Когда срабатывает пожарная сигнализация на кухне отеля, несколько процессов должны происходить одновременно. Сигнализация срабатывает, и огни мигают, система пожаротушения распыляет огнетушащий химикат на кухонное оборудование, и, что наиболее важно, подача электричества к кухонному оборудованию немедленно отключается автоматически, без ручного вмешательства. Как это происходит? С помощью шунтирующего трипа. Шунтирующий трип является частью автоматического выключателя и представляет собой небольшой электромагнитный соленоид, который срабатывает при получении удаленного сигнала. Многие люди, включая электриков, управляющих объектами и инспекторов зданий, задаются вопросом, что такое шунтирующий трип.
Что такое шунтирующий трип и что он делает
Шунтирующий трип относится к электромагнитному аксессуару, подключенному к автоматическому выключателю, который позволяет осуществить удаленное срабатывание через внешний сигнал. Значение термина “шунт” связано с электрическим соединением. Соленоид трипа подключен параллельно, и как только на него подается напряжение, соленоид включается и приводит в действие свой поршень на внутреннем устройстве трипа. Это похоже на случай, когда происходит перегрузка или короткое замыкание в выключателе. Это устройство интеграции безопасности: оно соединяет мир защиты от перегрузки электрической панели с миром безопасности жизни системы пожарной сигнализации, кнопкой экстренной остановки или датчиком токсичных газов. Для более глубокого понимания того, как сам выключатель функционирует до добавления шунтирующего трипа, наша статья о том, как работает шунтирующий трип объясняет внутренний механизм и электрическую последовательность в деталях.
Как работает шунтирующий трип: электрическая и механическая последовательность
Автоматический выключатель работает внутренне, когда он срабатывает из-за перегрузки. Биметаллическая часть изгибается или электромагнитная катушка ослабляется, и таким образом защелка освобождается. Работа шунтирующего автоматического выключателя немного отличается, поскольку активация происходит внутренне, но результат остается тем же. Процесс следующий:
- Нормально открытый контакт замыкается в внешней управляющей цепи. Этот контакт может принадлежать панели пожарной сигнализации, переключателю экстренной остановки, микровыключателю для системы предотвращения пожара Ansul, датчику ядовитых газов или выходу системы управления объектом. Он соединяет катушку шунтирующего трипа с источником напряжения, который ее контролирует, который обычно составляет либо 120 вольт переменного тока, либо 24 вольта постоянного тока.
- Соленоид шунтирующего трипа получает питание. Когда электричество проходит через катушку, магнитное поле притягивает небольшую деталь, называемую поршнем. Затем поршень устанавливает механическое соединение с внутренней трип-рейкой автоматического выключателя. Это тот же механизм защелки, на который воздействуют тепловые и магнитные элементы.
- Защелка трипа освобождается. Плунжер ударяет по триггерной планке, в результате чего защелка открывается, и накопленная энергия внутри механизма автоматического выключателя действует на разъединение основных контактов. Книга теперь переходит в положение TRIP. Вспомогательный переключатель может открыть цепь соленоида на этом этапе, чтобы избежать длительного энергоснабжения катушки.
- Цепь отключена. Питание отделяется от нагрузки, и автоматический выключатель удерживает свое положение TRIP до тех пор, пока не будет выполнен ручной сброс. Катушка шунтирования находится в состоянии отключения в результате повторного открытия управляющего контакта или действия внутреннего механизма отключения.
Сброс автоматического выключателя с шунтированием осуществляется так же, как и у типичного выключателя; сначала необходимо перевести переключатель в положение OFF, а затем в положение ON. Действие сброса служит для автоматического перезарядки механизма шунтирования и подготовки выключателя к следующей активации. Основное отличие между автоматическим выключателем с шунтированием и стандартным выключателем, однако, заключается не в методах сброса, а в способе инициирования срабатывания.
Как автоматический выключатель с шунтированием отличается от стандартного выключателя
| Характеристика | Стандартный автоматический выключатель | Автоматический выключатель с шунтированием |
|---|---|---|
| Методы срабатывания | Только тепловая перегрузка и магнитное короткое замыкание | Тепловое, магнитное, плюс удаленное электрическое срабатывание через внутренний соленоид |
| Внешнее управление | Нет — выключатель реагирует только на ток в своей цепи | Срабатывание от внешнего напряжения, подаваемого на пару управляющих клемм или проводов |
| Управляющее напряжение | Н/Д | Обычно 120 В переменного тока или 24 В постоянного тока; должно быть указано при заказе и должно соответствовать доступной управляющей мощности |
| Типичные применения | Стандартная защита ответвлений в жилых и коммерческих панелях | Отключение для обеспечения пожарной безопасности, аварийные остановочные цепи, удаленная изоляция нагрузки, отключение питания лифта, подавление кухонных вытяжек |
| Физический вид | Корпус стандартного выключателя с одной ручкой | Корпус стандартного выключателя с двумя дополнительными проводами или клеммами низкого напряжения; в остальном визуально идентичен |
Где требуются автоматические выключатели с шунтированием
Функция шунтирования не является просто дополнительной опцией. Скорее, она требуется электрическими кодами во многих установках, тем самым обеспечивая отключение электроснабжения в опасных зонах при возникновении пожара, обнаружении утечки газа или подаче сигнала об аварийной остановке. Основные применения, основанные на Национальном электрическом коде (NEC) и стандартах Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA), охватывают следующие случаи.
