Întrerupătoare bipolare și tripolare: scop, caracteristici, particularități de montaj

Scopul întrerupătoarelor automate introduse în schemele rețelelor electrice se referă la funcțiile de protecție. Dacă în regim de suprasarcină a rețelei se folosește un dispozitiv manual, probabilitatea de a produce daune semnificative echipamentelor crește considerabil.

Întrerupătoarele automate bipolare și tripolare reduc aceste riscuri la minimum, deoarece asigură întreruperea instantanee a circuitelor în caz de avarie.

Vom analiza particularitățile întrerupătoarelor automate, vom oferi sfaturi privind alegerea, instalarea și exploatarea acestor dispozitive.

Execuția întrerupătoarelor automate

În practica utilizării unui astfel de echipament se remarcă utilizarea frecventă a trei tipuri de dispozitive: unipolare, bipolare, tripolare.

În ce constă diferența dintre aceste trei tipuri de întrerupătoare? Să încercăm să înțelegem.

Familia acestor dispozitive electrice este extrem de diversă. Gama nu poate fi cuprinsă cu imaginația. Cu toate acestea, numărul mare de dispozitive de protecție este pe deplin justificat, deoarece ele trebuie utilizate în cele mai diverse variante de construcție a schemelor.

Dispozitivul unipolar, în general, nu ridică întrebări speciale. Dacă se introduce întrerupătorul într-o schemă monofazată, atunci dispozitivul va funcționa ca un întrerupător obișnuit, doar în modul de reacție automată – adică, fără intervenția utilizatorului, va întrerupe circuitul în caz de încălcare a condițiilor de lucru stabilite.

Caracteristica scurtă a întrerupătorului bipolar

Un dispozitiv similar, dar executat sub formă de întrerupător automat bipolar, diferă oarecum prin funcționalitate.

Tehnica de schemă a dispozitivului bipolar este realizată ținând cont de controlul și compararea condițiilor de lucru a două linii de curent independente.

Construcția bipolară a întrerupătorului este destinată protecției și blocării a două linii diferite ale aceluiași circuit electric. Astfel de dispozitive, pe lângă blocarea fazei, sunt utilizate și pentru întreruperea circuitului conductorului neutru.

Întrerupătoarele automate bipolare sunt utilizate, de regulă, pentru integrarea în proiecte de construcție a rețelelor electrice, atunci când este necesar controlul și compararea condițiilor de lucru a două sectoare ale unei rețele electrice unice. În esență, configurația bipolară a dispozitivului reprezintă un tandem al unei perechi de dispozitive unipolare.

Cu toate acestea, schema de protecție și blocare a bipolului funcționează pe principiul comparării parametrilor fiecărui dispozitiv în parte, în timp real. Dacă pe oricare dintre cele două secțiuni de control parametrii depășesc limitele setate, ambele linii se întrerup instantaneu.

Acest aspect important arată: înlocuirea unui întrerupător bipolar cu o pereche de dispozitive unipolare obișnuite este imposibilă în principiu. În caz de suprasarcină a unuia dintre circuite (sau scurtcircuit), va acționa doar un singur întrerupător.

Construcția bipolului: 1 – carcasă din plastic de bună calitate; 2 – se admite funcționarea de la -25 la +60 °C; 3 – montare pe șină DIN; 4 – mecanism de armare operativă; 5 – indicare de declanșare; 6 – panou informațional; 7 – marcaje tehnice (+)

Dar, având în vedere că rețeaua electrică este unitară, curentul va continua să circule prin al doilea dispozitiv, care alimentează un alt sector. O astfel de situație duce la consecințe grave.

Între timp, există două subtipuri de dispozitive bipolare:

• cu protecția unui pol și comutarea obișnuită a neutrului;
• cu protecția ambilor poli și comutarea simultană a acestora.

Primele sunt de obicei utilizate ca întrerupătoare de intrare, prin care se comută conductorii de fază și nul. În același timp, o astfel de schemă de conectare prevede utilizarea unei linii suplimentare PE – conductorul de împământare.

Acest dispozitiv, din punct de vedere constructiv, arată tot ca un bipolar. Cu toate acestea, de fapt, aparatul este un întrerupător automat unipolar de protecție, cu suport pentru funcția de blocare (comutare) a liniei neutre a rețelei electrice.

Cele de-al doilea se aplică în schemele unei singure rețele, unde sunt alimentate două sectoare, care funcționează în condiții de sarcini de curent diferite.

Particularitățile dispozitivului tripolar

Destinația principală a întrerupătorului automat tripolar – utilizarea în schemele rețelelor trifazate. Caracteristicile constructive ale acestui tip de dispozitive constau în prezența funcțiilor de protecție pe fiecare pol în parte.

Declanșarea protecției pe oricare dintre poli duce la deconectarea tuturor polilor.

