A PDF eszköz megszakítójának alapjai
Rövid leírás
1 A készülék megszakítójának alapjai A túlterhelés és rövidzárlat elleni védelem alapismeretei 2 Az eszközök helyesen.
Leírás
A túlterhelés és rövidzárlat elleni védelem alapismeretei
A gépi leállások és a gyártási rendszerhibák mindig hatalmas költségekkel járnak azoknak a vállalatoknak, amelyek magas szintű szállítási képességet és a határidők betartását tűzték ki maguk elé. Ha a gyártósorok, rendszerek és gépek meghibásodnak, akkor a rövidzárlat és a túlterhelés formájában fellépő áramok gyakran az okok. E költségek elkerülése érdekében célszerű eszköz megszakítókat használni. Túlterhelés vagy rövidzárlat esetén a készülék megszakítója egyenként kikapcsolja a vonatkozó áramutat. Ily módon megvédi a fogyasztót a sérüléstől vagy akár megsemmisüléstől. A rendszer egyéb részei a szelektív leállítás miatt továbbra is működnek. Ez biztosítja a rendszerek magas rendelkezésre állását.
Az áramkör megfelelő védelme A kifejezések meghatározása Szabványok Jellemző tulajdonságok
Készülék megszakítók - technológia és technológia 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,5 2,6
Elektronikus készülék megszakítók Hőmágneses megszakítók Hő eszköz megszakítók A kábelhosszak hatása a leállási viselkedésre Csatlakozási technológiák Tápellátás
A készülék megszakítóinak használata
Főbb célágazatok Alkalmazások Főbb jellemzők Vonalszámítások Készülék megszakítók Board konfigurátor Projekt tervezési mátrix
Ez a készülék-megszakítókról szóló brosúra három fő fejezetre oszlik, és alapvető ismereteket kíván nyújtani erről a témáról. Az első rész elmagyarázza a hibaáramok okait és következményeit, de meghatározza a szabványokat és a kifejezéseket is.
A második részben a technológia áll a középpontban. A készülék megszakítóinak technológiáját, valamint a kábelek hosszának és tápegységeinek hatását a telepítés során elmagyarázzák.
Az utolsó rész alkalmazási példákat, lehetséges felhasználásokat és eszközöket tartalmaz a megfelelő eszköz megszakítójának kiválasztásához.
Új gyártóberendezést terveznek és építenek. Új áramkörök vannak telepítve. Az üzemet üzembe helyezik. Hirtelen rövidzárlat lép fel, a termelés leáll, és a rendszer egyes részei súlyosan megsérültek! Ennek nem kellett volna megtörténnie, ha a rendszer tervezésénél hatékony eszközvédelmet biztosítottak volna. A terhelést szelektíven kikapcsoló eszközvédők biztosítják a rendszer magas rendelkezésre állását.
Jó okok a készülék megszakítóinak használatára • • • • • •
magas szintű rendelkezésre állás nagy meghibásodású szelektív védelem stabil szállítási képesség változatos alkalmazás lehetőséget nyújt a csatlakoztatott fogyasztók megbízható védelmére
Kevés hely - nagy biztonság A vékony kialakításnak köszönhetően a készülék megszakítói szinte minden kapcsolószekrényben megtalálhatók
Ennek a megszakítónak a feladata. Csak akkor kapcsolnak ki, ha rövidzárlat van a végberendezésben, hogy megvédjék az elektromos vezetéket a túlterheléstől. Nagy kapcsolási kapacitással rendelkeznek 6 kA-tól felfelé. A végberendezéseket közvetlenül és szelektíven védik a megfelelő készülék megszakítóval. A készülék megszakítója nemcsak a kábelt védi, hanem elsősorban a túlterhelés és rövidzárlat esetén védendő végberendezést. Új áramkör telepítése esetén figyelni kell a tervezett végberendezés megfelelő védelmére. A telepítés során figyelembe kell venni a kábel hosszát és keresztmetszetét. A vezetékeket a várható üzemi áramra, de az esetleges túlterhelésre és rövidzárlatra is meg kell tervezni. A rendszerterületek fokozatos védelme során figyelembe kell venni az egyes védőeszközök közötti szelektivitást. A rendszer magas rendelkezésre állását biztosítja, mert csak a hibás áramkört kapcsolják ki. Az összes többi áramkört és végberendezést ez nem érinti. Azok a növényterületek, amelyek nem érintettek, addig működhetnek, amíg az általános folyamat ezt lehetővé teszi. Figyelembe kell venni a létesítmény környezeti feltételeit is. Hoz
Például egy vezérlőszekrényt nem szabad túlfeszíteni, hogy ne terhelje túl az áramellátást. Ezen túlmenően biztosítani kell a megfelelő levegőellátást és hűtést. Így elkerülhető a túlmelegedés miatti hamis botlás és az ezzel járó leállások. A készülék megszakítóinak telepítése növeli a műszaki rendszerek és gépek elérhetőségét. A fogyasztók szelektív összekapcsolásának képessége azt jelenti, hogy minden áramkört külön-külön figyelnek, és hibaáramok esetén csak a hibás áramkört és a megfelelő fogyasztót kapcsolják ki egyenként. A készülék megszakítóit könnyen elérhető távolságban kell elhelyezni a kapcsolószekrényben, hogy működésük után gyorsan és egyszerűen újra bekapcsolhassák.
