Преглед на съвременните електрически продукти, използвайки примера на продукти от Moeller
Обхватът на произвежданите в момента електрически продукти е толкова широк, че подробно описание на неговите разновидности, характеристики и характеристики на употреба би отнело многотомно издание. Това не е необходимо за прегледа. Достатъчно е да покажем с примера на отделни електрически уреди възможностите, които отваря използването на модерно оборудване.
Електротехниката, която се появи едновременно с развитието на електричеството, се развива постепенно — от най -простите съединители, разединители и защитни устройства до най -сложните микропроцесорни системи, които осигуряват координираната работа на стотици електрически устройства без никакво човешко участие — автоматично.
Разработването на системи за захранване и автоматизация на базата на продуктите на Moeller (както и на ABB, Legrand, Shneider Electric и др.), Благодарение на унификацията и стандартизацията, в момента се състои в избора на съществуващи елементи и устройства и тяхното оформление в специфична схема, която може да бъде произволно сложна и многостепенна — диапазонът е достатъчно широк за всякакви инженерни решения. Просто трябва да знаете какво точно предлага производителят на разработчика — и като започнете от това, продължете да разработвате детайлите с включването на допълнителна информация (каталози, сайтове, технически прегледи и т.н.).
Традиционното разделяне на продуктите на промишлени и домакински продукти в момента е неоправдано — електрификацията на съвременните жилища понякога се превръща в сериозна задача, която не отстъпва по сложност на проектирането на индустриална поточна линия. Многостепенна защита, автоматизация на напоителни и отоплителни системи, дистанционно управление — това е непълен списък от системи, използвани за битови нужди. Въз основа на това би било препоръчително да разгледаме електрическите продукти като цяло, — по този начин избягваме ненужните повторения и получаваме повече или по -малко ясна картина.
Дисплей и система за управление
В случай, че сложността на електрическата система затруднява управлението на устройства, разпръснати по територията, или е необходимо постоянно наблюдение на тяхното състояние, се сглобява индикатор и контролен блок, комбиниращ елементи за управление (бутони, ключове, джойстици) и елементи на дисплея (крушки и табла). Това позволява, без да се премествате от място, да управлявате например монтажна линия, като същевременно упражнявате контрол върху изправността на всички нейни елементи и процеса на сглобяване.
Асортиментната политика на Moeller е такава, че управляващите елементи имат модулен дизайн: всеки от тях се състои от поне три елемента: външната част, защитена от вода и прах, средната свързваща част и долната контактна част.
Външната част може да бъде: прозрачна леща (за крушки), бутон (прозрачен и не), дръжка (за въртящи се ключове и джойстици), цилиндър за заключване (за ключови ключове) или потенциометър, снабден със скала. Средната част е еднаква за всички елементи — от едната страна външният елемент е вкаран в нея, а от другата, вътрешните щракват на място — до четири парчета. Долните части се избират индивидуално от два вида елементи: контакти (за затваряне и отваряне) и LED модули (за крушки и бутони с подсветка).
Вече сглобените елементи за управление могат да се монтират в маркови кутии (от 1 до 12 стандартни места), на динрейк (използвайки специален адаптер) или във всеки подходящ случай с 22 мм отвор (за RMQ-Titan). Бутоните и лампите са оборудвани с различни символни наслагвания или информационни табели, информиращи за предназначението на този или онзи контролен елемент.
За по-сложни системи за управление може да е препоръчително да се използват елементи от серията RMQ-16, които се различават по правоъгълната форма на външните елементи, което им позволява да бъдат монтирани по-компактно-от край до край, и по-малка площадка диаметър — 16 мм.
Ако е необходимо да се следи състоянието на генераторната инсталация не от контролния панел, а, да речем, от две или три точки, отдалечени от устройството, можете да използвате специални сигнални кули, които са сглобени от многоцветни цилиндри с постоянен светлина, мига и мига (стробоскопи). В допълнение, кулата може да включва звуков индикатор (зумер), който обикновено сигнализира за аварийна ситуация.
Сензори за системи за автоматизация
Работата на всяка автоматична система (от щори до монтажна линия) се основава предимно на принципа на обратна връзка: системата за управление следи положението на движещите се части на механизма и в съответствие с това положение регулира работата на двигателя (хидравлични) задвижвания, което в крайна сметка позволява постигане на добре координирана работа на цялата система. «Очите и ушите» на автоматичната система са сензори, чиито контакти се превключват в момента на известна промяна във външната среда. В зависимост от това на какво точно реагира сензорът, той се отнася до една или друга група сензори.
