Automate Salvavite

Një automat është një ndërprerës elektrik qarku që funksionon automatikisht i projektuar për të mbrojtur një qark elektrik nga dëmtimi i shkaktuar nga rryma e tepërt, nga një mbingarkesë ose qark i shkurtër. Funksioni i tij themelor është të ndërpresë rrjedhën e rrymës pasi të zbulohet një defekt. Ndryshe nga një siguresë, e cila funksionon një herë dhe më pas duhet të zëvendësohet, një automat mund të rivendoset (manualisht ose automatikisht) për të rifilluar funksionimin normal.
Automatët janë bërë në madhësi të ndryshme, nga pajisjet e vogla që mbrojnë qarqet me rrymë të ulët ose pajisjet shtëpiake individuale, deri te pajisjet e mëdha të projektuara për të mbrojtur qarqet e tensionit të lartë që ushqejnë me energji një qytet të tërë. Funksioni gjenerik i një automati, ose sigurese, si një mjet automatik për heqjen e energjisë nga një sistem i gabuar shpesh shkurtohet si OCPD.
Një formë e hershme e automatit u përshkrua nga Thomas Edison në një aplikim për patentë të vitit 1879, megjithëse sistemi i tij komercial i shpërndarjes së energjisë përdorte siguresa. Qëllimi i tij ishte të mbronte instalimet elektrike të qarqeve të ndriçimit nga qarqet e shkurtra aksidentale dhe mbingarkesat. Një automat modern në miniaturë i ngjashëm me ato që tani përdoren u patentua nga Brown, Boveri & Cie në 1924. Hugo Stotz, një inxhinier që i kishte shitur kompaninë e tij BBC, u vlerësua si shpikësi në DRP (Deutsches Reichspatent). Shpikja e Stotz ishte paraardhësi i ndërprerësit modern termo-magnetik që përdoret zakonisht në qendrat e ngarkesave shtëpiake deri më sot.
Të gjitha sistemet e automatëve kanë tipare të përbashkëta në funksionimin e tyre, por detajet ndryshojnë dukshëm në varësi të klasës së tensionit, vlerësimit të rrymës dhe llojit të automatit.
Automati duhet së pari të zbulojë një gjendje defekti. Në ndërprerësit e rrjetit të vogël dhe tensionit të ulët, kjo zakonisht bëhet brenda vetë pajisjes. Në mënyrë tipike, përdoren efektet ngrohëse ose magnetike të rrymës elektrike. Automatet për rrymat e mëdha ose tensionet e larta zakonisht rregullohen me pajisje pilot mbrojtëse të releit për të ndjerë një gjendje defekti dhe për të funksionuar mekanizmin e hapjes.
Këto zakonisht kërkojnë një burim të veçantë të energjisë, të tillë si një bateri, edhe pse disa automatë të tensionit të lartë janë të vetë-mbyllur me transformatorë të rrymës, stafetë mbrojtëse dhe një burim të energjisë të kontrollit të brendshëm.

Sapo të zbulohet një defekt, kontaktet e automatit duhet të hapen për të ndërprerë qarkun; kjo zakonisht bëhet duke përdorur energji të depozituar mekanikisht të vendosur në automat, të tilla si një sustë ose ajër i kompresuar për të ndarë kontaktet. Automatët mund të përdorin gjithashtu rrymë më të lartë të shkaktuar nga defekti për të ndarë kontaktet, të tilla si zgjerimi termik ose një fushë magnetike. Automatët e vegjël zakonisht kanë një levë manuale kontrolli për të fikur ngarkesën ose për të rivendosur një automat të shkelur, ndërsa njësitë më të mëdha përdorin solenoidët për të shkelur mekanizmin dhe motorët elektrikë për të rikthyer energjinë në burimet.
Kontaktet e automatit duhet të mbajnë rrymën e ngarkesës pa ngrohje të tepërt, dhe gjithashtu duhet të përballojnë nxehtësinë e harkut të prodhuar kur ndërpritet (hapet) qarku. Kontaktet janë bërë prej bakri ose lidhjeve të bakrit, lidhjeve të argjendit dhe materialeve të tjerë shumë përçues. Jeta e shërbimit të kontakteve është e kufizuar nga erozioni i materialit të kontaktit për shkak të harkimit gjatë ndërprerjes së rrymës. Automatët në miniaturë dhe me kallëpe zakonisht hidhen kur kontaktet janë konsumuar, por automatët e rrymës dhe automatët e tensionit të lartë kanë kontakte të zëvendësueshme.
