Die Grundlagen von Schütz & Verschiedene Arten von Schütz-Geräte

Einführung

Ein Schütz ist ein elektrisches Gerät, das verwendet wird, für das schalten eines elektrischen Stromkreises oder zu deaktivieren. Es wird als eine spezielle Art von Relais angesehen. Der grundlegende Unterschied zwischen Relais und Schütz besteht jedoch darin, dass das Schütz in Anwendungen mit höherer Stromtragfähigkeit verwendet wird, während das Relais für Anwendungen mit geringerem Strom verwendet wird. Schütze können leicht vor Ort montiert werden und sind kompakt in der Größe., Im Allgemeinen verfügen diese elektrischen Geräte über mehrere Kontakte. Diese Kontakte sind in den meisten Fällen normalerweise offen und liefern Betriebsleistung an die Last, wenn die Schützspule erregt wird. Schütze werden am häufigsten zur Steuerung von Elektromotoren verwendet.

Es gibt verschiedene Arten von Schützen, und jeder Typ verfügt über eigene Funktionen, Funktionen und Anwendungen. Schütze können Strom über einen breiten Strombereich von wenigen Ampere bis zu Tausenden Ampere und Spannungen von 24 VDC bis zu Tausenden von Volt unterbrechen., Darüber hinaus sind diese elektrischen Geräte in verschiedenen Größen erhältlich, von Handmaßen bis zu Größen, die einen Meter oder einen Meter auf einer Seite messen (ungefähr).

Der häufigste Anwendungsbereich des Schützes ist die Hochstromlast. Schütze sind bekannt für ihre Fähigkeit, Ströme von über 5000 Ampere und hohe Leistung über 100 kW zu handhaben. Schwere Motorströme erzeugen Bögen, wenn sie unterbrochen werden. Diese Bögen können mit einem Schütz reduziert und gesteuert werden.,

Schütz Komponenten

Die folgenden drei sind entscheidende komponenten der schütz:

1. Spule oder Elektromagnet: Dies ist die wichtigste komponente von eine schütz. Die Antriebskraft, die zum Schließen der Kontakte erforderlich ist, wird von der Spule oder dem Elektromagneten des Schützes bereitgestellt. Die Spule oder der Elektromagnet und die Kontakte sind durch ein Gehäuse geschützt.
2. Gehäuse: Genau wie die Gehäuse, die in jeder anderen Anwendung verwendet werden, verfügen Schütze auch über ein Gehäuse, das Isolierung und Schutz vor Berührung des Personals mit den Kontakten bietet., Das Schutzgehäuse besteht aus verschiedenen Materialien wie Polycarbonat, Polyester, Nylon 6, Bakelit, duroplastischen Kunststoffen und anderen. Im Allgemeinen verfügt das Open-Frame-Schütz über ein zusätzliches Gehäuse, das das Gerät vor schlechtem Wetter, Explosionsgefahren, Staub und Öl schützt.
3. Kontakte: Dies ist ein weiterer wichtiger Bestandteil dieses elektrischen Geräts. Die stromführende Aufgabe des Schützes wird durch die Kontakte erledigt. Es gibt verschiedene Arten von Kontakten in einem Schütz, nämlich Kontaktfedern, Hilfskontakte und Leistungskontakte., Jede Art von Kontakt hat eine individuelle Rolle zu spielen.

Funktionsweise des Schützes

Funktionsprinzip eines Schützes:Der durch das Schütz fließende Strom erregt den Elektromagneten. Der angeregte Elektromagnet erzeugt ein Magnetfeld, wodurch der Schützkern den Anker bewegt. Ein normalerweise geschlossener (NC) Kontakt vervollständigt den Stromkreis zwischen den festen Kontakten und den sich bewegenden Kontakten. Dadurch kann der Strom durch diese Kontakte zur Last geleitet werden. Wenn Strom entfernt wird, ist die Spule stromlos und öffnet den Stromkreis., Die Kontakte der Schütze sind für ihre schnelle offene und enge Aktion bekannt.

