Bộ ngắt mạch - những gì nó bảo vệ và cách thức hoạt động

Bộ ngắt mạch là thiết bị có nhiệm vụ bảo vệ đường dây điện khỏi bị hư hại do dòng điện lớn gây ra. Nó có thể là quá dòng ngắn mạch hoặc đơn giản là một luồng điện tử mạnh mẽ đi qua cáp trong một thời gian đủ dài và khiến nó bị quá nóng với sự nóng chảy thêm của lớp cách điện. Bộ ngắt mạch trong trường hợp này ngăn ngừa hậu quả tiêu cực bằng cách cắt nguồn cung cấp hiện tại cho mạch. Sau đó, khi tình hình trở lại bình thường, thiết bị có thể được bật lại một cách thủ công.

Chức năng ngắt mạch

Các thiết bị bảo vệ được thiết kế để thực hiện các tác vụ cơ bản sau:

• Chuyển mạch điện (khả năng tắt khu vực được bảo vệ trong trường hợp mất điện).
• Giảm năng lượng cho mạch ủy thác khi dòng điện ngắn mạch xuất hiện trong nó.
• Bảo vệ đường dây khỏi quá tải khi có dòng điện quá mức đi qua thiết bị (điều này xảy ra khi tổng công suất của thiết bị vượt quá mức tối đa cho phép).

Nói tóm lại, AB đồng thời thực hiện chức năng bảo vệ và điều khiển.

Các loại công tắc chính

Có ba loại AB chính, khác nhau về thiết kế và được thiết kế để hoạt động với vô số kích cỡ khác nhau:

• Mô-đun. Nó có tên vì chiều rộng tiêu chuẩn, bội số 1,75 cm. Nó được thiết kế cho dòng điện nhỏ và được lắp đặt trong mạng lưới cung cấp điện gia dụng, cho một ngôi nhà hoặc căn hộ. Theo quy định, nó là một bộ ngắt mạch một cực hoặc hai cực.
• Diễn viên. Nó được gọi như vậy vì cơ thể diễn viên. Nó có thể chịu được tới 1000 Amperes và được sử dụng chủ yếu trong các mạng công nghiệp.
• Không khí. Được thiết kế để hoạt động với dòng điện lên tới 6300 Amperes. Thông thường, đây là một máy ba cực, nhưng bây giờ các thiết bị thuộc loại này đang được sản xuất với bốn cực.

Bộ ngắt mạch bảo vệ một pha là bộ ngắt mạch phổ biến nhất trong các mạng gia đình. Nó có thể là 1- và 2 cực. Trong trường hợp đầu tiên, chỉ có dây dẫn pha được kết nối với thiết bị và trong giây thứ hai - cũng bằng không.

Ngoài các loại được liệt kê, còn có các thiết bị hiện tại còn lại, được chỉ định bởi RCD viết tắt và máy vi sai.

Đầu tiên không thể được coi là AB chính thức, nhiệm vụ của họ không phải là bảo vệ mạch điện và các thiết bị đi kèm, mà là để tránh bị điện giật khi một người chạm vào một khu vực mở. Bộ ngắt mạch vi sai là AB và RCD kết hợp trong một thiết bị.

Bộ ngắt mạch được bố trí như thế nào?

Hãy để chúng tôi xem xét chi tiết các thiết bị của bộ ngắt mạch. Thân máy được làm bằng vật liệu điện môi. Nó bao gồm hai phần, được kết nối bằng đinh tán. Nếu cần phải tháo rời bộ phận cơ thể, các đinh tán sẽ được khoan ra và truy cập vào các bộ phận bên trong của bộ ngắt mạch được mở. Bao gồm các:

• Thiết bị đầu cuối trục vít.
• Dây dẫn linh hoạt.
• Tay cầm điều khiển.
• Di chuyển và liên lạc cố định.
• Một bản phát hành điện từ, đó là một điện từ có lõi.
• Giải phóng nhiệt, bao gồm một tấm lưỡng kim và vít điều chỉnh.
• Cửa thoát khí.
• Buồng chữa cháy hồ quang.

Ở mặt sau, cầu chì an toàn tự động được trang bị một chốt đặc biệt, được gắn vào thanh DIN.

Cái sau là một đường ray kim loại có chiều rộng 3,5 cm, trên đó gắn các thiết bị mô-đun, cũng như một số loại công tơ điện. Để kết nối máy với đường ray, thân của thiết bị bảo vệ phải được quấn trên phần trên của nó, sau đó nhấp vào chốt bằng cách nhấn vào phần dưới của thiết bị. Bạn có thể tháo bộ ngắt mạch khỏi đường ray DIN bằng cách móc chốt từ phía dưới.

Các chốt của công tắc mô-đun có thể rất chặt chẽ. Để gắn thiết bị như vậy vào đường ray DIN, trước tiên bạn phải móc chốt từ phía dưới lên và đặt thiết bị bảo vệ vào vị trí của dây buộc, sau đó nhả phần tử khóa.

Bạn có thể làm cho nó dễ dàng hơn - khi chụp chốt, nhấn mạnh vào phần dưới của nó bằng tuốc nơ vít.

Rõ ràng là tại sao cần có bộ ngắt mạch, trong video:

Bộ ngắt mạch hoạt động như thế nào

Bây giờ hãy tìm hiểu làm thế nào bộ ngắt mạch bảo vệ mạng hoạt động. Nó được kết nối bằng cách nâng tay cầm điều khiển lên. Để ngắt kết nối AB khỏi mạng, cần gạt được hạ xuống.

