Interruptores - finalidade, tipos, dispositivo, princípio de operação

As chaves faca são os dispositivos de controle manual mais simples usados ​​em circuitos de corrente alternada em tensões de até 660 V e corrente contínua em tensões de até 440 V.

As chaves faca e as chaves para correntes de 100 a 1000 A são utilizadas em aparelhagens de instalações elétricas e são utilizadas para fechamento e abertura não automática de circuitos elétricos.

Além dos interruptores, os dispositivos de comutação manual incluem pacotes interruptores e interruptores, chaves universais, controladores. Esses dispositivos são usados ​​para ligar e desligar e os interruptores são usados ​​para alternar circuitos elétricos AC e DC em carga nominal.

Capacidade de carga

Todos os interruptores e interruptores permitem operação contínua a uma temperatura ambiente não superior a 40

OS e carregue sua corrente CA ou CC nominal.

Classificação

As chaves e chaves faca são classificadas de acordo com os seguintes critérios:

1) pelo valor da corrente nominal — 100; 200; 400; 600; 1000 A;

2) pelo número de pólos - unipolar, bipolar, tripolar:

3) da presença de contatos quebrados - com contatos quebrados, sem contatos quebrados.

Independentemente da presença de contatos de interrupção, os mesmos disjuntores e chaves são adequados para operação em corrente contínua e alternada. Porém, devido às piores condições de extinção do arco de corrente contínua, chaves faca e chaves sem interrupção de contatos em redes de corrente contínua são utilizadas apenas como seccionadoras;

4) pelo método de controle - com controle direto para instalação na parte frontal do painel, com controle remoto para instalação na parte traseira do painel;

5) pelo método de conexão dos fios - com a conexão frontal dos fios, com a conexão traseira dos fios.

De acordo com o número de pólos, os disjuntores são divididos em unipolares, bipolares e tripolares, de acordo com o tipo de corrente de controle que eles são da alça central e lateral, de acordo com o método de conexão - da frente e de trás do dispositivo.

As chaves e chaves faca são fabricadas nas versões simples, dupla e tripolar com acionamento central ou por alavanca para fiação frontal ou traseira. As chaves com manípulo central servem como seccionador, ou seja, desligam os circuitos elétricos previamente desconectados, e com manípulo lateral e acionamento por alavanca, desligam os circuitos sob carga.

O princípio de funcionamento do disjuntor

Um interruptor (interruptor) é um dispositivo elétrico operado manualmente projetado para alternar circuitos elétricos.

Atualmente, as chaves faca mais comuns e as chaves tipo tap para correntes de 100 A e mais são executadas de acordo com o princípio do contato linear de um contato móvel (faca) com um trilho de contato fixo. O contato linear proporciona baixa resistência de contato, quebra de grandes correntes e confiabilidade na operação.

Na fig. 1 mostra o princípio do contato linear. O polo de contato fixo 1 está alinhado com a faca de contato móvel 2, composta por duas tiras com saliências cilíndricas 3, que proporcionam contato com o polo ao longo da linha. As extremidades das tiras de faca são cobertas com uma mola plana 4.

Arroz. 1. Linha de contato

Uma visão geral de um interruptor bipolar é mostrada na fig. 2.

Arroz. 2. Interruptor bipolar

Cada polo do disjuntor é composto por um trilho de contato 1 com duas garras, entre as quais existe uma lâmina de contato 2, girando em um eixo 3, fixada nas garras inferiores 4. As lâminas de contato são conectadas firmemente a uma travessa isolante 5, na qual é fixada uma pega isolada 6.

Processos que ocorrem quando o disjuntor abre

A abertura do circuito com uma chave causa uma mudança na corrente, formando um campo elétrico entre os contatos fixos e móveis. A força deste campo é proporcional à tensão da linha e inversamente proporcional à distância entre os contatos.

