Jak funguje tepelné vypínání jističe?

Součástí konstrukce jističe (jističe) je tepelná spoušť. Faktem je, že uvnitř jističe existují dva způsoby ochrany proti proudovému přetížení:

elektromagnetická spoušť, která otevře obvod při několikanásobném překročení jmenovitého proudu (při zkratu);

tepelná spoušť, která pracuje při nižších přetěžovacích proudech, ale má nižší provozní rychlost než její elektromagnetický protějšek.

Pokud kabeláží prochází proud o něco větší, než je jeho jmenovitý, kabeláž se samozřejmě nespálí, takže rychlost tepelného spouštění je obvykle dostatečná.

Kinematické schéma jističe:

1 – tepelné uvolnění; 2 – elektromagnetické uvolnění; 3 – minimální uvolnění; 4 – nezávislé uvolnění; 5 – elektromagnetický pohon; 6 – ovládací rukojeť; 7 – vypnutí zrychlení pružiny; 8, 9, 10 – mechanismus volného uvolnění; 11 – pohyblivý kontakt; 12 – pevný kontakt; 13 – kontaktní pružina.

Vydání – zařízení, která zajišťují automatické rozepnutí kontaktů ovlivněním mechanismu volného uvolnění při nouzovém provozu obvodu nebo která slouží k dálkovému vypínání jističe.

Časově proudová charakteristika — závislost doby odezvy ochranného zařízení (doba pojistkové vložky) na hodnotě proudu protékajícího jeho měřicím prvkem (pojistkovou vložkou), topným článkem elektrotepelného relé. Někdy se můžete setkat s jinými názvy pro časově proudovou charakteristiku – ampérsekundová charakteristika nebo jednoduše – ochranná charakteristika.

Časově proudová charakteristika je hlavní charakteristikou jističe, odrážející závislost doby odezvy jističe při vzniku nouzového režimu na hodnotě proudu obvodu. Má podobu hyperboly, takže čím větší proud protéká ochranným zařízením, tím kratší je doba jeho odezvy. Tato doba však nemůže být kratší než její vlastní doba odezvy.

V závislosti na typu spouští nainstalovaných v jističi může mít následující charakteristiky časově-proudé:

charakteristika doby odezvy závislá na proudu. Tepelné uvolnění má tuto vlastnost. Je charakterizován provozním proudem při přetížení a doba provozu závisí na velikosti proudu.

charakteristika doby odezvy nezávislá na proudu. Tuto vlastnost má elektromagnetická spoušť. Vyznačuje se vypínacím proudem. Spouštění může být okamžité nebo časově zpožděné;

omezená proudově závislá (dvoustupňová) charakteristika doby odezvy. Kombinovaná spoušť (tepelná a elektromagnetická) má tuto charakteristiku.

Pro jednoduchost lze časovou proudovou charakteristiku znázornit jako jednu čáru procházející středem operace.

Tepelné uvolnění je postaven na bázi bimetalové desky, která se zahřívá proudem, který jí prochází, a postupně se ohýbá, pokud je proud vyšší a vyšší oproti jmenovitému pro daný stroj (typické, což je uvedeno v označení), což v konečném důsledku vede k otevření okruhu chráněného řetězy tohoto stroje. Když se deska ohne, síla jejího ohybu se přenese na tyč, která zase tlačí na spoušť uvolňovacího mechanismu.

Minimální provozní proud pro konkrétní tepelnou spoušť je 1,45 jejího jmenovitého proudu (nastaveného) a doba provozu závisí na časově-proudových charakteristikách daného stroje a v závislosti na velikosti přetěžovacího proudu a počáteční teplotě bimetalové desky, může se pohybovat od několika sekund až po hodinu nebo dokonce dvě, v závislosti na typu stroje.

Čtěte více: Princip činnosti diferenciálního stroje

Tepelné spouštěcí zařízení jističe:

Provoz tepelného uvolnění:

Studený jistič s proudem 2,55krát větším, než je jmenovitý proud, otevře obvod maximálně do jedné minuty a v horkém stavu – za několik sekund (to platí pro jističe s jmenovitým proudem do 32A) . Proto při výběru stroje pro váš štít musíte tomu rozumět jmenovitý proud stroje není jeho provozním proudem.

Je vhodné porovnat maximální přípustný proud pro zapojení, při kterém musí být stroj vypnut, s časově-proudovou charakteristikou vybraného stroje se zaměřením na jeho typ (B, C, D).

Bimetalová deska jističe se skládá ze dvou pevně slisovaných, ale nestavených kovových pásků vyrobených z kovů s různými koeficienty tepelné roztažnosti. Dva pásy jsou k sobě připojeny na jednom konci pájením nebo svařováním. Jejich druhé konce jsou pevně upevněny v tělese spínače.

