Ein thermischer Entkoppler ist eines der wichtigsten Leistungsschaltervorrichtungen, das eine wichtige Rolle bei der Sicherheit eines elektrischen Systems spielt. Es wurde entwickelt, um mögliche Überlastung des Stromnetzes zu erkennen und die Stromversorgung automatisch auszuschalten, um Feuer oder andere Notfälle zu verhindern. Die Arbeit des thermischen Entkopplers basiert auf den physikalischen Eigenschaften der Materialien, die sich bei steigender Temperatur ändern.
Die Grundidee besteht darin, ein Bimetallelement zu verwenden, das aus zwei verschiedenen Metallen mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten besteht. Wenn das Stromnetz überlastet und erhitzt wird, stößt der thermische Entkoppler auf einen Temperaturanstieg. Aufgrund der Unterschiede in den Temperaturkoeffizienten von Metallen beginnt sich das Bimetallelement zu biegen, was zur Aktivierung des Entkopplers führt.
Die Aktivierung des thermischen Auslösers erfolgt, wenn seine Temperatur den eingestellten Grenzwert erreicht. Dies verhindert eine weitere Erwärmung und Überlastung des Netzwerks, indem elektrische Geräte geschützt und mögliche Unfälle verhindert werden. Nach der Aktivierung des Wärmeentkopplers ist eine manuelle Systemwiederherstellung erforderlich, um die Stromversorgung wieder einzuschalten.
Der Wärmeentkoppler ist ein zuverlässiges und effektives Gerät zum Schutz von Stromnetzen vor Überlastung und Notfällen. Sein Funktionsprinzip beruht auf der Verwendung der physikalischen Eigenschaften der Materialien und der Aktivierung bei Erreichen der eingestellten Temperatur. Somit erfüllt der thermische Entkoppler eine wichtige Sicherheitsfunktion und schützt das elektrische System zuverlässig vor möglichen Unfällen und Bränden.
Funktionsprinzip des Wärmeentkopplers
Das Funktionsprinzip des thermischen Entkopplers basiert auf der Verwendung von Bimetallplatten. Wenn der Strom im Stromkreis die zulässigen Werte überschreitet, wird die Bimetallplatte erhitzt.
Eine Bimetallplatte besteht aus zwei Schichten unterschiedlicher Metalle mit unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Wenn es mit Strom erhitzt wird, dehnt sich eine Schicht schneller aus und biegt die Platte durch. Diese Durchbiegung aktiviert den Abschaltmechanismus des Stromkreises.
Die thermischen Entkoppler haben unterschiedliche Sollwertwerte, d. H. Die Werte des Stroms, bei dem der Entkoppler aktiviert wird. Bei dem Sollwert des Spindeltherms ist der Strom gleich dem Nennstrom. Wenn der Strom über dem Sollwert liegt, wird der Mechanismus ausgelöst und der Stromkreis wird unterbrochen.
Thermische Entkoppler werden häufig in elektrischen Anlagen verwendet, um die Sicherheit zu gewährleisten und Schäden an elektrischen Schaltungen bei Überlastung und Kurzschlüssen zu verhindern.
Wärmeentkopplervorrichtung
Die Hauptkomponenten des Wärmeentkopplers sind bimetall-Element und interagierender Thermistor.
Bimetall-Element besteht aus zwei Metallstreifen mit unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, die miteinander verbunden sind. Wenn Strom durch die Leiter geleitet wird, erwärmt sich das Bimetallelement und die verschiedenen Koeffizienten der thermischen Ausdehnung führen zu einer Krümmung. Wenn der Strom zu hoch wird oder der eingestellte Wert für längere Zeit überschreitet, wird das Bimetallelement so weit gebogen, dass es ausgelöst wird und die Kontakte des Leistungsschalters unscharf werden.
Thermistor neben dem Bimetallelement installiert und überwacht die Umgebungstemperatur. Wenn die Medientemperatur zu hoch wird, erhöht sich der Widerstand des Thermistors dramatisch. Dies beeinflusst den durch das Bimetallelement strömenden Strom und erhöht seine Krümmung, was wiederum dazu führt, dass der Entkoppler ausgelöst wird.
Somit basiert der thermische Entkoppler auf dem Funktionsprinzip des Bimetallelements und des Thermistors, um das Stromnetz vor Überlastung zu schützen und ein Feuer der Leiter zu vermeiden. Dieses Gerät spielt eine wichtige Rolle bei der Gewährleistung der Sicherheit im Umgang mit elektrischen Anlagen.
