Pemutus sirkuit

Cara kerja pemutus arus

Sakelar otomatis (sakelar, pemutus) adalah perangkat sakelar listrik yang dirancang untuk mengalirkan arus sirkuit dalam mode normal dan untuk secara otomatis melindungi jaringan dan peralatan listrik dari mode darurat (arus hubung singkat, arus beban berlebih, pengurangan atau hilangnya tegangan, perubahan arah) dari arus, munculnya medan magnet generator yang kuat dalam kondisi darurat, dll.), serta untuk pergantian arus nominal yang jarang (6-30 kali sehari).

Karena kesederhanaan, kenyamanan, keamanan pemeliharaan, dan keandalan perlindungan terhadap arus hubung singkat, perangkat ini banyak digunakan pada instalasi listrik berdaya rendah dan tinggi.

Pemutus sirkuit adalah perangkat pengalih manual, tetapi banyak jenis memiliki penggerak motor elektromagnetik atau listrik, sehingga memungkinkan untuk mengoperasikannya dari jarak jauh.

Prinsip operasi

Mesin biasanya dimatikan secara manual (dengan drive atau remote control), dan jika terjadi pelanggaran operasi normal (terjadinya arus lebih atau pengurangan tegangan) — secara otomatis.Dalam hal ini, setiap mesin dilengkapi dengan pelepasan tegangan berlebih, dan pada beberapa jenis dengan pelepasan tegangan rendah.

Menurut fungsi perlindungan yang dilakukan, pemutus sirkuit dibagi menjadi mesin otomatis: arus berlebih, tegangan rendah, dan daya balik.

Pemutus sirkuit digunakan untuk membuka sirkuit listrik secara otomatis ketika arus hubung singkat dan beban berlebih terjadi di dalamnya di atas batas yang ditetapkan. Dengan mengganti sakelar dan sekering, mereka memberikan perlindungan yang lebih andal dan selektif dalam kondisi abnormal.

Jika kondisi lingkungan berbeda dari normal (kelembaban udara lebih tinggi dari 85% dan mengandung kotoran dari uap berbahaya), maka pemutus sirkuit harus ditempatkan di dalam kotak dan lemari dengan konstruksi tahan debu dan bahan kimia.

Klasifikasi

Pemutus sirkuit dibagi menjadi:

• pemutus sirkuit instalasi memiliki selubung pelindung isolasi (plastik) dan dapat dipasang di tempat umum;

• universal - mereka tidak memiliki kasing seperti itu dan dimaksudkan untuk dipasang di perangkat distribusi;

• bertindak cepat (waktu reaksinya sendiri tidak melebihi 5 ms);

• lambat (dari 10 hingga 100 mdtk);

Kecepatan disediakan oleh prinsip operasi itu sendiri (prinsip elektromagnetik atau induksi-dinamis terpolarisasi, dll.), Serta oleh kondisi pemadaman busur listrik yang cepat. Prinsip serupa digunakan dalam mesin pembatas arus;

• waktu respons yang dapat disesuaikan selektif di area arus hubung singkat;

• pemutus sirkuit dengan arus balik yang diaktifkan hanya ketika arah arus dalam sirkuit yang dilindungi berubah;

• Mesin otomatis terpolarisasi mematikan sirkuit hanya ketika arus naik ke arah depan, non-terpolarisasi - dengan arah arus apa pun.

Desain

Karakteristik desain dan prinsip pengoperasian mesin ditentukan oleh tujuan dan ruang lingkupnya.

Menghidupkan dan mematikan mesin dapat dilakukan secara manual, dengan motor listrik atau penggerak elektromagnetik.

Penggerak manual digunakan untuk arus pengenal hingga 1000 A dan memberikan kapasitas peralihan akhir yang terjamin, terlepas dari kecepatan gerakan gagang penutup (operator harus melakukan operasi peralihan dengan tegas: mulai - akhiri).

Penggerak motor elektromagnetik dan listrik ditenagai oleh sumber tegangan. Sirkuit kontrol drive harus memiliki perlindungan terhadap korsleting berulang, sedangkan proses menghidupkan mesin ke arus hubung singkat yang membatasi harus berhenti pada tegangan suplai 85-110% dari nominal.