Professzionális telepítés a problémamentes működéshez és az egyszerű karbantartáshoz
Névleges áram, névleges feszültség A készülék megszakítójának áram- vagy feszültségértéke, amelyet a gyártó adott üzemállapotra megadott. Ezek az értékek az üzemeltetési és a teljesítményjellemzőkhöz kapcsolódnak.
Három csatlakozású váltójel érintkező, amely normálisan zárt és nyitott funkciókat kínál.
Túláram A névleges áramot meghaladó áram.
Hézag A legkisebb távolság két vezető rész között.
Túlterhelési áram Túláram, amely egy elektromosan sértetlen áramkörben fordul elő.
Ciklusok váltása A működtetés sorrendje egyik pozícióból a másikba és vissza.
A rövidzárlati áram …… egy hibás, alacsony ellenállású kapcsolatból származik két olyan pont között, amelyek általában eltérő potenciállal rendelkeznek.
MTBF átlagidő meghibásodások között - Két egymást követő hiba közötti üzemidő várható értéke.
Ideiglenes dielektromos szilárdság Az ideiglenes feszültség legnagyobb értéke, amely meghatározott körülmények között nem okoz szigeteléskárosodást.
Kioldás nélküli A készülék megszakítója a kapcsolókar kapcsolási helyzetének megváltoztatása nélkül kiold.
Főérintkező A főáramkör érintkezője, amelynek zárt helyzetben kell vezetnie az áramot. Segédérintkező Érintkezés a mechanikusan működtetett segédáramkörben. Távjelző kontaktusként szolgál. Normál esetben nyitott potenciálmentes segédérintkező. Zárt, ha a fő érintkező zárva van. NC érintkező Potenciálmentes segédérintkező. Nyissa meg, ha a fõ érintkezõ zárva van.
Átfolyási távolság A szigetelőanyag felületén a legrövidebb távolság két vezető rész között.
1.3 Szabványok A készülék megszakítói az EN 60934 szabvány alá tartoznak. Ez a szabvány a mechanikus kapcsolóeszközökre (készülék megszakítókra) vonatkozik, amelyek az elektromos berendezések áramköreinek védelmét szolgálják. A szabvány kimondja, hogy a készülék megszakítók névleges kapcsolási kapacitása nagyobb, mint a túlterhelési viszonyokhoz szükséges. Ezenkívül egy meghatározott rövidzárlati eszközzel együttműködve feltételes névleges rövidzárlati árammal rendelkeznek. Ez a szabvány az elektromos berendezések védelmére szolgáló kapcsolóeszközökre is vonatkozik alul- és/vagy túlfeszültség esetén
ció. Használható 440 V-ig terjedő váltóáramú feszültségekhez és/vagy 250 V-ig terjedő egyenáramú feszültségekhez, legfeljebb 125 A névleges árammal és 3000 A névleges rövidzárlati áram megszakító képességgel. Ez a szabvány tartalmazza az összes követelményt, amely szükséges az ezen eszközökhöz szükséges működési paraméterek betartásához. a típusvizsgálat.