Reaktion des Wärmeentkopplers auf Überlastung
Die thermischen Trennschalter von Leistungsschaltern dienen zum Schutz von elektrischen Netzen vor Überlastung. Wenn der zulässige Strom überschritten wird, wird der thermische Entkoppler aktiviert und der Stromkreis wird unterbrochen.
Die Reaktion des thermischen Entkopplers auf eine Überlastung basiert auf einer Änderung der Temperatur des Leiters. Wenn der Strom den Grenzwert überschreitet, steigt der thermische Abstand zwischen dem Leiter und dem Kunststoffelement des thermischen Auslösers.
Die Änderung der Temperatur bewirkt, dass sich das Element unter der Einwirkung der Erwärmung ausdehnt. Wenn die kritische Temperatur erreicht ist, löst das Element aus und schaltet den elektrischen Stromkreis ab. Diese Reaktion des thermischen Entkopplers auf eine Überlastung schützt vor Schäden an Kabeln und elektrischen Geräten aufgrund von Stromüberlastung.
Nach dem Auslösen kann der thermische Entkoppler nach dem Abkühlen wiederhergestellt werden. Um dies zu tun, müssen Sie die Ursache der Überlastung beseitigen und den Leistungsschalter einschalten.
Die Reaktion des Wärmeentkopplers auf einen Kurzschluss
Der thermische Entkoppler reagiert auf einen Kurzschluss, indem er einen Temperaturanstieg von Leitern in einem elektrischen Stromkreis erkennt. Wenn der voreingestellte Stromwert überschritten wird, aktiviert der Entkoppler den automatischen Abschaltmechanismus, um eine mögliche Beschädigung des Geräts und die Gefahr eines Brandes zu verhindern.
Bei einem Kurzschluss steigt der Strom im Stromkreis dramatisch an und übersteigt den Nennwert. Der thermische Entkoppler, der ursprünglich einen nominalen thermischen Widerstand aufweist, beginnt sich aufgrund des Hochstroms zu erwärmen, der durch ihn fließt. Wenn die Temperatur der Leiter den voreingestellten Wert erreicht, schaltet das thermische Element im Entkoppler um und öffnet den elektrischen Stromkreis, um eine Überlastung und die möglichen Folgen eines Kurzschlusses zu verhindern.
Die Reaktion des thermischen Entkopplers auf einen Kurzschluss erfolgt sehr schnell, normalerweise innerhalb weniger Millisekunden. Dies gewährleistet einen zuverlässigen Schutz des Stromkreises und verhindert, dass das Gerät beschädigt wird und ein Feuer entsteht.
Wärmeentkoppler und Leistungsschalter
Der thermische Entkoppler basiert auf dem thermomagnetischen Arbeitsprinzip. Es enthält zwei Hauptelemente: einen Entkoppler und einen Thermoschalter. Der Entkoppler dient zum automatischen Abschalten des Stromkreises bei Überschreitung des Nennstroms. Der Thermoschalter reagiert wiederum auf einen Temperaturanstieg und schaltet den Stromkreis ab, wenn die Grenztemperatur erreicht ist.
Funktionsprinzip des Wärmeentkopplers:
Wenn der Strom im Stromkreis den Nennwert überschreitet, führt die elektrische Erwärmung zu einer Ausdehnung der Bimetall-Trennplatte. Wenn eine bestimmte Temperatur erreicht ist, wird der Thermoschalter aktiviert und der Stromkreis sofort geöffnet, um eine mögliche Beschädigung des Geräts oder einen Brand zu verhindern.
Thermische Entkoppler sind in der Regel zum Schutz von elektrischen Leitungen und elektrischen Geräten mit Nennströmen bis zu 125 A vorgesehen.
Sicherungsautomat - es ist ein elektromechanisches Gerät, das entwickelt wurde, um den elektrischen Stromkreis bei Überlast oder Kurzschluss automatisch abzuschalten.
Der Leistungsschalter besteht aus elektromagnetischen und thermischen Mechanismen. Ein elektromagnetischer Mechanismus reagiert auf einen starken Anstieg des Stromkreises und öffnet ihn sofort. Der thermische Mechanismus ist so konzipiert, dass der Stromkreis bei Überschreitung der zulässigen Last für eine lange Zeit abgeschaltet wird.
