Tvåpolig och trepolig brytare: funktion, egenskaper, monteringsdetaljer

Syftet med automatsäkringar som installeras i elsystem är skyddsfunktioner. Om man använder en manuell enhet vid överbelastning ökar risken för betydande skador på utrustningen avsevärt.

Två- och trepoliga automatsäkringar minskar dessa risker till ett minimum, eftersom de omedelbart bryter kretsarna vid en olycka.

Låt oss titta närmare på egenskaperna hos elautomater och ge råd om val, installation och drift av sådana enheter.

Utförande av automatsäkringar

I praktiken används ofta tre typer av enheter: enpoliga, tvåpoliga och trepoliga.

Vad är skillnaden mellan dessa tre typer av automater? Låt oss försöka förstå.

Sortimentet av dessa elektriska enheter är mer än mångsidigt. Utbudet är svårt att föreställa sig. Det stora antalet skyddsenheter är dock helt motiverat eftersom de används i många olika kretskonfigurationer.

En enpolig enhet väcker i allmänhet inga särskilda frågor. Om man installerar en brytare i en enfaskrets kommer enheten att fungera som en vanlig strömbrytare, men med automatisk reaktion – det vill säga utan användarens ingripande bryter den kretsen om de angivna arbetsvillkoren överträds.

Kort beskrivning av tvåpolig brytare

En liknande enhet, men utformad som en tvåpolig automatsäkring, skiljer sig något i funktionalitet.

Kretskonstruktionen för den tvåpoliga enheten är utformad för att övervaka och jämföra driftförhållandena för två oberoende strömledningar.

Den tvåpoliga brytarkonstruktionen är avsedd för skydd och blockering av två olika linjer i en elektrisk krets. Sådana enheter används förutom fasblockering även för att bryta noll-ledarens krets.

Tvåpoliga automater används i allmänhet i projekt för att bygga elnät när det krävs övervakning och jämförelse av driftförhållandena för två delar av ett enda elnät. I princip är den tvåpoliga konfigurationen en tandem av ett par enpoliga enheter.

Dock fungerar skydds- och blockeringsschemat för en tvåpolig enhet genom att jämföra parametrarna för varje enhet individuellt i realtid. Om parametrarna på någon av de två kontrollsektionerna går utanför inställningarna bryts båda linjerna omedelbart.

Denna viktiga punkt visar: att ersätta en tvåpolig brytare med ett par vanliga enpoliga enheter är i princip omöjligt. Vid överbelastning av en av kretsarna (eller kortslutning) kommer endast en brytare att lösa ut.

Utförande av tvåpolig enhet: 1 – hölje av plast med god kvalitet; 2 – tillåten drift från -25 till +60 °C; 3 – montering på DIN-skena; 4 – mekanism för snabb manövrering; 5 – indikering av utlösning; 6 – informationspanel; 7 – tekniska beteckningar (+)

Men med tanke på att elnätet är enhetligt kommer elen fortsätta att flöda genom den andra enheten som försörjer en annan sektion. En sådan situation leder till allvarliga konsekvenser.

Det finns för övrigt två undertyper av tvåpoliga enheter:

• med skydd av en pol och vanlig omkoppling av neutralledaren;
• med skydd av båda polerna och samtidig omkoppling av dem.

De första används vanligtvis som huvudbrytare, genom vilka fas- och neutralledarna kopplas. Samtidigt förutsätter ett sådant kopplingsschema användning av en extra PE-ledning – jordledaren.

Denna enhet ser konstruktionsmässigt också ut som en tvåpolig. Men i själva verket är enheten en enpolig skyddsbrytare med stöd för blockeringsfunktion (omkoppling) av neutralledningen i elnätet.

De andra används i scheman för ett nätverk där två sektioner matas som arbetar under olika strömbelastningar.

Egenskaper hos trepolig brytare

Huvudsyftet med en trepolig automatsäkring är att användas i scheman för trefasnät. Konstruktionsegenskaperna för denna typ av enheter består av att skyddsfunktioner finns på varje enskild pol.

Utlösning av skyddet på någon av polerna leder till att alla poler öppnas.