Verschiedene Arten von Schütz-Vorrichtungen

Messerklinge-Schalter

Der Messerklinge-Schalter wurde früher in den späten 1800er Jahren verwendet. Es war wahrscheinlich das erste Schütz, das verwendet wurde, um (Start oder Stopp) Elektromotoren zu steuern. Der Schalter bestand aus einem Metallstreifen, der auf einen Kontakt fallen würde. Dieser Schalter hatte einen Hebel, um den Schalter nach unten zu ziehen oder nach oben zu drücken. Damals musste man den Messerklingenschalter in die geschlossene Position nivellieren, indem man daneben stand.,

Bei dieser Umschaltmethode gab es jedoch ein Problem. Diese Methode führte dazu, dass sich die Kontakte schnell abnutzten, da es schwierig war, den Schalter schnell genug manuell zu öffnen und zu schließen, um Lichtbögen zu vermeiden. Infolgedessen wurden die weichen Kupferschalter korrodiert, was sie zusätzlich anfällig für Feuchtigkeit und Schmutz machte. Im Laufe der Jahre nahm die Größe der Motoren zu, was dazu führte, dass größere Ströme benötigt wurden, um sie zu betreiben. Dadurch entstand eine potentielle physikalische Gefahr für den Betrieb solcher hochstromführenden Schalter, was zu einem ernsthaften Sicherheitsrisiko führte., Trotz einiger mechanischer Verbesserungen konnte der Messerklingenschalter aufgrund der damit verbundenen Probleme und Risiken eines gefährlichen Betriebs und einer kurzen Lebensdauer der Kontakte nicht vollständig entwickelt werden.

Manuelle Steuerung

Da der Messerklingenschalter potenziell gefährlich wurde, entwickelten die Ingenieure ein weiteres Schütz-Gerät, das eine Reihe von Funktionen bot, die im Messerklingenschalter fehlten. Dieses Gerät wurde als manuelle Steuerung bezeichnet., Diese eigenschaften enthalten:

• Sicher zu bedienen
• Nicht-ausgesetzt einheit, die ist richtig ummantelt
• Physikalisch kleinere größe
• Einzel brechen kontakte ersetzt mit doppel brechen kontakte

Wie ihr name schon sagt, doppel brechen kontakte können öffnen die schaltung in zwei orten zur gleichen zeit. So können Sie auch auf kleinerem Raum mit mehr Strom arbeiten. Doppelte Unterbrechungskontakte teilen die Verbindung so auf, dass sie zwei Kontaktsätze bildet.,

Der Schalter oder die Taste der manuellen Steuerung wird nicht ferngesteuert und physisch an der Steuerung befestigt.

Der Stromkreis wird eingeschaltet, sobald die manuelle Steuerung von einem Bediener aktiviert wird. Einmal aktiviert, trägt es den Strom zur Last. Bald ersetzten manuelle Schütze Messerklingenschalter vollständig, und noch heute werden verschiedene Variationen dieser Arten von Schützen verwendet.

Magnetschütz

Das Magnetschütz benötigt keinen menschlichen Eingriff und arbeitet elektromechanisch., Dies ist eine der fortschrittlichsten Konstruktionen eines Schütz, das ferngesteuert werden kann. So hilft es, die Risiken zu beseitigen, die mit dem manuellen Betrieb und der Gefährdung des Bedienpersonals verbunden sind. Zum Öffnen oder Schließen des Stromkreises benötigt das Magnetschütz nur einen geringen Steuerstrom. Dies ist der häufigste Schütztyp, der in industriellen Steuerungsanwendungen verwendet wird.

Die Lebenserwartung eines Schützes oder Kontaktlebensdauer

Die Lebenserwartung eines Schützes oder dessen „Kontaktlebensdauer“ ist eines der größten Anliegen eines Anwenders., Es ist natürlich, dass die Kontakte häufiger geöffnet und geschlossen werden, die Lebensdauer des Schützes nimmt ab. Das Öffnen und Schließen der Kontakte erzeugt einen Lichtbogen, der zusätzliche Wärme erzeugt. Die fortgesetzte Herstellung dieser Bögen kann die Kontaktfläche beschädigen.

Darüber hinaus verursachen die elektrischen Bögen Lochfraß-und Brandflecken,die schließlich die Kontakte schwärzen. Die schwarze Ablagerung oder das Oxid an den Kontakten machen sie jedoch noch leistungsfähiger, um Strom effizient zu leiten., Wenn die Kontakte jedoch stark abgenutzt und korrodiert sind, müssen sie ersetzt werden.

