Chybové čidlo (doba provozu a spouštění)

Hlavní funkce elektrického vypínače spočívá v otevírání a zavírání kontaktů, které nesou proud. Ačkoli to může vypadat velmi jednoduše, musíme si uvědomit, že jeden vypínač během většiny své životnosti zůstává ve zavřeném stavu. Pouze občas je potřeba provést operaci vypínače pro otevření a zavření jeho kontaktů.

Proto musí být operace vypínače velmi spolehlivá bez jakékoli zpoždění nebo pomalosti. Pro dosažení této spolehlivosti se mechanismus pro pohyb vypínače stává složitější, než bylo na první pohled předpokládáno.

Otevírací a zavírací vzdálenost mezi kontakty a rychlost pohyblivých kontaktů během operace jsou nejdůležitější parametry, které je třeba zohlednit při navrhování vypínače.

Mezera mezi kontakty, cesta pohyblivých kontaktů a jejich rychlost jsou určeny typem prostředku pro uhasení oblouku, proudem a napětím vypínače.
Typický graf charakteristiky chodu vypínače je zobrazen níže.
Zde na grafu osa X reprezentuje čas v milisekundách a osa y reprezentuje vzdálenost v milimetrech.

Nechť v čase T0 začne proud tekout skrz uzavírací cívek. Po čase T1 začínají pohyblivé kontakty cestovat směrem k pevným kontaktům. V čase T2 pohyblivé kontakty dotýkají pevné kontakty. V čase T3 pohyblivé kontakty dosahují svého uzavřeného postavení. T3 – T2 je období přetížení těchto dvou kontaktů (pohyblivého a pevného). Po čase T3 pohyblivé kontakty mírně odskočí a pak znovu dosáhnou svého uzavřeného postavení po čase T4.

Nyní přejdeme k operaci vypnutí. Nechť v čase T5 začne proud tekout skrz cívek vypnutí vypínače. V čase T6 pohyblivé kontakty začínají cestovat zpět pro otevření kontaktů. Po čase T7, pohyblivé kontakty konečně oddělí pevné kontakty. Čas (T7 – T6) je období překryvu.

Nyní v čase T8 pohyblivé kontakty dosahují svého konečného otevřeného postavení, ale zde nebudou v klidovém stavu, protože dojde k nějaké mechanické oscilaci pohyblivých kontaktů před dosažením svého konečného klidového stavu. V čase T9 pohyblivé kontakty konečně dosáhnou svého klidového stavu. To platí pro standardní i vzdáleně ovládané vypínače.

Požadavky na otevírací operaci vypínače

Vypínač by měl být co nejrychleji otevřen. Je to kvůli omezení eroze kontaktů a rychlému přerušení poruchového proudu. Avšak celková cesta pohyblivých kontaktů není určena pouze nutností přerušení poruchového proudu, ale také mezera mezi kontakty, která je potřebná k odolání normálním dielektrickým napětím a bleskovým impulsním napětí, které se objeví mezi kontakty, když je vypínač otevřen.

Nutnost přenášení kontinuálního proudu a odolání období oblouku v vypínači vyžaduje použití dvou sad kontaktů rovnoběžně. Jedny jsou hlavní kontakty, které jsou vždy vyrobeny ze silně vodivých materiálů, jako je měď, a druhé jsou kontakty pro oblouk, vyrobené z materiálů odolných proti oblouku, jako je wolfram nebo molibden, které mají mnohem nižší vodivost než hlavní kontakty.

Během otevírací operace vypínače, hlavní kontakty otevírají před kontakty pro oblouk. Nicméně, kvůli rozdílu v elektrickém odporu a indukčnosti elektrických cest hlavních a obloukových kontaktů, je potřeba určité časové období k dosažení úplné komutace proudu, tj. z hlavních nebo hlavních kontaktů na větev s kontakty pro oblouk.

Když pohyblivé kontakty začínají cestovat z uzavřeného postavení do otevřeného postavení, mezera mezi kontakty postupně roste a po určitém čase dosáhnou kritické pozice, která indikuje minimální vodivou mezera potřebnou k prevenci opětovného vzniku oblouku po dalším průchodu proudu nulou.
Zbývající část cesty je potřebná pouze k udržení dostatečné dielektrické síly mezi kontakty a pro decelerační účely.

Požadavky na uzavírací operaci vypínače

Během uzavírací operace vypínače jsou požadovány následující body,

1. Pohyblivé kontakty musí cestovat ke stálým kontaktům dostatečnou rychlostí, aby zabránily předchozímu vzniku oblouku. Když se mezera mezi kontakty zmenšuje, může oblouk začít před tím, než jsou kontakty nakonec uzavřeny.

2. Během uzavírání kontaktů je mezi kontakty nahrazen médium, proto je třeba poskytnout dostatečnou mechanickou sílu během této operace vypínače pro stlačení dielektrického média v komoře pro oblouk.

3. Po nárazu na stálý kontakt se pohyblivé kontakty mohou vrátit zpět kvůli odpuzující síle, což není vůbec žádoucí. Proto je třeba poskytnout dostatečnou mechanickou energii, aby se překonala odpuzující síla způsobená uzavírací operací při poruchách.

4. U mechanismu s pružinami se obvykle pružina pro vypnutí nabíjí během uzavírací operace. Proto je třeba poskytnout dostatečnou mechanickou energii také pro nabíjení pružiny pro otevření.

Prohlášení: Respektujte původ, doporučené články jsou hodné zdieľania, ak dojde k porušeniu autorských práv, kontaktujte nás pro vymazanie.