A megszakító egy automatikusan működtetett elektromos kapcsoló, amely lehetővé teszi az elektromos áram áramlását, és megvédi az elektromos áramkört a túlterhelés, rövidzárlat vagy a hálózati szivárgás okozta túlzott áram okozta károktól (differenciál megszakító). Képes megszakítani egy telep túlterhelését vagy rövidzárlatát . Kialakításától függően figyelemmel kísérheti az elektromos vezeték egy vagy több paraméterét.
Fő jellemzője a biztosítékhoz képest, hogy kézzel visszaállítható (úgy lett kialakítva, hogy működése során ne szenvedjen semmilyen sérülést).
Ez a fajta megszakító kiold, amikor egy túlzott áram áthalad egy bimetall szalagon , ami Joule-hatású fűtést eredményez és deformációját okozza. Ez a bimetál szalag mechanikusan kivált egy érintkezőt, amely megnyitja a védett elektromos áramkört. Ez az elektromechanikus rendszer meglehetősen egyszerű és robusztus, de nem túl pontos és reakcióideje viszonylag lassú. Ezért lehetővé teszi az áramkör tartós túláramba kerülését. A hővédelem fő feladata, hogy megvédje a vezetékeket a túlzott fűtéstől, amely tűzveszélyt generálhat, az elektromos berendezés hosszan tartó túlterhelése miatt.
Ugyanazt a funkciót látja el, mint egy biztosíték , amelyet ki kell cserélni az áram kikapcsolása után.
Az intenzitás erős változása áthalad egy tekercs fordulatain (7. hivatkozás a fénykép " megszakító szakaszának fényképén "). Az elektromágnesesség szabályai szerint a mágneses mező erős variációját produkálja. Az így létrehozott mező kiváltja egy puha vasmag elmozdulását, amely mechanikusan kinyitja az áramkört, és így megvédi a villamos berendezés forrását és részét, különösen a villamos vezetőket a forrás és a rövidzárlat között.
A megszakítás gyors tekercs esetén "pillanatnyi", vagy a tekercsben lévő folyadék "vezérli", amely lehetővé teszi a késleltetett kioldást. Általában egy nagyon jó minőségű kapcsolóval társul, amely több ezer műveletet tesz lehetővé.
Ez az aM biztosíték által végrehajtott funkció ( motortámogatás ). A motor beindításához néhány pillanatra rövid túláramra van szükség, amely akár a szokásos üzemi intenzitásának tízszerese. Ez a normál túláram azonban nem indíthatja el a védelmi eszközt. Így az aM típusú biztosítékokat úgy tervezték, hogy rövid időre képesek legyenek elnyelni a védelmi értéknél nagyobb áramcsúcsot. Másrészt túláram esetén (alacsonyabb, de hosszabb értékű): az eszköz logikusan megszakítja az áramellátást.
A mágneses védelem fő feladata a berendezések védelme a hibák ellen (berendezés túlterhelése, rövidzárlat, meghibásodás stb.). A mérnök választja, aki gondoskodik felszerelésének nagy pontosságú védelméről.
Kioldási görbeAz elektromos áramkört úgy kell kiszámítani, hogy a legkisebb rövidzárlat miatt a gép mágnesesen leálljon. Ez fontos a hosszú, kis keresztmetszetű (mm²) kábelek rögzítéséhez. Ha a rövidzárlati áram túl alacsony, vagy alacsonyabb mágneses küszöböt kell venni, vagy egy nagyobb szakaszú (mm²) kábelt.
A megszakító tartalmazhat hőérzékelést vagy nem; ezért két fő megszakító létezik:
A fent leírt két technikát több paraméter figyelemmel kísérése céljából kombináljuk:
Ezek a modellek biztosítékokat szolgálnak a biztosítékok cseréjére (különösen a háztartási alkalmazásokban), azzal az előnnyel, hogy visszaállíthatók (kar működtethető, nincs patron cseréje), és ugyanabban a dobozban kombinálják a hőérzékelőt a hosszan tartó túlterhelések ellen és a mágneseseket a gyors növekedés ellen áramban.
A differenciál megszakító a rövidzárlatok és a túlterhelések elleni szakító képessége mellett biztosítja az áramintenzitás különbségének észlelését a fázis és a nulla között, ha szigetelési hiba áll fenn (földszivárgási áram), ezt a hibát maradékáramnak is nevezik .
LeírásA maradékáramú eszköz (RCD) elve az, hogy összehasonlítja az azon áthaladó különböző vezetők áramát . Például egyfázisban összehasonlítja a fázisvezetőben keringő áramot és a semleges vezető áramát. Ez egy személyes védelmi eszköz, amely korlátozza a kockázata áramütés kimutatásával áram szivárog a föld a villamos berendezés.
