcance.

El encendido y apagado de la máquina se puede realizar manualmente, con un motor eléctrico o un accionamiento electromagnético.

El accionamiento manual se utiliza para corrientes nominales de hasta 1000 A y proporciona una capacidad de conmutación final garantizada, independientemente de la velocidad de movimiento de la maneta de cierre (el operador debe realizar la operación de conmutación con decisión: iniciar - llevar al final).

Los motores electromagnéticos y eléctricos funcionan con fuentes de tensión. El circuito de control del variador debe tener protección contra cortocircuitos repetidos, mientras que el proceso de encendido de la máquina para limitar las corrientes de cortocircuito debe detenerse a una tensión de alimentación del 85-110% de la nominal.

En caso de sobrecarga y corrientes de cortocircuito, el disyuntor se disparará independientemente de si la manija de control se mantiene en la posición cerrada.

Una parte importante de la máquina es un relé, que controla el parámetro establecido del circuito protegido y actúa sobre el dispositivo de disparo, que dispara el interruptor automático. Además, el desbloqueo permite el apagado remoto de la máquina. Las ediciones más comunes son los siguientes tipos:

• electromagnético para la protección contra corrientes de cortocircuito;

• térmico para protección contra sobrecarga;

• conjunto;

• Semiconductor con alta estabilidad de los parámetros de respuesta y fácil ajuste.

Los interruptores automáticos sin disparadores se pueden utilizar para conmutar un circuito sin corriente o para conmutaciones poco frecuentes de la corriente nominal.

Las series de interruptores automáticos producidos por la industria están diseñados para ser utilizados en diferentes zonas climáticas, colocados en lugares con diferentes condiciones de trabajo, para trabajar en condiciones diferentes en términos de tensión mecánica y explosividad del ambiente, y tienen diferentes grado de protección contra el tacto y las influencias externas.

La información sobre tipos específicos de dispositivos, sus versiones estándar y tamaños estándar se proporciona en los documentos normativos y técnicos. Como regla general, dicho documento es las Condiciones Técnicas (TU) de la planta... En algunos casos, para unificar productos que son ampliamente utilizados y producidos por varias empresas, se eleva el nivel del documento (a veces hasta el nivel de la Norma Estatal).

Los interruptores automáticos constan de los siguientes componentes principales:

• sistema de contacto;

• sistema de extinción de arco;

• libertador;

• mecanismo de control;

• mecanismo de liberación libre.

Un sistema de contacto consta de contactos fijos fijos en la carcasa y contactos móviles montados con bisagras en el semieje de la palanca del mecanismo de control y, por lo general, proporciona una sola interrupción del circuito.

Se instala un dispositivo de extinción de arco en cada polo del interruptor automático y está diseñado para localizar un arco eléctrico en un volumen limitado. Es una cámara de arco con una rejilla de placa de acero desionizado. También se pueden proporcionar parachispas en forma de placas de fibra.

Un mecanismo de liberación libre es un mecanismo articulado de 3 o 4 eslabones que proporciona liberación y desactivación del sistema de contacto tanto en operación automática como manual.

Un disparador de sobrecorriente electromagnético, que es un electroimán de armadura, proporciona el disparo automático del disyuntor cuando las corrientes de cortocircuito superan el ajuste de corriente. Los disparadores de corriente electromagnética con dispositivo de retardo hidráulico tienen un retardo de tiempo inverso para proteger contra corrientes de sobrecarga.

El alivio de sobrecarga térmica es una placa termobimetálica. Con corrientes de sobrecarga, la deformación y las fuerzas de esta placa aseguran el disparo automático del interruptor automático. El retardo disminuye a medida que aumenta la corriente.

Las unidades de disparo de semiconductores consisten en un elemento de medida, un bloque de relés de semiconductores y un electroimán de salida que actúa sobre el mecanismo de liberación libre de la máquina. Como elemento de medida se utiliza un transformador de corriente (CA) o un amplificador con bobina magnética (CC).

