Tweepolige en driepolige schakelaars: functie, kenmerken, montagekenmerken

De functie van automatische schakelaars die in elektrische netwerken worden geïntegreerd, betreft beveiligingsfuncties. Als u in de overbelastingsmodus van het netwerk een handmatig apparaat gebruikt, neemt de kans op aanzienlijke schade aan de apparatuur aanzienlijk toe.

Automatische tweepolige en driegpolige schakelaars beperken deze risico's tot een minimum, omdat ze zorgen voor een onmiddellijke onderbreking van de circuits in geval van een storing.

Laten we de kenmerken van elektrische automaten bekijken en u tips geven voor de keuze, installatie en het gebruik van dergelijke apparaten.

Uitvoering van automatische schakelaars

In de praktijk van het gebruik van dergelijke apparatuur wordt vaak gebruik gemaakt van drie soorten apparaten: eenpolige, tweepolige en driegpolige.

Wat is het verschil tussen deze drie soorten automaten? Laten we proberen het te begrijpen.

De gemeenschap van deze elektrische apparaten is meer dan divers. Het assortiment is niet voor te stellen. Het grote aantal beveiligingsapparaten is echter volledig gerechtvaardigd, omdat ze moeten worden gebruikt in zeer uiteenlopende configuraties van schakelingen.

Eenpolig apparaat levert over het algemeen geen bijzondere vragen op. Als u een schakelaar in een eenfasig schema implementeert, dan zal het apparaat werken als een gewone schakelaar, maar dan in een automatische reactiemodus – dat wil zeggen dat het zonder tussenkomst van de gebruiker de stroomkring zal verbreken indien de ingestelde werkomstandigheden worden overschreden.

Korte beschrijving van de tweepolige schakelaar

Een vergelijkbaar apparaat, maar uitgevoerd als een tweepolige automatische schakelaar, verschilt enigszins in functionaliteit.

De schakeltechniek van het tweepolige apparaat is ontworpen met het oog op controle en vergelijking van de werkomstandigheden van twee onafhankelijke stroomlijnen.

De tweepolige constructie van de schakelaar is bedoeld voor de beveiliging en blokkering van twee verschillende lijnen van één elektrisch circuit. Dergelijke apparaten worden naast faseblokkering ook gebruikt voor het onderbreken van het circuit van de nulleider.

Tweepolige automaten worden doorgaans gebruikt voor integratie in projecten voor de opbouw van elektrische netwerken, wanneer controle en vergelijking van de werkomstandigheden van twee delen van één elektrisch netwerk vereist is. In wezen is de tweepolige configuratie van het apparaat een tandem van een paar eenpolige apparaten.

Het beveiligings- en blokkeringsschema van een tweepolige schakelaar werkt echter volgens het principe van het vergelijken van de parameters van elk apparaat afzonderlijk in realtime. Als op een van de twee controlesecties de parameters de ingestelde grenzen overschrijden, worden onmiddellijk beide lijnen onderbroken.

Dit belangrijke punt laat zien: het vervangen van een tweepolige automatische schakelaar door een paar gewone enkelpolige apparaten is principieel onmogelijk. Bij overbelasting van een van de circuits (of kortsluiting) zal slechts één schakelaar aanspreken.

Uitvoering van een tweepolige schakelaar: 1 – behuizing van kunststof van goede kwaliteit; 2 – toegestaan gebruik van -25 tot +60 °C; 3 – montage op DIN-rail; 4 – mechanisme voor snelle inschakeling; 5 – uitschakelindicatie; 6 – informatiepaneel; 7 – technische aanduidingen (+)

Maar aangezien het elektriciteitsnet één geheel is, blijft de stroom doorstromen via het tweede apparaat dat een ander gedeelte voedt. Een dergelijke situatie leidt tot ernstige gevolgen.

Overigens bestaan er twee subtypes van tweepolige apparaten:

• met beveiliging van één pool en normale omschakeling van de nulleider;
• met beveiliging van beide polen en gelijktijdige omschakeling daarvan.

De eerste worden meestal gebruikt als ingangsschakelaars, waarmee de fase- en nuldraad worden geschakeld. Daarbij voorziet een dergelijk aansluitschema in het gebruik van een extra leiding PE – de aardedraad.

Dit apparaat ziet er constructief ook uit als een tweepolige schakelaar. In werkelijkheid is het apparaat echter een enkelpolige beveiligingsschakelaar met ondersteuning van de functie voor het blokkeren (omschakelen) van de nulleider van het elektriciteitsnet.

De tweede worden toegepast in schema's van één net, waar twee gedeelten worden gevoed die onder verschillende stroombelastingen werken.

Kenmerken van de driegpolige schakelaar

Het belangrijkste doel van een driepolige automatische schakelaar is het gebruik in schema's van driefasenetwerken. De constructieve kenmerken van dit type apparaten bestaan uit de aanwezigheid van beveiligingsfuncties op elke afzonderlijke pool.

Het aanspreken van de beveiliging op een van de polen leidt tot het openen van alle polen.