Funktionsweise des Leistungsschalters:
Wenn eine Überlastung oder ein Kurzschluss auftritt, wird ein elektromagnetischer Mechanismus ausgelöst, der ein momentanes Magnetfeld erzeugt. Dieses Feld wirkt sich auf das beißende Drucksystem des Leistungsschalters aus, wodurch es ausgeschaltet wird. Wenn die Überlastung eine lange Zeit anhält, wird im thermischen Mechanismus eine Erwärmung durchgeführt, die den Schaltungsabschaltmechanismus einschließt.
Leistungsschalter sind in allen Arten von elektrischen Anlagen mit Nennströmen bis zu 6300 A weit verbreitet und bieten einen wirksamen Schutz vor Überlastung und Kurzschluss.
Vor- und Nachteile der Verwendung eines Wärmeentkopplers
Vorteile:
1. Zuverlässigkeit. Der thermische Entkoppler ist ein standardmäßiger und zuverlässiger Überlastschutz. Es reagiert auf thermische Effekte, die durch übermäßigen Strom verursacht werden, wodurch ein Feuer und eine Beschädigung von elektrischen Geräten verhindert werden.
2. Einfach zu bedienen. Die Wärmeentkoppler sind einfach zu installieren und an elektrische Stromkreise anzuschließen. Sie haben auch einen einfachen und verständlichen Arbeitsmechanismus.
3. Automatische Auslösung. Die Wärmeentkoppler werden automatisch ausgelöst, wenn der maximal zulässige Strom überschritten wird, was die Sicherheit und die Vermeidung von Beschädigungen erleichtert.
4. Lange Lebensdauer. Wärmeentkoppler haben in der Regel eine lange Lebensdauer, was die Kosten für Austausch und Reparatur erheblich spart.
Nachteile:
1. Keine Feinabstimmung möglich. Thermische Entkoppler haben normalerweise voreingestellte Auslösewerte, was die Möglichkeit einer Feinabstimmung je nach Bedarf einschränken kann.
2. Kein Kurzschlussschutz. Thermische Entkoppler bieten keinen Kurzschlussschutz, daher müssen andere Arten von Entkopplern verwendet werden, um die Sicherheit des Stromnetzes zu gewährleisten.
3. Strombegrenzung. Thermische Entkoppler haben normalerweise eine Strombegrenzung, die ihre Verwendung bei hohen Belastungen einschränken kann.
Empfehlungen für die Auswahl und Installation eines Wärmetrenners
Bei der Auswahl und Installation eines Wärmeauslösers für den Leistungsschalter sind einige wichtige Punkte zu beachten:
1. Nennauslösestrom. Bestimmen Sie den maximalen Strom, bei dem der thermische Entkoppler den Stromkreis auslösen und abschalten soll. Beachten Sie, dass die thermischen Entkoppler einen Nennstrom aufweisen, der gleich oder etwas über dem maximalen Strom liegen muss, der bei normalem Betrieb des Geräts durch den Stromkreis fließt.
2. Zulässige Umgebungstemperatur. Bestimmen Sie die Betriebsbedingungen, unter denen der Wärmeentkoppler verwendet werden soll. Es ist wichtig, einen Entkoppler zu wählen, der bei einer bestimmten Umgebungstemperatur ohne Überhitzung arbeiten kann und bei Überschreitung der Grenzwerte zuverlässig ansprechen kann.
3. Kompatibel mit der Hardware. Überprüfen Sie, ob der Wärmeauslöser mit dem installierten Gerät oder System kompatibel ist. Beachten Sie die Spezifikationen, Spezifikationen und Sicherheitsanforderungen des Geräts.
4. Größe und Installation. Beachten Sie die Abmessungen und Installationsanforderungen des Wärmeentkopplers. Planen Sie die Platzierung so, dass Sie bei Bedarf zur Wartung und zum Austausch darauf zugreifen können. Befolgen Sie die Installationsanweisungen des Herstellers, um eine ordnungsgemäße und sichere Verbindung zu gewährleisten.
5. Qualität und Zertifizierung. Kaufen Sie Wärmeentkoppler von vertrauenswürdigen und zuverlässigen Herstellern. Überprüfen Sie, ob ein Qualitätszertifikat vorliegt und ob das Produkt den gesetzlichen Anforderungen entspricht.
Wenn Sie diese Empfehlungen berücksichtigen und die Anweisungen zur Auswahl und Installation eines Wärmeentkopplers befolgen, können Sie die Zuverlässigkeit und Sicherheit des Stromnetzes sicherstellen.
