Qual è la funzione delle spie luminose?

I. Definizione fondamentale di un interruttore automatico di carico (LBS)

A interruttore di carico(LBS) è un componente di controllo elettrico con la doppia funzione di "commutazione del carico" e "isolamento dei guasti". Viene utilizzato principalmente per disconnettere in sicurezza i circuiti sotto corrente di carico e contemporaneamente per isolare rapidamente i punti di guasto in caso di sovraccarichi, cortocircuiti o altri guasti, proteggendo apparecchiature e personale. La sua caratteristica principale è l'integrazione delle funzioni di "controllo on/off" e "protezione dai guasti", consentendo sia il funzionamento di routine che la disconnessione di emergenza dei circuiti di carico senza la necessità di un interruttore automatico aggiuntivo. È ampiamente utilizzato nei sistemi di distribuzione dell'energia a bassa tensione, nelle apparecchiature industriali e negli impianti elettrici degli edifici.

II. Struttura del nucleo di un interruttore automatico di carico

La struttura dell'ainterruttore di caricoaggiunge meccanismi di protezione e estinzione dell'arco al commutatore di base. I componenti lavorano insieme per ottenere il "funzionamento del carico" e la "protezione dai guasti":

Meccanismo di funzionamento: Disponibile nella versione manuale (manopola, maniglia) ed elettrica, aziona l'azione del contatto tramite trasmissione meccanica. Ha le posizioni "aperto", "chiuso" e "test". Alcuni modelli sono dotati di funzioni operative di accumulo di energia per garantire una rapida commutazione dei contatti.

Sistema di contatti: costituito da contatti principali e contatti ausiliari. I contatti principali sono realizzati con materiali in lega resistenti all'arco e ad alta conduttività (come la lega di argento-tungsteno) per trasportare e interrompere la corrente di carico del circuito principale; i contatti ausiliari vengono utilizzati per la trasmissione del segnale nel circuito di controllo (come indicazione di stato e controllo di interblocco).

Sistema di estinzione dell'arco: una struttura ausiliaria del nucleo utilizzata per estinguere l'arco generato quando i contatti si rompono (maggiore è la corrente di carico, più forte è l'arco). Le forme comuni includono griglie di estinzione dell'arco, cappe di estinzione dell'arco e dispositivi di spegnimento magnetico, che accelerano l'estinzione dell'arco e prevengono l'erosione da contatto dividendo l'arco, raffreddando l'arco o generando un campo magnetico per allungare l'arco.

Meccanismo di protezione: Diviso in moduli di protezione da sovraccarico e di protezione da cortocircuito (alcuni modelli li integrano entrambi):

Protezione da sovraccarico: Composta da una striscia bimetallica. In caso di sovraccarico, la striscia bimetallica si deforma a causa del calore, spingendo il meccanismo a scattare e scollegare il circuito;

Protezione da cortocircuito: Composta da uno sganciatore elettromagnetico. Durante un cortocircuito, viene generata istantaneamente una forte corrente e la forza elettromagnetica fa scattare rapidamente lo sganciatore (il tempo di risposta è generalmente nell'ordine dei millisecondi).

Dispositivi di posizionamento e interblocco: il dispositivo di posizionamento garantisce una posizione chiara ed evita operazioni errate; il dispositivo di interblocco (come l'interblocco meccanico e l'interblocco elettrico) può essere collegato alla porta dell'armadio e ad altre apparecchiature per impedire il funzionamento sotto tensione o la chiusura accidentale.

Alloggiamento e morsettiere: l'alloggiamento è realizzato con materiali isolanti ignifughi (come nylon rinforzato e ceramica), che forniscono protezione contro scosse elettriche e archi elettrici; le morsettiere presentano un design a sezione trasversale ampia per soddisfare requisiti di trasporto di corrente elevati.

III. Principio di funzionamento fondamentale dell'interruttore automatico di carico

L'essenza operativa di un interruttore automatico di carico è "controllo on/off del carico + isolamento automatico dei guasti", suddiviso specificamente in due scenari: funzionamento convenzionale e protezione dai guasti.

(I) Principio di attivazione/disattivazione del carico convenzionale

Operazione di chiusura: il meccanismo operativo è azionato manualmente o elettricamente e i contatti principali si chiudono rapidamente tramite trasmissione meccanica, mentre i contatti ausiliari commutano in modo sincrono (come l'indicatore di stato on/off). Dopo la chiusura dei contatti principali, il circuito viene collegato, il carico funziona normalmente e il dispositivo di posizionamento blocca la posizione di chiusura.

Operazione di apertura: il meccanismo operativo fa sì che i contatti principali si separino, a quel punto la corrente di carico genera un arco attraverso lo spazio tra i contatti. Il sistema spegniarco interviene immediatamente, suddividendo l'arco attraverso una griglia spegniarco ed allungando l'arco con un soffiatore magnetico, permettendo all'arco di raffreddarsi ed estinguersi rapidamente, prevenendo erosioni da contatto o archi e incendi. Alla fine, i contatti principali si separano completamente, interrompendo il circuito.