Jika terjadi kelebihan beban dan arus hubung singkat, pemutus arus akan trip terlepas dari apakah pegangan kontrol dipegang dalam posisi tertutup.

Bagian penting dari mesin adalah pelepas, yang mengontrol parameter yang ditetapkan dari sirkuit yang dilindungi dan bekerja pada perangkat trip, yang membuat trip pemutus sirkuit. Selain itu, rilis memungkinkan mematikan mesin dari jarak jauh. Edisi yang paling umum adalah jenis berikut:

• elektromagnetik untuk perlindungan terhadap arus hubung singkat;

• termal untuk perlindungan yang berlebihan;

• digabungkan;

• semikonduktor dengan stabilitas parameter respons yang tinggi dan penyetelan yang mudah.

Pemutus sirkuit tanpa pelepasan dapat digunakan untuk mengganti sirkuit tanpa arus atau untuk mengganti arus pengenal yang jarang terjadi.

Rangkaian pemutus sirkuit yang diproduksi oleh industri dirancang untuk digunakan di zona iklim yang berbeda, ditempatkan di tempat dengan kondisi kerja yang berbeda, untuk bekerja dalam kondisi yang berbeda dalam hal tekanan mekanis dan daya ledak lingkungan, serta memiliki perbedaan tingkat perlindungan terhadap sentuhan dan pengaruh eksternal.

Informasi tentang jenis perangkat tertentu, versi standar dan ukuran standarnya diberikan dalam dokumen normatif dan teknis. Biasanya, dokumen semacam itu adalah Persyaratan Teknis (TU) pabrik... Dalam beberapa kasus, untuk menyatukan produk yang banyak digunakan dan diproduksi oleh beberapa perusahaan, tingkat dokumen dinaikkan (terkadang ke tingkat Standar Negara).

Pemutus sirkuit terdiri dari komponen utama berikut:

• sistem kontak;

• sistem pemadam busur;

• membebaskan;

• mekanisme kontrol;

• mekanisme pelepasan bebas.

Sistem kontak terdiri dari kontak tetap yang dipasang di rumahan dan kontak bergerak yang dipasang berengsel pada semi-sumbu tuas mekanisme kontrol dan biasanya memberikan pemutus sirkuit tunggal.

Perangkat pemadam busur dipasang di setiap kutub pemutus sirkuit dan dirancang untuk melokalisasi busur listrik dalam volume terbatas. Ini adalah ruang busur dengan kisi pelat baja deionisasi. Penahan percikan dalam bentuk pelat serat juga dapat disediakan.

Mekanisme pelepasan bebas adalah mekanisme 3 atau 4 tautan berengsel yang menyediakan pelepasan dan penonaktifan sistem kontak baik dalam operasi otomatis maupun manual.

Pelepasan arus berlebih elektromagnetik, yang merupakan elektromagnet angker, menyediakan trip otomatis pemutus sirkuit pada arus hubung singkat yang melebihi pengaturan saat ini. Rilis arus elektromagnetik dengan perangkat penundaan hidrolik memiliki waktu tunda terbalik untuk melindungi dari arus berlebih.

Bantuan kelebihan beban termal adalah pelat termobimetalik. Pada arus beban berlebih, deformasi dan gaya pelat ini memastikan trip pemutus sirkuit secara otomatis. Penundaan berkurang dengan meningkatnya arus.

Unit tripping semikonduktor terdiri dari elemen pengukur, blok relai semikonduktor, dan elektromagnet keluaran yang bekerja pada mekanisme pelepasan bebas mesin. Transformator arus (AC) atau amplifier dengan magnetic choke (DC) digunakan sebagai elemen pengukur.

Pelepasan arus semikonduktor memungkinkan penyesuaian parameter berikut:

• arus debit pengenal;

• pengaturan arus operasi di area arus hubung singkat (arus interupsi);

• pengaturan waktu respons di zona kemacetan;

• pengaturan waktu respons di area arus hubung singkat (untuk sakelar selektif).

