Двуполюсен и триполюсен прекъсвачи: предназначение, характеристики, особености на монтажа

Предназначението на автоматичните прекъсвачи, внедрявани в схемите на електрическите мрежи, се отнася до защитните функции. Ако в режим на претоварване на мрежата се използва ръчен уред, вероятността за получаване на значителни повреди на оборудването значително нараства.

Автоматичните двуполюсни и триполюсни прекъсвачи намаляват подобни рискове до минимум, тъй като осигуряват моментално прекъсване на веригите в случай на авария.

Нека се запознаем с особеностите на електрическите автомати, ще дадем съвети за избор, монтаж и експлоатация на подобни устройства.

Изпълнение на автоматичните прекъсвачи

В практиката на използване на подобно оборудване се отбелязва често прилагане на три вида устройства: еднополюсни, двуполюсни, триполюсни.

В какво се проявява разликата между тези три вида автомати? Нека се опитаме да разберем.

Общността на тези електрически уреди е повече от разнообразна. Асортиментът не може да се обхване с въображение. Но високата численост на защитните устройства е напълно оправдана, тъй като се налага да се прилагат в най-различни варианти на изграждане на схеми.

Еднополюсният уред, общо взето, не предизвиква особени въпроси. Ако се внедри прекъсвач за еднофазна схема, уредът ще работи като обикновен ръчен прекъсвач, само че в режим на автоматична реакция – тоест без намеса на потребителя ще прекъсне веригата при нарушение на зададените работни условия.

Кратка характеристика на двуполюсника

Аналогично устройство, но изпълнено като двуполюсен автоматичен прекъсвач, се различава донякъде по функционалност.

Схемотехниката на двуполюсния уред е изпълнена с оглед на контрола и сравнението на условията на работа на две независими токови линии.

Двуполюсната конструкция на прекъсвача е предназначена за защита и блокиране на две различни линии на една електрическа верига. Подобни уреди, наред с блокирането на фазата, се прилагат и за прекъсване на веригата на нулевия проводник.

Двуполюсните автомати се прилагат, като правило, за внедряване в проекти за изграждане на електрически мрежи, когато се изисква контрол и сравнение на условията на работа на два участъка от единна електрическа мрежа. По същество двуполюсната конфигурация на уреда представлява тандем от чифт еднополюсни устройства.

Обаче схемата за защита и блокировка на двуполюсника работи по принципа на сравнение на параметрите на всяко устройство поотделно, в реално време. Ако на някой от двата контролни участъка параметрите излязат извън границите на настройките, моментално се прекъсват и двете линии.

Този важен момент показва: замяната на двуполюсен автомат с чифт обикновени еднополюсни уреди е невъзможна по принцип. В случай на претоварване на една от веригите (или КС), ще задейства само един автомат.

Изпълнение на двуполюсника: 1 – корпус от пластмаса с добро качество; 2 – допуска се експлоатация от -25 до +60 °C; 3 – монтаж на DIN-рейка; 4 – механизъм за оперативно взвеждане; 5 – индикация за задействане; 6 – информационен панел; 7 – технически обозначения (+)

Но като се има предвид, че електрическата мрежа е единна, електричеството ще продължи да постъпва през втория уред, който захранва друг участък. Подобна ситуация води до тежки последствия.

Междувременно съществуват два подвида двуполюсни уреди:

• с защита на единия полюс и обикновена комутация на неутралата;
• с защита на двата полюса и едновременна комутация.

Първите обикновено се използват като входни автомати, чрез които се комутират фазният и нулевият проводници. При това такава схема на включване предвижда използване на допълнителна линия PE – заземителен проводник.

Този уред конструктивно също изглежда като двуполюсник. Обаче всъщност уредът е еднополюсен защитен автомат с поддръжка на функция за блокировка (комутация) на неутралната линия на електрическата мрежа.

Вторите намират приложение в схеми на една мрежа, където се захранват два участъка, действащи при условия на различни токови натоварвания.

Особености на устройството на триполюсника

Основното предназначение на триполюсния автоматичен прекъсвач – използване в схеми на трифазни мрежи. Конструктивните особености на този вид уреди се състоят в наличието на защитни функции на всеки отделен полюс.

Задействането на защитата на който и да е от полюсите води до разтваряне на всички полюси.

Конструкция за работа с трифазна мрежа. Автоматичен прекъсвач с три независими полюса и обща блокировка. Както се вижда на схемата на уреда, защитата се осъществява чрез действието на биметални пластини, както и на електромагнитни разединители (+).

Въпреки конкретното предназначение на автоматите от този тип, напълно допустимо е да се използват на еднофазни или двуфазни линии.

Конструктивно триполюсният автомат съдържа следните елементи:

• механизъм за управление;
• система от контакти;
• модул за гасене на електрическата дъга;
• разединително устройство.

Свободните контакти обикновено се монтират вътре в капака на уреда. Контактната система се свързва с траверсата на главните контакти по кинематичен начин.

Функционалните възли на уреда са монтирани вътре в корпуса. Капакът и корпусът на автомата се изработват от материали, които не пропускат електрически ток (пластмаса, текстолит и под.).

Вътрешното съдържание на класическите конструкции на триполюсниците: 1, 6 – камера за гасене на електрическата дъга; 2, 6 – разединител с електромагнитно действие (бобина със сърцевина); 3,4 – разединител с топлинно действие (биметална пластина) (+)

Механизмът за защита на триполюсниците осигурява моментално изключване, както в режим «авто», така и при ръчно действие. При това, ако има претоварване в електрическата схема, моменталното изключване става независимо от силата на въздействие върху дръжката за управление.

Тоест, дори ако потребителят задържа дръжката в състояние на включване, автоматът в режим на претоварване все пак ще разедини всички полюси.

Съществуват модификации на триполюсниците, където е добавен още един полюс за нулевия проводник. По същество, става въпрос за четириполюсно изпълнение от гледна точка на конструктивните детайли.

Модифицирано устройство с три фазови полюса и допълнителен нулев полюс. Често този вид автомати се наричат четириполюсници, което по принцип напълно съответства на действителността от конструктивна гледна точка.

Функционално автоматът на четири полюса наподобява двуполюсна система. Задачата на устройството е същата, само че по отношение на трифазна мрежа.

Обобщени технически характеристики на автоматите

Информацията за основните параметри на автоматичните изключватели е посочена на корпуса им. За да се ориентирате в буквено-цифровите обозначения, е необходимо да умеете “да четете” маркировката на устройствата.

Широко разпространени в бита и промишлеността се отбелязват уреди, отговарящи на следните основни технически характеристики, в зависимост от тяхното конструктивно изпълнение:

Уредите се избират по определени критерии, сред които напрежение, стойност на номиналния ток, температурни показатели.

По-подробно за избора на автоматични изключватели четете в статиите:

1. Избор на автоматичен превключвател: видове и характеристики на електрически автомати
2. Избор на автомат по мощност на натоварване, сечение на кабела и по ток: принципи и формули за изчисления

Монтажни тънкости на прекъсвачите

За всички електрически уреди от подобно изпълнение е определен ред за включване в състава на електрическата схема.

Монтаж на автоматични прекъсвачи – на пръв поглед процедурата е технически несложна. Въпреки това, ако се вземат предвид точно всички съществуващи правила за инсталиране, монтажният процес на автоматите може да се сравни с работата по създаване на компютърен софтуер.

Съгласно установения ред, по-специално се предполагат следните действия на монтажниците, преди да бъдат монтирани двуполюсните и триполюсните прекъсвачи:

• уредът трябва да съответства на изпълнението според текущата схема;
• корпусът на автомата няма деформации и повреди;
• лостът за включване/изключване работи ясно в режим на ръчно активиране.

Основата, върху която се предполага инсталирането на устройството, трябва да се провери за равномерност на повърхността. Не се допуска монтаж върху основи, където поради неравна повърхност след закрепването корпусът на автомата е подложен на напрежения на огъване.

Свързване с проводниците на мрежата

Присъединяването на медни проводници със сечение 16 – 25 мм² се извършва чрез кабелни накрайници (ГОСТ 9688-82). Ако е необходимо да се направи свързване с медни проводници със сечение 4 – 16 мм², се използват кабелни накрайници от друг тип (ГОСТ 7386-80).

По отношение на свързванията на алуминиеви проводници се използват крайни елементи по аналогия на ТАМ-7, съответстващи на параметрите ГОСТ 9581-80.

Накрайниците на проводниците, подвеждани към контактните клеми на автоматите. Често този момент се игнорира, проводниците просто се усукват и в такова състояние се свързват към устройството. По същество подобен подход вече се счита за нарушение. Изключение правят проводниците със сечение под 4 мм.

Мрежовите проводници, подвеждащи напрежението от източника на захранване, се свързват към горната група неподвижни контакти на автоматичните прекъсвачи. Проводниците трябва да се подвеждат и свързват така, че да не създават усилие върху клемите на автомата.

Накрайниците трябва да се затягат с контактните клеми плътно, но без критични усилия, способни да доведат до счупване на резбата. На закрепването на проводниците в кабелните накрайници трябва да се обръща голямо внимание. Задължително е да се използват изолационни тръби, лента като защитна обвивка.

Нюанси на разположението и закрепването

Когато се извършва монтаж на няколко единици оборудване, трябва да се спазват правилата за разположение на уредите един спрямо друг. Така разстоянието между близко разположените уреди трябва да се поддържа не по-малко от 5 мм.

Поставяне на прекъсвачи в група. Изглежда доста красиво и спретнато. Между другото, в този случай монтажният процес се извършва с грешки. Съгласно нормите, при монтаж в група разстоянието между стените на съседно разположените уреди трябва да бъде най-малко 5 мм.

Минимални разстояния от металните части на разпределителните устройства: отгоре 30 – 50 мм, отстрани 5 – 10 мм, в зависимост от големината на подведеното напрежение.

Ако при монтажа се използват уреди, конструктивно изработени в допълнителна обвивка, всички монтажни манипулации с тях се извършват при свален капак на обвивката. Поставянето на капака се извършва, като се взема предвид правилното влизане на повода на задвижващия механизъм. Закрепването на капака с винтове се извършва равномерно.

След завършване на монтажа автоматичните прекъсвачи задължително се проверяват за яснота на момента на включване/изключване.

Монтажните схеми и правилата за свързване на прекъсвача са подробно описани в тази статия.

Техническо обслужване в периода на експлоатация

Нормалните условия на действие на двуполюсните и триполюсните автоматични прекъсвачи позволяват да се отделя време за технически преглед на уредите не по-често от една профилактика на три години работа. Този факт още веднъж потвърждава високото качество на изпълнение на почти всички автоматични прекъсвачи.

Техническо обслужване на уредите. Тази процедура предвижда тестване на цялостта на устройствата и надеждността на контактните групи. В рамките на техническото обслужване се извършва почистване на уредите и местата им за разполагане. Проверява се качеството на работа на автоматичните механизми.

Между другото, съгласно инструкциите, технически преглед задължително се извършва, ако автоматичният прекъсвач е действал поради ток на късо съединение.

За всяка причина, било то задействане на устройството при аварийна ситуация или техническо обслужване по график, техническият преглед на устройствата включва:

• диагностиране на механизма за включване/изключване в ръчен режим без товар;
• проверка на затягането на винтовете на основните и свободните контакти;
• надеждност на закрепването на уреда към основата;
• почистване от замърсявания и чужди предмети;
• имитация на изключване чрез механично въздействие върху чувствителния елемент;
• проверка на работоспособността в работен режим.

Практиката на ползване на електрически мрежи отбелязва работа с уреди от различни производители, включително местни и чуждестранни.

Голямата част от всички експлоатирани устройства за автоматична защита се характеризира с безупречна работа по отношение на качеството.

Изводи и полезно видео по темата

Какво представляват автоматичните прекъсвачи и с какво се различават, може да научите от следното видео:

Относно критериите за избор на защитни устройства:

Надеждността на работа на устройствата за автоматична блокировка често се определя не от марката, а от правилния подбор, съобразен с работното натоварване. Също така значително влияние върху действието на уредите оказва точният изчисление на сечението на проводниците, захранващи товара от автоматичния прекъсвач, и изчислението на сечението на входния кабел.

Когато всички нюанси на монтажа са взети предвид, дори китайските уреди, които са няколко пъти по-евтини от марковите, работят доста дълъг период от време без особени забележки.

Споделете с читателите вашия опит при свързване на двуполюсни и триполюсни ключове. Моля, оставете коментари, задавайте въпроси по темата на статията и участвайте в дискусиите – формата за обратна връзка се намира по-долу.