Най -простите и често срещани сензори — крайни превключватели (серия LS и AT) — се задействат от механично въздействие върху щифта им, който е подравнен с контактната група вътре в корпуса им. Базовият модул на такъв сензор, в зависимост от наложените към него изисквания, е оборудван с различни приставки: ролка и щифт, чийто асортимент, подобно на вътрешната структура на базовия модул, е много разнообразен и се избира индивидуално.
Ако искате да уловите движението на метален предмет, т.нар. капацитивен (серия LSC) или индуктивен (серия LSI) сензор. Чувствителният на налягане сензор (който е настроен от 0,6 бара и повече) се предлага в серията MCS.
Многофункционални релета
Различни сензори, които реагират на промените в околната среда, са описани по -горе. Сега ще разгледаме устройства, които обработват сигнали от сензори и директно управляват електрическите блокове.
Най -простото устройство за автоматизация — механизмът за управление на щорите — не изисква никакви специални устройства за управление: контактите на крайния превключвател управляват директно задвижващия двигател. Но какво ще стане, ако няма един сензор, но има например пет от тях и сигналите от тях трябва да причинят не просто включване на двигателя, но и изпълнение на част от сложна програма, да речем, за управление на отоплението и вентилация на музейния склад?
В средата на ХХ век подобна задача би причинила сериозно главоболие на дизайнера, тъй като такива задачи се изпълняват от сложни диодно-релейни схеми, които са били проблематични при монтажа и пускането в експлоатация, да не говорим за евентуални ремонти. Но в момента, благодарение на напредъка в науката и технологиите, довел до появата на микроконтролери, задачата стана толкова проста, че ученикът може да се справи с нея.
Това са многофункционални релета от серията Easy. Такова реле е единица с малък размер, в горната част на която има входни терминали (за сензори) и клеми за захранване, а в долната част има изходни клеми, сигнали от които се изпращат към управляваните устройства.Въпреки външната простота, такова устройство крие впечатляващи възможности — едно реле от серия Easy 800 може да управлява малък монтажен цех, а когато няколко релета се комбинират с мрежов кабел в система, е почти невъзможно да се изчерпят неговите възможности.
Инсталирането на релето Easy включва няколко стъпки. Първо е разработен алгоритъм за управление, който взема предвид нуждите на клиента и характеристиките на работния процес: в зависимост от контролираните процеси се избират дискретни сензори (крайни превключватели, релета за фазово управление и т.н.) или аналогови (регулатори) .
В зависимост от сложността на получения алгоритъм се избира конкретен тип реле (просто, 500 серия или многофункционално — 800 серии, със или без дисплей). След това с помощта на компютър и специален кабел се програмира избраното реле — посоченият алгоритъм се записва в релейната памет. След това релето се тества, монтира и свързва към захранването (220 или 24V), както и към проводниците от сензорите и от задвижванията.
Ако е необходимо, релето е оборудвано с преносим графичен дисплей MFD-Titan (устойчив на прах и влага), който позволява показване на информация за контролирани процеси, както под формата на числа, така и под формата на графични диаграми, чийто изглед също е конфигурирани с помощта на компютър.
Контактори
Описаните по -горе релета, както и устройствата за управление, имат един недостатък: максималният ток, който могат да преминат, е нисък — до 10А. В повечето случаи контролираните устройства (особено промишлените) консумират повече ток, затова за тяхното управление са необходими специални преходни устройства — контактори. В тези устройства големият ток, необходим за захранване на мощно устройство, се контролира от малък, преминаващ през управляващата бобина. В този случай през отделните високотокови контакти протича голям ток.
Най -малките контактори (DILA, DILER, DILR) се използват, когато управляващият ток е много малък, а управляваният не е твърде висок (не повече от 6 A). При по-висок контролиран ток се използва двустепенно управление. Тези контактори са с малки размери и се поставят на стандартна DIN шина. Те са оборудвани със спомагателни контакти, супресори (искрогасители) и пневматични релета за забавяне (при DILR).
Контакторите DILE (E) M са подобни на предишните, но имат по -висок работен ток (6,6 — 9 A).
Следващите на ниво са наскоро появилите се контактори от серията DILM (7 — 65). Те, както и предишните, са монтирани на DIN шина, но са проектирани за по -висок ток — от 7 до 65 А. Те са допълнени с предни и странични добавки. контакти, супресори, както и термични релета, използвани при захранване на електродвигатели (виж по -долу).