A differenciálmű a következő elven alapszik: normál üzemmódban az egyik vezető által érkező elektromos áramnak egy másiknak kell távoznia. Egy egyfázisú telepítés, ha az áram a fázisban vezeték elején egy elektromos áramkör eltér a semleges vezeték , van egy szivárgás . Az áramerősség különbségét, amelyre a megszakító reagál, „megszakító differenciális érzékenységének” nevezzük ( a francia elektromos szabvány szerint szükségszerűen 30 mA a hazai termináláramkörökön ), amelyet I Δn („i delta n”) jelölnek .
Működése egyszerű: mindegyik vezető átmegy egy mágneses áramkörön (általában torikus ), így azonos és egymással ellentétes elektromágneses mezőket képez, amelyek egymást kioltják. Különbség esetén, ezért a differenciál neve , a keletkező elektromágneses mező aktivál egy eszközt, amely gyorsan levágja az áramot.
OsztályokA differenciáleszközöknek több osztálya (vagy típusa) van:
A mindennapi nyelvben, és különösen, ha egy elektromos elosztótábla felszereléséről beszélünk, a differenciál megszakítókat egyszerűen „differenciálműnek” nevezik, míg a „megszakító” kifejezést az elektromágneses megszakítóknak tartják fenn. Ez aztán a differenciál megszakító és a differenciál kapcsoló közötti esetleges összetévesztést eredményezi. A differenciál kapcsoló elvégzi a fent leírt funkciót, de nincs túláram érzékelés (ezért nem véd a túlterhelések ellen), ezért olcsóbb.
Az elosztó panelen a költségek minimalizálása érdekében lehetséges az áramkörök csoportjának differenciális védelme differenciál kapcsolóval, nem pedig differenciál megszakítóval, feltéve, hogy a túláram elleni védelmet lefelé, például biztosítékokkal vagy megszakítókkal biztosítják. helyezze az egyes adagolókra. A differenciálkapcsoló maximális áramerősségét mindig úgy választják meg, hogy legalább megegyezzen az általa biztosított biztosíték vagy megszakító névleges értékével (upstream védelem).
Meg kell különböztetni az ebben a bekezdésben bemutatott áramköri megszakítókat az elektronikus megszakítóktól, amelyek megszakítják a rövidzárlati áramot erőteljes és gyors elektronikus alkatrészek segítségével, de nem képesek biztosítani a szigetelést (az áramkörök fizikai elválasztása) ).
Az elektronikus kioldó egység képes ellátni a termikus és / vagy a mágneses kioldó egységek funkcióit, vagyis az esettől függően túlterhelési áramokat vagy rövidzárlati áramokat képes észlelni, hogy az érintkezők kinyíljanak.
Mindig tartalmaz egy árammérő eszközt (sönt, vagy leggyakrabban vas- vagy légáram-transzformátort), egy elektronikus mérőfeldolgozó eszközt (a mért áram összehasonlítása egy meghatározott értékkel) és egy kioldó készüléket (egy elektromágnes, amely kioldja a nyitó mechanizmust) ).
Az elektronikus kioldóegység előnye, hogy széles beállítási tartománya lehet (a kioldási szintnek, a kioldási késleltetésnek), adott esetben magában foglalva a kifinomult hibaáram-felismerő algoritmusokat is, például az áram deriváltjának számlálásával . lehetővé teszi a megszakító állapotának, az árammérés stb. átadását egy automatikus hálózati felügyeleti rendszer felé.
Hátránya, hogy tápegységet igényel a szükséges energia felvételével:
Valójában a megszakítónak képesnek kell lennie kioldásra, amint megjelenik egy rövidzárlat, beleértve a saját bezáródásából eredőt is.
Ez is drága, ami erőteljes vagy csúcskategóriás eszközök számára fenntartja.
A mágneses-hidraulikus vagy hidromágneses megszakító esetében alkalmazott kioldási mechanizmus kettős. Egyrészt a fentiekben már kifejtett mágneses rész, másrészt a hidraulikus eszköz.
Ez helyettesíti a "termikus" részt. Ezért lehetővé teszi a könnyű, de tartós túláramok észlelését.
Előnyei a következők:
Legfőbb hátránya továbbra is a hőtechnikával szembeni ára.
A hiba észlelése után a megszakítónak képesnek kell lennie az érintkező kinyitására az áram megszakításához. Ebben a fázisban elektromos ív jön létre az érintkezők (3) között.
Az érintkezők alakja úgy van kialakítva, hogy a belsejében keringő áram a Laplace erejének köszönhetően az elektromos ívet a megszakító kamra (8) felé tolja .
A megszakító kamra vezetőképes lamellákból áll, amelyek az ívfeszültség növelése érdekében az ívet több ívre vágják.
Valóban, a V és V / mm.
Ha az L teljes hosszúságú kamrának N d vastagságú lapátja van, akkor az ívfeszültség ekkor
Például: N = 20, L = 8 cm, e = 0,2 cm, V, V / mm.
Nekünk van ; V.
Lécek nélkül V.
Amikor az ívfeszültség meghaladja a hálózati feszültséget, az íváram csökken, amíg meg nem szűnik. Ekkor a kapcsolat nyitva van.