Kur ndërpritet një rrymë ose tension i lartë, gjenerohet një hark. Gjatësia e harkut është përgjithësisht proporcionale me tensionin ndërsa intensiteti (ose nxehtësia) është proporcional me rrymën. Ky hark duhet të përmbahet, të ftohet dhe të shuhet në një mënyrë të kontrolluar, në mënyrë që hendeku midis kontakteve të mund t’i rezistojë përsëri tensionit në qark. Automatët e ndryshëm përdorin vakum, ajër, gaz izolues ose vaj. Në fund të fundit, pasi të jetë pastruar gjendja e defektit, kontaktet duhet përsëri të mbyllen për të rivendosur energjinë në qarkun e ndërprerë ndërsa në të cilin formohet harku i mesëm.
Automatët vlerësohen si nga rryma normale që pritet të mbajnë, ashtu edhe nga rryma maksimale e qarkut të shkurtër që ata mund të ndërpresin në mënyrë të sigurt. Kjo shifër e fundit është kapaciteti ndërprerjes së amperit (AIC) të ndërprerësit.
Nën kushtet e qarkut të shkurtër, rryma e mundshme e qarkut të shkurtër e llogaritur ose e matur mund të jetë shumëfishi i rrymës normale, nominale të qarkut. Kur kontaktet elektrike hapen për të ndërprerë një rrymë të madhe, ekziston një tendencë që të krijohet një hark midis kontakteve të hapura, gjë që do të lejonte që rryma të vazhdonte. Kjo gjendje mund të krijojë gaze jonizues përçues dhe metal të shkrirë ose të avulluar, të cilat mund të shkaktojnë vazhdimin e mëtejshëm të harkut, ose krijimin e qarqeve shtesë të shkurtër, potencialisht duke rezultuar në shpërthimin e automatit dhe pajisjeve në të cilat është instaluar. Prandaj, automatët duhet të përfshijnë tipare të ndryshme për të ndarë dhe shuar harkun.
Rryma maksimale e qarkut të shkurtër që një çelës qarku mund të ndërpresë përcaktohet nga testimi. Zbatimi i një çelësi në një qark me një rrymë të ardhshme të qarkut të shkurtër më të lartë se vlerësimi i kapacitetit ndërprerës të çelësit mund të rezultojë në dështimin e çelësit për të ndërprerë në mënyrë të sigurt një defekt. Në një skenar të rastit më të keq, çelësi mund të ndërpresë me sukses defektin, vetëm për të shpërthyer kur rivendoset.
Automatët tipik të brendshëm të panelit vlerësohen të ndërpresin rrymën e qarkut të shkurtër 6 kA (6000 A).
Automatët në miniaturë të përdorur për të mbrojtur qarqet e kontrollit ose pajisjet e vogla mund të mos kenë kapacitet të mjaftueshëm ndërprerës për t’u përdorur në një bord paneli, këta automatë quhen “mbrojtës shtesë të qarkut” për t’i dalluar ata nga automatët e tipit shpërndarës.
Automatët prodhohen në madhësi standarde, duke përdorur një sistem me numra të preferuar për të mbuluar një sërë vlerësimesh. Ndërprerësit miniaturë kanë një cilësim fiks të qarkullimit. Ndryshimi i vlerës aktuale të funksionimit kërkon ndryshimin e të gjithë automatit. Automatët më të mëdhenj mund të kenë cilësime të rregullueshme të qarkullimit të energjisë, duke lejuar që të zbatohen elementë të standardizuar, por me një cilësim që synon të përmirësojë mbrojtjen. Për shembull, një automat me një “madhësi kornize” 400 amper mund të ketë vendosur që deteksioni i mbirrymës të funksionojë në vetëm 300 ampere, për të mbrojtur një kabllo ushqyese.
Standardet Ndërkombëtare, IEC 60898-1 dhe Standardi Evropian EN 60898-1, përcaktojnë rrymën nominale të një ndërprerësi për aplikimet e shpërndarjes së tensionit të ulët si rryma maksimale që automati është projektuar të mbajë vazhdimisht (në një temperaturë të ajrit të ambientit prej 30 ° C) Vlerat e preferuara zakonisht të preferuara për rrymën e vlerësuar janë 1 A, 2 A, 4 A, 6 A, 10 A, 13 A, 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 50 A, 63 A, 80 A, 100 A, dhe 125 A (e ngjashme me serinë R10 Renard, por duke përdorur 6, 13 dhe 32 në vend të 6.3, 12.5 dhe 31.5 – përfshin kufirin aktual 13 A të bazave britanike BS 1363). Automati është etiketuar me rrymën nominale në amper, por duke përjashtuar simbolin e njësisë, A. Në vend të kësaj, figura e amperit paraprihet nga një shkronjë, B, C ose D, e cila tregon rrymën e çastit të fikjes, domethënë minimumi vlera e rrymës që bën që automati të fiket pa vonesë të qëllimshme të kohës (dmth., në më pak se 100 ms.