1.4 Jellemző tulajdonságok A készülék megszakítójának jellemző tulajdonságait a következő kifejezésekkel nevezzük meg: Pólusok száma Az eszköz megszakítói különböző pólusszámmal állnak rendelkezésre. Jelzik, hogy hány elektromosan különálló áramút lehet csatlakoztatni az eszköz megszakítójához. Szerelés típusa A készülék megszakítóinak beépítési lehetősége, például a szerkezet, a telepítés vagy az elosztó típusa. Csatlakozás típusa Az eszköz megszakítójának a csatlakozóba történő csatlakoztatásának módja, például dugaszolással vagy bekötéssel, vagy becsavarással.
A működtetés típusa Hogyan vagy hogyan működtethető vagy nullázható az eszköz megszakítója. Automatikusan vagy manuálisan egy olyan karral, amelyet rendszeres vagy szabálytalan kapcsolási műveletekhez terveztek. Névleges értékek Különböző releváns áram- és feszültségértékek, például névleges feszültség, névleges üzemi feszültség, névleges áram vagy névleges frekvencia. Működési jellemzők Jellemző görbék, amelyek leírják az eszköz megszakítójának viselkedését bizonyos áram- és feszültségértékek mellett.
Készülék megszakítók - technológia és technológia
A készülék megszakítói fontos intézkedést jelentenek a rendszer magas szintű rendelkezésre állása érdekében. Túlterhelés vagy rövidzárlat esetén szelektíven kikapcsolják a hibás áramkört. Az összes többi rendszerelem továbbra is működik. A készülék megszakítóinak különböző technológiái vannak. Különbséget tesznek az elektronikus, a termomágneses és a termikus eszköz megszakítói között. A különbségek a felszabadulási technikákban és a felszabadulás viselkedésében rejlenek. A készülék megszakítókat célzottan használják, az alkalmazási és a feladat területétől függően. A jelleggörbék világossá teszik a különféle készülék megszakítók kioldási jellemzőit.
Készülék megszakítók minden alkalmazáshoz
A megfelelő eszköz megszakító minden maradékáramú megszakítóhoz:
• Túlterhelés • Rövidzárlat • Hosszú kábelutak az SFB kioldási jellemzőinek köszönhetően
• Túlterhelés • Rövidzárlat • Hosszú kábelutak az aktív áramkorlátozás révén
2.1 Elektronikus készülék megszakítók
Kioldási jellemzők Az elektronikai eszközök megszakítói rövidzárlat esetén néhány milliszekundum után kioldanak. Az áram 1,25-szeresre korlátozódik. Még akkor is, ha a vezeték ellenállása magas, a megszakítók nagyon rövid idő alatt leválasztják az áramkört.
Be/ki kapcsoló (Reset) Állapotkijelzés Átkapcsolva az áramkorlátozással Kikapcsolva
Áramköri hibaáram érzékelővel
Az elektronikus eszközök megszakítóinak aktív áramkorlátozása van. Ez azt jelenti, hogy az egyenáramú tápegység szinte teljes megtervezése lehetséges. Ezenkívül az aktív áramkorlátozás hosszabb kábelutakat tesz lehetővé az áramellátás és a fogyasztó között. Rövidzárlat esetén ezek a megszakítók körülbelül 100-800 milliszekundumon belül kikapcsolnak. Ez megakadályozza a kapcsolóüzemű tápegység kimeneti feszültségének összeomlását. Az áramot integrált érzékelővel folyamatosan mérik, és néhány milliszekundum alatt kikapcsolják túlterhelés vagy rövidzárlat esetén.
2.2 Termomágneses megszakító A termomágneses megszakító két kioldó mechanizmussal van ellátva. A mechanizmus hőelem bimetál formában késleltetve reagál a függő túlterhelésekre. A mágneses kioldás, amely egy dugattyút vagy csuklós armatúrát indít el egy mágneses tekercsen keresztül, és ezáltal kikapcsolja az áramot, ezredmásodperceken belül reagál nagy túlterhelésre és rövidzárlatra.