Banyak pemutus sirkuit menggunakan pelepasan kombinasi yang menggunakan elemen termal untuk melindungi dari arus beban berlebih dan elemen elektromagnetik untuk melindungi dari arus hubung singkat tanpa penundaan waktu (interupsi).

Pemutus sirkuit juga memiliki rakitan tambahan yang terpasang pada pemutus sirkuit atau terpasang padanya secara eksternal.Mereka dapat independen, tegangan nol dan rendah, kontak bebas dan tambahan, penggerak jarak jauh manual dan elektromagnetik, pensinyalan mati otomatis, perangkat untuk mengunci pemutus sirkuit pada posisi "mati".

Perjalanan shunt adalah elektromagnet yang ditenagai oleh sumber tegangan eksternal. Rilis sub dan nol dapat tertunda waktu dan tidak tertunda waktu. Dengan bantuan pelepasan shunt atau undervoltage, mesin dapat dimatikan dari jarak jauh.

Kondisi operasi

Sakelar tersedia dalam versi dengan berbagai tingkat perlindungan terhadap sentuhan dan pengaruh eksternal (IPOO, IP20, IP30, IP54). Dalam hal ini, tingkat perlindungan terminal untuk menghubungkan kabel eksternal mungkin lebih rendah daripada tingkat perlindungan rumah sakelar.

Sakelar diproduksi dalam 5 versi iklim dan 5 kategori penempatan, yang dikodekan dengan huruf U, UHL, T, M, OM dan angka 1,2,3,4,5.

Sakelar dirancang untuk operasi berkelanjutan dalam kondisi berikut:

• pemasangan pada ketinggian tidak lebih dari 1000 m (sakelar seri AP50 dan AE1000 — pada ketinggian tidak lebih dari 2000 m di atas permukaan laut);

• suhu udara sekitar dari — 40 (tanpa embun dan embun beku) hingga + 40 ° C (untuk sakelar seri AE1000 — dari +5 hingga + 40 ° C);

• kelembaban relatif lingkungan tidak lebih dari 90% pada 20 ° C dan tidak lebih dari 50% pada 40 ° C;

• lingkungan - tidak mudah meledak, tidak mengandung debu (termasuk konduktif) dalam jumlah yang mengganggu pengoperasian pemutus sirkuit, dan gas dan uap korosif dalam konsentrasi yang merusak logam dan insulasi;

• tempat pemasangan sakelar — terlindung dari air, minyak, emulsi, dll.;

• kurangnya paparan langsung terhadap radiasi matahari dan radioaktif;

• kurangnya guncangan tajam (pukulan) dan guncangan kuat; getaran titik pemasangan sakelar dengan frekuensi hingga 100 Hz dengan percepatan tidak lebih dari 0,7 g diperbolehkan.

Kelompok kondisi pengoperasian produk listrik sehubungan dengan dampak faktor mekanis lingkungan eksternal ditentukan oleh GOST 17516.1-90. Menurut data katalog, pemutus sirkuit dirancang untuk operasi dalam grup Ml, M2, MZ, M4, Mb, M9, M19, M25.

Dalam hal keselamatan, pemutus sirkuit mematuhi GOST 12.2.007.0-75 dan GOST 12.2.007.6-75, persyaratan «Aturan untuk instalasi listrik» dan memastikan kondisi pengoperasian yang ditentukan oleh «Aturan untuk pengoperasian teknis instalasi» oleh Pengguna «dan» Aturan keselamatan untuk pengoperasian instalasi listrik oleh pengguna «, disetujui oleh Layanan Pengawasan Energi Negara pada 12.21.94 Berkenaan dengan perlindungan terhadap arus bocor, pemutus sirkuit memenuhi persyaratan GOST 12.1. 038-82.

Pekerjaan tidak bekerja (penyimpanan dan pengangkutan selama istirahat kerja) sesuai dengan GOST 15543-70 dan GOST 15150-69.

Baca juga topik ini: Pemutus sirkuit, pemutus sirkuit, RCD — apa bedanya?