DIL контакторите (00M — 4AM145) са големи и могат да се монтират на платка. От контакторите със средна мощност (ток от 22 до 188 A), те имат най -пълния комплект: странични, задни и предни допълнителни. контакти, супресор, термореле и пневматично реле за закъснение.
По -мощните DILM контактори (185 — 1000) с мощност до 1000 A, имат по -големи размери, инсталирани са на монтажна плоча и са оборудвани със странични добавки. контакти, механична блокировка за събиране в обратима верига (виж по -долу), термично реле, защитна капачка за термореле, както и скоби за кабелни скоби.
Освен индивидуални контактори, се произвеждат и контакторни възли за стартиране на трифазни двигатели (звезда -триъгълник — серия SDAIN) и за автоматичен превключвател за превключване (автоматичен вход за резервно захранване) — серия DIUL.
В допълнение към дистанционното управление на силовото натоварване, контакторът може да се използва като устройство за стартиране и защита на електродвигателя — заедно с термично реле, което съдържа термично освобождаване, което отваря веригата в случай на претоварване, регулатор на ток на изключване и бутон за изключване, който отваря веригата на бобината и верига за деактивиране. Обратната верига се използва, когато два контактора работят по двойки и по всяко време може да работи само един от тях — за подаване на резервно захранване към товара в случай на прекъсване на основното захранване.
Реле за управление
Релетата за управление са функционално независими устройства, които контролират товара в зависимост от тяхната функция. Релетата за забавяне на времето съдържат верига, която забавя включването или изключването на товара за предварително определен период от време. Такова забавяне е необходимо в системи, които комбинират мощни индуктивни и мощни неиндуктивни товари (например електрически двигатели и електрически нагреватели), за да се предотврати претоварване на мрежата в момента на включване — неиндуктивният товар се включва малко по -късно, когато двигателите влизат в работен режим със сравнително нисък ток. Също така, тези релета се използват в устройства за автоматизация.
Най -простите релета за закъснение от серията DILET имат електромеханичен дизайн и време на закъснение от 1,5 s до 60 h. Електронните релета за забавяне (ETR) са по -малки и позволяват време на забавяне от 0,05 s до 100 h.
Релетата за наблюдение на напрежението позволяват натоварването да се изключи, когато захранващото напрежение се промени критично, като по този начин се избягва повреда на скъпото и трудно монтируемо основно устройство.
Релето EMR4-I следи еднофазното напрежение-неговата минимална и максимална граница, както и, ако е необходимо, забавянето при включване или изключване.
Релето EMR4-F следи фазовото равенство на трифазното напрежение и също така предпазва товара от фазов срив. Релето EMR4-A ви позволява да регулирате допустимия дисбаланс на наблюдаваното трифазно напрежение.
Релето EMR4-W е подобно на EMR4-I, но е проектирано за управление на трифазно напрежение. Релетата за контрол на нивото на течността, както подсказва името, се използват за поддържане на нивото на течност (обикновено вода) в резервоар (като басейн).
В момента, в който нивото на течността надхвърли границите, ограничени от контролните контакти, релето включва или изключва помпата, захранвайки резервоара с течност. Поредицата от тези релета се нарича EMR4-N.
Ако по някаква причина корпусът на генераторния агрегат не е заземен, може да е препоръчително да се инсталира реле от серията EMR4-R, което следи съпротивлението между корпуса на устройството и масата и изключва устройството в случай на опасно превишаване на тази съпротива. Стойността на съпротивлението, при която настъпва прекъсване, е регулируема.
Всички релета от серията EMR4 са монтирани на DIN шина, имат индикация за текущото състояние на устройството и позволяват натоварване до 5 A на линия.
Превключватели за разединители
За ръчно изключване (изключване на захранването) и превключване на товари с консумация на ток до 315 A, изключватели за захранване от сериите T (0-8) и P (1, 3 и 5), управлявани от въртяща се дръжка , са използвани.
Те се различават по вида на инсталацията: отворена версия (устойчива на пръски и влага), с монтаж на панел и с фалшив панел. В допълнение, дръжката за управление може да бъде оборудвана със защитен пръстен за предотвратяване на случайно задействане. Превключвателят може да бъде оборудван с черни и червени дръжки с различни размери, както и с различни механизми с индивидуално избираеми схеми на превключване (до 16 посоки на превключване).
Миниатюрните превключватели от серията TM са подобни на предишните, но по -малки по размер.