Když je jistič instalován v obvodu, je bimetalový pásek zapojen do série se zátěží. V důsledku svého ohřevu procházejícím elektrickým proudem se deska ohýbá směrem ke kovu s nižším koeficientem lineární roztažnosti. V případě přetížení ohnutí desky zajistí vypnutí jističe aktivací vypínacího mechanismu.

Označení tepelné spouště na těle jističe Hager:

Když je jistič teprve ve fázi výroby, tepelný spouštěcí proud se nastavuje pomocí speciálního seřizovacího (nastavovacího) šroubu, který je skryt uvnitř jističe a je umístěn v blízkosti jedné z jeho svorek.

Jakmile je stroj spuštěn, jeho bimetalová deska se začne ochlazovat a narovnávat, takže po chvíli je stroj opět připraven k plnému provozu, stačí znovu natáhnout páku. Pojistka se takovými schopnostmi nechlubí.

ALEX1887 › Blog › Jak funguje jistič?

V normálním provozním režimu protéká strojem proud, který je menší nebo roven jmenovité hodnotě. Napájecí napětí z vnější sítě je přivedeno na horní svorku připojenou k pevnému kontaktu. Z pevného kontaktu proud teče k pohyblivému kontaktu, který je s ním uzavřen, a z něj přes ohebný měděný vodič do cívky elektromagnetu. Za elektromagnetem je proud přiváděn do tepelné spouště a po ní do spodní svorky, k níž je připojena zátěžová síť.

V nouzových režimech jistič odpojí chráněný obvod spuštěním mechanismu volného vypínání poháněného tepelnou nebo elektromagnetickou spouští. Důvodem této operace je přetížení nebo zkrat.

Tepelný uzávěr je bimetalová deska sestávající ze dvou vrstev slitin s různými koeficienty tepelné roztažnosti. Při průchodu elektrického proudu se deska zahřívá a ohýbá směrem k vrstvě s nižším koeficientem tepelné roztažnosti. Při překročení specifikované hodnoty proudu dosáhne ohyb desky hodnoty dostatečné k aktivaci spouštěcího mechanismu a obvod se otevře a odpojí chráněnou zátěž.

Elektromagnetická spoušť se skládá ze solenoidu s pohyblivým ocelovým jádrem, které drží pružina. Při překročení stanovené hodnoty proudu se podle zákona elektromagnetické indukce v cívce indukuje elektromagnetické pole, pod jehož vlivem se jádro vtáhne do cívky elektromagnetu, překoná odpor pružiny a spustí spoušť. mechanismus. V běžném provozu se v cívce také indukuje magnetické pole, ale jeho síla nestačí překonat odpor pružiny a jádro zatáhnout.

Čtěte více: Diferenciální automatické a uzo rozdíly

Jak stroj funguje v režimu přetížení?
Režim přetížení nastane, když proud v obvodu připojeném k jističi překročí jmenovitou hodnotu, pro kterou je jistič navržen. V tomto případě zvýšený proud procházející tepelným spouštěčem způsobuje zvýšení teploty bimetalové desky a v důsledku toho zvýšení jejího ohybu, dokud není aktivován uvolňovací mechanismus. Stroj se vypne a otevře okruh.

Tepelná ochrana nepracuje okamžitě, protože bude nějakou dobu trvat, než se bimetalový pásek zahřeje. Tato doba se může lišit v závislosti na velikosti přebytečného proudu od několika sekund do hodiny.

Toto zpoždění umožňuje vyhnout se výpadkům napájení při náhodném a krátkodobém zvýšení proudu v obvodu (například při zapínání elektromotorů, které mají vysoké startovací proudy).

Minimální hodnota proudu, při které musí tepelná spoušť pracovat, se nastavuje pomocí seřizovacího šroubu u výrobce. Obvykle je tato hodnota 1,13-1,45krát vyšší než nominální hodnota uvedená na štítku stroje.

Velikost proudu, při kterém bude fungovat tepelná ochrana, je také ovlivněna teplotou okolí. V horké místnosti se bimetalový pás zahřeje a ohne, dokud se nespustí při nižším proudu. A v místnostech s nízkými teplotami může být proud, při kterém bude tepelné uvolnění fungovat, vyšší, než je přípustné.

Důvodem přetížení sítě je připojení k ní spotřebičů, jejichž celkový výkon převyšuje vypočtený výkon chráněné sítě. Současná aktivace různých typů výkonných domácích spotřebičů (klimatizace, elektrický sporák, pračka, myčka, žehlička, rychlovarná konvice atd.) může mít za následek spuštění tepelného uvolnění.

