Interruttore automatico

Un interruttore automatico è un dispositivo di commutazione in grado di chiudere, portare e interrompere la corrente in condizioni normali del circuito e di chiudere, portare e interrompere la corrente in condizioni anomale del circuito entro un tempo specificato. Gli interruttori automatici si dividono in interruttori ad alta tensione e interruttori a bassa tensione in base al loro ambito di utilizzo.

Gli interruttori automatici possono essere utilizzati per distribuire energia elettrica, avviare motori asincroni occasionalmente e proteggere linee di alimentazione e motori. In caso di gravi sovraccarichi, cortocircuiti e guasti di sottotensione, possono interrompere automaticamente il circuito. La loro funzione è equivalente a quella di un interruttore fusibile. Possono essere combinati con relè di surriscaldamento e sottoriscaldamento, ecc. Inoltre, generalmente non è necessario sostituire i componenti dopo l'interruzione della corrente di guasto. Sono ampiamente utilizzati.

La distribuzione dell'energia elettrica è un anello estremamente importante nella generazione, trasmissione e utilizzo dell'elettricità. Il sistema di distribuzione dell'energia elettrica comprende trasformatori e varie apparecchiature elettriche ad alta e bassa tensione, e l'interruttore di bassa tensione è un apparecchio elettrico ampiamente utilizzato.

Principio di funzionamento:

Un interruttore automatico è generalmente composto da un sistema di contatti, un sistema di estinzione dell'arco, un meccanismo di azionamento, un dispositivo di rilascio e un involucro.

In caso di cortocircuito, il campo magnetico generato dall'elevata corrente (generalmente da 10 a 12 volte) supera la forza di reazione della molla, il dispositivo di sgancio attiva il meccanismo di azionamento e l'interruttore scatta istantaneamente. In caso di sovraccarico, la corrente aumenta, la generazione di calore aumenta e la lamina bimetallica si deforma in una certa misura per favorire l'azione del meccanismo (maggiore è la corrente, minore è il tempo di azione).

Esiste un tipo elettronico che utilizza il trasformatore per raccogliere la corrente di ciascuna fase e confrontarla con il valore impostato. Quando la corrente è anomala, il microprocessore invia un segnale per far sì che il relè elettronico aziona il meccanismo di azionamento.

La funzione dell'interruttore automatico è quella di interrompere e ricollegare il circuito di carico, nonché di interrompere il circuito di guasto, impedire l'espansione dell'incidente e garantire un funzionamento sicuro. L'interruttore automatico ad alta tensione deve interrompere archi da 1500 V con una corrente di 1500-2000 A. Questi archi possono estendersi fino a 2 m e continuare a bruciare senza spegnersi. Pertanto, l'estinzione dell'arco è un problema che gli interruttori automatici ad alta tensione devono risolvere.

Il principio di soffiaggio e spegnimento dell'arco è principalmente quello di raffreddare l'arco per ridurre la dissociazione termica. D'altra parte, il soffiaggio prolunga l'arco per rafforzare la ricombinazione e la diffusione delle particelle cariche e, allo stesso tempo, le particelle cariche presenti nell'intervallo dell'arco vengono soffiate via e la rigidità dielettrica del mezzo viene rapidamente ripristinata.

Gli interruttori automatici di bassa tensione, noti anche come interruttori automatici in aria, possono essere utilizzati per accendere e spegnere circuiti sotto carico e possono anche essere utilizzati per controllare motori che si avviano raramente. La loro funzione è equivalente alla somma di alcune o tutte le funzioni di apparecchi elettrici come sezionatori, relè di sovracorrente, relè di perdita di tensione, relè termici e limitatori di corrente. Si tratta di un importante dispositivo di protezione elettrica nelle reti di distribuzione a bassa tensione.

Gli interruttori automatici di bassa tensione offrono molteplici funzioni di protezione (sovraccarico, cortocircuito, minima tensione, ecc.), un valore di intervento regolabile, un elevato potere di interruzione, un funzionamento pratico e sicuro, caratteristiche che li rendono ampiamente utilizzati. Struttura e principio di funzionamento: l'interruttore automatico di bassa tensione è composto da un meccanismo di azionamento, contatti, dispositivi di protezione (vari dispositivi di sgancio) e un sistema di estinzione dell'arco.

I contatti principali degli interruttori automatici di bassa tensione sono azionati manualmente o elettricamente. Dopo la chiusura del contatto principale, il meccanismo di sgancio libero lo blocca in posizione di chiusura. La bobina dello sganciatore di massima corrente e l'elemento termico dello sganciatore termico sono collegati in serie al circuito principale, mentre la bobina dello sganciatore di minima tensione è collegata in parallelo all'alimentazione. Quando il circuito è in cortocircuito o gravemente sovraccarico, l'armatura dello sganciatore di massima corrente viene attirata per attivare il meccanismo di sgancio libero e il contatto principale disconnette il circuito principale. Quando il circuito è sovraccarico, l'elemento termico dello sganciatore termico si riscalda e piega il bimetallo, spingendo il meccanismo di sgancio libero ad attivarsi. Quando il circuito è in sottotensione, l'armatura dello sganciatore di minima tensione viene rilasciata. Azionare anche il meccanismo di sgancio libero. Lo sganciatore a lancio di corrente viene utilizzato per il controllo a distanza. Durante il normale funzionamento, la sua bobina è disattivata. Quando è necessario un controllo a distanza, premere il pulsante di avvio per eccitare la bobina.

Caratteristiche principali:

Le caratteristiche dell'interruttore automatico includono principalmente: tensione nominale Ue; corrente nominale In; protezione da sovraccarico (Ir o Irth) e protezione da cortocircuito (Im); intervallo di impostazione della corrente di intervento; corrente nominale di interruzione in cortocircuito (interruttore automatico industriale Icu; interruttore automatico domestico Icn). Attendere.

Tensione nominale di funzionamento (Ue): è la tensione alla quale l'interruttore automatico funziona in condizioni normali (ininterrotte).

Corrente nominale (In): è il valore massimo di corrente che un interruttore automatico dotato di uno speciale relè di sovracorrente può sopportare all'infinito alla temperatura ambiente specificata dal produttore, senza superare il limite di temperatura specificato dal componente che sopporta la corrente.

Valore di impostazione della corrente di intervento del relè di cortocircuito (Im): il relè di intervento del cortocircuito (istantaneo o a breve ritardo) viene utilizzato per far scattare rapidamente l'interruttore automatico quando si verifica un valore elevato di corrente di guasto e il suo limite di intervento è Im.

Potere di interruzione nominale in cortocircuito (Icu o Icn): la corrente di interruzione nominale in cortocircuito di un interruttore automatico è il valore di corrente massimo (previsto) che l'interruttore può interrompere senza subire danni. I valori di corrente forniti nella norma corrispondono al valore efficace della componente alternata della corrente di guasto, mentre la componente transitoria continua (che si verifica sempre in caso di cortocircuito nel caso peggiore) è considerata nulla nel calcolo del valore standard. I valori nominali degli interruttori automatici industriali (Icu) e degli interruttori automatici domestici (Icn) sono generalmente espressi in kA rms.

Potere di interruzione in cortocircuito (Ics): il potere di interruzione nominale dell'interruttore automatico è suddiviso in due tipi: potere di interruzione nominale estremo in cortocircuito e potere di interruzione nominale operativo in cortocircuito.