Стартирайте защитни устройства
Работата на електрическите двигатели, където и да се използват, се характеризира със същите изисквания за тяхното стартиране и работа — или по -скоро за устройствата, които ги осигуряват. Така се появиха устройства за защита при стартиране, които едновременно плавно стартират електродвигателя и осигуряват неговата безопасна работа: контрол на максималния ток на натоварване, късо съединение и наличието на трите фази.
Структурно такова устройство е единична единица с включена дръжка и два регулатора-прекъсващият ток на термичното освобождаване (от 0,6 до 1,5 номинален ток) и токът на електромагнитното освобождаване (до 10 пъти номиналния едно). Това са серии PKZM (от 0,1 до 65 A).
Устройствата за защита на стартера PKZM01 се предлагат за номинални токове от 0,1 до 16 A и имат малки размери. Те нямат копче за захранване — то се заменя с бутоните START и STOP в черно и червено. Устройствата PKZM (0 и 4) имат въртящо се копче.
Всички PKZM устройства, ако е необходимо, са оборудвани с допълнителни странични и предни контакти, отдалечени дръжки с дълги оси (за монтаж в шкаф), както и предпазители от пренапрежение, инсталирани (като самите устройства за защита на стартера) на din шината.
Ако двигателят консумира повече от 63 A, тогава за защита се използва мощен прекъсвач от серия NZM (вижте по -долу).
Мощни разединители на превключватели
Защитата на вериги при голям токов товар има редица характеристики: процесът на включване и изключване е придружен от силна дъга и искри, и късо съединение при високи токове, тя изисква повишена електрическа якост от предпазния прекъсвач — в противен случай, вместо защита, тя ще изгори сама. При токове над 400 А усилията, необходими за манипулиране на машината, стават прекалено големи — това изисква въвеждането на механизъм за дистанционно управление.
Прекъсвачите от серията NZM имат достатъчна електрическа якост, както и асортимент от аксесоари, които да отговарят на всички съвременни изисквания за безопасност и да оборудват разпределителното табло на фабрична работилница или жилищна сграда.
Типична машина NZM (в основната конфигурация) е правоъгълен пластмасов блок с входни и изходни контактни накладки и лост за превключване отпред. В долната част на предната част са разположени регулаторите на тока на термичните и електромагнитни освобождавания, както и закъсненията за включване и изключване, изведени под слота. Тези машини са оборудвани с: скоби за кабелни скоби, странични и предни въртящи се дръжки, модули за защита от пренапрежение и моторни задвижвания, които позволяват машината да се включва и изключва дистанционно. Същите задвижвания се използват при инсталиране на автоматични машини във веригата на превключвателя за автоматично прехвърляне (започвайки от 250 A, тази верига се сглобява не върху контактори, а върху автоматични машини).
В допълнение към защитната функция, NZM (моторно задвижвани) прекъсвачи се използват и като разединители. Техните дъгови камери и мощни контакти правят лесно и безопасно за хората да изключат мощна линия. Осигурете сейф захранване много мощен товар (до 6300 А), можете да използвате серийни машини от серията IZM. Те имат вградено моторно задвижване, което ви позволява да управлявате машината, като натиснете малък бутон отпред. В допълнение, машината IZM е оборудвана с многофункционално реле с дисплей, който показва както състоянието му, така и параметрите на захранващата мрежа. Модулна автоматизация.
Мощни машини, като машини от серията NZM и IZM, се използват сравнително рядко — такова мощно натоварване все още е рядкост. Много по -често, когато защитават мрежа, особено домакинска, те използват модулна автоматизация. Такива устройства се характеризират със сравнително ниски ограничаващи токове (до 125 A), стандартни (модулни) корпуси с малки размери и са монтирани на DIN шина.
Устройствата от този тип се отличават със своята простота на инсталиране, избор и работа. Обхватът им е много широк — от прости прекъсвачи до многофункционални устройства за автоматизация. Стандартните размери позволяват инсталирането на голямо разнообразие от устройства в унифицирани пластмасови и метални кутии, които се различават само по броя на инсталираните в тях модули.
Серията X-полюс включва прекъсвачи за свръхток, късо съединение и ток на утечка.
Автоматичните прекъсвачи, които предпазват свързаното към тях окабеляване от претоварване и късо съединение, което може да доведе до прегряване и пожар на проводника, имат серийно обозначение PL. Прекъсвачите PL4 имат стандарт за прекъсване на капацитета за Русия и неприемливо нисък за Европа — 4,5 kA. Такива машини се произвеждат за номинални токове от 6 до 63А.