- Пожаротушение в коммерческих кухонных вытяжках. В случае активации системы Ansul, Range Guard или любого метода тушения пожара с использованием водяного химиката, все устройства для борьбы с огнем, расположенные под вытяжкой, должны иметь прерванные электрические цепи. Случай, когда для этой цели используется автоматический выключатель, является наиболее распространенным на практике. Требование для этого применения вытекает из кодекса NFPA 96 и из списка для каждой системы пожаротушения от производителя. Микровыключатель, установленный в управляющем блоке системы пожаротушения, замыкает один из своих контактов, и ток начинает течь к катушке шунтирующего отключателя, тем самым открывая цепь для выключателей и запрещая работа фритюрниц, грилей и индукционных плит, пока система вытяжной вентиляции продолжает функционировать для удаления дымов.
- Отключение питания лифта. Отключение основного источника питания лифта необходимо перед началом сброса воды из системы пожаротушения, расположенной в машинном зале или шахте лифта, чтобы предотвратить возможность электрического удара у пожарных из-за подачи напряжения на электрическое оборудование. Стандартный метод достижения этого отключения включает установку шунтирующего отключателя, управляемого тепловым или дымовым датчиком в шахте лифта. Это соответствует NFPA 72 и статье NEC 620.
- Цепи аварийной остановки в промышленном оборудовании. Для достижения полного отключения значительного оборудования, такого как конвейерные системы или производственные ячейки, кнопка аварийной остановки обычно разрабатывается для работы через шунтирующий отключатель, обеспечивая простой и безопасный способ эффективного отключения крупных единиц оборудования без необходимости поддерживать ток с помощью катушки контактора. Это особенно распространено в нескольких отраслях, включая деревообработку и тяжелое производство.
- Удаление нагрузки на расстоянии и управление зданием. В коммерческих зданиях вы можете использовать шунтирующие отключатели для отключения несущественных нагрузок по команде системы управления зданием или контроллера реагирования на спрос, что помогает в управлении пиковыми нагрузками и избегании штрафных сборов.
Что вызывает шунтирующее отключение и как подключена управляющая цепь.
Открытый контакт используется для активации шунтирующего отключателя, который может включать оборудование, такое как реле пожарной сигнализации, микровыключатель системы тушения или реле программируемого контроллера. Способ, которым спроектирована функция шунтирующего отключателя, означает, что цепь должна быть под напряжением только на очень короткий период времени, только на время, необходимое для срабатывания выключателя. В некоторых случаях управляющий контакт может оставаться заблокированным, что означает, что отдельное реле или переключатель должны иметь возможность обесточить катушку шунтирующего отключателя, когда происходит отключение; если это не сделать, катушка сгорит, и функция безопасности не сработает. Используемое управляющее напряжение должно соответствовать номинальному напряжению катушки шунтирующего отключателя. Использование другого напряжения повредит цепь.
Учет при установке и обслуживании.
Процедура установки автоматического выключателя с шунтирующим трипом почти аналогична установке любого стандартного выключателя того же размера, но есть один значительный фактор, который необходимо учитывать – два провода, используемые в механизме шунтирующего трипа, должны быть соединены с внешней рабочей цепью. Эти провода обычно подключаются так, чтобы их концы, называемые пигтейлами, были видны снаружи корпуса выключателя. Но при их подключении также важно обеспечить правильную ориентацию, если это требуется, поскольку катушка работает на постоянном токе. После завершения процедуры установки не требуется никаких специальных мероприятий по обслуживанию для автоматического выключателя с шунтирующим трипом. Это означает, что обычно требуемого обслуживания любого выключателя будет достаточно и для шунтирующего трипа – выключатель должен регулярно проверяться, визуально осматриваться на предмет перегрева и коррозии, а также тестироваться время от времени. Регулярное тестирование шунтирующего трипа должно проводиться как минимум раз в год, как рекомендует NFPA и производители оборудования, что предполагает моделирование аварийной ситуации и обеспечение правильной работы выключателя при необходимости.
Для устройств электрической защиты, которые находятся рядом с автоматическими выключателями с шунтирующим трипом в современном щите — стандартные автоматические выключатели (MCB), автоматические выключатели с защитой от замыкания на землю (GFCI), автоматические выключатели комбинированной защиты (RCBO) и автоматические выключатели с рейтингом постоянного тока для солнечных и аккумуляторных приложений — HUYU производит полный ассортимент сертифицированных защитных устройств. Цепь, которая требует шунтирующего трипа для интеграции противопожарной безопасности, также может требовать защиты от замыкания на землю для розеток, которые она обслуживает, и RCBO, такой как HUM18LE‑63 УЗО сочетает защиту от перегрузки по току и защиту от остаточного тока в одном устройстве на DIN-рейку. Для помощи в выборе правильного выключателя для любой цепи, наш гид по какому размеру автоматического выключателя вам нужно объясняет процесс выбора размеров на основе NEC для стандартных и специализированных применений.
Часто задаваемые вопросы
Что вызывает срабатывание шунтового расцепителя?
Механизм шунтового расцепителя активируется, когда внешний контакт, который обычно находится в разомкнутом положении, замыкается из-за инцидента безопасности. Контакт может быть реле панели управления пожарной сигнализацией, переключателем, датчиком тепла или дыма, микропереключателем системы пожаротушения, датчиком токсичных газов, кнопкой аварийной остановки или результатом, сгенерированным системой мониторинга здания. После замыкания контакта управляющее напряжение, обычно в диапазоне 120 В переменного тока или 24 В постоянного тока, активирует катушку шунтового расцепителя, что приводит к отключению выключателя.
Какова цель шунтового расцепителя?
Шунтовый расцепитель предназначен для дистанционного отключения автоматического выключателя с помощью внешнего сигнала безопасности, который отключает электропитание опасного участка без необходимости ручного выключения. Эта технология позволяет сочетать функцию защиты от перегрузки выключателя с функциями обеспечения безопасности жизни, представленными системами пожарной сигнализации, аварийными устройствами остановки и газовыми детекторами.
Где требуются выключатели с шунтовым расцепителем?
Выключатели с шунтовым расцепителем Наиболее часто требуются в коммерческих кухнях для отключения кухонного оборудования в случае срабатывания системы пожаротушения, в машинных помещениях лифтов для отключения питания лифта до активации системы пожаротушения на водной основе, а также на промышленных машинах для реализации цепей аварийной остановки с гарантией безопасного отключения. Эти требования регулируются NFPA 96, NFPA 72 и NEC.
Шунтированный автомат обычно открыт или закрыт?
Цепь катушки шунтового расцепителя обычно разомкнута. При нормальной работе цепи контакты управления остаются разомкнутыми, и питание на катушку не подается. При возникновении инцидента безопасности контакты замыкаются, подавая питание на катушку, которая возбуждается и приводит к отключению автоматического выключателя. Когда рассматриваемый выключатель включен, его основные силовые контакты замкнуты, а при срабатывании или выключении контакты разомкнуты. Выражение “нормально разомкнутый” относится к управляющей цепи, которая активирует шунтовый расцепитель.
Ссылки
- Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) — NFPA 96 и NFPA 72. Стандарты, регулирующие системы пожаротушения коммерческих кухонь и отключение питания лифтов, включая требования к автоматическому электрическому отключению через выключатели с шунтовым расцепителем.
- Eaton — Выключатели с шунтовым расцепителем и аксессуары. Производитель жилых и коммерческих выключателей с шунтовым расцепителем, с руководствами по применению и схемами подключения для распространенных конфигураций управления.
- Schneider Electric — Аксессуары для шунтового расцепителя и расцепителя по пониженному напряжению. Информация производителя о шунтовых расцепителях для серий Square D и других, включая варианты управляющего напряжения и требования к установке.
- Electrical Safety Foundation International (ESFI) — Электробезопасность в коммерческих кухнях. Руководство по интеграции систем электрической защиты и пожаротушения в коммерческих кухонных помещениях.
A шунтированное отключение является электрической связью между автоматическим выключателем и системами безопасности, которые защищают здание и его обитателей. Это простой электромагнитный соленоид, который при подаче питания от пожарной сигнализации, системы пожаротушения или аварийной остановки механически отключает выключатель и отключает питание в опасной зоне. Он требуется по нормативам в коммерческих кухнях, машинных помещениях лифтов и промышленных цепях аварийной остановки, и должен ежегодно тестироваться для подтверждения его работоспособности при наступлении предусмотренного события. Стандартный автомат защищает проводку. Автомат с расцепителем (shunt trip) защищает проводку и реагирует на сигнал пожарной сигнализации, отключая питание — и именно эта двойная функция делает его незаменимым устройством безопасности в любом здании, где пожар, утечка газа или аварийная остановка должны автоматически и немедленно отключать питание.