Constructie voor gebruik met een driefasenetwerk. Automatische schakelaar met drie onafhankelijke polen met gemeenschappelijke blokkering. Zoals te zien is in het schema van het apparaat, wordt de beveiliging gerealiseerd door de werking van bimetaalplaten en elektromagnetische uitschakelinrichtingen (+).

Ondanks de specifieke bestemming van schakelaars van dit type, is het volkomen toegestaan om ze te gebruiken op eenfasige of tweefasige lijnen.

Constructief bevat een driepolige automatische schakelaar de volgende elementen:

• besturingsmechanisme;
• contactsysteem;
• module voor het doven van de elektrische boog;
• uitschakelinrichting.

De vrije contacten worden gewoonlijk gemonteerd in de deksel van het apparaat. Het contactsysteem is kinematisch verbonden met de traverse van de hoofdcontacten.

De functionele eenheden van het apparaat zijn gemonteerd in de behuizing. De deksel en de behuizing van de stroomonderbreker zijn gemaakt van materialen die geen elektrische stroom doorlaten (kunststof, textoliet, enz.).

De interne inhoud van klassieke constructies van driepolige schakelaars: 1, 6 – kamer voor het doven van de elektrische boog; 2, 6 – elektromagnetische uitschakelinrichting (spoel met kern); 3, 4 – thermische uitschakelinrichting (bimetaalplaat) (+)

Het beveiligingsmechanisme van de driepolige schakelaars zorgt voor een onmiddellijke uitschakeling, zowel in de automatische modus als bij handmatige bediening. Bovendien, als er sprake is van overbelasting in het elektrische schema, vindt de onmiddellijke uitschakeling plaats ongeacht de kracht die op de bedieningshendel wordt uitgeoefend.

Dat wil zeggen, zelfs als de gebruiker de hendel in de ingeschakelde stand houdt, zal de stroomonderbreker in de overbelastingsmodus toch alle polen openen.

Er bestaan modificaties van driepolige schakelaars waar een extra pool voor de nulleider is toegevoegd. In wezen gaat het om een vierpolige uitvoering vanuit het oogpunt van constructieve details.

Een gemodificeerd apparaat met drie fasepolen en een extra nulpuntspool. Vaak wordt dit type automatische schakelaars vierpolig genoemd, wat vanuit constructief oogpunt in principe volledig overeenkomt met de werkelijkheid.

Functioneel lijkt een vierpolige stroomonderbreker op een tweepolig systeem. De taak van het apparaat is dezelfde, maar dan voor een driefasenetwerk.

Algemene technische kenmerken van stroomonderbrekers

Informatie over de belangrijkste parameters van automatische schakelaars staat op de behuizing. Om de alfanumerieke aanduidingen te begrijpen, moet u in staat zijn om de markering van apparaten te “lezen”.

In huishoudelijk en industrieel gebruik zijn apparaten wijdverbreid die aan de volgende technische basiskenmerken voldoen, afhankelijk van hun constructieve uitvoering:

Apparaten worden geselecteerd op basis van bepaalde criteria, waaronder spanning, nominale stroomsterkte en temperatuurindicaties.

Lees meer over het kiezen van automatische schakelaars in de artikelen:

1. Keuze van de automatische schakelaar: soorten en kenmerken van elektrische automaten
2. Keuze van de automaat op basis van vermogen, kabeldoorsnede en stroom: principes en formules voor berekeningen

Installatiefinesses van schakelaars

Voor alle elektrische apparaten van een dergelijke uitvoering is een procedure voor integratie in het elektrische schema vastgesteld.

Installatie van automatische schakelaars – op het eerste gezicht een technisch eenvoudige procedure. Als u echter alle bestaande installatieregels exact in acht neemt, kan het montageproces van automaten worden vergeleken met het werk aan het maken van computersoftware.

Volgens de vastgestelde procedure worden met name de volgende acties van de monteurs verwacht voordat tweepolige en driepolige schakelaars worden geïnstalleerd:

• het apparaat moet overeenkomen met de uitvoering voor het huidige schema;
• de behuizing van de automaat mag geen vervormingen of beschadigingen vertonen;
• de in-/uitschakelhendel werkt duidelijk in de handmatige activeringsmodus.

De ondergrond waarop de installatie van het apparaat is gepland, moet worden gecontroleerd op vlakheid. Montage op ondergronden waarbij door een oneffen oppervlak na bevestiging de behuizing van de automaat aan buigspanningen wordt blootgesteld, is niet toegestaan.

Aansluiting op de netwerkgeleiders

Het aansluiten van koperen geleiders met een doorsnede van 16 – 25 mm² gebeurt via kabelogen (GOST 9688-82). Indien een verbinding met koperen geleiders met een doorsnede van 4 – 16 mm² nodig is, worden kabelogen van een ander type gebruikt (GOST 7386-80).

Voor verbindingen van aluminiumdraden worden eindelementen gebruikt analoog aan TAM-7, die voldoen aan de parameters van GOST 9581-80.