No primeiro momento em que o interruptor é desligado, quando a distância entre os contatos é pequena, a intensidade do campo elétrico pode atingir um valor da ordem de vários milhares ou mesmo dezenas de milhares de volts por centímetro, o que naturalmente causa a ionização de um lacuna de ar.

Arroz. 3. Forças que atuam no arco quando o disjuntor é desarmado

Com um grau suficiente de ionização, ocorrerá a quebra do espaço de ar e um arco elétrico é formado… Com corrente contínua, o tempo do arco do que com corrente alternada, então ele existirá por mais tempo, pois neste último caso, quando a corrente passa por um valor zero em cada meio ciclo, o arco se extingue em um período de tempo muito curto.

Além disso, verificou-se que o arco extinguiu-se mais rapidamente quanto maior a corrente de interrupção e quanto mais curtas as lâminas do disjuntor. Fisicamente, isso é explicado pelo fato de que em grandes correntes que devem ser desligadas, as forças de interação entre a corrente que flui nas partes de transporte de corrente do interruptor e o campo magnético do arco aceleram seu movimento no ar e deionização .

O arco experimentará maior força de tração, quanto mais curtas forem as lâminas da faca, porque neste caso a força do campo magnético que atua no arco aumenta.

Quando correntes de 75 A ou menos são desligadas, as forças que atuam no arco são insignificantes e, portanto, a extensão de arco mais rápida possível é fundamental. Essas correntes (75 A e menos) são interrompidas por interruptores (interruptores) para 100 - 400 A, portanto, estes últimos, além das facas principais, também possuem uma quebra (facas de torque) que fornecem velocidade suficiente para desligar o interruptor , independente da velocidade da mão do operador, e proteção dos contatos principais da ação destrutiva do arco.

As facas de torque são feitas de um design leve, pois são carregadas por um curto período de tempo - apenas durante o processo de desligamento. Chaves faca e chaves para correntes de 600 A e acima são fabricadas sem facas de torque.

Decifrando designações de interruptores de faca

Designações de letras de disjuntores: P — interruptor; P — interruptor; a segunda letra — P — conexão avançada de fios; B — com alça lateral; Ts — com conexão central. Os números indicam: o primeiro (1, 2 e 3) é o número de pólos, o segundo é a corrente nominal (1 — 100 A, 2 — 250 A, 4 — 400 A e 6 — 600 A).

As chaves tipo canivete, empunhadura lateral e acionadas por alavanca são fabricadas com e sem calhas de arco. As chaves canivete de cabo central são fabricadas sem câmaras de arco com contatos retentor de faíscas. A estanqueidade das superfícies de contato da faca e das garras é garantida devido às propriedades de mola do material das garras (para interruptores de até 100 A) e devido às molas de aço (para interruptores acima de 200 A).

Para proteger as lâminas do derretimento do arco durante o disparo, são usados ​​disjuntores de alta corrente com extinção de faíscas ou contatos de arco. Os contatos de extinção de faíscas com os quais as facas são equipadas, quando desligadas, se afastam das mandíbulas sob a ação de suas molas, independentemente da velocidade do cabo e do acionamento do interruptor.

Os contatos de arco dos disjuntores estão localizados ao ar livre ou dentro das câmaras de arco. Eles servem para garantir a extinção rápida do arco elétrico e evitar sua transferência para estruturas de distribuição condutoras ou aterradas adjacentes.As chaves têm o mesmo design que as chaves e são usadas para comutar circuitos elétricos.

Em alguns projetos, os disjuntores são combinados com fusíveis ou os fusíveis são usados ​​como facas. Esse projeto, que permite o desempenho das funções de comutação e proteção, é chamado de fusível (FBB).

Para a segurança do pessoal operacional, os interruptores são colocados em um invólucro protetor de metal

Disjuntores-seccionadores BP

Os disjuntores (interruptores de faca) VR32-31, VR32-35, VR32-37, VR32-39 são projetados para ligar, ligar e desligar corrente alternada com tensão nominal de até 660 V, frequência nominal de 50 e 60 Hz e corrente contínua com tensão nominal até 440V em aparelhos de distribuição de energia elétrica.