Construcție pentru lucrul cu rețea trifazată. Întrerupător automat cu trei poli independenți și blocare comună. După cum se vede în schema dispozitivului, protecția se realizează prin acțiunea plăcilor bimetalice, precum și a declanșatoarelor electromagnetice (+).

În ciuda destinației specifice a întrerupătoarelor de acest tip, este perfect admisibil să le utilizați pe linii monofazate sau bifazate.

Constructiv, întrerupătorul tripolar conține următoarele elemente:

• mecanism de comandă;
• sistem de contacte;
• modul de stingere a arcului electric;
• dispozitiv de declanșare.

Contactele libere sunt montate de obicei în interiorul capacului aparatului. Sistemul de contacte se leagă de traversa contactelor principale printr-un mecanism cinematic.

Modulele funcționale ale aparatului sunt montate în interiorul carcasei. Capacul și carcasa întrerupătorului sunt fabricate din materiale neconductoare (plastic, textolit etc.).

Conținutul intern al construcțiilor clasice de întrerupătoare tripolare: 1, 6 – camera de stingere a arcului electric; 2, 6 – declanșator electromagnetic (bobină cu miez); 3,4 – declanșator termic (placă bimetalică) (+)

Mecanismul de protecție al întrerupătoarelor tripolare asigură deconectarea instantanee atât în modul «automat», cât și în cazul acționării manuale. În același timp, dacă apare o suprasarcină în schema electrică, deconectarea instantanee are loc indiferent de forța aplicată asupra mânerului de comandă.

Adică, chiar dacă utilizatorul va menține mânerul în poziția de pornire, întrerupătorul în regim de suprasarcină va deconecta totuși toate polurile.

Există modificări ale întrerupătoarelor tripolare, unde a fost adăugat încă un pol pentru conductorul neutru. În esență, este vorba de o versiune cu patru poli din punct de vedere al detaliilor constructive.

Un dispozitiv modificat cu trei poli de fază și un pol neutru suplimentar. Adesea, acest tip de întrerupătoare este numit cvadripolar, ceea ce, în principiu, corespunde pe deplin realității din punct de vedere constructiv.

Funcțional, întrerupătorul cu patru poli amintește de un sistem bipolar. Sarcina dispozitivului este aceeași, dar în raport cu o rețea trifazată.

Caracteristici tehnice generalizate ale întrerupătoarelor automate

Informațiile despre parametrii principali ai întrerupătoarelor automate sunt indicate pe carcasa acestora. Pentru a înțelege denumirile alfanumerice, este necesar să știți să “citiți” marcajul dispozitivelor.

Aparatele care corespund următoarelor caracteristici tehnice principale, în funcție de configurația lor constructivă, sunt larg răspândite în uz casnic și industrial:

Dispozitivele se aleg după anumite criterii, printre care tensiunea, valoarea curentului nominal, indicațiile de temperatură.

Mai multe detalii despre alegerea întrerupătoarelor automate citiți în articolele:

1. Alegerea întrerupătorului automat: tipuri și caracteristici ale întrerupătoarelor electrice
2. Alegerea automatului în funcție de puterea sarcinii, secțiunea cablului și curent: principii și formule pentru calcule

Subtilitățile de montaj ale întrerupătoarelor

Pentru toate aparatele electrice de acest tip, este stabilită o ordine de integrare în schema electrică.

Montarea întrerupătoarelor automate – la prima vedere o procedură tehnic simplă. Totuși, dacă se iau în considerare toate regulile de instalare existente, procesul de montare a automatizărilor poate fi comparat cu lucrul de creare a unui software de calculator.

În ordinea stabilită, în special, se presupun următoarele acțiuni ale montatorilor, înainte ca întrerupătoarele bipolare și tripolare să fie instalate:

• aparatul trebuie să corespundă configurației schemei curente;
• carcasa automatului nu are deformații și deteriorări;
• pârghia de pornire/oprire acționează clar în modul de activare manuală.

Baza pe care se preconizează instalarea dispozitivului trebuie verificată pentru planeitatea suprafeței. Nu este permisă montarea pe baze unde, din cauza unei suprafețe neuniforme, după fixare, carcasa automatului suferă tensiuni de încovoiere.

Conexiunea cu conductorii rețelei

Conectarea conductorilor de cupru, cu secțiunea de 16 – 25 mm², se realizează prin cleme de cablu (GOST 9688-82). Dacă este necesară o conexiune cu conductori de cupru cu secțiunea de 4 – 16 mm², se utilizează cleme de cablu de alt tip (GOST 7386-80).

În ceea ce privește conexiunile firelor de aluminiu, se utilizează elemente terminale de tip TAM-7, corespunzând parametrilor GOST 9581-80.