Konstruktion för arbete med trefasnät. Automatsäkring med tre oberoende poler med gemensam blockering. Som framgår av enhetens schema, sker skyddet genom inverkan av bimetallplattor samt elektromagnetiska utlösare (+)

Trots den specifika avsikten med brytare av denna typ, är det fullt tillåtet att använda dem på enfas- eller tvåfasledningar.

Konstruktionsmässigt innehåller en trepolig automatsäkring följande element:

• manövermekanism;
• kontaktsystem;
• modul för släckning av elektrisk ljusbåge;
• utlösningsanordning.

Fria kontakter monteras vanligtvis inuti apparatens lock. Kontaktsystemet är kopplat till huvudkontakternas travers på ett kinematiskt sätt.

Apparatens funktionella enheter är monterade inuti höljet. Lock och hölje på brytaren är tillverkade av material som inte leder elektricitet (plast, textolit etc.).

Innehållet i klassiska trepoliga konstruktioner: 1, 6 – ljusbågssläckningskammare; 2, 6 – elektromagnetisk utlösare (spole med kärna); 3,4 – termisk utlösare (bimetallremsa) (+)

Skyddsmekanismen för trepoliga brytare ger omedelbar frånkoppling, både i automatiskt läge och vid manuell aktion. Om en överbelastning uppstår i den elektriska kretsen sker frånkopplingen oavsett hur hårt man trycker på manöverhandtaget.

Det vill säga, även om användaren håller handtaget i påslaget läge, kommer brytaren vid överbelastning ändå att bryta alla poler.

Det finns modifieringar av trepoliga brytare där ytterligare en pol har lagts till för nolledaren. I princip handlar det om en fyrpolig konstruktion ur detaljperspektiv.

En modifierad enhet med tre faspoler och en extra nollpol. Denna typ av brytare kallas ofta fyrpolig, vilket i princip stämmer ur konstruktiv synvinkel.

Funktionellt påminner en fyrpolig brytare om ett tvåpoligt system. Uppgiften är densamma, men för ett trefassystem.

Översiktliga tekniska egenskaper för brytare

Information om grundparametrarna för brytare finns på dess hölje. För att förstå de alfanumeriska beteckningarna måste man kunna “läsa” märkningen på enheterna.

Apparater som är vanliga i hem och industri uppfyller följande tekniska grundegenskaper, beroende på deras konstruktion:

Apparater väljs enligt vissa kriterier, såsom spänning, märkström och temperaturvärden.

Läs mer om val av brytare i artiklarna:

1. Val av automatsäkring: typer och egenskaper hos elautomater
2. Val av automatsäkring efter belastningseffekt, kabelarea och ström: principer och formler för beräkningar

Installationsdetaljer för brytare

För alla elektriska apparater av denna typ finns en definierad procedur för inkoppling i det elektriska kretsen.

Installation av automatsäkringar – vid första anblicken en tekniskt enkel procedur. Men om man noggrant beaktar alla befintliga installationsregler kan monteringsprocessen för automater jämföras med arbetet med att skapa datorprogramvara.

Enligt fastställd procedur förutsätts särskilt följande åtgärder av montörerna innan tvåpoliga och trepoliga brytare installeras:

• Apparaten måste motsvara utförandet enligt aktuellt schema;
• Automathuset får inte ha deformationer eller skador;
• På/av-spaken fungerar tydligt i manuellt aktiveringsläge.

Underlaget som enheten ska installeras på måste kontrolleras för jämn yta. Installation är inte tillåten på underlag där automathuset utsätts för böjspänningar på grund av ojämn yta efter fastsättning.

Anslutning till nätledningar

Anslutning av kopparledare med tvärsnitt 16 – 25 mm² görs via kabelskor (GOST 9688-82). Om anslutning behöver göras med kopparledare med tvärsnitt 4 – 16 mm², används kabelskor av annan typ (GOST 7386-80).

För anslutningar av aluminiumledare används ändhylsor av typ TAM-7, som motsvarar parametrarna i GOST 9581-80.

Ledarnas ändhylsor som förs till automaternas kontaktklämmor. Ofta ignoreras detta, ledarna vrids helt enkelt ihop och ansluts i det skicket till enheten. I princip anses ett sådant tillvägagångssätt redan vara ett brott. Undantaget är ledare med tvärsnitt mindre än 4 mm.

Nätledare som för spänning från strömkällan ansluts till den övre gruppen av fasta kontakter på automatsäkringar. Ledarna måste dras och anslutas så att de inte skapar påkänning på automaternas klämmor.

Ändhylsorna ska dras åt ordentligt med kontaktklämmorna, men utan kritiska krafter som kan leda till gängbrott. Stor uppmärksamhet bör ägnas åt att lägga in ledarna i kabelskor. Det är obligatoriskt att använda isoleringsrör, tejp som skyddshölje.

Nyanser vid placering och montering

När flera enheter installeras måste reglerna för apparaternas inbördes placering följas. Avståndet mellan tätt placerade apparater bör vara minst 5 mm.

Installation av brytare i grupp. Det ser ganska snyggt och prydligt ut. Samtidigt utförs monteringsprocessen i detta fall med fel. Enligt normerna ska avståndet mellan väggarna på intilliggande apparater vid gruppinstallation vara minst 5 mm.

Minimiavstånd från metalldelar i fördelningsanordningar: upptill 30–50 mm, från sidan 5–10 mm, beroende på storleken av den anslutna spänningen.

Om apparater som är konstruerade med ett extra hölje används vid monteringen, utförs alla monteringsåtgärder med höljets lock borttaget. Locket monteras med hänsyn till att drivmekanismens styrpinne kommer in rätt. Skruvarna för lockets fastsättning dras åt jämnt.

Efter avslutad montering kontrolleras automatsäkringarna nödvändigtvis för tydlighet i till- och frånkopplingsögonblicket.

Monteringsscheman och regler för anslutning av brytaren beskrivs i detalj i denna artikel.

Underhåll under drift

Normala driftsförhållanden för tvåpoliga och trepoliga automatsäkringar gör det möjligt att avsätta tid för teknisk inspektion av enheterna högst en gång vart tredje år. Detta faktum bekräftar ytterligare den höga kvaliteten på i stort sett alla automatsäkringar.

Underhåll av apparater. Denna procedur innefattar testning av enheternas integritet och kontaktdelarnas tillförlitlighet. Inom ramen för underhållet utförs rengöring av apparaterna och deras placering. Kvaliteten på de automatiska mekanismernas funktion kontrolleras.

Enligt instruktionerna måste teknisk inspektion utföras om automatsäkringen har löst ut på grund av kortslutningsström.

Oavsett anledning – om enheten har löst ut vid en nödsituation eller om det är schemalagt underhåll – omfattar teknisk inspektion av enheterna:

• diagnostik av in-/frånkopplingsmekanismen i manuellt läge utan belastning;
• kontroll av åtdragning av skruvar på huvud- och fria kontakter;
• tillförlitligheten hos apparatens fastsättning i underlaget;
• rengöring från smuts och främmande föremål;
• simulering av frånkoppling genom mekanisk påverkan på känselementet;
• kontroll av funktionsduglighet i driftläge.

Praxis vid användning av elnät visar på hantering av apparater från olika tillverkare, inklusive inhemska och utländska.

Större delen av alla använda automatskyddsenheter kännetecknas av felfri funktion när det gäller kvalitet.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Vad automatsäkringar är och hur de skiljer sig åt kan du lära dig från följande videoklipp:

Om kriterier för val av skyddsanordningar:

Tillförlitligheten hos automatiska spärranordningar bestäms ofta inte av varumärket, utan av rätt val med hänsyn till arbetsbelastningen. Även noggrann beräkning av tvärsnittsarean för ledarna som matar lasten från automatsäkringen och beräkning av inmatningskabelns tvärsnitt har en betydande inverkan på enheternas funktion.

När alla monteringsdetaljer är beaktade fungerar även kinesiska apparater, som är flera gånger billigare än märkesvaror, under en ganska lång tid utan större anmärkningar.

Dela din erfarenhet av att ansluta tvåpoliga och trepoliga strömbrytare med läsarna. Vänligen lämna kommentarer, ställ frågor om artikelämnet och delta i diskussionerna – formuläret för feedback finns nedan.