Az áramkör megszakadása terhelés alatt elektromos ív szisztematikus kialakulását jelenti az érintkezők között. Az áram átfolyik az íven, ami késlelteti a szakítást, de feszültséget generál az érintkezők között , az úgynevezett ívfeszültséget, amely szemben áll az azt létrehozó hálózat feszültségével . A jelenlegi csökken, amíg vágott, amint az ív feszültsége nagyobb, mint a hálózat eredményeként az egyenlet a kör: .
Egyes megszakítók mechanikus , elektromos vagy elektronikus rendszerekkel vannak felszerelve, időtartama, intenzitása vagy érzékenysége állítható, lehetővé téve a fenti 3 funkció (termikus, mágneses, differenciális) működésének egy bizonyos ideig történő megtiltását. . Ez a kioldási késleltetés lehetővé teszi bizonyos átmeneti jelenségek engedélyezését, amelyek elhanyagolhatóak az emberek, áramkörök és berendezések védelme szempontjából, de amelyek egyébként kiválthatják a védelem kinyitását ( transzformátorok vagy áramellátás áramellátása. például). Ezeket úgy is lehet beállítani, hogy megengedjék annak lehetőségét, hogy egy másik, a lefelé elhelyezkedő védelem betöltse szerepét, lehetővé téve ezzel a védelem szelektivitását.
A megszakító megszakító képessége megfelel annak a képességének, hogy megszakítsa a rövidzárlati áramot („áramkört elvágjon”) anélkül, hogy romlana és veszélyeztetné a körülötte élőket. Jellemzője az áram maximális intenzitása (az úgynevezett "várható áram"), amely akkor áramlik, ha egyetlen megszakító sem szakítja meg. A kisfeszültségű megszakítókra vonatkozó IEC 60947-2 (vagy NF-EN 60947-2 ) és a háztartási megszakítókra vonatkozó IEC 60898 (vagy NF EN 60898) szabványok meghatározzák ezeket a jellemzőket.
Terhelés alatti áramkör megszakításakor elektromos ív keletkezik, amely késlelteti a megszakadást. Egy erős áram az összes vezetőt erőszakos elektrodinamikai erőknek teszi ki, amelyek a készülék felépítésétől függően segíthetik a gyors kinyílást, és nem segítenek abban, hogy az elektromos ív meghosszabbodjon és elérje a megszakító egy részét, amelyet oltókamra, ahol energiája jól felszívódik.
Minél nagyobb az áram, annál erősebb az ív (az ívfeszültség által előállított áramerősség), annál inkább a felhalmozódott energia káros lehet. Ha az ív eltűnése kellően rövid idő alatt nem biztosított, akkor a készülékház már nem biztos, hogy ellenáll a fűtött gázok nyomásának, az érintkezők megolvadása megakadályozhatja az eszköz újraindulását. A megszakító ekkor már nem lenne képes ellátni a funkcióját.
A megszakítót ezért úgy kell méretezni, hogy képes legyen ellenállni az áramkör beillesztési pontjában potenciálisan jelen lévő rövidzárlati áramnak, az ugyanabban a beillesztési pontban potenciálisan jelenlévő feszültség alatt.
Ennek az áramnak az intenzitása és feszültsége számos tényezőtől függ:
Ellenkező esetben önmagában vagy biztosítékkal, vagy más megfelelő megszakító képességű megszakítóval kell védeni.
Az IEC definíciója szerint a gyártási kapacitás annak a feltételezett áramnak az értéke, amelyet a megszakító adott feszültség mellett, az előírt használati és viselkedési feltételek mellett képes létrehozni. Megfelel annak az áramnak a maximális értékének, amely alatt a megszakító terhelés alatt kezelhető állapotromlás nélkül.
A telepítési szabályok szerint (Franciaországban, az NF C 15-100 szabvány 437.2. Fejezete szerint ) a megszakítónak biztosítania kell az áramkörök fizikai elválasztását az érintett áramkörön végzett beavatkozás vagy munka során, vagyis Más szavakkal: képességgel bírnak izolátum : ez a képesség a garancia arra, hogy a készülék nem engedi, hogy veszélyes hibaáram át, ha az azt jelzi, nyitott helyzetben egy jelzőlámpa vagy a fogantyúját, azaz maximum 0,5 mA 6 mA adott esetben, ha a hálózati feszültséget a kapcsai között alkalmazzák. A fent említett IEC 60947-2 és IEC 60898 szabványok meghatározzák ennek a képességnek a feltételeit.
Ezután egy zárszerkezet ( lakat és zárócímke) lehetővé teszi az érintkezők nyitott helyzetben történő blokkolását az elektromos engedélyezésre vonatkozó szabályok betartása érdekében ( UTE C 18-510 , 520, 540), ezt "zárnak" nevezik.
A büntetés a szállítmányozási folyamat második lépését érinti , az első az elválasztás.