Wyłącznik obwodu

Wyłączniki jednobiegunowe
Przykładem czegoś, co możesz znaleźć w skrzynce z wyłącznikami w domu, jest jednobiegunowy wyłącznik, który jest przeznaczony do urządzeń niskonapięciowych, takich jak zmywarka lub lodówka. Te wyłączniki zazwyczaj dostarczają 120 woltów mocy do obwodu i mogą obsługiwać 15 do 30 amperów.

Wyłączniki dwubiegunowe
Dwubiegunowe wyłączniki obwodowe można również znaleźć w skrzynce z wyłącznikami obwodowymi w domu. Te elementy składają się z dwóch przewodów, które łączą się z jednym przewodem, który wyzwala wyłącznik, jeśli któraś strona słupa jest przeciążona. Te wyłączniki oferują 240 woltów mocy, ponieważ są to w zasadzie dwa jednobiegunowe wyłączniki obwodowe połączone w jeden element.

Wyłączniki półprzewodnikowe
Półprzewodnikowy wyłącznik obwodu, który nie ma ruchomych części, nie podlega takiemu samemu zużyciu i zniszczeniu jak tradycyjne mechaniczne wyłączniki obwodu. Zamykają się również szybciej, umożliwiając szybszą ochronę podzespołów znajdujących się dalej. Niestety, adopcja tych trwalszych, bardziej niezawodnych wyłączników obwodu pozostaje niska, ponieważ historycznie borykały się one z niedogodnościami w zakresie wydajności z powodu stosunkowo wysokich strat przewodzenia. Wynika to w dużej mierze z powszechnego stosowania półprzewodników IGBT (Insulated-Gate Bipolar Transistor), na których opiera się większość półprzewodnikowych wyłączników obwodu.

Wyłączniki różnicowoprądowe
Wyłączniki obwodu łuku elektrycznego (AFCI) są zaprojektowane specjalnie do wykrywania różnych typów łukowych usterek elektrycznych i gaszenia łuku oraz zmniejszania ryzyka pożaru z powodu przegrzania. Gdy prąd zwarciowy zostaje przerwany, powstaje również łuk elektryczny; łuk musi zostać przerwany, aby nie uszkodzić podzespołów wyłącznika. W tym celu można zastosować szereg metod, takich jak sprężone powietrze, gaz lub odkurzacze. Wybór metody zależy od napięcia wymaganego dla wybranego zastosowania.

Wyłączniki różnicowoprądowe
Wyłączniki różnicowoprądowe (GFCI) są przeznaczone do usuwania usterek związanych z niskooporową ścieżką uziemienia systemu. Wyłączniki różnicowoprądowe GFCI są przeznaczone do szybkiego wyłączania zasilania po wykryciu usterki uziemienia. Zgodnie z Occupational Safety and Health Administration (OSHA) powinny one otwierać obwód w ciągu 1/40 sekundy, zazwyczaj zaraz po podłączeniu uszkodzonego urządzenia. Zapobiegają również przegrzaniu i pożarom związanym z usterkami uziemienia.

Wyłączniki przemysłowe wysokiego napięcia
Typy wyłączników przeznaczonych do zastosowań przemysłowych, takich jak zarządzanie energią zebraną w farmie paneli słonecznych lub energią elektryczną potrzebną do zasilania ładowarek pojazdów elektrycznych za pośrednictwem EVG, obsługują moc o rzędy wielkości większą niż wyłączniki jednobiegunowe. Na przykład wyłączniki przemysłowe wysokiego napięcia są używane, gdy potrzeba więcej niż 72,5 kV.

Wyłączniki obwodów prądu stałego i prądu przemiennego
Warto zauważyć, że wyłączniki prądu stałego i przemiennego będą działać tylko z odpowiednimi systemami. Wyłączniki prądu stałego nie mogą być używane z obwodem prądu przemiennego. Podobnie wyłączniki prądu przemiennego nie będą działać z obwodem prądu stałego.

Przełącznik:To jest ta część, którą obracasz, aby włączyć lub wyłączyć wyłącznik obwodu. To jak przycisk włączania/wyłączania w twoim systemie elektrycznym.

Mechanizm wyzwalający:To jest mózg wyłącznika obwodu. Wykrywa on nieprawidłowe prądy i uruchamia przełącznik, aby wyłączyć zasilanie.

Łączność:Są one jak ręce, które chwytają lub uwalniają przepływ prądu. Gdy wyłącznik obwodu zadziała, styki rozdzielają się, aby zatrzymać prąd. Styki umożliwiają przepływ prądu przez wyłącznik obwodu, gdy jest zamknięty, i są zaprojektowane, aby chronić przed przetężeniem i zwarciami.

Gaśnica łukowa:Gdy obwód jest przerwany, może powstać iskra (łuk). Komora ta gasi łuk (gdy styki się otwierają), zapobiegając pożarom.

Rama:Zewnętrzna ochronna i podtrzymująca obudowa większości wyłączników. Osłania inne elementy wyłącznika, zapewniając izolację. Niektóre ramy są formowane i wykonane z poliestru szklanego lub plastiku. Niektóre wykorzystują ramy metalowe.

Najprostszym urządzeniem zabezpieczającym obwód jest bezpiecznik. Bezpiecznik to po prostu cienki drut, zamknięty w obudowie, który podłącza się do obwodu. Gdy obwód jest zamknięty, cały ładunek przepływa przez przewód bezpiecznika — bezpiecznik doświadcza tego samego prądu, co każdy inny punkt wzdłuż obwodu. Bezpiecznik jest zaprojektowany tak, aby rozpadał się, gdy nagrzeje się powyżej pewnego poziomu — jeśli prąd wzrośnie zbyt wysoko, przepali przewód. Zniszczenie bezpiecznika otwiera obwód, zanim nadmiar prądu uszkodzi okablowanie budynku.

Problem z bezpiecznikami polega na tym, że działają tylko raz. Za każdym razem, gdy przepali się bezpiecznik, musisz wymienić go na nowy. Wyłącznik automatyczny robi to samo, co bezpiecznik — otwiera obwód, gdy tylko prąd osiągnie niebezpieczny poziom — ale możesz go używać wielokrotnie.

Podstawowy wyłącznik obwodu składa się z prostego przełącznika, podłączonego do paska bimetalicznego lub elektromagnesu. Gorący przewód w obwodzie łączy się z dwoma końcami przełącznika. Gdy przełącznik jest przełączony do pozycji włączonej, prąd może płynąć z dolnego zacisku, przez elektromagnes, do ruchomego styku, przez nieruchomy styk i na zewnątrz do górnego zacisku.

Prąd elektryczny magnesuje elektromagnes. Zwiększenie prądu zwiększa siłę magnetyczną elektromagnesu, a zmniejszenie prądu obniża magnetyzm. Gdy prąd skacze do niebezpiecznych poziomów, elektromagnes jest wystarczająco silny, aby pociągnąć w dół metalową dźwignię połączoną z łącznikiem przełącznika. Cały łącznik przesuwa się, odchylając ruchomy styk od nieruchomego styku, aby przerwać obwód. Prąd elektryczny zostaje wyłączony.