Серията PL6 включва машини със стандартна за Европа електрическа якост — 6 kA и в момента са най -използваните. Те се произвеждат за номинални токове от 2 до 63А. Ако е необходимо да се осигури повишена диелектрична якост, се използват машини PL7 (10 kA). Техният номинален ток варира от 0,16 до 63А.
В случаите, когато номиналният ток надвишава 63A, но машината трябва да е със стандартни модулни размери, можете да използвате устройството от серията PLHT — в допълнение към стандартните стойности (20 — 63A, прекъсване 25 kA), те имат токове 80, 100 (20 kA) и 125A, с прекъсваща способност 15 kA.
Автоматичните прекъсвачи, предназначени да предпазват човек от токов удар при случайно докосване на оголен проводник, както и за предотвратяване на спонтанно изгаряне на кабел със стара изолация, се произвеждат в серията PF и се наричат RCD (устройства за остатъчен ток).
Разликите между УЗО от сериите PF4, PF6 и PF7 са подобни на разликите между серията PL4, PL6 и PL7 на конвенционалните прекъсвачи (те се различават по крайната прекъсваща способност). УЗО от сериите PFNM и PFDM могат да издържат на максимален ток до 125A, освен това, PCDDM RCD има повишена надеждност и не изисква месечно тестване (като други устройства). УЗО, предназначени за защита на хората, имат номинални токове на утечка 10 и 30 mA, за защита срещу спонтанно горене — 100 и 300 mA. Последните, като правило, се поставят на входа — веднага след въвеждащата машина.
Автоматичните прекъсвачи, които конструктивно съчетават RCD и конвенционална машина, се наричат диференциални прекъсвачи и се произвеждат в серията PFL. Подобно на предишните модулни устройства, те имат капацитети на прекъсване 4,5 kA (PFL4), 6 kA (PFL6) и 10 kA (PFL7). Всички горепосочени устройства са оборудвани с допълнителни контакти, дистанционни освобождавания и т.н.
В допълнение към защитните устройства, редица спомагателни устройства се произвеждат в модулен дизайн, които повишават удобството и безопасността на консумацията на електроенергия.
Автоматичните прекъсвачи от серията IS и ZP-A външно наподобяват автоматични машини (PL), но нямат автоматично освобождаване-те се използват като основни превключватели, които обезвреждат разпределителното табло. Машините Z-MS са подобни на PKZ устройствата, описани по-горе, но са по-прости и са предназначени за защита на електрически двигатели с ниска мощност (0,1-40 A).
Релето за понижено напрежение Z-UR, както подсказва името му, изключва свързания с него товар, когато мрежовото напрежение падне под границата, зададена на това устройство.
Светлочувствителните ключове DS-G се задействат при смяна на осветлението, което съпътства промяната на часа на деня-за автоматично включване / изключване на уличното осветление. Те се предлагат в три версии: със сензор, вграден в релето, с дистанционен сензор и с вграден таймер.
Електромеханичните таймери Z-S и SU-G са проектирани да превключват натоварването според дадена програма през ден или седмица, а минималният интервал на превключване е 20 минути (за дневен таймер) и 8 часа (за седмично).
Таймерите SU-O и Z-SDM са цифрови, с показване на програмата и нейния ход на LCD дисплея.
Релето за време Z-ZR осигурява забавяне при включване или изключване на товар с капацитет до 2000 VA, чиято стойност е зададена от 50 ms до 30 минути.
Релето от серията Z-TL изпълнява същата функция, но е по-опростена в дизайна и се използва за превключване на стълбищни лампи.След подаване на импулс от бутона за захранване към неговия вход, той включва светлината за известно време от 0,5 до 20 минути, което се настройва индивидуално. За да сигнализирате за спешен случай, е необходим сигнал, който да предупреди възможно най -много хора. Най -доброто от тази гледна точка е тон на набиране или тон на звънене. Това е такова устройство, с размер на един стандартен модул, което се произвежда в серията Z-SUM / GLO, на Номинално напрежение 230, 24 и 12V.
В днешно време много производители на звънеци на врати предлагат копчета за камбани в старинен стил, включително тези от метал. От правила за електрическа безопасност, напрежението, преминаващо през такива бутони, не трябва да надвишава 36V, следователно при повечето обаждания е предвидена допълнителна 24V захранваща верига. За да се захранва от стандартна 220V мрежа, се използва модулен звънец трансформатор от серията TR-G.
Ако натоварването в мрежата, при едновременно включване на всички товари, надвишава максимално допустимото, като използвате релето за приоритетно натоварване от серията Z-LAR, можете да осигурите непрекъсната работа на най-важния потребител, като бързо изключите всички останали .