Geleiderogen die worden aangesloten op de contactklemmen van automaten. Vaak wordt dit punt genegeerd, worden de geleiders eenvoudigweg gedraaid en in die staat op het apparaat aangesloten. In wezen wordt deze aanpak al als een overtreding beschouwd. Uitzondering zijn draden met een doorsnede van minder dan 4 mm.

Netwerkgeleiders die spanning van de voedingsbron aanvoeren, worden aangesloten op de bovenste groep vaste contacten van automatische schakelaars. De geleiders moeten zodanig worden aangevoerd en aangesloten dat ze geen kracht uitoefenen op de klemmen van de automaat.

De ogen moeten stevig met de contactklemmen worden vastgedraaid, maar zonder kritische krachten die tot het strippen van de schroefdraad kunnen leiden. Er moet grote aandacht worden besteed aan het vastzetten van de geleiders in de kabelogen. Gebruik beslist isolatiebuizen en tape als beschermende omhulling.

Nuances van plaatsing en bevestiging

Bij het installeren van meerdere apparaten moeten de regels voor de plaatsing van de apparaten ten opzichte van elkaar worden nageleefd. Zo dient de afstand tussen dicht bij elkaar geplaatste apparaten minimaal 5 mm te zijn.

Installatie van schakelaars in een groep. Het ziet er heel mooi en netjes uit. Echter, in dit geval wordt het montageproces met fouten uitgevoerd. Volgens de normen moet bij montage in een groep de afstand tussen de wanden van naast elkaar geplaatste apparaten minimaal 5 mm zijn.

De minimale afstanden van metalen delen van verdeelinrichtingen: bovenzijde 30-50 mm, zijkant 5-10 mm, afhankelijk van de omvang van de aangelegde spanning.

Indien er tijdens de montage apparaten worden gebruikt die constructief in een extra omhulling zijn vervaardigd, worden alle montagehandelingen daarmee uitgevoerd bij verwijderde deksel van de omhulling. Het aanbrengen van de deksel geschiedt met inachtneming van het correct ingaan van de trekker van het aandrijfmechanisme. Het bevestigen van de deksel met schroeven gebeurt gelijkmatig.

Na voltooiing van de montage worden de automaten verplicht gecontroleerd op de duidelijkheid van het in-/uitschakelmoment.

Montageschema's en aansluitregels van de schakelaar worden gedetailleerd beschreven in dit artikel.

Technisch onderhoud tijdens gebruik

Normale bedrijfsomstandigheden van tweepolige en driegpolige automatische schakelaars maken het mogelijk om niet vaker dan één preventieve controle per drie jaar werktijd voor technische inspectie van de apparaten in te plannen. Dit feit bevestigt eens te meer de hoge kwaliteit van de uitvoering van vrijwel alle automaten.

Technisch onderhoud van de apparaten. Deze procedure omvat het testen van de integriteit van de apparaten en de betrouwbaarheid van de contactgroepen. In het kader van het onderhoud wordt de reiniging van de apparaten en hun plaatsingslocaties uitgevoerd. De kwaliteit van de werking van de automatische mechanismen wordt gecontroleerd.

Overigens wordt volgens de instructies een technische inspectie verplicht uitgevoerd als de automatische schakelaar is geactiveerd vanwege een kortsluitstroom.

Voor elke oorzaak, of het nu een activering van het apparaat in een noodsituatie is of gepland onderhoud, omvat de technische inspectie van de apparaten:

• het diagnosticeren van het in-/uitschakelmechanisme in handmatige modus zonder belasting;
• het controleren van de aandraaimomenten van de schroeven van de hoofd- en vrije contacten;
• de betrouwbaarheid van de bevestiging van het apparaat aan de basis;
• het reinigen van verontreinigingen en vreemde voorwerpen;
• het simuleren van uitschakeling door mechanische belasting op het gevoelige element;
• het controleren van de functionaliteit in bedrijfsmodus.

De praktijk van het gebruik van elektriciteitsnetten wijst op de omgang met apparaten van verschillende fabrikanten, zowel binnenlandse als buitenlandse.

Het grootste deel van alle in gebruik zijnde automatische beveiligingsapparaten kenmerkt zich door een foutloze werking wat betreft kwaliteit.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Wat automaten zijn en waarin ze verschillen, kunt u ontdekken in de volgende video:

Over de criteria voor het kiezen van beveiligingsapparaten:

De betrouwbaarheid van de werking van automatische blokkeringsinrichtingen wordt vaak niet bepaald door het merk, maar door een juiste selectie rekening houdend met de werklast. Ook heeft een nauwkeurige berekening van de doorsnede van de geleiders die de belasting van de automaat voeden en de berekening van de doorsnede van de invoerkabel een significante invloed op de werking van de apparaten.

Wanneer alle nuances van de montage in acht zijn genomen, werken zelfs Chinese apparaten, die meerdere malen goedkoper zijn dan merkapparaten, gedurende een vrij lange periode zonder bijzondere klachten.

Deel uw ervaring met het aansluiten van tweepolige en driepolige schakelaars met de lezers. Laat alstublieft opmerkingen achter, stel vragen over het onderwerp van het artikel en neem deel aan discussies – het feedbackformulier vindt u hieronder.