El disparador de corriente de semiconductor permite ajustar los siguientes parámetros:

• corriente nominal de descarga;

• configuración para corriente de operación en el área de corrientes de cortocircuito (corriente de interrupción);

• configuración del tiempo de respuesta en la zona de congestión;

• Ajustes de tiempo de respuesta en el área de corrientes de cortocircuito (para interruptores selectivos).

Muchos interruptores automáticos usan disparadores combinados que usan elementos térmicos para proteger contra corrientes de sobrecarga y elementos electromagnéticos para proteger contra corrientes de cortocircuito sin retardo de tiempo (interrupción).

El disyuntor también tiene ensamblajes adicionales que están integrados en el disyuntor o conectados externamente.Pueden ser independientes, de cero y baja tensión, contactos libres y auxiliares, accionamiento remoto manual y electromagnético, señalización de apagado automático, dispositivo de bloqueo del interruptor automático en la posición "off".

El disparo en derivación es un electroimán alimentado por una fuente de voltaje externa. Los lanzamientos sub y cero pueden ser retrasados ​​y no retrasados. Con la ayuda de un disparador de derivación o de mínima tensión, es posible el apagado remoto de la máquina.

Condiciones de operación

Los interruptores están disponibles en versiones con diferentes grados de protección contra contacto e influencias externas (IPOO, IP20, IP30, IP54). En este caso, el grado de protección de los terminales para conectar cables externos puede ser inferior al grado de protección de la carcasa del interruptor.

Los interruptores se fabrican en 5 versiones climáticas y 5 categorías de ubicación, que se codifican con las letras U, UHL, T, M, OM y los números 1,2,3,4,5.

Los interruptores están diseñados para un funcionamiento continuo en las siguientes condiciones:

• instalación a una altitud de no más de 1000 m (interruptores de la serie AP50 y AE1000 — a una altitud de no más de 2000 m sobre el nivel del mar);

• temperatura del aire ambiente de — 40 (sin rocío ni escarcha) a + 40 ° C (para interruptores de la serie AE1000 — de +5 a + 40 ° C);

• humedad relativa del ambiente no más del 90% a 20°C y no más del 50% a 40°C;

• medio ambiente: no explosivo, que no contenga polvo (incluido el conductor) en una cantidad que interrumpa el funcionamiento del interruptor automático, y gases y vapores corrosivos en concentraciones que destruyan los metales y el aislamiento;

• lugar de instalación del interruptor — protegido del agua, aceite, emulsión, etc.;

• falta de exposición directa a la radiación solar y radiactiva;

• falta de golpes bruscos (golpes) y fuertes sacudidas; Se permite la vibración de los puntos de montaje de los interruptores con una frecuencia de hasta 100 Hz con una aceleración de no más de 0,7 g.

Los grupos de condiciones operativas para productos eléctricos con respecto al impacto de los factores mecánicos del entorno externo están determinados por GOST 17516.1-90. Según los datos del catálogo, los interruptores automáticos están diseñados para funcionar en los grupos Ml, M2, MZ, M4, Mb, M9, M19, M25.

En términos de seguridad, los interruptores automáticos cumplen con GOST 12.2.007.0-75 y GOST 12.2.007.6-75, los requisitos de las «Reglas para instalaciones eléctricas» y garantizan las condiciones de operación determinadas por las «Reglas para la operación técnica de instalaciones» por el Usuario «y» Reglas de seguridad para el funcionamiento de instalaciones eléctricas por parte del usuario «, aprobado por el Servicio Estatal de Supervisión de Energía el 21 de diciembre de 1994. Con respecto a la protección contra corrientes de fuga, los interruptores automáticos cumplen con los requisitos de GOST 12.1. 038-82.

El trabajo no laboral (almacenamiento y transporte durante las pausas laborales) está de acuerdo con GOST 15543-70 y GOST 15150-69.

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