(II) Principio di funzionamento della protezione dai guasti

Quando si verifica un guasto da sovraccarico o cortocircuito nel circuito, il meccanismo di protezione attiva automaticamente uno sgancio:

Protezione da sovraccarico: quando la corrente del circuito supera continuamente il valore nominale (ad esempio, stallo del motore, carico eccessivo), la striscia bimetallica si deforma gradualmente a causa dell'effetto termico della corrente. Quando la deformazione raggiunge una soglia, spinge il meccanismo di sgancio ad attivarsi, disconnettendo rapidamente i contatti principali e interrompendo il circuito di sovraccarico. Una volta eliminato il guasto, la striscia bimetallica si raffredda e si ripristina, consentendo la richiusura manuale per ripristinare il funzionamento.

Protezione da cortocircuito: quando si verifica un cortocircuito, viene generata istantaneamente una corrente di cortocircuito decine di volte il valore nominale. Lo sganciatore elettromagnetico si inserisce istantaneamente sotto l'influenza di un forte campo magnetico di corrente, facendo scattare rapidamente il meccanismo di sgancio (non è richiesto alcun ritardo). I contatti principali si separano e il sistema di estinzione dell'arco spegne l'arco di cortocircuito, evitando l'aggravarsi del guasto.

IV. Classificazione e applicazioni tipiche degli interruttori automatici di carico

(I) Classificazioni comuni

Per funzione di protezione:

* Solo interruzione del circuito: nessuna protezione da sovraccarico/cortocircuito; utilizzato solo per la commutazione del carico e l'isolamento dei guasti; richiede fusibili.

* Protezione da sovraccarico: protezione da sovraccarico integrata; adatto per scenari con grandi fluttuazioni di carico (ad esempio pompe, ventilatori).

* Protezione completa: sovraccarico integrato + protezione da cortocircuito; non sono necessari componenti di protezione aggiuntivi; adatto per il controllo indipendente di apparecchiature (ad esempio macchine utensili, interruttori principali in scatole di distribuzione).

Per metodo operativo:

* Interruttore automatico di carico manuale: azionato da una maniglia/manopola; struttura semplice, basso costo; adatto per piccole apparecchiature o scenari di controllo manuale.

* Interruttore automatico del carico elettrico: azionato da un motore; può essere controllato a distanza; adatto per apparecchiature di grandi dimensioni, linee di produzione automatizzate o scenari non presidiati.

(II) Scenari applicativi tipici

Sistemi di distribuzione dell'alimentazione a bassa tensione: come interruttore principale per i circuiti derivati, consentendo il controllo di accensione/spegnimento e l'isolamento dei guasti dei circuiti di carico (ad esempio, distribuzione dell'alimentazione a pavimento negli edifici per uffici e nelle fabbriche);

Controllo di apparecchiature industriali: come interruttore principale per apparecchiature di potenza quali motori, pompe e compressori, fornendo anche il controllo dell'avvio e la protezione da sovraccarico/cortocircuito (ad esempio, interruttori di alimentazione principali per macchine utensili, interruttori di controllo delle ventole);

Impianti elettrici degli edifici: utilizzati per il controllo della potenza dei sistemi di condizionamento dell'aria, dei circuiti di illuminazione e delle apparecchiature antincendio, garantendo la commutazione del carico e la disconnessione di emergenza;

Nuovi campi energetici: utilizzati come interruttori laterali CC/CA per inverter fotovoltaici e apparecchiature di accumulo dell'energia, fornendo funzioni di commutazione del carico e protezione dai guasti.

(V)Caratteristiche principali del principio di funzionamento

*Capacità di commutazione di carico: i contatti principali e il sistema di estinzione dell'arco sono progettati per resistere all'impatto di commutazione della corrente di carico, consentendo il funzionamento senza prima scollegare il carico, a differenza dei normali interruttori di trasferimento (che possono commutare solo in condizioni di assenza di carico o di carico leggero).

*Funzioni di protezione integrate: la protezione da sovraccarico e cortocircuito può essere ottenuta senza ulteriori interventiinterruttori automaticio fusibili, semplificando la progettazione del circuito.

*Prestazioni di estinzione rapida dell'arco: il sistema di estinzione dell'arco garantisce una rapida estinzione dell'arco al momento della disconnessione, evitando il rischio di scosse elettriche e incendio e adattandosi ad ambienti di lavoro difficili.

*Sicurezza dell'interblocco: il design dell'interblocco meccanico/elettrico previene il funzionamento errato, garantendo la sicurezza delle apparecchiature e del personale e rispettando le norme di sicurezza elettrica.

*Alta affidabilità: struttura meccanica robusta e risposta precisa del meccanismo di protezione, adatta per operazioni frequenti o scenari operativi a lungo termine.