Interruptor tripolar unidirecional BP-32 com alça lateral

Disjuntor tripolar de duas vias com alça lateral BP-32

Classificação das chaves seccionadoras BP:

De acordo com o grau de proteção do cabo: IP00, IP32.

Pela presença de contatos auxiliares: sem contatos auxiliares; com contatos auxiliares.

Pelo tipo de alça acionamento manual: sem alça; alça lateral; alça de deslocamento frontal; alça de deslocamento lateral.

Conforme a localização do plano de conexão das pinças externas dos fios de contato: 1 — paralelo ao plano de instalação; 2 — perpendicular ao plano de montagem; 3 — combinado: entrada paralela, saída perpendicular ao plano de montagem; 4 — combinado: entrada perpendicular, saída paralela ao plano de montagem.

Por número de pólos e número de direções: interruptor-seccionador unipolar, um sinal de trânsito; chave seccionadora bipolar para um sentido; chave seccionadora tripolar unidirecional; chave seccionadora unipolar para duas direções; chave seccionadora bipolar para duas direções; chave seccionadora tripolar para duas direções.

Principais características técnicas dos disjuntores VR-32:

Tensão operacional nominal para o circuito principal:

corrente alternada:

380, 660V.

corrente direta:

220, 440V

corrente de calor de ar livre convencional (Jth)

100, 250, 400 e 630 A

corrente de bainha térmica convencional (Jth)

80, 200, 315 e 500 A.

Frequência nominal CA

50 e 60 Hz

durabilidade mecânica

para correntes 100 e 250 A:

25000 ciclos «VO»

para correntes 400 e 630 A:

16000 ciclos «IN»

Potência consumida pelo dispositivo por pólo

BP32-31

3 watts

BP32-35

15 watts

BP32-37

35 watts

BP32-39

60 watts

Blocos de fusíveis - disjuntor

Para reduzir as dimensões gerais do quadro, são produzidos blocos de fusíveis (BPV), que fornecem desconexão de correntes nominais e proteção de circuitos contra sobrecargas de corrente e curtos-circuitos. No BVP, quando a manivela é girada, a travessa com o fusível colocado se move e os contatos do dispositivo se abrem.

A presença de duas interrupções por polo garante o corte de correntes nominais até 350 A com alternada U até 550 V. Para desligar uma corrente nominal contínua de 350 A em U até 440 V, as interrupções são alimentadas com redes de arco.

A extração de um cartucho com inserto queimado só é possível na posição desligada do BPV após a liberação de uma trava especial. Durabilidade elétrica do aparelho 2500, mecânica 500 ciclos.

Informações de instalação

Os interruptores de carga devem ser instalados na posição vertical. Barramentos e fios devem ser conectados aos contatos fixos da chave, ou seja, de forma que quando a chave for desligada, suas pás móveis não sejam energizadas.

Barramentos e fios conectados a disjuntores devem ter seção transversal correspondente à corrente nominal do disjuntor e ser reforçados para que cargas mecânicas deles não sejam transmitidas aos terminais.Os barramentos e fios devem ser bem apertados nos terminais dos disjuntores para garantir um contato confiável e evitar o superaquecimento do mesmo.

Ao conectar os barramentos e fios, as porcas de contato dos interruptores e interruptores de lâmina devem ser apertadas suavemente sem puxar. Neste caso, após o primeiro aperto, a porca deve ser afrouxada e novamente apertada suavemente até a ruptura.

As porcas devem ser aparafusadas sem encravar; recomenda-se lubrificar suas roscas com vaselina técnica.

A superfície das palhetas de contato das chaves palheta deve ser lubrificada com uma pequena camada de óleo de mamona para evitar que grudem nas cremalheiras de contato. Ao limpar, a graxa espessa das facas e interruptores é removida com gasolina limpa.

As partes metálicas não condutoras das chaves operadas por alavanca montadas na parte frontal da blindagem devem ser aterradas.