Khi bộ ngắt mạch bảo vệ điện hoạt động ở chế độ bình thường, dòng điện có tay cầm điều khiển được nâng lên được cung cấp cho thiết bị thông qua cáp nguồn được kết nối với cực trên. Dòng điện tử chuyển sang một tiếp điểm đứng yên, và từ đó đến một thiết bị di động.

Sau đó, dòng điện chạy qua dây dẫn linh hoạt đến điện từ của sự giải phóng điện từ. Từ đó, dọc theo dây dẫn linh hoạt thứ hai, điện đi vào tấm lưỡng kim, được bao gồm trong bản phát hành nhiệt. Đã đi dọc theo bản, dòng điện tử qua cực dưới đi vào mạng được kết nối.

Các tính năng của phát hành nhiệt

Nếu dòng điện vượt quá mạch trong đó bộ ngắt mạch được cài đặt, quá tải xảy ra. Dòng điện tử công suất cao, đi qua tấm lưỡng kim, có tác dụng nhiệt đối với nó, làm cho nó mềm hơn và buộc nó uốn cong về phía phần tử bị vấp. Khi cái sau tiếp xúc với tấm, máy được kích hoạt và việc cung cấp dòng điện cho mạch dừng lại. Do đó, bảo vệ nhiệt giúp ngăn chặn quá nhiệt của dây dẫn, có thể dẫn đến sự nóng chảy của lớp cách điện và làm hỏng hệ thống dây điện.

Sự gia nhiệt của tấm lưỡng kim đến mức nó uốn cong và kích hoạt AB xảy ra trong một thời gian nhất định. Nó phụ thuộc vào mức độ hiện tại vượt quá định mức của máy và có thể mất cả vài giây và một giờ.

Sự giải phóng nhiệt được kích hoạt khi dòng điện vượt quá định mức của máy ít nhất 13%. Sau khi tấm lưỡng kim đã nguội và dòng điện được bình thường hóa, thiết bị bảo vệ có thể được bật lại.

Có một thông số khác có thể ảnh hưởng đến hoạt động của AB dưới ảnh hưởng của sự giải phóng nhiệt - đây là nhiệt độ môi trường.

Nếu không khí trong phòng nơi lắp đặt thiết bị có nhiệt độ cao, tấm sẽ nóng lên đến giới hạn vấp nhanh hơn bình thường và có thể bị ngắt ngay cả khi dòng điện tăng nhẹ. Ngược lại, nếu nhà lạnh, tấm sẽ nóng lên chậm hơn và thời gian trước khi ngắt mạch sẽ tăng lên.

Sự giải phóng nhiệt, như đã đề cập, đòi hỏi một thời gian nhất định trong đó dòng điện mạch có thể trở lại bình thường. Sau đó, quá tải sẽ biến mất và thiết bị sẽ không tắt. Nếu cường độ dòng điện không giảm, máy sẽ khử điện cho mạch, ngăn lớp cách điện không bị nóng chảy và ngăn không cho cáp bị cháy.

Quá tải thường được gây ra bởi sự bao gồm các thiết bị trong mạch, tổng công suất vượt quá mức tính toán cho một dòng cụ thể.

Các vấn đề của bảo vệ điện từ

Bản phát hành điện từ được thiết kế để bảo vệ mạng khỏi các mạch ngắn và khác với nhiệt điện về nguyên tắc hoạt động. Dưới tác động của quá dòng ngắn mạch, một từ trường mạnh xuất hiện trong điện từ. Nó đẩy lõi cuộn sang một bên, mở các tiếp điểm nguồn của thiết bị bảo vệ, hoạt động theo cơ chế nhả. Việc cung cấp điện cho đường dây bị gián đoạn, do đó loại bỏ nguy cơ hỏa hoạn trong hệ thống dây điện, cũng như phá hủy việc lắp đặt kín và bộ ngắt mạch.

Vì trong trường hợp ngắn mạch trong mạch, dòng điện tăng tức thời xảy ra với giá trị có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng trong một thời gian ngắn, hoạt động của máy dưới tác động của sự phóng điện từ xảy ra trong một phần trăm giây. Đúng, trong trường hợp này, dòng điện phải vượt quá AB danh nghĩa từ 3 lần trở lên.

Rõ ràng về các bộ ngắt mạch trong video:

Máng hồ quang

Khi các tiếp điểm của mạch mà dòng điện chạy qua, một hồ quang điện phát sinh giữa chúng, công suất của nó tỷ lệ thuận với cường độ của dòng điện chính. Do đó, nó có tác dụng phá hủy các tiếp điểm, để bảo vệ chúng, thiết bị bao gồm một buồng dập hồ quang, là một bộ các tấm được lắp song song với nhau.

Khi tiếp xúc với các tấm, hồ quang bị phân mảnh, do đó nhiệt độ của nó giảm và suy giảm xảy ra. Các khí được tạo ra trong quá trình xuất hiện của hồ quang được loại bỏ thông qua một lỗ đặc biệt từ thân thiết bị bảo vệ.

Phần kết luận

Trong bài viết này, chúng tôi đã nói về bộ ngắt mạch là gì, những thiết bị này là gì và chúng hoạt động như thế nào. Cuối cùng, giả sử rằng các bộ ngắt mạch không có ý định được cài đặt trong mạng như các công tắc thông thường. Việc sử dụng như vậy sẽ nhanh chóng phá hủy các liên hệ của thiết bị.