Bimetál fűtőelem merülő/összecsukható armatúra
a hőelvezetés le van választva a hálózatról. Ha nagyon nagy túlterhelési áram van, vagy akár rövidzárlat áll fenn, a mágneses kioldás néhány ezredmásodperc alatt megszakítja az áramot
kör. Az alkalmazási területtől, a terheléstől és a védelem szükségességétől függően a legmegfelelőbb jellemzőkkel rendelkező védőeszközöket kell kiválasztani.
Kioldási jellemzõk A mágneses készülékek megszakítóinak kioldási ideje a túlterhelés típusától függ. Túlterhelés esetén a fogyasztó késik
2.3 Hőberendezés-megszakítók A hőkészülék-megszakítók akkor működnek, amikor egy fűtőelemet felmelegítenek, amelyen keresztül áram folyik. Ezek a fűtőelemek acélból és cinkből készült hőbimetálból készülnek, amely hevítéskor kitágul és deformálódik. Ezt a fémet vagy retesszel és külön, rugóval ellátott érintkezési mechanizmussal ellátott csík formájában használják, vagy pedig egy közvetlenül bekapcsolt érintkezővel ellátott, ütközésgátló tárcsa. A felpattintható lemezes felépítés miatt a készülék megszakítók valamivel fürgébb jelleggörbével rendelkeznek, mint a bimetál szalaggal rendelkezők. A hőkészülék megszakítók be- és kikapcsolhatók egy gombbal, vagy újra be lehet kapcsolni a működésüket követően. Egyszerű és olcsó alternatíva azoknak az alkalmazásoknak, amelyek nem feltétlenül igényelnek gyors indítást.
Be-/kikapcsoló Rugós érintkező mechanizmus
Bimetál fűtőelem (pattintólemez)
a zárt fogyasztót leválasztják az elektromos hálózatról.
Gyorsabban túlterhelje. A bimetálon keresztüli védelmi funkció meghatározott kioldási hőmérsékletre reagál. Ha a túlterhelési áram viszonylag kicsi, akkor hosszabb ideig tart, amíg a
Kioldási jellemzők A hőberendezés megszakítóinak kioldási ideje az alkalmazott túlterhelési árammal változik. Amint a jelleggörbékből látható, a megszakító növekszik
2.4 A kábelhosszak befolyása a kikapcsolási viselkedésre A tápegység és a végberendezés közötti maximális használható kábelhosszat különféle kritériumok határozzák meg: • A tápegység maximális árama • A megszakító belső ellenállása • A kábel ellenállása Minél hosszabb a kábel és annál kisebb a keresztmetszete, annál nagyobb Vezetékellenállás. Ezért a telepítés során a legrövidebb kábelutat kell kiválasztani. A vezeték ellenállása ellensúlyozza a rövidzárlati áramot. Kisfeszültségű feszültségforrásoknál a rövidzárlati áramot úgy korlátozhatja a vezeték ellenállása, hogy a vezeték végén lévő védőberendezés már nem érzékeli rövidzárlati áramnak. C jellemzőkkel rendelkező miniatűr megszakítók esetén a felső kioldási határ jóval meghaladja a névleges áramot. Ezért lehet különleges
A készülék megszakítójának ellenállását a kábel hossza és keresztmetszete befolyásolja.
Ezek a védőeszközök rövidzárlat esetén késleltetett leállításhoz vezetnek. Az SFB jellemzőkkel rendelkező megszakítók és az aktív áramkorlátozású elektronikus megszakítók kioldási jellemzői optimalizálva vannak. Ezek a védőeszközök észlelik, ha a névleges áramot jóval korábban túllépik
mint rövidzárlati áram. Ez elkerüli az érintett berendezés veszélyes túlterhelését, és egyben megelőző tűzvédelemként is szolgál.
Alapelem Opcionálisan beépíthető vagy csavaros csatlakozási technológiával
Jumperek a potenciális elosztáshoz sorban
2.5 Csatlakozási technológiák A vezetékek csatlakoztatása a készülék megszakítóinak alapeleméhez, push-in technológiával, bonyolult és kényelmes. Egyszerűen helyezze be a merev vezetőt vagy a tokkal ellátott vezetőt a vezető tengelyébe, nyomja meg enyhén, és az érintkező rugó automatikusan kinyílik. Rugóerejének köszönhetően biztosítja a szükséges érintkezési nyomást az árammal szemben. A 0,12 mm² és 6 mm² közötti vezetők egyszerűen csatlakoztathatók a Push-in segítségével. Alternatív megoldásként létezik a csavaros csatlakozási technológiával rendelkező készülék megszakítók alapeleme. A jumperek segítségével gyors és egyedi potenciálelosztás valósítható meg a készülék megszakítóinak soros telepítésével. Az adagolót 41 amperrel lehet betölteni egy kettős hídon keresztül.
