Принцип работы автоматического выключателя. Как работает автоматический выключатель
Для защиты бытовых электрических цепей обычно используются автоматические выключатели модульной конструкции. Компактность, легкость монтажа и замены, в случае необходимости, объясняет их широкое распространение.
Внешне такой автомат представляет собой корпус из термостойкой пластмассы. На лицевой поверхности расположена рукоятка включения и выключения, сзади – фиксатор-защелка для крепления на DIN-рейке, а сверху и снизу – винтовые клеммы. В данной статье рассмотрим принцип работы автоматического выключателя.
Как работает автоматический выключатель?
В режиме штатной работы через автомат протекает ток, меньший или равный номинальному значению. Питающее напряжение от внешней сети подается на верхнюю клемму, соединенную с неподвижным контактом. С неподвижного контакта ток поступает на замкнутый с ним подвижный контакт, а от него, через гибкий медный проводник – на катушку соленоида. После соленоида ток подается на тепловой расцепитель и уже после него – на нижнюю клемму, с подключенной к ней сетью нагрузки.
В аварийных режимах автоматический выключатель отключает защищаемую цепь за счет срабатывания механизма свободного расцепления, приводимого в действие тепловым или электромагнитным расцепителем. Причиной такого срабатывания является перегрузка или короткое замыкание.
Тепловой расцепитель – это биметаллическая пластина, состоящая из двух слоев сплавов с различными коэффициентами термического расширения. При прохождении электрического тока пластина нагревается и изгибается в сторону слоя с меньшим коэффициентом термического расширения. При превышении заданного значения силы тока, изгиб пластины достигает величины, достаточной для приведения в действие механизма расцепления, и цепь размыкается, отсекая защищаемую нагрузку.
Электромагнитный расцепитель состоит из соленоида с подвижным стальным сердечником, удерживаемым пружиной. При превышении заданного значения тока, по закону электромагнитной индукции в катушке наводится электромагнитное поле, под действием которого сердечник втягивается внутрь катушки соленоида, преодолевая сопротивление пружины, и вызывает срабатывание механизма расцепления. В нормальном режиме работы в катушке также наводится магнитное поле, но его силы недостаточно, чтобы преодолеть сопротивление пружины и втянуть сердечник.
Как работает автомат в режиме перегрузки
Режим перегрузки возникает, когда ток в подключенной к автомату цепи превышает номинальное значение, на которое рассчитан автоматический выключатель. При этом повышенный ток, проходящий через тепловой расцепитель, вызывает повышение температуры биметаллической пластины и, соответственно, увеличение ее изгиба вплоть до срабатывания механизма расцепления. Автомат отключается и размыкает цепь.
Срабатывание тепловой защиты не происходит мгновенно, поскольку на разогрев биметаллической пластины потребуется некоторое время. Это время может варьироваться в зависимости от величины превышения номинального значения тока от нескольких секунд до часа.
Такая задержка позволяет избежать отключения питания при случайных и непродолжительных повышениях тока в цепи (например, при включении электродвигателей которые имеют большие пусковые токи).
Минимальное значение тока, при котором должен сработать тепловой расцепитель, устанавливается при помощи регулировочного винта на заводе-изготовителе. Обычно это значение в 1,13-1,45 раз превышает номинал, указанный на маркировке автомата.
На величину тока, при котором сработает тепловая защита, влияет и температура окружающей среды. В жарком помещении биметаллическая пластина прогреется и изогнется до срабатывания при меньшем токе. А в помещениях с низкими температурами ток, при котором сработает тепловой расцепитель, может оказаться выше допустимого.
Причиной перегрузки сети является подключение к ней потребителей, суммарная мощность которых превышает расчетную мощность защищаемой сети. Одновременное включение различных видов мощной бытовой техники (кондиционер, электрическая плита, стиральная и посудомоечная машина, утюг, электрочайник и т.д.) – вполне может привести к срабатыванию теплового расцепителя.
В этом случае определитесь, какие из потребителей можно отключить. И не спешите снова включать автомат. Вы все равно не сможете взвести его в рабочее положение, пока он не остынет, а биметаллическая пластина расцепителя не вернется в свое исходное состояние. Теперь вы знаете как работает автоматический выключатель при перегрузках
Как работает автомат в режиме короткого замыкания
В случае короткого замыкания принцип работы автоматического выключателя
Электромагнитный расцепитель представляет собой катушку соленоида, внутри которой расположен стальной сердечник, удерживаемый в фиксированном положении пружиной.
Многократное возрастание тока в обмотке соленоида, происходящее при коротком замыкании в цепи, приводит к пропорциональному возрастанию магнитного потока, под действием которого сердечник втягивается в катушку соленоида, преодолевая сопротивление пружины, и нажимает на спусковую планку механизма расцепления. Силовые контакты автомата размыкаются, прерывая питание аварийного участка цепи.
Таким образом, срабатывание электромагнитного расцепителя защищает от возгорания и разрушения электропроводку, замкнувший электроприбор и сам автомат. Время его срабатывания составляет порядка 0,02 секунды, и электропроводка не успевает разогреться до опасных температур.
В момент размыкания силовых контактов автомата, когда по ним проходит большой ток, между ними возникает электрическая дуга, температура которой может достигать 3000 градусов.
Чтобы защитить контакты и другие детали автомата от разрушительного воздействия этой дуги, в конструкции автомата предусмотрена дугогасительная камера. Дугогасительная камера представляет собой решетку из набора металлических пластин, которые изолированы друг от друга.
Дуга возникает в месте размыкания контакта, а затем один ее конец движется вместе с подвижным контактом, а второй скользит сначала по неподвижному контакту, а потом по соединенному с ним проводнику, ведущему к задней стенке дугогасительной камеры.
Там она делится (дробится) на пластинах дугогасительной камеры, слабеет и гаснет. В нижней части автомата предусмотрены специальные отверстия для отвода газов, образующихся при горении дуги.
В случае отключения автомата при срабатывании электромагнитного расцепителя, вы не сможете пользоваться электричеством до тех пор пока не найдете и не устраните причину короткого замыкания. Вероятнее всего причина в неисправности одного из потребителей.
Отключите все потребители и попробуйте включить автомат. Если вам это удалось и автомат не выбивает, значит, действительно – виноват один из потребителей и вам осталось выяснить какой именно. Если же автомат и с отключенными потребителями снова выбивает, значит все гораздо сложнее, и мы имеем дело с пробоем изоляции проводки. Придется искать, где это произошло.
Вот таков принцип работы автоматического выключателя в условиях различных аварийных ситуаций.
Автоматы устанавливаются с учетом сечения вашей проводки, и, значит, больший ток в вашей сети просто не допускается. Найти решение проблемы можно только после полного обследования системы электроснабжения вашего жилища профессионалами.
Похожие материалы на сайте:
Понравилась статья — поделись с друзьями!
Устройство и принцип работы автоматического выключателя
Устройство автоматического выключателя, специфика его функционирования — все это во многом зависит от качества оборудования, его сборки, а также от материалов, из которых изготовлены элементы его конструкции.
Основные элементы конструкции автомата:
- Контакт, который остается подвижным
- Контакт, который остается неподвижным
- Клемма, необходимая для подключения — она расположена в верхней части конструкции
- Камера
- Проводник гибкого типа
- Расцепитель, имеющий форму катушки
- Регулятор — ручка
- Расцепитель, имеющий форму пластины, и выполненный из металла
- Регулятор, осуществляющий управление расцепителем
- Клемма, расположенная внизу
- Участок, через который выпускаются газы.
Автоматический выключатель
Основные моменты
Сегодня в продаже можно найти автоматы, отличающиеся друг от друга по конструкции, материалу изготовления. Востребованы выключатели модульного типа, которые характеризуются надежностью, компактностью. Они без проблем устанавливаются, не требуют частого ремонта. Именно такие модели хорошо зарекомендовали себя в разных условиях. Они востребованы в промышленности, используются в бытовых целях.
Важно! Выключатели такого типа выбираются для сетей с невысокими показателями тока. Корпус выключателей выполняется из современных составов диэлектрического типа.
Расцепитель электромагнитного типа
Именно от него зависит скорость активации автомата в условиях короткого замыкания, что является основным принципом работы автоматического выключателя. В таких условиях появляются токи, показатели которых в несколько тысяч раз больше, чем значения по номиналу.
Устройство автоматического выключателя
Важно! Конструкция такого расцепителя включает в себя соленоид, дополненный элементом подпружиненного типа. Он зафиксирован на подвижном контакте. Его катушка является частью контактной цепи.
В условиях короткого замыкания мгновенный рост показателей тока обуславливает столь же резкий рост показателей потока. Под таким влиянием сердечник начинает перемещаться, что влечет за собой расцепление контактов и приостановку питания электролинии.
Расцепитель теплового типа
Данный элемент обеспечивает нужную защиту в условиях роста показателей тока. Он функционирует на протяжении определенного периода времени. Можно сказать, что это элемент отложенного действия. На эпизодический рост показателей он практически не реагирует. Его инерционность обуславливает срабатывание защиты от возможных перегрузок.
Расцепитель теплового типа
Конструкция расцепителя включает в себя:
- Пластину из металла, зафиксированную на корпусе
- Рычаг, через который пластина включается во взаимодействие с расцепительным механизмом.
Камера и контакты
Когда через контакты проходит ток, они разъединяются. Такие условия располагают к появлению дуги. Ее мощность, как правило, прямо пропорциональна тем показателям тока, которые регистрируются в конструкции цепи. Чем более мощной является электрическая дуга, тем быстрее и основательнее оказывается деформация контактов.
Автоматическим выключателем, устройством и принципом действия, подразумевается, что камера нейтрализует воздействие, которое оказывается со стороны дуги. Это происходит в ограниченном объеме. Она устанавливается на участке, где находятся контакты. Выполняется такая камера из металла. Она имеет вид пластин, зафиксированных параллельно друг другу.
Дугогасительная камера
Дуга, которая помещается в структуру камеры, начинает деформироваться. В итоге, происходит ее распад на несколько частиц. Когда частицы попадают на металлические пластины, их температура понижается. В результате, он просто исчезают. В процессе горения начинают образовываться газы. Специально для их выхода в конструкции камеры предусмотрены специальные участки — отверстия. Точно такие же отверстия есть и в конструкции корпуса автоматического выключателя.
Дугогасительная камера красного цвета в центре дифавтомата
Важно! Принцип действия автоматического выключателя, его устройство, равно как и конструкция камеры, требуют обязательного наличия возможности подключения на контакты, расположенные в верхней части конструкции. Такие контакты остаются неподвижными.
Вас могут заинтересовать:
Что такое автоматический выключатель тока
Автоматический выключатель тока призван обеспечивать защиту электрических сетей от превышения токовой нагрузки. Это техническое устройство состоит из группы подвижных и неподвижных контактов. Также внутри имеется катушка, которая является расцепителем. Она обеспечивает отключение силовой цепи в случае превышения силы тока. В зависимости от конструкции может применяться электромагнитный или тепловой распецитель.В основном автоматические выключатели применяются в сетях переменного тока. Изредка применяется в цепях постоянного тока, для обеспечения защиты подключённых электроприборов.Срабатывание автомата происходит автоматически. Расцепитель разрывает цепь с помощью подвижной группой контактов, которые расположены на стальной рейке. Между собой контактные группы изолированы при помощи диэлектрических элементов. Срабатывание автоматической защиты выключателя происходит за счёт встроенного электромагнитного расцепителя. Повышение силы тока в цепи электросети приводит к срабатыванию этого электромагнитного устройства. Далее происходит автоматическое разъединение контактных групп устройства защиты источников потребления электрической энергии.Также автоматические выключатели обеспечивают защиту от коротких замыканий в цепях электроснабжения. До тех пор пока КЗ не будет устранено специалистами-электромонтёрами, устройство не позволит подать напряжение в цепи электропитания.
Техническое назначение автоматов отключения токовой нагрузки
Предназначены АВТ для обеспечения питания цепей электроснабжения потребителей. Помимо этого они обеспечивают защиту линий питания от токовой перегрузки, возникновения коротких замыканий. КЗ возникают при попадании воды на источники потребления электроэнергии, либо происходит повреждение электроизоляции механическим / тепловым воздействием Автоматический выключатель обеспечивает незамедлительное срабатывание в случае возникновения нестандартных ситуаций с электрооборудованием.Конструктивно автоматы отключения токовой нагрузки разделяются на однофазные и трёхфазные. Двухполюсный АВ имеет две клеммы сверху и снизу, этот тип устройства применяется в однофазных сетях. Трёхполюсный автомат имеет три клеммных подключения вверху и внизу своей конструкции. Такой вид электротехнического исполнения применяется в трёхфазных системах электроснабжения. Каждое устройство подключается в цепи питания энергопотребителей по соответствующей схеме. Используются на промышленных предприятиях, либо в качестве вводных устройств в распределительных шкафах жилых многоквартирных домов. Соответственно имеют требуемое количество клемм подключения. Технические характеристики автоматических выключателей указываются на корпусе изделия. Производитель электротехнического оборудования наносит маркировку на корпуса, где указывается номинальный ток автоматического выключателя, максимальное напряжение, класс защиты устройства, характеристика расцепителя.Рекомендуется выбирать автоматические выключатели с некоторым запасом по номиналу, для безопасной эксплуатации электроустановок. Электрическая мощность автоматических выключателей рассчитывается по формуле: токовая нагрузка Х напряжение снабжающей электросети Из этих показателей стоит исходить при подборе АВ для организации электропитания.Перед установкой устройств защиты на место эксплуатации желательно провести техническую проверку работоспособности изделия. Такие мероприятия позволят точно убедиться в полной работоспособности автоматических выключателей. В дальнейшем это обеспечит безопасные условия эксплуатации электрических потребителей.
Подключение УЗО в щитке от профессионалов
Доверяйте любые работы по электромонтажу профессионалом. Делаем надежно, с гарантией.
Механическая конструкция автоматического выключателя
Принцип работы АВ построен по одному стандартному принципу – размыкание цепей электросети происходит за счёт увеличения токовой нагрузки.
Установка автомата в щиток не требует высокого физического усилия, но требует правильного подхода в выборе устройства Автоматические выключатели советских времен хорошо работают сейчас. При условии соблюдения норм обслуживания, эксплуатации такие электротехнические устройства служат достаточно долго.
Конструктивно автоматы электропитания имеют подвижную группу контактов и неподвижную. Замыкание цепей производиться за счёт человеческого воздействия на рычаг управления устройством. Контактные группы изолированы друг от друга диэлектрическими деталями конструкции.
Автоматическое срабатывание устройства защиты электропотребителей обеспечивает отключение в следующих случаях
Понижение напряжения
Скачки снабжающей сети
Электрическая перегрузка
Повышенный пусковой ток потребителя
Перепады напряжения питающей электросети ведут к увеличению токовой нагрузки в цепях. Отчего происходит срабатывание автоматов защиты напряжения, также это приводит к нагреву контактных групп устройства. АВ в таких ситуациях самостоятельно производят отключение всей схемы электроснабжения.
Корпуса устройств АВ выполняются из термостойких, негорючих диэлектрических материалов. При таком исполнении производителем обеспечивается безопасная эксплуатация, работа электротехнического прибора. Современные материалы, обеспечивающие электроизоляцию приборов, служат достаточно долго. Владельцам требуется соблюдать предписанные условия монтажа, эксплуатации данных технических изделий.После проведения электромонтажа автоматического выключателя следует прозвонить все цепи подключения электрическим магаомметром, рассчитанным на напряжение 500 вольт. Это устройство при работе довольно безопасное, позволяет выявить возможные неполадки в схемах электропитания.
- Почему выбивает автомат в щитке
- Система охранной сигнализации
Автоматический выключатель
Назначение. Обозначение.
Автоматический выключатель служит для защиты отходящей кабельной линии от перегрузок. Имеет в своей маркировке буквенный префикс (B, C, D), который является характеристикой типа (класса) по току мгновенного срабатывания и цифровой суффикс, обозначающий номинальный ток в амперах (6, 10, 16, 25 и т.п.). Например — С16, С10, D25.
Т.к. автоматический выключатель при незначительном превышении тока срабатывает не сразу, то по буквенному обозначению можно понять, какой из идентичных автоматических выключателей отработает раньше.
Согласно ГОСТ Р 50345-2010 (п.5.3.5), бытовые автоматические выключатели переменного тока делятся на следующие типы (классы) по току мгновенного расцепления:
- тип B: свыше 3·In до 5·In включительно (где In — номинальный ток) (применяется для защиты линий освещения или линий имеющих большую протяженность)
- тип C: свыше 5·In до 10·In включительно (применяется для защиты розеточных групп или линий с потребителями с умеренными пусковыми токами)
- тип D: свыше 10·In до 20·In включительно (применяется для защиты трансформаторов или линий с потребителями с большими пусковыми токами)
Например, если при одном и том же завышенном токе нагрузки поставить автоматические выключатели, например B10, C10, D10, то первым отработает автомат с характеристикой «B», последним с характеристикой «D», чем обеспечивается селективность.
Автоматы бывают одно-, двух-, трех- и четырех-полюсные.
Однополюсный автомат ставится на фазовый проводник. Двухполюсный автомат — на фазовый и нейтральный проводники. Трехполюсный автомат — на фазовые проводники в системе трехфазного тока. Четырехполюсный автомат ставится на фазовые и нейтральный проводники в системе трехфазного тока.
Защитный ноль (заземляющий проводник) — коммутировать запрещено!
Номиналы используемых однополюсных автоматических выключателей в быту (в многоквартирных домах).
| Номинал автомата в Амперах | Сечение отходящего кабеля (провода) в мм2 | Примерное назначение электропотребителя |
| 6 | 0,75 | Роутер, системы сигнализации и прочие приборы с незначительным потреблением. |
| 10 | 1,5 | Освещение |
| 16 | 2,5 | Розеточные группы |
| 25 | 4,0 | Потребители до 5 кВт — проточный нагреватель воды, электроплита. Вводной автомат в квартирах с газовыми плитами и выделенной мощностью до 5 кВт. |
| 32 | 6,0 | Потребители до 7 кВт — проточный нагреватель воды, электроплита. Вводной автомат в квартирах с газовыми плитами и выделенной мощностью до 7 кВт. |
| >40 | 10 | Автоматические выключатели на 40 ампер и более используются в качестве вводных автоматов, после которых обеспечивается защита кабельных линий более слабыми автоматами |
Принцип работы
| В устройстве любого автоматического выключателя есть несколько основных деталей: а) Электромагнитный расцепитель (2), представляющий из себя катушку (соленоид), с подвижным сердечником. Ток, проходящий через обмотку соленоида, при превышении определенного порога, втягивает сердечник, который нажимает на рычажок, фиксирующий весь механизм взвода контакта (4). Электромагнитный расцепитель срабатывает за доли секунды при превышении тока в 2÷10 раз относительно номанала автомата. б) Тепловой расцепитель (3), представляет из себя биметалическую пластину, которая при протекании тока выше допустимого изгибается от нагрева и обеспечивает отключение автомата. Минимальный ток срабатывания теплового расцепителя составляет 1,45 от номинала автомата. в) Дугогасительная камера (1). г) Механизм взвода. |
Характеристики срабатывания теплового и электромагнитного расцепителя.
| В соответствии с ГОСТ Р 50345-2010 | Хар-ка срабатывания | Срабатывание теплового расцепителя | Время срабатывания | Срабатывание электромагнитного расцепителя | Время срабатывания | ||
| Неоткл. ток I1 | Ток срабат. I2 | Откл. ток | Неоткл. ток | ||||
| B | 1.13 * In | 1.45 * In | >1 часа <1 часа1 | 3 * In | 1.13 * In | 0.1 с … 45 с ≤32 А /0.1 с … 90 с ≥ 32 А < 0,1 c | |
| C | 1.13 * In | 1.45 * In | >1 часа <1 часа1 | 5 * In | 1.13 * In | 0.1 с … 15 с ≤32 А /0.1 с … 30 с ≥ 32 А < 0,1 c | |
1) Срабатывание из горячего состояния (немедленно при I1 > 1ч)
In — Номинальный ток протекающий через автоматический выключатель.
Тепловой расцепитель откалиброван для температуры 300С для характеристик «В» и «С».
В случаях, когда температура окружающей среды отличается от данного значения, порог срабатывания снижается при увеличении температуры или увеличивается при снижении.
Срабатывание электромагнитного расцепителя не зависит от температуры окружающей среды.
Как очевидно из этой таблицы, для отключения автоматического выключателя ток протекающий через автомат должен быть в 1,45 раз больше номинала автомата и при этом автомат отработает в течении часа. Поэтому никогда нельзя ставить автомат, большего номинала в случае срабатывания ранее установленного. Не выдержит кабельная линия, а в случае неисправности электроприбора и механизм розетки!
Максимальный рабочий ток автоматических выключателей в с характеристиками «В» и «С» в зависимости от температуры окружающей среды.
При этом необходимо учесть, что автоматический выключатель может нагреваться в электрощите от соседних автоматов или от плохого контакта с кабелем или проводом, что будет вызывать его преждевременное срабатывание. Смотри спецификацию на конкретные марки автоматических выключателей, т.к. еще существует поправочный коэффициент на условие установки нескольких автоматов подряд или с промежуточным расстоянием между ними. Как правило коэффициент «единица» соответствует если между автоматами расстояние 12-14 мм.
(Таблица на автоматы марки ABB серии Sh300 L.)
«В», «С» | Температура окружающей среды Т (0С) | |||||||||
In (A) | -30 | -20 | -10 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
6,0 | 7,7 | 7,5 | 7,2 | 6,9 | 6,6 | 6,3 | 6,0 | 5,7 | 5,3 | 4,9 |
8,0 | 10,3 | 10,0 | 9,6 | 9,2 | 8,8 | 8,4 | 8,0 | 7,5 | 7,1 | 6,5 |
10,0 | 12,9 | 12,5 | 12,0 | 11,5 | 11,1 | 10,5 | 10,0 | 9,4 | 8,8 | 8,2 |
13,0 | 16,8 | 16,2 | 15,6 | 15,0 | 14,4 | 13,7 | 13,0 | 12,3 | 11,5 | 10,6 |
16,0 | 20,7 | 20,0 | 19,2 | 18,5 | 17,7 | 16,9 | 16,0 | 15,1 | 14,1 | 13,1 |
20,0 | 25,8 | 24,9 | 24,0 | 23,1 | 22,1 | 21,1 | 20,0 | 18,9 | 17,6 | 16,3 |
25,0 | 32,3 | 31,2 | 30,0 | 28,9 | 27,6 | 26,4 | 25,0 | 23,6 | 22,0 | 20,4 |
32,0 | 41,3 | 39,9 | 38,5 | 37,0 | 35,4 | 33,7 | 32,0 | 30,2 | 28,2 | 26,1 |
40,0 | 51,6 | 49,9 | 48,1 | 46,2 | 44,2 | 42,2 | 40,0 | 37,7 | 35,3 | 32,7 |
Время-токовые характеристики автоматических выключателей.
(Таблица на автоматы марки ABB серии Sh300 L.)
См. также:
Автоматические выключатели АК | Судовые электрические станции и сети
Страница 33 из 53
§ 38. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ СЕРИИ АК
Устройство и принцип действия. Воздушные ВАУ серии АК существенно отличаются от ВАУ серий А3300, А3300М, А3500 по характеристикам, параметрам, конструкции, размерам и массе.
Выключатели АК предназначены для защиты электрических установок, а также асинхронных электродвигателей от токов КЗ и перегрузок, их используют для нечастых включений и отключений электрических цепей переменного и постоянного тока. При защите асинхронных электродвигателей необходимо проверить соответствие пусковой и тепловой характеристик конкретного электропривода с защитными характеристиками ВАУ.
Выключатель АК50 имеет расцепитель максимального тока с электромагнитным расцепителем и гидравлическим замедлителем срабатывания. Трехполюсный выключатель такого типа обозначается АК50-ЗМГ. При отсутствии замедлителя срабатывания применяют обозначение АК50-ЗМ.
Выключатели работают в продолжительном режиме при номинальном токе расцепителя и окружающей температуре +40° С. При повышенной температуре (до +60° С) они могут работать около 2 ч. Выключатель АК50 без расцепителя используют в качестве неавтоматического.
Пластмассовый корпус 6 выключателя (рис. 75, а) состоит из дна и стеклотекстолитовой крышки 1. Внутри помещаются механизм 2 управления, дугогасительное устройство 3, максимальный расцепитель 4, выводные зажимы 5 и другие вспомогательные детали. В выключателе брызгозащищенного исполнения имеется дополнительная оболочка.
Механизм управления, работающий по принципу свободного расцепления, обеспечивает моментное замыкание и размыкание контактов, не зависящие от скорости движения ручки автомата, а также автоматическое отключение посредством расцепителей при перегрузках и КЗ. После отключения выключателя включают, переместив рукоятку в сторону отключения для взвода, и далее устанавливают ее в положение «Включено». Коммутационное положение выключателя определяется положением рукоятки.
Неподвижные контакты, состоящие из медных фигурных пластинок с напаянными контактами из металлокерамики на основе серебра, укрепляют на корпусе. Подвижные контакты находятся в пазах пластмассовой траверсы роторного типа, смонтированной в стойках механизма. Траверса, поворачиваясь на заданный угол вокруг оси, осуществляет двукратный разрыв цепи в каждом полюсе. Дугогасителыюе устройство состоит из камеры с деионной решеткой и пятью стальными дугогасительными пластинами. На каждом полюсе выключателя имеется две камеры. Дугогасительпое устройство обеспечивает надежное гашение дуги как постоянного, так и переменного тока.
Максимальный расцепитель (рис. 75, б) состоит из электромагнитной системы с двумя подвижными частями — якорем 11 и плунжером 14, которые являются частями магнитопровода. Внутри катушки расцепителя 12 находится трубка 13, в которую вставлен стальной плунжер 14 с пружиной 15.
В трубку 13 наливают специальную кремнийорганическую жидкость, которая замедляет движение плунжера под действием электромагнитных сил токов перегрузки и обеспечивает обратнозавиенмую от тока выдержку времени срабатывания расцепителей в зоне перегрузки.
Рис. 75. Выключатель АК.50 и его максимальный расцепитель
* Выключатели не имеют гидравлического замедления срабатывания.
В случае перегрузки якорь притягивается в тот момент, когда плунжер, перемещаясь внутри трубки, уменьшает сопротивление магнитной цепи до необходимого значения при данном токе. Небольшие токи перегрузки вызывают притягивание якоря до подхода плунжера к полюсному наконечнику. При значительных токах КЗ (свыше 5 /ном) передвигать плунжер не требуется, так как магнитный поток достаточен для притягивания якоря при разомкнутой плунжером магнитной цепи. Дифференциальная обмотка расцепителя обеспечивает мгновенную отсечку тока выше пятикратного значения номинального.
Усилие якоря 11 передается через коромысло 7 на рейку 8, входящую в зацепление с винтом 9 рычага механизма. Якорь и рейка возвращаются в исходное положение пружинами 10.
Конструкция корпуса выключателя позволяет вводить и выводить внешние провода только снизу и сечением до 16 мм2 (переднее присоединение). Пластмассовый корпус защищает выключатель от соприкосновения с частями, находящимися под напряжением.
Технические данные выключателей АК50 приведены в табл. 20. При протекании одновременно во всех полюсах тока 1,1 /ном электромагнитный расцепитель не срабатывает в течение 1 ч, при токе 1,35 /ном расцепители выключателей АК50-ЗМГ и АК50-ЗМ срабатывают в течение 30 мин, 6 /ном — срабатывает за 3—20 с (только для переменного тока с уставкой на ток отсечки 10 /ном), при токе отсечки — срабатывает в течение 0,04 с (полное время).
Максимальный и гидравлический расцепители срабатывают при окружающей температуре воздуха +40°С как в холодном, так и в нагретом состоянии с одновременным прохождением тока во всех полюсах. При этих условиях выключатели не должны отключаться:
Рис. 76. Токовременные характеристики выключателя АК50-ЗМГ
в течение 1 ч при токе 1,1/ном, 30 мин — при токе 1,35/ном и 3—20 с при токе 6/ ном-
Расцепитель выключателя переменного тока имеет мгновенную отсечку тока 5/ном, 7/ном (рис. 76, зона 1) и 10/ном (зона 2).
Для выключателя постоянного тока мгновенная отсечка равна 5 /ном. Отклонение уставки выключателей на ток мгновенного срабатывания не должно быть более +25 и —10%.
При прохождении тока отсечки мгновенного срабатывания во всех полюсах выключатель отключается через 0,02—0,04 с; в одном полюсе это время увеличивается до 0,1 с. Расцепители выключателей без замедления имеют уставки на мгновенное срабатывание при 5-, 7-, 10- кратных значениях номинального тока. Допускается повторное немедленное включение после отключения выключателя расцепителем, что очень важно.
Общий срок службы выключателей 10—12 тыс. ч. Они рассчитаны на 50,2 тыс. включений и отключений, из них 6 тыс. — вручную с номинальным током, 200 — автоматических отключений и включений вручную и 44 тыс.— вручную без нагрузки. Механическая износоустойчивость выключателей составляет 20 тыс. циклов включений.
Выключатели имеют высокое сопротивление изоляции (не менее 50 МОм) при нагрузке расцепителя номинальным током и температуре окружающего воздуха +40° С с относительной влажностью 60—70%.
Обслуживание. При периодических осмотрах выключатели отключают от источника питания. Их нужно содержать в чистоте, систематически очищать от нагара и пыли, так как грязь может привести к аварийным перекрытиям контактов. Винты, крепящие выключатель, должны быть затянуты до отказа.
В условиях нормальной эксплуатации и нечастых коммутаций выключателя осматривают один раз в год. Кроме того, их проверяют после каждого КЗ. Для этого снимают крышки выключателя и дугогасительной камеры, тщательно очищают от нагара все доступные места и проверяют сопротивление изоляции.
Выключатели рассчитаны для работы без зачистки контактов и смены каких-либо частей. Расцепители выключателей регулируют на заводе-изготовителе, перерегулированию при эксплуатации они не подлежат.
Внешние провода, присоединяемые к выключателю, должны быть выбраны по номинальному току расцепителя из условий нагрева токоведущей жилы до температуры +65° С при окружающей температуре +40° С. Применение проводов с более высокой или низкой температурой нагрева изменяет ток срабатывания расцепителя.
Не разрешается устанавливать выключатели в судовых помещениях, содержащих взрывоопасные газы и пары или токопроводящую и взрывоопасную пыль, не защищенных от брызг воды и лучистой теплоты посторонних источников тепла. Температура в судовых помещениях должна быть не более +40° С. При эксплуатации следует обратить внимание на поведение ВУ в режимах включения, отключения и переключения цепей. При заедании рукояток в процессе включения и переключения не разрешается их дергать, необходимо осмотреть выключатели и устранить причины заедания. При устранении неисправностей выключатель отключают от сети.
Рукоятки следует поворачивать быстро одной рукой без упора второй рукой о металлические предметы. Все остальные части фиксирующего механизма, а также главный валик аппаратов ручного действия должны свободно вращаться. При работе необходимо следить за тем, чтобы контактные части не перегревались и не было недопустимого искрения между ними. Изношенные контакты заменяют, загрязненные протирают чистой тряпкой, смоченной бензином или спиртом. После окончания работы выключатели отключают от сети.
Смазывать контактные поверхности не разрешается, если это не предусматривается инструкцией. Периодически (один раз в 3 мес) все трущиеся части и места соединения рычагов протирают тряпкой, смоченной спиртом, и покрывают тонким слоем вазелина.
Зажимные винты выключателей должны быть плотно затянуты. Перегрев контактов в результате слабой затяжки винтов ухудшает работу и сокращает срок службы выключателей. Необходимо следить за состоянием пружин и заземляющих соединений. При восстановлении заземления соединять цепь нужно только штатными заземляющими болтами.
Устройство автоматического выключателя и принцип его работы
Автоматический выключатель, который в обязательном порядке должен использоваться в любых системах электроснабжения, существенно отличается от обычных устройств, предназначенных для включения-отключения освещения в доме. Он представляет собой защитное устройство, которое справляется с выполнением сразу нескольких важных функций:
- коммутация электрической цепи, предоставление возможности включать или отключать отдельные ее участки;
- автоматическое отключение защищаемого участка в случае обнаружения слишком больших токов и угрозы возникновения короткого замыкания;
- защита цепи от сильных перегрузок. К примеру, устройство блокирует отдельный участок системы электроснабжения при включении в сеть электрических приборов слишком большой мощности.
Устройство автоматического выключателя зависит от его типа, а также от целей, для которых используется данное электрического оборудование.
Виды автоматических выключателей
Классификация всех устройств, применяемых в бытовой сфере и промышленности достаточно сложна и запутанна, поэтому мы приведем описания лишь нескольких типов оборудования, отличающихся друг от друга своей конструкцией. К ним относятся:
- воздушные автоматические выключатели. Их основное предназначение – это электрические цепи промышленного назначения. Сила тока в таких системах электроснабжения может достигать несколько тысяч ампер;
- защитные устройства, выполненные в литом корпусе. В качестве примера можно привести конструкцию трехфазного выключателя, предназначенного для работы в сети с напряжением 380 вольт. Он легко выдерживает токи до 1000 ампер и обеспечивает достаточно надежную защиту цепи как в быту, так и на самых различных производственных, торговых и прочих предприятиях;
- модульные выключатели, работающие со сравнительно небольшими токами и используемые в подавляющем своем большинстве в обычных городских квартирах и жилых домах.
Чтобы подробно описать устройство автоматического выключателя, мы выбрали именно последнюю разновидность оборудования, так как оно весьма распространена и знакома абсолютно всем.
Конструкция модульных автоматических выключателей
Все основные элементы устройства располагаются в корпусе, выполненном из материалов, не пропускающих электрический ток. На задней его части находится крепление, позволяющее установить выключатель на специальную DIN-рейку, а также объединить его с другими автоматами защиты, каждый из которых будет отслеживать работу своего участка электрической цепи.
Помимо винтовых клемм и контактов, предназначенных для подключения к системе электроснабжения, устройство состоит из таких элементов:
- электромагнитный расцепитель, представляющий собой обычный соленоид с сердечником, оснащаемый пружиной. Данный компонент чутко реагирует на короткие замыкания и отключает автомат при быстром нарастании силы тока на защищаемом участке цепи;
- тепловой расцепитель. Он призван обеспечивать защиту не только от коротких замыканий, но и от перегрузок. Биметаллическая пластина сильно изгибается под воздействием высоких температур и оказывает механическую нагрузку на весь механизм, благодаря чему автомат отключается;
- дугогасительная камера, которая, как видно из названия, позволяет гасить электрическую дугу, возникающую из-за нарастания силы тока при замыкании;
- специальное отверстие для отвода газов;
- одна или несколько рукояток управления устройством, позволяющих отключать или включать автомат вручную.
Читайте также: Выбор радиатора для системы отопления в частном доме
Как работает автомат защиты
Подключение прогрузного выключателя к сети осуществляется через предусмотренные в конструкции клеммы и контакты. В обычном режиме устройство просто пропускает через себя ток и направляет его на защищаемый участок электрической цепи. При этом по специальным гибким проводникам он подается сперва на электромагнитный, а затем и на тепловой расцепитель для отслеживания параметров.
Если сила тока внезапно начинает превышать номинальные показатели автомата защиты, температура теплового расцепителя заметно увеличивается. Из-за этого биметаллическая пластина прогибается и воздействует на механизм отключения, благодаря чему подача тока на определенный участок цепи прекращается. Точно таким же образом соленоид электромагнитного соленоида реагирует на короткое замыкание. Он приводит в действие пружину, которая выключает автомат. Благодаря мгновенному срабатыванию соленоидной катушки, обеспечивается защита электроприборов, а также проводки, которая даже не успевает нагреться из-за слишком высоких токов.
Как видите, схема и принцип действия автоматических выключателей являются весьма простыми. Несмотря на это, оборудование способно обеспечить надежную защиту либо всей цепи, либо отдельных ее участков, предотвратить такие опасные последствия короткого замыкания, как выход из строя дорогостоящей техники и электроники, возгорание, оплавление проводки и розеток.
Автоматический выключатель
Автоматический выключатель (АВ) является одним из наиболее распространенных устройств релейной защиты и автоматики.
Использование автоматических выключателей в электрических сетях преследует сразу несколько целей, основными из которых являются:
- Обеспечение возможности ручного включения или отключения определенных участков низковольтной электрической сети.
- Защита от токов коротких замыканий.
- Защита электрической цепи от перегрузок, которые вызваны длительным превышением током своего номинального значения.
- Защита от снижения или полного пропадания напряжения питающей сети.
- Выключатели, рассчитанные на работу с постоянным напряжением, реагируют при изменении током своего направления.
Важно! Автоматический выключатель не предназначен для использования его для постоянного размыкания и замыкания цепи. Большое количество коммутаций, особенно под нагрузкой, через некоторое время приведет к износу и выходу из строя контактов устройства.
Требования, предъявляемые к АВ
Перед тем как выбрать автоматический выключатель для собственной квартиры следует ознакомиться с основными требованиями, предъявляемыми к этим устройствам. Существует несколько ГОСТов, которыми определяются такие требования. К основным руководящим документам относятся: ГОСТ Р 50345-99, ГОСТ Р МЭК 60898-2-2006, ГОСТ Р 50030.2-99.
Маркировка автоматических выключателей, наносимая на корпус каждого изделия, содержит сведения об основных его технических характеристиках.
Основными показателями, которым должны соответствовать все виды автоматов, согласно требованиям ГОСТов, являются:
- Способность токоведущей цепи устройства пропускать через себя номинальный ток в течение неограниченного времени. Это требование в равной мере относится к небольшим автоматам на 6А, обеспечивающих защиту осветительных цепей, так и к более мощным устройствам, имеющих номинальный ток 63 или 40А, которые могут быть установлены на входном электрическом щите.
- Способность автоматического выключателя без снижения работоспособности отключать цепь при возникновении в ней токов коротких замыканий.
- Тип времятоковой характеристики выключателя, который должен соответствовать потребностям подключаемых к нему потребителей.
- Возможность самодиагностики отключающего механизма, обеспечиваемая электронным блоком защиты.
- Небольшие габаритные размеры и вес устройства. Этот параметр чрезвычайно важен при установке изделия в небольших распределительных коробках или электрических щитках.
- Низкое тепловыделение при прохождении номинальных токов, а также токов КЗ. Этот параметр является важным с точки зрения обеспечения пожарной безопасности.
- Малое время отключения цепи при возникновении токов КЗ.
- Селективность защиты. Этим качеством обладают не все виды выключателей (как правило, селективность защиты могут обеспечивать автоматы с номинальным током 40А, а также 63, 80, 100А и выше). Селективные автоматы имеют дополнительный путь прохождения тока, оборудованный собственными контактами. Этот дополнительный контур позволяет реагировать на изменения в конструкции электрической сети, происходящие в результате срабатывания нижестоящих менее мощных выключателей. Использование этого принципа позволяет добиться отключения только тех участков проводки, в которых возникла аварийная ситуация.
- Электрическая безопасность пользователей.
Для проверки соответствия параметров устройства требованиям ГОСТа выполняется прогрузка автоматических выключателей. Для этого используется специальное оборудование, позволяющее получить экспериментальные данные о таких характеристиках, как номинальный ток, время отключения основных контактов, а также ток срабатывания защиты. Прогрузка автоматических выключателей не является одноразовой процедурой, периодичность ее выполнения определяется заводом-изготовителем.
Конструкция АВ
Основными элементами конструкции автоматического выключателя являются:
- Рычаг управления. Его верхнее положение соответствует включенному состоянию основных контактов АВ, нижнее, соответственно, — выключенному состоянию.
- Клеммы для подсоединения проводов. В большинстве моделей АВ верхняя клемма служит для подведения электроэнергии, а нижняя – для подключения потребителей.
- Подвижный контакт.
- Неподвижный контакт.
- Тепловой расцепитель. Включает в себя биметаллическую пластину.
- Регулировочный винт.
- Электромагнитный расцепитель (катушка с толкателем и механизмом расцепления).
- Дугогасительная камера.
- Корпус. Изготавливается из диэлектрического материала. Размер и степень защиты корпуса от пыли и влаги зависит от вида и назначения АВ. На переднюю часть изделия наносятся обозначения, отображающие его основные технические характеристики. Задняя часть оснащена креплением, позволяющим устанавливать автоматический выключатель на DIN-рейку.
Конструкция автоматического выключателя может быть рассмотрена на примере модели ВА47 – 63 с номинальным током 16А.
Выключатели ВА-47 – 63 имеют достаточно обширный модельный ряд. Для облегчения выбора необходимой модели, из которого приняты следующие обозначения:
- ВА – автоматический выключатель.
- 47 – 63 – номер серии изделия.
- После общего обозначения используются две цифры и буква, указывающие на количество полюсов, номинальный ток и тип характеристики выключателя.
Принцип работы
Способность изделия ВА47 — 63 реагировать на действие тока короткого замыкания обеспечивается электромагнитным расцепителем. Принцип его работы основан на явлении электромагнитной индукции. Большой ток, протекая по обмотке соленоида, приводит в движение его сердечник, воздействующий на механизм размыкания контактов. Вполне естественно, что чем больше значение проходящего через основные контакты ВА47 — 63 тока, тем быстрее срабатывает такой расцепитель.
Тепловой расцепитель размыкает электрическую цепь при длительном протекании по ней тока, превышающего номинальное значение 16А. Биметаллическая пластина, которая является основной частью теплового расцепителя, способна изгибаться при прохождении через нее тока определенной величины. Искривляясь, пластина приводит в действие механическую часть устройства, которая размыкает силовые контакты. Время срабатывания ВА47 — 63 в этом случае существенно зависит от величины протекаемого через него тока.
Для многих моделей автоматических выключателей необходимым условием является способность работы с перегрузкой в течение некоторого времени. Благодаря наличию регулировочного винта имеется возможность настроить параметры выключателя в соответствии с требованиями потребителей, такие настройки выполняются в заводских условиях. После срабатывания теплового расцепителя повторное включение АВ может быть выполнено только спустя некоторое время, необходимое для остывания биметаллической пластины.
Размыкание контактов расцепителя сопровождается возникновением электрической дуги. В процессе ее горения происходит разрушение контактов выключателя. Особенно большую опасность дуга составляет для мощных выключателей, расчитаных на токи 63, 100А или выше. Для того чтобы снизить негативное влияние дуги и продлить срок службы устройства используется дугогасительная камера, в которой электрическая дуга дробится и подавляется. Этот процесс сопровождается выделением газов, которые выводятся из корпуса автомата через специальное отверстие.
В разных моделях автоматических выключателей могут использоваться различные принципы подавления электрической дуги. Наиболее популярными техническими решениями при этом являются:
- Использование дополнительных контактов расцепителя, которые выполнены из специального сплава. Эти контакты размыкаются позже основных, принимая на себя действие электрической дуги.
- Использование дугогасительных решеток.
- Использование эффекта перекатывания контактов расцепителя. При этом горение дуги осуществляется только на определенном их участке, который выполняется из особенно прочных и жароустойчивых материалов.
- Использование «двойного разрыва». Является одним из наиболее перспективных технических решений, активно применяемых в современных моделях автоматических выключателей.
Классификация
Чтобы правильно подобрать вводной однополюсный АВ для использования в электрической проводке квартиры следует учитывать такие его параметры, как номинальный и максимальный токи, время срабатывания, габаритные размеры, а также цену устройства и репутацию его производителя. Основные характеристики отражаются на корпусе устройства в виде соответствующего обозначения.
В зависимости от времени срабатывания различают следующие типы автоматических выключателей:
- Быстродействующие. Как правило, такими характеристиками обладают выключатели постоянного тока (время срабатывания меньше 0,008 с). Требования к этим устройствам описаны в ГОСТ 2585—81.
- Нормального быстродействия (0,02 – 0,005 с).
- Пониженного быстродействия (время срабатывания больше 0,02 с).
- Селективный автоматический выключатель.
По количеству независимых электрических линий, отключаемых одним механизмом расцепления, автоматы могут быть разделены на одно-, двух-, трех- и четырехполюсные. Трехполюсный автоматический выключатель получил широкое распространение в низковольтных трехфазных сетях. Для организации надежной защиты однофазных сетей, а также цепей постоянного тока может быть использован двухполюсный выключатель.
В зависимости от назначения, автоматический выключатель может иметь различное значение номинального тока и тип времятоковой характеристики. В настоящее время ГОСТом установлены следующие номиналы автоматических выключателей по току:
- До 25 А. Такие выключатели применяются для защиты бытовой электропроводки. Устройства на 3А и 6А используются в основном для защиты цепей освещения. Автоматы на 6А, 10А или 16А могут применяться для отдельного подключения более мощных потребителей.
- Автоматы на 32А, 40А и 50А используются в качестве вводных устройств.
- Выключатели с номинальным током выше 63 А (100А, 160А) представляют собой трехполюсные устройства, предназначенные для установки их в трехфазных сетях.
Тип времятоковой характеристики указывается на корпусе изделия в виде буквенного обозначения и показывает, для какого вида нагрузки подходит данный тип автомата.
Тип В. Характеристику этого типа имеет автоматический выключатель света с небольшим номинальным током (3А и 6А).
Тип С. Такие автоматы являются наиболее популярными. Их установка рекомендуется при обустройстве домашней электрической проводки, в которой могут присутствовать одновременно осветительные приборы (3 – 6А), а также маломощные двигатели или трансформаторы (до 40А). В качестве примера можно привести автоматы АВВ S231 С 16А или АЕ246М на 40А.
Автоматические выключатели производства АВВ (Германия):
Однополюсный автомат АВВ S201 С3 3А
Двухполюсный автомат АВВ Sh302-С6 6А
АВВ S231 С 16А
Как и прочие изделия торговой марки АВВ, устройства автоматической защиты отличаются высокой надежностью и качеством изготовления.
Тип D. Выключатели, обладающие подобной времятоковой характеристикой, используются для подключения трехфазных электродвигателей с большими пусковыми токами, а также другой индуктивной нагрузки.
Особенности выбора и установки
При выборе автоматического выключателя следует в первую очередь обратить внимание на следующие его характеристики.
Номинальное напряжение
Зависит от напряжения электрической сети (220 или 380 В).
Номинальный ток
Чрезвычайно важный параметр, который определяется суммарной мощностью всех подключаемых через автомат устройств. Для того чтобы рассчитать необходимый номинальный ток, нужно общую мощность потребителей разделить на напряжение электрической сети. После этого следует подобрать ближайшее большее значение номинального тока из стандартного ряда, определенного ГОСТом.
Важно! Устанавливать автоматические выключатели, номинальный ток которых значительно превышает общий ток сети, не рекомендуется, поскольку такое решение в существенной степени снизит уровень электробезопасности системы.
Максимальный ток короткого замыкания
Согласно ГОСТу, этот параметр характеризует предельную коммутационную способность выключателя. Значение максимального тока наносится на корпус устройства в виде цифры, показывающей, какой максимальный ток в амперах или килоамперах способен отключить такой автомат. Необходимая отключающая способность автоматического выключателя определяется путем проведения достаточно сложных математических расчетов или измерений сопротивления петли фаза-нуль. На практике к таким действиям прибегают редко, гораздо чаще пользуются приблизительной классификацией автоматических выключателей по максимальному току КЗ:
- 4500 А. Этот вид устройств подходит для установки в частных квартирах или домах (АВВ Sh301L). В большинстве случаев максимальный ток короткого замыкания в подобных электрических сетях не превышает 1000 А.
- 6000 А. (Например, АВВ Sh300). Выключатели этого вида применяются для подключения мощных потребителей.
- 10000 А и выше. К таким устройствам относятся мощные трехфазные автоматы (АВВ серии T7). Такие устройства применяются в большинстве случаев для использования их в качестве вводных выключателей. При этом существует определенный риск возникновения короткого замыкания в непосредственной близости от вводного электрического щитка. Такая ситуация способна вызвать появления больших токов КЗ.
Селективность системы защиты
Селективность системы означает ее избирательность, то есть способность автоматически отключать только поврежденные элементы, в которых возникают ненормальные режимы работы. Для обеспечения этого качества автоматы, имеющие небольшой номинальный ток (3А или 6А) и расположенные ближе к нагрузке по схеме электроснабжения, должны иметь меньшее время срабатывания, чем у вводных выключателей (номинальный ток которых составляет 40А – 100А).
Наиболее распространенные серии отечественных и зарубежных моделей АВ
Одной из наиболее востребованных на рынке серий автоматических выключателей, представленных зарубежными производителями, является серия c60n.
Особенности автоматических выключателей c60n:
- Автоматы c60n соответствуют требованиям отечественных и международных стандартов.
- Устройства c60n предназначены для работы в однофазных и трехфазных сетях.
- Автоматы c60n имеют широкий ряд мощностей, в который входят изделия с номинальным током от 0,5 до 125А.
- В зависимости от назначения, автоматы c60n могут иметь от одного до четырех полюсов.
- В отличие от большинства аналогичных устройств, автоматы c60n имеют однозначную индикацию состояния.
- Времятоковые характеристики устройств c60n могут иметь тип В, С и D.
- Отключающая способность до 20 кА (в зависимости от типа автомата с маркировкой c60n).
- Максимальная отключающая способность автоматов c60n составляет 6 кА.
К наиболее популярным типам отечественных автоматических выключателей относятся устройства серии ае, к которым относятся устройства типа ае 2036, ае 2043, ае 2046, а также ае 2056.
Особенности выключателей серии ае:
- Автоматы ае используются в трехфазных сетях переменного тока.
- Основной функцией автоматов типа ае является защита таких потребителей, как асинхронные электродвигатели.
- Выключатели серии ае предоставляют большой выбор параметров отключения, к которым относится величина уставки по току срабатывания. Например, для автомата ае с номинальным значением тока 40А и уставкой 12, ток срабатывания будет равен 40Х12=480 А.
- Максимальная коммутационная способность автоматов ае 2046М – 4500А.
Установка выключателя
Выбор автоматического выключателя для установки в собственной квартире является важной задачей. Приобретать подобные изделия нужно в специализированных магазинах, при этом стоит обращать внимание на продукцию проверенных и хорошо зарекомендовавших себя производителей. К наиболее известным компаниям, производящим электрооборудование, относится Schneider Electric, АВВ, IEK, Legrand.
Проверка автоматических выключателей непосредственно в магазине может быть выполнена с использованием обыкновенного тестера. Для этого следует проверить сопротивление между верхней и нижней клеммами его полюсов во включенном состоянии устройства.
Для того чтобы отличить подделку от оригинального изделия надежных производителей следует внимательно осмотреть корпус автомата, обращая внимание на качество его изготовления. Маркировка автоматических выключателей наносится машиной, поэтому все обозначения отличаются высокой четкостью и точным расположением.
Установка автоматических выключателей на входе в квартиру представляет собой достаточно простую операцию, которая включает в себя всего несколько действий:
- Выбор устройства по размерам и техническим характеристикам.
- Отключение напряжения на вышестоящем распределительном щитке.
- Установка выключателя на DIN-рейку.
- Подключение входящего фазного провода (или проводов в случае установки трехфазной модели АВ) к верхним клеммам выключателя.
- Подключение фазного провода, питающего нагрузку, к нижней клемме устройства.
- Включение питания от вышестоящего автомата.
- Подключение нагрузки и проверка работоспособности установленного выключателя.
Правильный выбор автоматического выключателя позволяет надежно защитить электроустановки от возникающих в них аварийных режимов, а также добиться необходимого уровня электробезопасности при эксплуатации и обслуживании домашней электрической проводки.
Автоматические выключатели: принцип действия и номинальные характеристики | Устройства
В этой статье мы обсудим следующее: — 1. Значение автоматических выключателей 2. Принцип работы автоматических выключателей 3. Явление дуги 4. Гашение дуги 5. Переключение сопротивления 6. Номинальные характеристики.
Значение автоматических выключателей:Автоматические выключатели — это механические устройства, предназначенные для замыкания или размыкания контактных элементов, тем самым замыкая или размыкая электрическую цепь в нормальных или ненормальных условиях.
Автоматические выключатели, которые обычно используются для защиты электрических цепей, оснащены отключающей катушкой, подключенной к реле или другим средствам, предназначенным для автоматического размыкания выключателя в ненормальных условиях, таких как перегрузка по току.
Автоматические выключатели выполняют следующие функции:
(i) Он непрерывно пропускает ток полной нагрузки без перегрева или повреждения,
(ii) Открывает и замыкает цепь на холостом ходу,
(iii) Включает и отключает нормальный рабочий ток и
(iv) Он замыкает и размыкает токи короткого замыкания величиной, на которую рассчитано.
Автоматический выключатель удовлетворительно выполняет первые три режима работы, но при выполнении четвертого режима, т.е. когда он должен включать или отключать токи короткого замыкания, он подвергается механическим и термическим нагрузкам. Автоматические выключатели рассчитаны на максимальное напряжение, количество полюсов, частоту, максимальную длительную пропускную способность по току, максимальную отключающую способность и максимальную мгновенную пропускную способность и пропускную способность по току 4 с.
Отключающая или отключающая способность автоматического выключателя — это максимальное значение тока, которое может быть отключено им без каких-либо повреждений.Автоматические выключатели также имеют номинал в МВА, которая является произведением тока отключения, номинального напряжения и 10 –6 .
Принцип действия автоматических выключателей :Автоматический выключатель — это устройство переключения и прерывания тока. Он состоит, по сути, из неподвижных и подвижных контактов, которые соприкасаются друг с другом и пропускают ток при нормальных условиях, то есть при включенном выключателе. Когда автоматический выключатель замкнут, токоведущие контакты, называемые электродами, сцепляются друг с другом под давлением пружины.
В нормальном рабочем состоянии автоматический выключатель может быть отключен или включен оператором станции с целью переключения и технического обслуживания. Чтобы размыкать автоматический выключатель, требуется лишь небольшое давление на спусковой крючок. Каждый раз, когда в какой-либо части энергосистемы возникает неисправность, на катушки отключения выключателя подается питание, и подвижные контакты разъединяются каким-либо механизмом, размыкая цепь.
Разделение токоведущих контактов приводит к возникновению дуги.Таким образом, ток может продолжаться до тех пор, пока разряд не прекратится. Возникновение дуги не только задерживает процесс прерывания тока, но также выделяет огромное количество тепла, которое может вызвать повреждение системы или самого выключателя. Следовательно, основная проблема автоматического выключателя — погасить дугу в кратчайшие сроки, чтобы выделяемое им тепло не достигало опасного значения.
Базовая конструкция выключателя требует разделения контактов в изолирующей жидкости, которая выполняет две функции:
1.Гасит дугу, возникающую между контактами, при размыкании выключателя.
2. Обеспечивает изоляцию между контактами и от каждого контакта к земле.
Обычно для этой цели используются следующие изоляционные жидкости:
и. Воздух атмосферного давления.
ii. Сжатый воздух.
iii. Нефть производит водород для гашения дуги.
iv. Сверхвысокий вакуум.
v. Гексафторид серы (SF 6 ).
Жидкости, используемые в автоматических выключателях, должны обладать такими свойствами, как высокая диэлектрическая прочность, негорючесть, высокая термическая стабильность, способность гасить дугу, химическая стабильность и коммерческая доступность при умеренной стоимости.
Из простых газов воздух является самым дешевым и наиболее широко используемым для размыкания цепи. Водород обладает лучшими характеристиками гашения дуги, но имеет более низкую диэлектрическую прочность по сравнению с воздухом. Также, если водород загрязнен воздухом, он образует взрывоопасную смесь.Азот имеет те же свойства, что и воздух. CO 2 имеет почти такую же диэлектрическую прочность, что и воздух, но является лучшим средством для гашения дуги при умеренных токах. Кислород — хорошее средство пожаротушения, но он химически активен. SF 6 обладает выдающимися характеристиками гашения дуги и хорошей диэлектрической прочностью. Из всех этих газов SF 6 и воздух используются в промышленных газовых выключателях.
Явления дуги автоматических выключателей :Дуга представляет собой столб ионизированного газа, молекулы которого потеряли один или несколько электронов.Отрицательно заряженные электроны с высокой скоростью притягиваются к положительному контакту (т. Е. Аноду), и по пути они отделяют больше электронов от удара. Положительные ионы притягиваются к отрицательному контакту (т. Е. К катоду), но, поскольку они составляют почти весь вес атома, они движутся к нему относительно медленно. Таким образом, ток возникает из-за движения электронов.
Возбуждение дуги :
Для зажигания дуги необходимо, чтобы электроны выходили из катода, как только контакты начинают разъединяться при возникновении неисправности.
Считается, что инициирующие электроны производятся следующими двумя процессами:
(i) Из-за градиента высокого напряжения на катоде, приводящего к полевой эмиссии:
При удалении подвижного контакта площадь контакта и давление между разделяющими контактами уменьшаются, а из-за уменьшения площади контакта сопротивление увеличивается (но все равно намного меньше ома). Хотя контактное сопротивление довольно мало, но из-за большой величины тока короткого замыкания между разделяющими контактами возникает достаточно высокое падение потенциала, порядка 10 6 В / см, чтобы вытеснить электроны с поверхности катода.
(ii) Путем повышения температуры, приводящего к термоэлектронной эмиссии:
По мере того, как контакты разъединяются, уменьшение площади контакта вызывает увеличение плотности тока до очень высоких значений, порядка 10 6 А / см 2 . Эти очень высокие плотности тока повышают температуру поверхности контакта (катода), что приводит к тепловому излучению.
В автоматических выключателях используются контакты, как правило, из меди, термоэлектронная эмиссия из такого металла довольно мала, поэтому за возникновение дуги в основном ответственна автоэлектронная эмиссия.
Техническое обслуживание Arc :
Электроны, испускаемые таким образом из катода, совершают множество столкновений с атомами и молекулами газов и паров, существующих между двумя контактами, во время их движения к аноду. Такие столкновения вызывают ионизацию атомов и молекул, вытесняя больше электронов.
Ионизации способствует:
(i) Высокая температура среды вокруг контактов, вызванная высокими плотностями тока, при высокой температуре кинетическая энергия, полученная движущимися электронами, увеличивается.
(ii) Напряженность поля или градиент напряжения, которые увеличивают кинетическую энергию движущихся электронов и увеличивают шансы отрыва электронов от нейтральных молекул.
(iii) Увеличение длины свободного пробега — расстояния, на которое электрон перемещается свободно. По мере того, как контакты расходятся, средний пробег увеличивается, а количество нейтральных молекул увеличивается, а также увеличение среднего пробега снижает плотность газа, что дополнительно увеличивает длину свободного пробега электронов.
Все вышеперечисленные три процесса (термоэмиссия, ионизация и автоэмиссия) могут запускаться либо один за другим, либо почти одновременно, что позволяет инициировать и поддерживать дугу, и, наконец, если ток дуги высокий, дуга может достигать высокой температуры. достаточно, чтобы термическая ионизация стала основным источником электропроводности.
Напряжение дуги :
При разъединении контактов автоматического выключателя образуется дуга.Напряжение, которое появляется на контактах автоматического выключателя, называется напряжением дуги.
Для умеренных значений тока и напряжения характеристику дуги можно выразить уравнением Айртона —
e a = A + B / i a … (6.1)
Таким образом, с увеличением тока дуги напряжение падает как гипербола. Константы A и B линейно изменяются с длиной дуги l
А = α + ϒl
и B = β + δl… (6.2)
Средние значения α, ϒ, β и δ для воздушных дуг между медными электродами следующие —
α = 30 В; ϒ = 10 В / см; β = 10 ВА; δ = 30 ВА / см
Сверху Ур.Из (6.1) очевидно, что вольт-амперная характеристика напряжения дуги отрицательна, т. Е. Напряжение дуги высокое, когда ток дуги низкий, и наоборот. Это, конечно, хорошо известное свойство дуг.
На рисунке 6.1 показаны временные характеристики переменного тока и напряжения. Из рис. 6.1 видно, что напряжение на дуге практически постоянно в то время, когда ток близок к своим пиковым значениям. При нулевом токе напряжение дуги быстро возрастает до пикового значения, и это пиковое значение имеет тенденцию поддерживать ток в форме дуги.
Напряжение на дуге синфазно с током дуги, поскольку ток дуги преимущественно резистивный. Величина напряжения дуги увеличивается в каждом последующем токовом контуре. Это связано с тем, что предполагается, что контакты выключателя разъединяются, увеличивая длину дуги и, следовательно, напряжение дуги.
Гашение дуги в автоматических выключателях :При разъединении токоведущих контактов автоматического выключателя образуется дуга, которая сохраняется в течение короткого периода после разъединения контактов.Дуга обеспечивает постепенный переход контактов из токоведущего состояния в изолирующее по напряжению, но это опасно из-за генерируемой в ней энергии в виде тепла, которое может привести к взрывной силе.
Автоматический выключатель должен обеспечивать гашение дуги без повреждения оборудования или опасности для персонала. Дуга играет жизненно важную роль в работе автоматического выключателя. Прерывание дуги постоянного тока относительно сложнее, чем дуги переменного тока.В дугах переменного тока, когда ток становится равным нулю во время регулярной волны, дуга исчезает и предотвращается повторное зажигание.
Прежде чем обсуждать методы гашения дуги, необходимо изучить факторы, ответственные за поддержание дуги между контактами.
Это:
(i) Разница потенциалов между контактами и
(ii) Ионизированные частицы между контактами.
Падение потенциала между разъединяющими контактами достаточно для поддержания дуги и довольно мало.Один из способов погасить дугу — развести контакты на таком расстоянии, чтобы падение потенциала стало недостаточным для поддержания дуги. Однако этот метод неприменим в высоковольтных системах, где для этой цели потребуется разделение на несколько счетчиков.
Проводимость дуги пропорциональна количеству электронов на кубический сантиметр, произведенному ионизацией, квадрату диаметра дуги и обратной величине длины. Мы не можем добиться многого, увеличивая длину дуги до разумного значения.Что можно сделать, так это уменьшить плотность свободных электронов, то есть уменьшить ионизацию и уменьшить диаметр дуги. Таким образом, гашению дуги можно способствовать деионизацией дуги. Это может быть достигнуто путем охлаждения дуги или удалением ионизированных частиц из пространства между контактами выключателя.
Коммутация сопротивления в автоматических выключателях :Преднамеренное включение сопротивления параллельно контактному пространству (или дуге) называется переключением сопротивления.Коммутация по сопротивлению используется в автоматических выключателях, имеющих высокое сопротивление нулевого поста контактного пространства (т. Е. В автоматических выключателях с воздушным ударом).
Сильные колебания напряжения возникают из-за:
(i) Отключение малых индуктивных токов (т. Е. Отключение тока) и
(ii) Прерывание емкостных токов.
Это может поставить под угрозу работу системы. Этого можно избежать, применив переключение сопротивления (подключив резистор к контактам автоматического выключателя).
При возникновении неисправности контакты автоматического выключателя размыкаются, и между ними возникает дуга. Когда дуга шунтируется сопротивлением R, часть тока дуги отводится через это сопротивление. Это приводит к уменьшению тока дуги и увеличению скорости деионизации дугового пути. Таким образом, сопротивление дуги увеличивается, что приводит к дальнейшему увеличению тока через шунтирующее сопротивление R. Этот процесс нарастания продолжается до тех пор, пока ток не станет настолько малым, что не сможет поддерживать дугу.Теперь дуга гаснет, и ток в цепи прерывается.
В качестве альтернативы сопротивление может включаться автоматически путем передачи дуги от главных контактов к контакту датчика, так как в случае с осевым автоматическим выключателем время, необходимое для этого действия, очень мало (обычно менее половины -цикл текущей волны). Если путь дуги заменен металлическим путем, ток, протекающий через сопротивление, ограничивается, а затем легко прерывается.
Типовые схемы подключения резисторов показаны на рис. 6.18. На рис. 6.18 (а) предусмотрен второй разрыв для отключения тока резистора. На рис. 6.18 (b) зазоры расположены так, что подвижный контакт окончательно разрушает резистивные элементы. На рис. 6.18 (c) дуга сначала возникает на неподвижных и подвижных контактах F и M, затем передается на неподвижные и контактные контакты F и P и затем разрывается там.
Шунтирующий резистор также помогает ограничить колебательный рост переходных процессов повторного включения напряжения.Математически можно доказать, что собственная частота колебаний контура, показанного на рис. 6.17 (а), равна —
.Шунтирующий резистор R предотвращает колебательный рост напряжения повторного зажигания и вызывает его экспоненциальный рост вплоть до восстанавливающегося напряжения. Это наиболее эффективно, когда значение R выбрано так, чтобы схема была критически демпфированной. Значение R, необходимое для критического демпфирования, составляет 0,5. √L / C. Рис. 6.17 (b) показывает колебательный и экспоненциальный рост при критическом затухании контура.
Подводя итог, можно сказать, что резисторы на контактах выключателя могут использоваться для выполнения одной или нескольких из следующих функций:
1. Это снижает RRRV и, таким образом, снижает нагрузку на автоматический выключатель.
2. Обеспечивает гашение высокочастотных переходных процессов повторного включения при отключении индуктивных или емкостных нагрузок.
3. В автоматическом выключателе с несколькими прерывателями он помогает более равномерно распределять переходное восстанавливающееся напряжение по всем контактным промежуткам.
Используемые резисторы могут быть нелинейными или проволочными. Нелинейные резисторы подходят как по пространству, так и по соображениям надежности для малых шунтирующих токов, где проволочные резисторы имеют тенденцию быть менее удовлетворительными по механическим соображениям. В случае сильных токов могут возникнуть трудности с размещением относительно большого объема необходимого материала резистора.
Нелинейные резисторы не подходят для модификации RRRV и пика напряжения, как линейные резисторы, но они особенно подходят для приложений выравнивания напряжения и подавления перенапряжений, в которых относительно небольшие токи порядка 1-10 А при нормальном пиковом напряжении. адекватны.
В масляных автоматических выключателях с прямым размыканием (резервуарного типа) сопротивление контактного пространства после нуля низкое. Следовательно, переключение сопротивления не обязательно. Однако характеристики при малых токах можно улучшить, применив переключение сопротивления, и это иногда применяется; при прерывании небольшого тока значение реактивного сопротивления в цепи будет иметь тенденцию быть настолько большим, что индуктивность L в выражении для критического сопротивления будет больше, что приведет к появлению резисторов порядка тысяч Ом.
Пост-нулевое сопротивление воздушного выключателя высокое. Это может привести к серьезным переходным процессам напряжения из-за прерывания тока. Следовательно, используется переключение сопротивления. Вспомогательные контакты здесь заменены изолирующими контактами, которые являются частью воздушных выключателей.
Номинальные характеристики автоматического выключателя:Номинальные характеристики автоматического выключателя указываются в зависимости от выполняемых им функций. Полные технические характеристики, стандартные характеристики и различные испытания переключателей и автоматических выключателей можно найти в IS 375/1951.
Помимо нормальной работы автоматических выключателей, автоматический выключатель должен выполнять следующие три основных функции в условиях короткого замыкания:
1. Автоматический выключатель должен быть способен отключать цепь и изолировать неисправную секцию в случае неисправности. Это называется отключающей способностью автоматического выключателя.
2. Поскольку на практике автоматический выключатель включается 2-3 раза, чтобы обеспечить постоянство неисправности, т.е., он должен быть способен замыкать цепь в максимальном асимметричном пике в волне тока. Это относится к включающей способности автоматического выключателя.
3. Когда автоматический выключатель работает вместе с другими автоматическими выключателями и в случае неисправности в какой-либо одной секции, выключатели в звуковых секциях не должны срабатывать, т. Е. Цепь должна быть способна безопасно переносить токи повреждения в течение короткого времени. в то время как другой автоматический выключатель (включенный последовательно) устраняет неисправность. Это относится к кратковременной мощности автоматического выключателя.
В дополнение к вышеперечисленным номинальным характеристикам автоматический выключатель должен быть указан в терминах (i) количества полюсов (ii) номинального напряжения (iii) номинального тока (iv) номинальной частоты и (v) рабочего режима. Число полюсов на фазу выключателя зависит от рабочего напряжения.
Номинальное напряжение:
В нормальных условиях эксплуатации напряжение в любой точке энергосистемы непостоянно. Благодаря этому производитель гарантирует безупречную работу автоматического выключателя при номинальном максимальном напряжении, которое, как правило, выше номинального номинального напряжения.
Номинальное максимальное напряжение автоматического выключателя — это наивысшее действующее значение напряжения, превышающее номинальное напряжение системы, на которое автоматический выключатель рассчитан, и является верхним пределом срабатывания. Прежняя практика определения номинального напряжения автоматического выключателя в качестве номинального напряжения системы больше не применяется. Номинальное напряжение выражается в кВ действующее значение и относится к межфазному напряжению для трехфазной цепи.
и. Номинальный ток:
Номинальный нормальный ток автоматического выключателя — это действующее значение тока, который автоматический выключатель должен выдерживать при номинальной частоте и номинальном напряжении непрерывно при определенных условиях.В определенных условиях важным является повышение температуры различных компонентов автоматического выключателя при нормальной нагрузке. Важным условием нормальной работы масляного выключателя является то, что температура масла не должна превышать 40 ° C, а температура контактов не должна превышать 35 ° C.
ii. Номинальная частота:
Номинальная частота автоматического выключателя — это частота, на которой он рассчитан на работу. Стандартная частота 50 Гц. Особые соображения требуют применения на других частотах.
iii. Эксплуатационная нагрузка:
Рабочий режим автоматического выключателя состоит из заданного количества единичных операций с заданными интервалами.
Операционная последовательность обозначает последовательность операций включения и выключения, которые автоматический выключатель может выполнять при определенных условиях.
Отключающая способность:
Этот термин выражает наивысшее действующее значение тока короткого замыкания, которое автоматический выключатель способен отключить при определенных условиях переходного восстанавливающегося напряжения и напряжения промышленной частоты.Выражается в кА, действующее значение при разрыве контактов.
Из волны тока короткого замыкания, показанной на рис. 6.19, видно, что действующее значение тока изменяется со временем из-за наличия постоянной составляющей тока, которая со временем спадает.
Известно, что в конкретной фазе ток максимален в момент повреждения, после чего ток спадает. Кроме того, из-за времени реле выключатель начинает размыкать дугогасительные контакты только через некоторое время после возникновения короткого замыкания.Следовательно, фактический ток, прерываемый автоматическим выключателем, меньше начального значения тока короткого замыкания I 1 .
Пусть в момент разъединения контактов.
Переменная составляющая тока короткого замыкания, I перем. Ток = x
Постоянная составляющая тока короткого замыкания, I dc = y
Теперь симметричный ток отключения —
= действующее значение переменной составляющей тока короткого замыкания в момент размыкания контактов
= x / √2… (6.19)
Несимметричный ток отключения —
= среднеквадратичное значение комбинированных сумм компонентов переменного и постоянного тока
Теперь согласно этим двум значениям отключающих токов есть два соответствующих значения отключающих способностей. Обычно отключающая способность автоматического выключателя в МВА выражается как √3 x номинальное напряжение в кВ x номинальный ток отключения в кА.
Такая практика определения отключающей способности в МВА удобна при определении уровня неисправности.Однако согласно пересмотренным стандартам отключающая способность выражается в кА для определенных условий TRV, и этот метод учитывает как ток отключения, так и TRV.
Теперь две отключающие способности можно определить следующим образом:
(i) Симметричная отключающая способность автоматического выключателя — это значение симметричного отключающего тока, которое автоматический выключатель способен отключать при установленном восстанавливающемся напряжении и заявленном эталонном напряжении повторного включения при заданных условиях.
(ii) Асимметричная отключающая способность автоматического выключателя — это значение асимметричного отключающего тока, которое автоматический выключатель способен отключить при установленном восстанавливающемся напряжении и заявленном эталонном напряжении повторного включения при заданных условиях.
Производительность:
Всегда существует вероятность включения автоматического выключателя при коротком замыкании. Включающая способность автоматического выключателя зависит от его способности противостоять воздействию электромагнитных сил, которые пропорциональны квадрату пикового значения включающего тока.Ток включения автоматического выключателя при замыкании на короткое замыкание — это пиковое значение максимальной волны тока (включая составляющую постоянного тока) в первом цикле тока после замыкания цепи автоматическим выключателем.
Для определения тока включения выключателя необходимо умножить симметричный ток отключения на √2, чтобы преобразовать действующее значение в пиковое значение, а затем на 1,8, чтобы учесть «эффект удвоения» максимальной асимметрии.
Таким образом, номинальный ток включения = 1.8 x √2 номинальный ток отключения при коротком замыкании
= 2,55 номинальный ток отключения при коротком замыкании
или Включающая способность = 2,55 x симметричная отключающая способность… (6.21)
Кратковременный ток:
иногда требуется автоматический выключатель для передачи тока короткого замыкания на короткие промежутки времени без отключения. Это происходит в случае кратковременных сбоев, таких как сбой на линиях электропередачи, и сбой автоматически устраняется и сохраняется только в течение 1 или 2 секунд.По этой причине автоматические выключатели рассчитаны на кратковременное замыкание и срабатывают только тогда, когда неисправность сохраняется в течение более длительного времени, чем указанный предел времени.
Кратковременный ток автоматического выключателя — это действующее значение тока, которое автоматический выключатель может выдерживать в полностью замкнутом положении без повреждений в течение заданного интервала времени при заданных условиях. Обычно он выражается в кА за период в 1 или 4 секунды, известный как рейтинг в одну секунду и рейтинг в четыре секунды соответственно.Эти характеристики основаны на тепловых ограничениях.
Низковольтные выключателине имеют такой кратковременной защиты, потому что они обычно оборудованы последовательными расцепителями перегрузки прямого действия.
Что такое масляный автоматический выключатель? — Принцип работы, конструкция и обслуживание
Масляный выключатель — это выключатель такого типа, в котором масло используется в качестве диэлектрика или изолирующей среды для гашения дуги. В масляном выключателе контакты выключателя разделены изолирующим маслом.Когда в системе возникает неисправность, контакты выключателя размыкаются под изоляционным маслом, и между ними возникает дуга, и тепло дуги испаряется в окружающем масле. Масляный выключатель делится на две категории
.Конструкция масляного выключателя
Масляный выключательочень прост в конструкции. Он состоит из токоведущих контактов, заключенных в прочный, устойчивый к атмосферным воздействиям металлический резервуар с заземлением, и резервуар заполнен трансформаторным маслом.Масло одновременно действует как средство гашения дуги и как изолятор между токоведущей частью и землей.
В верхней части масляного резервуара воздух заполняется воздухом, который действует как подушка для контроля вытесняемого масла при образовании газа вокруг дуги, а также для поглощения механического удара, возникающего при движении масла вверх. Бак прерывателя надежно закреплен болтами, чтобы выдерживать вибрацию, возникающую при прерывании очень высокого тока. Масляный выключатель состоит из выхода газа, который установлен в крышке бака для отвода газов.
Принцип работы масляного выключателя
В нормальных условиях эксплуатации контакт масляного выключателя замкнут и пропускает ток. Когда в системе происходит короткое замыкание, контакты выключателя раздвигаются, и между контактами зажигается дуга.
Из-за этой дуги выделяется большое количество тепла и достигается очень высокая температура, при которой окружающее масло превращается в газ. Освободившийся таким образом газ окружает дугу, и его взрывной рост вокруг нее сильно вытесняет масло.Дуга гаснет, когда расстояние между неподвижным и подвижным контактами достигает определенного критического значения, зависящего от тока дуги и восстанавливающегося напряжения.
Масляный выключатель очень надежен в эксплуатации и стоит очень дешево. Наиболее важной особенностью масляного выключателя является то, что не используются специальные устройства для управления дугой, вызванной подвижным контактом. Масло как средство гашения дуги имеет определенные преимущества и недостатки
Преимущества масла для гашения дуги
- Масло имеет высокую диэлектрическую прочность и обеспечивает изоляцию между контактами после гашения дуги.
- Масло, используемое в автоматическом выключателе, обеспечивает небольшой зазор между проводниками и заземляющими элементами.
- В резервуаре образуется газообразный водород, который имеет высокую скорость диффузии и хорошие охлаждающие свойства.
Недостатки масла для гашения дуги
- Масло, используемое в масляном выключателе, легко воспламеняется и, следовательно, может вызвать пожар.
- Существует опасность образования взрывоопасной смеси с воздухом.
- Из-за разложения масла в дуге образуются частицы углерода, которые загрязняют масло, и, следовательно, диэлектрическая прочность масла снижается.
Техническое обслуживание масляного выключателя
После того, как автоматический выключатель отключился током короткого замыкания, иногда их контакты могут сгореть из-за дуги. Кроме того, диэлектрическое масло обугливается в области контактов, тем самым теряя свою электрическую прочность. Это приводит к снижению отключающей способности выключателя. Поэтому обслуживание масляного выключателя необходимо для проверки и замены масла и контактов.
Какие рейтинги у автоматического выключателя? — Типы номиналов автоматического выключателя
Номинальные характеристики автоматического выключателя указаны в зависимости от выполняемых им функций.Для получения полной спецификации стандартные характеристики и различные испытания переключателей и автоматических выключателей можно проконсультироваться. Помимо нормальной работы автоматических выключателей, автоматический выключатель должен выполнять следующие три основных функции в условиях короткого замыкания.
- Способен вывести из строя неисправный участок системы. Это называется отключающей способностью автоматического выключателя.
- Автоматический выключатель должен обеспечивать замыкание цепи при наибольшем несимметричном токе в волне тока.Это относится к включению мощности автоматического выключателя.
- Он должен быть способен безопасно переносить неисправность в течение короткого времени, пока другой выключатель устраняет неисправность. Это относится к кратковременной способности автоматического выключателя.
В дополнение к вышеуказанному номиналу автоматические выключатели должны быть указаны в единицах
.- Количество полюсов
- Номинальное напряжение
- Номинальный ток
- Частота номинальная
- Рабочее напряжение
Эти термины подробно описаны ниже.
Номинальное напряжение — Номинальное максимальное напряжение автоматического выключателя — это максимальное действующее значение напряжения, превышающее номинальное напряжение, на которое рассчитан автоматический выключатель, и верхние пределы срабатывания. Номинальное напряжение выражается в KVrms и используется межфазное напряжение для трехфазной цепи.
Номинальный ток — Номинальный нормальный ток автоматического выключателя — это среднеквадратичное значение тока, с которым автоматический выключатель должен постоянно выдерживать номинальную частоту и номинальное напряжение при определенных условиях.
Номинальная частота — Номинальная частота автоматического выключателя — это частота, на которой он рассчитан на работу. Стандартная частота 50 Гц
Рабочий режим — Рабочий режим автоматического выключателя состоит из предписанного количества единичных операций с установленными интервалами. Последовательность операций относится к размыканию и замыканию контактов выключателя.
Размыкающий контакт — Термины, выражающие наибольшее значение тока короткого замыкания, которое выключатели способны отключать при определенных условиях переходного восстанавливающегося напряжения и напряжения промышленной частоты.Выражается в KA RMS при разъединении контактов. Отключающие способности делятся на два типа.
- Симметричная отключающая способность автоматического выключателя
- Несимметричная отключающая способность автоматического выключателя.
Включающая способность — Всегда существует вероятность включения автоматического выключателя в условиях короткого замыкания. Включающая способность автоматического выключателя — это его способность противостоять воздействию электромагнитных сил, которые прямо пропорциональны квадрату пикового значения тока включения автоматического выключателя.
Включающий ток автоматического выключателя при замыкании на короткое замыкание — это пиковое значение максимальной волны тока (включая составляющую постоянного тока) в первом цикле тока после замыкания цепи автоматическим выключателем.
Ток короткого замыкания — Ток короткого замыкания выключателя — это среднеквадратичное значение тока, которое выключатель может выдерживать в полностью замкнутом состоянии без повреждений в течение указанного интервала времени при заданных условиях.Обычно это выражается в терминах КА за 1 или 4 секунды. Эти характеристики основаны на тепловом ограничении.
Выключатель низкого напряженияне имеет такого тока короткого замыкания, потому что он обычно оборудован последовательными расцепителями перегрузки прямого действия.
Что такое вакуумный автоматический выключатель? Конструкция, работа, преимущества, недостатки и применение вакуумного силового выключателя
Выключатель, в котором в качестве средства гашения дуги используется вакуум, называется вакуумным выключателем.В этом автоматическом выключателе неподвижный и подвижный контакт заключен в герметичный вакуумный прерыватель. Дуга гаснет, поскольку контакты разделены в высоком вакууме. Он в основном используется для среднего напряжения от 11 кВ до 33 кВ.
Вакуумный выключательимеет высокую изоляционную среду для гашения дуги по сравнению с другим автоматическим выключателем. Давление внутри вакуумного прерывателя составляет приблизительно 10 -4 торрентов, и при этом давлении в прерывателе присутствует очень мало молекул.Вакуумный выключатель в основном имеет два феноменальных свойства.
- Высокая изоляционная прочность: по сравнению с различными другими изоляционными материалами, используемыми в выключателях, вакуум является лучшей диэлектрической средой. Он лучше всех других сред, кроме воздуха и SF 6 , которые используются при высоком давлении.
- Когда дуга открывается из-за раздвигания контактов в вакууме, прерывание происходит при первом нулевом токе. При прерывании дуги их электрическая прочность увеличивается в тысячи раз по сравнению с другими выключателями.
Два вышеуказанных свойства делают гидромолоты более эффективными, менее громоздкими и более дешевыми. Их срок службы также намного больше, чем у любого другого автоматического выключателя, и почти не требуется техническое обслуживание.
Конструкция вакуумного силового выключателя
По конструкции он очень прост по сравнению с любым другим автоматическим выключателем. Их конструкция в основном разделена на три части: неподвижные контакты, подвижный контакт и дугогасительный экран, который размещается внутри камеры прерывания дуги.
Наружная оболочка вакуумного выключателя сделана из стекла, потому что стеклянная оболочка помогает при осмотре выключателя снаружи после срабатывания. Если стекло становится молочным по сравнению с исходным серебристым зеркалом, это означает, что прерыватель теряет вакуум.
Неподвижный и подвижный контакты выключателя размещены внутри дугового экрана. Давление в вакуумном прерывателе во время герметизации поддерживается на уровне примерно 10 -6 торр.Подвижные контакты выключателя перемещаются на расстояние от 5 до 10 мм в зависимости от рабочего напряжения.
Металлический сильфон из нержавеющей стали используется для перемещения подвижных контактов. Конструкция металлического сильфона очень важна, поскольку срок службы вакуумного выключателя зависит от способности компонента удовлетворительно выполнять повторяющиеся операции.
Рабочий вакуумный автоматический выключатель
Когда в системе происходит короткое замыкание, контакты выключателя раздвигаются, и, следовательно, между ними возникает дуга.Когда токоведущие контакты разводятся, температура их соединяющих частей очень высока, из-за чего происходит ионизация. Из-за ионизации контактное пространство заполняется паром положительных ионов, который выделяется из материала контакта.
Плотность пара зависит от тока дуги. Из-за спадающего режима волны тока скорость выделения пара падает, и после обнуления тока среда восстанавливает свою диэлектрическую прочность, если плотность пара вокруг контактов снижается.Следовательно, дуга больше не зажигается, потому что пары металла быстро удаляются из зоны контакта.
Прерывание тока в вакуумном автоматическом выключателе
Прерывание тока в вакуумном выключателе зависит от давления пара и свойств электронной эмиссии материала контакта. На уровень измельчения также влияет теплопроводность — чем ниже теплопроводность, тем ниже уровень измельчения.
Можно уменьшить уровень тока, при котором происходит резка, путем выбора контактного материала, который выделяет достаточно пара металла, чтобы позволить току достичь очень низкого или нулевого значения, но это делается редко, так как это влияет на электрическую прочность неблагоприятно.
Утилизация вакуумной дуги вакуумного силового выключателя
Высокий вакуум обладает чрезвычайно высокой диэлектрической прочностью. При нулевом токе дуга гаснет очень быстро, и очень быстро устанавливается диэлектрическая прочность. Это возвращение диэлектрической прочности происходит из-за того, что испаренный металл, который локализуется между контактами, быстро диффундирует из-за отсутствия молекул газа. После прерывания дуги сила восстановления в течение первых нескольких микросекунд составляет 1 кВ / мкс секунду для тока дуги 100 А.
Благодаря вышеупомянутым характеристикам вакуумного выключателя, он способен без труда справляться с тяжелыми переходными процессами восстановления, связанными с короткими замыканиями.
Свойство контактного материала
Материал контактов вакуумного силового выключателя должен иметь следующие свойства.
- Материал должен иметь высокую электропроводность, чтобы пропускать нормальные токи нагрузки без перегрева.
- Материал контакта должен иметь низкое сопротивление и высокую плотность.
- Материал должен обладать высокой теплопроводностью, чтобы быстро рассеивать большое количество тепла, выделяемого во время образования дуги.
- Материал должен иметь высокую устойчивость к дуге и низкий уровень прерывания тока.
Преимущества вакуумного выключателя
- Вакуумный выключатель не требует дополнительной заливки маслом или газом. Они не нуждаются в периодической дозаправке.
- Быстрое восстановление высокой диэлектрической прочности при прерываниях тока, при которых возникает только половина цикла или меньше дуги после надлежащего разъединения контактов.
- Выключатель компактный и автономный. Его можно установить в любой требуемой ориентации.
- По указанным выше причинам, наряду с предлагаемым экономическим преимуществом, вакуумный выключатель пользуется большим спросом.
Недостаток вакуумного автоматического выключателя
- Требования высоких технологий к производству вакуумных камер.
- Требуются дополнительные ограничители перенапряжения для прерывания малых токов намагничивания в определенном диапазоне.
- Потеря вакуума из-за повреждения при транспортировке или отказа делает весь прерыватель бесполезным, и его нельзя отремонтировать на месте.
Применение вакуумного силового выключателя
- Благодаря короткому зазору и отличному восстановлению вакуумного выключателя они очень полезны в качестве высокоскоростных переключающих переключателей во многих промышленных приложениях.
- При высоком напряжении и низком прерываемом токе эти выключатели имеют определенное превосходство над другими выключателями.
- При низкой отключающей способности при коротких замыканиях стоимость ниже по сравнению с другими отключающими устройствами.
- Из-за минимальных требований к техническому обслуживанию эти выключатели очень подходят для систем, требующих напряжения от 11 до 33 кВ.
Назначение и принцип действия выключателя
Автоматический выключатель — это коммутационное устройство, которое может замыкать, передавать и отключать ток в нормальных условиях контура, а также может замыкать, переносить и отключать ток в ненормальных условиях контура (включая условия короткого замыкания) в течение определенного времени.Автоматические выключатели могут использоваться для распределения электроэнергии, нечастого запуска асинхронных двигателей и защиты линий электропередач и двигателей. Они могут автоматически отключать цепь при серьезной перегрузке, коротком замыкании или пониженном напряжении. Его функция эквивалентна комбинации предохранителя с реле перегрева и недогрева. Более того, как правило, нет необходимости менять детали после отключения тока короткого замыкания. В настоящее время он получил широкое распространение.
Автоматический выключатель обычно состоит из контактной системы, системы гашения дуги, рабочего механизма, расцепителя и корпуса.Автоматические выключатели делятся на автоматические выключатели, автоматические выключатели в литом корпусе и автоматические выключатели рамного типа в зависимости от их конструкции.
Роль автоматических выключателей
Отключите и включите цепь нагрузки, а также отключите неисправную цепь, чтобы предотвратить распространение аварии и обеспечить безопасную работу. Высоковольтный выключатель должен разорвать дугу 1500 В, ток 1500-2000 А, эти дуги можно растянуть до 2 м, но они продолжают гореть и не гаснуть.Поэтому гашение дуги — это проблема, которую необходимо решать с помощью высоковольтных выключателей.
Низковольтные выключатели также называют автоматическими воздушными выключателями, которые могут использоваться для подключения и отключения цепей нагрузки, а также могут использоваться для управления двигателями, которые запускаются нечасто. Его функция эквивалентна сумме части или всех электрических устройств, таких как рубильник, реле максимального тока, реле потери напряжения, тепловое реле и устройство защиты от утечек. Это важный защитный электрический прибор в низковольтных распределительных сетях.
Низковольтные автоматические выключатели имеют множество функций защиты (защита от перегрузки, короткого замыкания, пониженного напряжения и т. Д.), Регулируемое значение срабатывания, высокую отключающую способность, удобство в эксплуатации и безопасность, поэтому в настоящее время они широко используются. Устройство и принцип работы Низковольтный автоматический выключатель состоит из исполнительного механизма, контактов, устройств защиты (различных расцепителей), системы гашения дуги и т. Д.
Принцип работы выключателя
Когда происходит короткое замыкание, магнитное поле, создаваемое сильным током (обычно в 10–12 раз), преодолевает пружину силы реакции, расцепитель тянет рабочий механизм, и переключатель мгновенно срабатывает.
При перегрузке ток становится больше, увеличивается тепловыделение, и биметалл до определенной степени деформируется, заставляя механизм двигаться (чем больше ток, тем короче время действия).
Главные контакты выключателей низкого напряжения управляются вручную или электрически замыкаются. После того, как главный контакт замкнут, механизм свободного отключения блокирует главный контакт в замкнутом положении. Катушка расцепителя максимального тока и термоэлемент теплового расцепителя включены последовательно с главной цепью, а катушка расцепителя минимального напряжения подключена параллельно источнику питания.Когда цепь закорочена или сильно перегружена, якорь расцепителя максимального тока втягивается, вызывая срабатывание свободного отключающего механизма, и главный контакт разъединяет главную цепь. При перегрузке цепи нагревательный элемент теплового расцепителя изгибает биметалл и толкает механизм свободного срабатывания. Когда в цепи пониженное напряжение, якорь расцепителя минимального напряжения отпускается. Это также приводит в действие механизм свободного отключения. Независимый расцепитель используется для дистанционного управления.Во время нормальной работы его катушка обесточена. