Interruptor automàtic: principi de funcionament i disseny

Els interruptors tipus rocker són dispositius accionats manualment que fan diverses commutacions amb un sol moviment. S'utilitzen en sistemes de distribució per tancar i obrir un circuit elèctric. L'interruptor basculant està dissenyat per a amperatges de 100-1000 A i tensions de fins a 400 V, adequat per a locals residencials i industrials.

Què és Rocker Switch

El propòsit del commutador de commutació és transferir tensió entre dues línies o connectar diverses xarxes. Mitjançant un interruptor automàtic, podeu eliminar les fuites de corrent en cas d’accident i canviar ràpidament a tota la línia. El canvi del dispositiu es realitza mitjançant una palanca del tauler frontal, que es troba a 1-2 posicions.

L’equip s’instal·la a la sala de control o prop del tauler d’entrada.

Especificitat del dispositiu

L'interruptor basculant és similar a l'interruptor de dues posicions en principi de funcionament, però difereix per una major potència i una acció suau de la navalla. La segona diferència és el procés de commutació amb un salt de línia i que treballa en tres posicions:

• xarxa d'apartaments / llars;
• tancar;
• alimentació del generador.

Per entendre el principi de funcionament del commutador basculant, heu d’entendre el disseny. El contacte central és una tira al mig amb ganivets en forma de V. Els terminals superior i inferior s’utilitzen com a laterals. El contacte central es connecta només a la part superior o només a la part inferior. Els ganivets no tenen acceleradors ni molles, de manera que la transferència de la xarxa principal a la de còpia de seguretat es realitza manualment.

Avantatges i inconvenients de l’ús d’interruptors automàtics

Un interruptor elèctric és el dispositiu més senzill amb avantatges i desavantatges. Els avantatges del funcionament inclouen:

• Visibilitat. El dispositiu es pot inspeccionar visualment si hi ha danys. La posició dels ganivets és ben visible.
• Constructiu senzill. Un nombre reduït de components simplifica el manteniment i la reparació del dispositiu.
• Corrent de commutació elevat. El commutador commuta un corrent de 500, 630 o 1000 amperes.
• Baix cost. Podeu comprar un interruptor per instal·lar-lo en una casa o apartament particular.

Tot i les característiques positives, la màquina presenta diversos desavantatges:

• Tipus de construcció obert. Tots els elements són a la vista, amb un toc descurat hi ha riscos de descàrrega elèctrica.
• Velocitat de commutació irregular. Si els ganivets es mouen lentament, es forma un arc d’alta temperatura que crema les parts internes de l’aparell.
• Possibilitat de curtcircuit en cas d’arc a alta temperatura.
• L'aparició de corrents d'entrada durant la commutació abans que s'apagui la càrrega.

Per protegir les parts exposades, el relé alternador s’amaga en una caixa especial.

Tipus de commutador

La connexió de dispositius segons diferents esquemes i diferències en els paràmetres de funcionament implica la divisió dels commutadors en tipus.

Interruptors automàtics polars

Els dispositius tenen un mòdul i conductors de coure. Difereix de baixa tensió de sortida, aproximadament 200 V. La principal aplicació de l’interruptor automàtic és per al manteniment d’un generador amb una freqüència de funcionament de fins a 20 Hz.

L’aparell modular no s’instal·la en un edifici residencial que consumeixi molta energia. La càrrega màxima de l’aparell no ha de superar els 200 A.

Versions bipolars

L’objectiu dels commutadors en dues direccions és el manteniment d’edificis de gran alçada, equips connectats a una xarxa monofàsica o bifàsica. El dispositiu té una resistència negativa mitjana de 60 ohms. El tipus de tensió de sortida depèn de la modificació del commutador.

El commutador és adequat per a la connexió a una xarxa bifàsica. Equipat amb bloquejadors, té un límit de sensibilitat elevat. Disponible amb dos o tres mòduls. Són adequats per als generadors els models amb una tensió de 350 V dissenyats per a una càrrega de 30 A. La instal·lació es realitza conjuntament amb una font d'alimentació de 200 a 300 A amb un límit de càrrega de 3 A.

Les xarxes bipolars més populars són PP20 amb condensadors de tipus obert, que requereixen una font d’alimentació de 300 V.

Commutadors de doble condensador

El commutador de palanca està dissenyat només per a circuits monofàsics. Els dispositius estan disponibles amb dos condensadors i dos mòduls, que funcionen conjuntament amb fonts d’alimentació de 300 V. La tensió mitjana és de 30 A.

Els dispositius s’instal·len amb dos ponts de coure. Els models de dos condensadors només són compatibles amb commutadors d’expansió.

Els dispositius es poden combinar amb comptadors.

Commutadors de canvi

L'interruptor elèctric proporciona desconnexió de la xarxa d'una font d'energia i connexió a una altra. La presència del punt mitjà explica el nom de "crossover". Els dispositius es fabriquen amb descarregadors d'arcs que proporcionen commutació quan es connecta la tensió. Els models sense mecanismes d'arcs es canvien quan s'apaga la càrrega. L’interruptor automàtic només funciona en mode manual: la commutació es fa mitjançant una palanca de control aïllada.

El disseny del dispositiu es presenta:

• cos segellat;
• contactes de ganivet mòbils amb dues posicions de treball i una intermèdia;
• un canal d’arc, però hi ha interruptors automàtics sense ell;
• terminals per a la connexió a la xarxa.

La connexió a una línia de càrrega es realitza segons el principi:

1. La font d'alimentació principal està connectada al contacte núm. 1.
2. Es connecta un generador dièsel o elèctric al contacte núm. 2.

Si heu d’entrar a un edifici amb tensió trifàsica, s’utilitza un interruptor trifàsic de 4 pols. El dispositiu està connectat així:

1. Heu d’entrar a la xarxa mitjançant 4 terminals.
2. El generador es llença a 4 terminals.
3. La càrrega està connectada a 4 terminals.

Zero està connectat a un terminal de cada quatre, la fase està connectada a tres.

Àrees d’ús

L’objectiu principal dels dispositius és transferir la càrrega entre dues o més fonts. S’acostumen a:

• commutació de la font d'alimentació de seguretat;
• transferència de la càrrega de l'equip principal a la còpia de seguretat;
• canviant d’una font a la segona sense la presència d’una càrrega.

La velocitat de commutació de l’interruptor no ha de dependre de l’operador; això evitarà l’esgotament dels contactes.

Característiques de l’aplicació de commutador de tres posicions

Un aïllador tripolar és adequat per connectar una font d'alimentació de seguretat a la línia domèstica. S’utilitza només després de desconnectar la càrrega. Caldrà activar el generador i posar-lo en posició de treball. A continuació, heu de connectar-hi la xarxa domèstica. En realitzar treballs de reparació, l’interruptor s’utilitzarà com a seccionador.

Instal·lació de dispositius

L’equip elèctric de canvi està instal·lat a la centraleta. Per a la instal·lació a l'interior, els models amb carcassa de plàstic són adequats per a la instal·lació a l'exterior (de metall).Dins de les caixes hi ha un carril DIN especial per a interruptors automàtics. La instal·lació dels dispositius es realitza de la següent manera:

1. Els models de tall de càrrega s’instal·len verticalment.
2. Es selecciona el tipus de pneumàtics i cables. La seva secció ha de correspondre a la qualificació actual dels commutadors.
3. Les barres de bus i els cables estan connectats a contactes fixos.
4. Els elements estan ben fixats amb terminals per obtenir contactes fiables i eliminar la possibilitat de sobreescalfament.
   
5. Els fils de les nous es cobreixen amb vaselina.
6. Les femelles de contacte es tensen suaument. Després del primer gir de la clau, la femella s’afluixa i després s’estrenya amb cura.
7. S’aplica oli de ricí a la superfície dels ganivets de contacte, cosa que evitarà que es bloquegin als bastidors.
8. La posada a terra d’elements metàl·lics que no transporten corrent es realitza a la part exterior de la caixa.

Per tal que el commutador funcioni sense interrupcions, la instal·lació es realitza a l'interior. Cal protegir el dispositiu de la humitat i després comprovar la fermesa de l’ajust al carril DIN.

Ordre d’inclusió

Els dispositius de tres posicions o empaquetats es produeixen sense un seccionador. Es connecten així:

1. Aturar la màquina introductòria.
2. Instal·lació del mànec del dispositiu a la línia del generador.
3. Apagament del disjuntor de càrrega.
4. Connecteu el cable de l’interruptor a la sortida del generador.
5. Arrencant el generador, esperant l’escalfament (2 minuts).
6. Alimentació del commutador.
7. Encendre màquines automàtiques.

Les màquines automàtiques es col·loquen a cadascuna de les entrades.

Esquemes bàsics de connexió

El diagrama de connexió del commutador de palanca està determinat pel tipus de font d'alimentació.

Xarxa monofàsica

Només es connecten a aquesta línia les versions bipolars amb fonts d’alimentació amb una tensió de funcionament de 300 V. La connexió es realitza amb una resistència negativa de 50 Ohm. Els dispositius es col·loquen en ponts de coure. La instal·lació en un edifici residencial es realitza en quadres del tipus KK220.

Les unitats reversibles per a una xarxa monofàsica no són adequades.

Línia bifàsica

Per a una xarxa de dues fases, només són adequats els commutadors d’expansió. Haureu d’afegir-hi un node de connexió: fonts d’alimentació de 220 V. La tensió màxima dels dispositius modulars és de 300 V, però la presència de dos mòduls permet un límit de tensió a la sortida de 350 V.

El procés de connexió dels commutadors té diversos matisos:

• el bloquejador s’instal·la al quadre elèctric juntament amb la unitat de tiristor;
• la resistència negativa és de 40 ohms;
• els sistemes de contacte només s’utilitzen en interruptors automàtics tancats;
• si teniu dues unitats de marxa enrere de fabricants diferents, necessitareu un controlador.

El controlador s'utilitza per evitar distorsions harmòniques de xarxa.

Xarxa elèctrica trifàsica

L'interruptor es combina amb una font d'alimentació amb una tensió nominal de funcionament de 400 V, transformadors d'impulsos. Podeu entrar al dispositiu mitjançant la sortida inversa. Els corrents de sortida s’alimentaran a través dels condensadors d’alimentació.

Per a una xarxa trifàsica, es permet utilitzar dispositius de dos mòduls i d'un mòdul únic. Aquest últim ha de tenir una tensió llindar de 350 V i una resistència negativa de 55 ohms.

Per a tres fases, només és adequat un interruptor amb bloqueig.

Connexió d’un generador a un commutador de commutació

Per organitzar l'acoblament, necessitareu dos contactes modulars o un canvi elèctric per a 7 contactes. Un parell d’ells hauria d’estar normalment tancat i un parell hauria d’estar obert. La connexió es realitza de la següent manera:

1. Cal introduir el contacte extrem de l’interruptor a la línia i l’entrada de cable de l’estació.
2. El contacte central està connectat al consumidor.
3. El commutador es posa a la seva posició original: es connecta a la xarxa principal.
4. Durant la transferència, l’alimentació es subministra des del generador.
5. L'interruptor està instal·lat al tauler de control.
6. Per escalfar el sistema i subministrar energia després d’activar el generador, s’instal·la un relé de temps.
7. El contactor de còpia de seguretat s’alimenta a través del comunicador de boixa principal mitjançant un contacte normalment tancat.

L'usuari implementa els processos de commutació. Posa el commutador a punt neutre en cas de caiguda de tensió. Quan es reprèn, s'activa el primer contacte, obrint el circuit d'alimentació de la segona entrada.

Muntatge automàtic d’un interruptor alternatiu per a un generador

Fer un canvi amb les vostres pròpies mans es fa pas a pas:

1. Selecció de màquines pel nombre de circuits de commutació. Al model bifàsic, s’instal·len 2 models bipolars o 4 monomotors.
2. Instal·lació de màquines automàtiques al blindatge. Un es col·loca en una posició estàndard, el segon es gira.
3. Canvi de node amb cables.
4. Instal·lació d’un retenedor d’acer a l’empenyedor (hi ha buits a la màquina). La barra us permetrà canviar totes les màquines alhora.
5. Comprovació de la qualitat del sistema: hauríeu de sentir un clic.

No podeu fer un commutador de tres posicions pel vostre compte, només obtindreu un dispositiu de dues posicions.

Recomanacions pràctiques per al seu funcionament

L'ús del commutador requereix les següents regles:

1. El dispositiu funciona a temperatures de -40 a +50 graus.
2. L'interruptor de marxa enrere només s'instal·la a la carcassa amb la placa de muntatge.
3. Es permet activar manualment els interruptors automàtics amb contactes d'arc i trencament.
4. El ganivet de contacte cremat es neteja amb una llima o paper de vidre.
5. Estrenyiu els cargols de fixació per evitar que les potes es deformin.
6. Totes les parts actives del dispositiu estan aïllades.
7. Per a la transferència manual de fase, és adequat un commutador de transició de dues vies.
8. Heu de triar un commutador segons la potència del corrent transmès.

Si no hi ha cap tensió a la xarxa principal, primer s’engega el generador i després es commuta l’interruptor a la posició de funcionament.

Els interruptors de canvi són adequats per a la instal·lació en edificis d’apartaments, en producció amb generadors de seguretat. Els dispositius simplifiquen el manteniment de les fonts d’alimentació, controlen les línies elèctriques i protegeixen els equips que hi estan connectats.