A távközlési kapcsolatok ilyen módon is könnyen összekapcsolhatók egymással.
2.6 Tápellátás A jövőbeli bővítéshez tartalékokkal ellátott tápellátás követelményeit már a tervezés szakaszában meg kell határozni. Mivel az áramellátásra vonatkozó követelmények folyamatosan nőnek. A helytakarékos telepítés kompatibilitása és az egyidejűleg növekvő teljesítmény fontos jellemzők a 24 V DC tápegységek számára ipari alkalmazásokban. A tápegységeknek meg kell felelniük a csatlakoztatandó végberendezések energiaigényének. Ezenkívül a névleges áram legfeljebb 80% -át kell megtervezni. Ez biztosítja, hogy hiba esetén rövidzárlati áram biztosítható, amely beindítja a megszakítót. Ha a kiválasztott tápegység túl kicsi vagy a csatlakozási érték túl magas, akkor nem tudja leadni a szükséges áramot. Alulfeszültség van, ami azt jelenti, hogy a rendszer teljes alkatrészei meghibásodnak, és a gyártási folyamat megszakad.
Egyes tápegységek szelektív biztosítéktörő technológiával vagy röviden SFB-vel rendelkeznek. Ezek a tápegységek a névleges áram hatszorosát képesek leadni néhány ezredmásodpercig, és így biztosítják az eszköz megszakítójának megbízható működését. A termomágneses készülék megszakítóival együtt megbízható egységet alkotnak, amely garantálja a rendszer maximális rendelkezésre állását.
Az SFB technológiával ellátott tápegység biztosítja az eszköz megszakítóinak gyors és biztonságos beindítását hiba esetén
A készülék megszakítóinak használata
A készülék megszakítókat a termelőüzemekben és az összeszerelő gépekben használják, hogy a terhelések sokféleségét szelektíven megvédjék a túlterheléstől és rövidzárlattól. A rendszer túláramok elleni megfelelő védelme érdekében tisztában kell lennie azzal, hogy a rendszer mely részeit melyik megszakítóval kell védeni. Nem minden megszakító alkalmas minden alkalmazásra. Az alkalmazáshoz megfelelő készülék megszakító kiválasztásához figyelembe kell venni a fogyasztó névleges áramát és szükség esetén a kezdő áramot.
Alkalmazási példák Hőmágneses megszakítók • Programozható logikai vezérlők • Szelepek • Motorok • Frekvenciaváltók Elektronikus megszakítók • Relék • Programozható vezérlők • Motorok Hővédőkapcsolók • Motorok • Fűtőelemek • Ventilátorok • Nagy indítóárammal rendelkező készülékek
3.1 Fő célipar A hőmágneses készülék megszakítókat az információs és kommunikációs technológiák, valamint a folyamattechnika területén használják. A különböző kioldási jellemzők miatt a megszakítók sokféleképpen használhatók. Az újraindítás és az üzemi állapot azonnali távoli jelentése biztosítja a magas rendelkezésre állást. Az elektronikus eszközök megszakítóit nemcsak a kommunikációs technológiákban használják, hanem különösen az automatizálási technológiákban is. Az aktív áramkorlátozás miatt a kapcsolóüzemű tápegység kimeneti feszültsége megmarad, és az összes többi áramkör működik. A hőkészülék megszakítók az induktív terhelések optimális védelmet nyújtanak a túlterhelés ellen az áramelosztó rendszerekben, a vezérlőszekrényekben és az üzemépítésben. Ezenkívül érzéketlenek a nagy indítóáramokra, például azokra, amelyek motor vagy transzformátor indításakor keletkeznek.
A készülék megszakítóinak fő alkalmazási területei:
3.2 Alkalmazások Az elektronikus eszközök megszakítói ideálisak például a relék, programozható kezelőszervek, motorok, érzékelők/működtetők és szelepek védelmére.