V tomto případě rozhodněte, které spotřebitele lze deaktivovat. A nespěchejte, abyste stroj znovu zapnuli. Stále jej nebudete moci natáhnout do provozní polohy, dokud nevychladne a bimetalová uvolňovací deska se nevrátí do původního stavu. Nyní víte, jak funguje jistič při přetížení

Jak funguje stroj v režimu zkratu?
V případě zkratu je princip činnosti jističe jiný. Při zkratu se proud v obvodu prudce a mnohonásobně zvýší na hodnoty, které mohou roztavit elektroinstalaci, nebo spíše izolaci elektrického vedení. Abychom takovému vývoji událostí zabránili, je nutné okamžitě přerušit řetěz. Přesně tak funguje elektromagnetické uvolnění.

Elektromagnetická spoušť je solenoidová cívka obsahující ocelové jádro držené v pevné poloze pružinou.

Princip činnosti jističe

Jak funguje jistič

Normální provozní režim stroje při jmenovitém nebo nízkém proudu. Pracovní proud prochází přes horní svorku stroje, přes závěsný kontakt, přes cívku elektromagnetické spouště, dále přes tepelný mechanismus spouště a spodní svorku stroje. Když proud překročí jmenovitou hodnotu, spustí se elektromagnetická nebo tepelná ochrana.

Čtěte více: Značky jističů

K ochraně před nadproudem používá stroj jako ochranu proti přetížení tepelnou spoušť – jedná se o bimetalový úzký pásek desky sestavený ze dvou typů slitin, které mají různé koeficienty tepelné roztažnosti.

Kompozitní bimetalová deska se ohřívá protékajícím proudem a ohýbá se směrem ke kovu s mírnou expanzí. Když je proud větší než jmenovitá hodnota, pak se deska časem ohne natolik, že toto ohnutí stačí na to, aby tepelná ochrana zareagovala. Doba, ve které spoušť zareaguje, závisí na stupni překročení vzhledem ke jmenovitému proudu.

Při výrazném zvýšení jmenovitého proudu tepelná ochrana vypne jistič rychleji než při malém překročení jmenovité hodnoty. Druhý typ ochrany jističem se spouští zkratem v zátěži – jedná se o elektromagnetickou spoušť. Skládá se z měděné cívky s kovovým jádrem. V poměru k velikosti procházejícího proudu se zvětšuje i elektromagnetické pole cívky, které zmagnetizuje ocelové jádro.

Ukázka mechanizmů strojů

Magnetizované jádro je přitahováno, překonává sílu pružiny, která jej drží, tlačí elektromagnetický ochranný mechanismus a přeruší kontakty. Jmenovitý proud a proud o něco vyšší nestačí k magnetizaci jádra ke spuštění spouštěcího mechanismu. A zkratový proud vytvoří magnetizaci jádra dostatečnou k vypnutí stroje během setin sekundy nebo ještě méně.

Ochrana stroje při různém přetížení

Mechanismus tepelného uvolnění nebude fungovat s malým a krátkodobým proudem nad jmenovitým proudem. Pokud je doba trvání proudu větší než jmenovitá, tepelná spoušť bude fungovat. Doba potřebná k vypnutí stroje tepelnou ochranou může dosáhnout až hodiny.

Časové zpoždění umožňuje nevypínat jističe v případě výrazných rozběhových proudů motoru a krátkodobých proudových rázů. Časově proudová charakteristika tepelných spouští závisí také na okolní teplotě. Při zvýšených teplotách bude tepelná ochrana fungovat rychleji než v chladu.

Přetížení můžete způsobit zapnutím několika domácích spotřebičů – varná konvice, pračka, klimatizace, elektrický sporák. Při přetížení se stroj vypne, ale není možné jej okamžitě zapnout, musíte počkat, až bimetalová deska vychladne.

Provoz stroje při zkratu

Velké zkratové proudy mohou roztavit elektrické vedení nebo spálit izolaci. Pro úsporu elektrického vedení použijte elektromagnetické uvolnění. V případě zkratu se okamžitě spustí mechanika elektromagnetické spouště, která chrání elektrické vedení a nestihne se zahřát.

Když se však kontakty rozepnou, objeví se elektrický oblouk s obrovskou teplotou. Komora pro zhášení oblouku je navržena tak, aby chránila před spálenými kontakty a zničením krytu. Konstrukčně se komora skládá z prvku se sadou tenkých měděných plátů s malou mezerou.

Elektromagnetická a tepelná ochrana jističe

Elektrický oblouk, který se dotýká sady desek přes měděný drát spojený s kontaktem, se rozbije na kusy, ochladí se a zmizí. Při zkratu se tvoří plyny, které unikají otvory v komoře. Chcete-li stroj znovu zapnout, musíte odstranit příčinu zkratu, jinak se stroj znovu vypne.

Viníka zkratu lze určit postupným vypínáním domácích elektrických spotřebičů. Pokud ale po vypnutí všech zařízení zkrat nezmizí, pak je vysoká pravděpodobnost, že vznikl v elektrickém vedení. Zkratový stav může být způsoben elektrickými osvětlovacími zařízeními, která je také třeba vypnout.