Je schneller der Kontakt schließt, desto schneller erlischt der Lichtbogen. Dies wiederum hilft, die Lebensdauer des Kontakts zu erhöhen. Die neuesten Schütz-Versionen sind so konzipiert, dass sie sehr schnell und energetisch schließen. Dies führt dazu, dass sie gegeneinander zuschlagen und beim Rebound eine springende Aktion erzeugen. Diese Aktion wird als Kontakt Bounce bekannt. Das Kontaktsprungphänomen erzeugt einen sekundären Lichtbogen., Es ist nicht nur wichtig, die Kontakte schnell zu schließen, sondern auch den Kontaktprall zu reduzieren. Dies hilft, Verschleiß und sekundäre Lichtbögen zu reduzieren.

NEMA vs IEC

Es gibt zwei standards für Schütze: .

NEMA (National Electrical Manufacturers Association)

NEMA ist der größte Fachverband der Elektro-Geräte-Hersteller in den Vereinigten Staaten. NEMA ermutigte die Hersteller, die Rahmengrößen zu standardisieren, damit Benutzer elektrische Komponenten verschiedener Hersteller ohne großen Aufwand und Querverweise sicher spezifizieren, kaufen und installieren können., NEMA-Schütze sind auch mit Sicherheitsfaktoren ausgestattet, die über Designbewertungen (überdimensioniert) hinausgehen, bis zu 25%. NEMA ist in erster Linie ein nordamerikanischer Standard.

NEMA-Schütze für Niederspannungsmotoren (weniger als 1.000 Volt) sind entsprechend der NEMA-Größe bewertet, was eine maximale Dauerstrombelastung und eine Leistung von PS für angeschlossene Induktionsmotoren ergibt. NEMA standard schütz größen sind bezeichnet 00, 0, 1, 2, 3 zu 9.

IEC (International Electrotechnical Commission)

IEC ist ein globaler standard. IEC-Schütze sind nicht überdimensioniert., Sie sind kleiner als NEMA-Schütze und weniger teuer. Die Größenpalette der Hersteller ist zahlreicher als die zehn NEMA-Standards. Daher sind sie spezifischer für eine bestimmte Anwendung und werden angegeben, wenn die Betriebsbedingungen gut verstanden sind. Während, NEMA kann gewählt werden, wenn Betriebsbedingungen, wie Last sind nicht gut definiert.

IEC schütze sind auch “ finger sicher.“Während NEMA Sicherheitsabdeckungen an Schützklemmen erfordert. Ein weiterer wesentlicher Unterschied besteht darin, dass IEC-Schütze schneller auf Überlastungen reagieren, NEMA-Schütze halten Kurzschlüssen besser stand.,

Menschen empfinden NEMA-Schütze oft fälschlicherweise als robuster. In Wirklichkeit liegt dies daran, dass ihr Design überdimensioniert ist.

In den beiden folgenden Tabellen wird detailliert beschrieben, wie Schütze und Starter der NEMA-und IEC-Größe sind.

Anwendungen

Lichtsteuerung

Schütze werden häufig zur zentralen Steuerung großer Lichtinstallationen wie Bürogebäude oder Einzelhandelsgebäude eingesetzt. Um den Stromverbrauch in den Schützspulen zu reduzieren, werden Verriegelungsschütze verwendet, die zwei Betriebsspulen haben., Eine Spule, vorübergehend erregt, schließt die Stromkreiskontakte, die dann mechanisch geschlossen gehalten werden; Die zweite Spule öffnet die Kontakte.

Elektromotorstarter

Schütze können als Magnetstarter verwendet werden. Ein Magnetstarter ist ein Gerät, das Elektromotoren mit Strom versorgt. Es enthält ein Schütz als wesentliche Komponente und bietet gleichzeitig Stromabschaltung, Unterspannung und Überlastschutz.

Beispiele für Motorsteuerung

Ein Schütz ist ein spezieller Relaistyp zum Ein – oder Ausschalten eines Stromkreises., Sie werden am häufigsten mit Elektromotoren und Beleuchtungsanwendungen verwendet. Die Verwendung eines Schützes bietet eine Isolationsstufe von den hohen elektrischen Strömen, die mit diesen Anwendungen verbunden sind, und schützt Arbeiter und Ausrüstung. IEC-Schütze sind kleiner und werden in einer Vielzahl von Größen angeboten, während NEMA-Schütze größer sind und mit Sicherheitsfaktoren ausgestattet sind, die um bis zu 25% über die Konstruktionsbewertungen hinausgehen. IEC ist ein globaler Standard. NEMA schütze sind in erster linie in Nordamerika jedoch mehr unternehmen sind die annahme IEC schütze, c3controls spezialisiert in IEC.,

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