Capetele conductorilor aduși la bornele de contact ale întrerupătoarelor. Adesea acest aspect este ignorat, conductorii sunt pur și simplu răsuciți și conectați în această stare la dispozitiv. În esență, această abordare este deja considerată o încălcare. Excepție fac firele cu secțiunea mai mică de 4 mm.

Conductorii de rețea, care aduc tensiunea de la sursa de alimentare, se conectează la grupul superior de contacte fixe ale întrerupătoarelor automate. Conductorii trebuie aduși și conectați astfel încât să nu creeze forțe asupra bornelor automatizării.

Capetele trebuie strânse cu clemele de contact ferm, dar fără eforturi critice care ar putea duce la deteriorarea filetului. Etanșarea conductorilor în clemele de cablu trebuie să primească o atenție deosebită. Este obligatoriu să se utilizeze tuburi de izolație, bandă ca înveliș de protecție.

Nuanțe de dispunere și fixare

Atunci când se efectuează montarea mai multor unități de echipament, trebuie respectate regulile de aranjare a dispozitivelor unul față de celălalt. Astfel, distanța dintre dispozitivele apropiate trebuie menținută la cel puțin 5 mm.

Instalarea întrerupătoarelor în grup. Arată destul de frumos și îngrijit. Între timp, în acest caz, procesul de montare se realizează cu erori. Conform normativelor, la montarea în grup, distanța dintre pereții dispozitivelor adiacente trebuie să fie de cel puțin 5 mm.

Distanțele minime față de părțile metalice ale aparatelor de distribuție: deasupra 30 – 50 mm, lateral 5 – 10 mm, în funcție de mărimea tensiunii aplicate.

Dacă la montaj se utilizează aparate construite într-o carcasă suplimentară, toate operațiile de montaj cu acestea se efectuează cu capacul carcasei îndepărtat. Montarea capacului se realizează ținând cont de introducerea corectă a ghidajului mecanismului de acționare. Fixarea capacului cu șuruburi se face uniform.

La finalizarea montajului, întreruptoarele automate trebuie verificate cu privire la claritatea momentului de pornire/oprire.

Schemele de montaj și regulile de conectare a întreruptorului sunt descrise în detaliu în acest articol.

Întreținerea tehnică în perioada de exploatare

Condițiile normale de funcționare a întreruptoarelor automate bipolare și tripolare permit alocarea de timp pentru inspecția tehnică a aparatelor nu mai des de o dată la trei ani de funcționare. Acest fapt confirmă încă o dată calitatea înaltă de execuție a practic oricăror întreruptoare automate.

Întreținerea tehnică a aparatelor. Această procedură presupune testarea integrității dispozitivelor și a fiabilității grupurilor de contact. În cadrul întreținerii tehnice se efectuează curățarea aparatelor și a locurilor de amplasare a acestora. Se verifică calitatea funcționării mecanismelor automate.

Între timp, conform instrucțiunilor, inspecția tehnică se efectuează obligatoriu dacă întreruptorul automat a acționat din cauza unui curent de scurtcircuit.

Pentru orice motiv, fie că este vorba de acționarea dispozitivului în condiții de urgență sau de întreținerea tehnică conform programului, inspecția tehnică a dispozitivelor include:

• diagnosticarea mecanismului de pornire/oprire în regim manual fără sarcină;
• verificarea strângerii șuruburilor contactelor principale și libere;
• fiabilitatea fixării aparatului de bază;
• curățarea de impurități și obiecte străine;
• simularea declanșării prin acțiune mecanică asupra elementului sensibil;
• verificarea funcționalității în regim de funcționare.

Practica utilizării rețelelor electrice evidențiază manipularea aparatelor de la diferiți producători, inclusiv autohtoni și străini.

Marea majoritate a dispozitivelor de protecție automată exploatate se caracterizează printr-o funcționare ireproșabilă din punct de vedere al calității.

Concluzii și material video util pe această temă

Ce sunt întreruptoarele automate și prin ce se deosebesc, puteți afla din următorul videoclip:

Despre criteriile de alegere a dispozitivelor de protecție:

Fiabilitatea funcționării dispozitivelor de blocare automată este adesea determinată nu de marcă, ci de selecția corectă ținând cont de sarcina de lucru. De asemenea, o influență semnificativă asupra acțiunii aparatelor o are calculul exact al secțiunii conductoarelor care alimentează sarcina de la întreruptorul automat și calculul secțiunii cablului de intrare.

Când toate nuanțele de montaj sunt luate în considerare, chiar și aparatele chinezești, care sunt de câteva ori mai ieftine decât cele de marcă, funcționează o perioadă suficient de lungă de timp fără plângeri speciale.

Împărtășiți cu cititorii dumneavoastră experiența de conectare a întrerupătoarelor bipolare și tripolare. Vă rugăm să lăsați comentarii, să adresați întrebări legate de subiectul articolului și să participați la discuții – formularul de feedback se află mai jos.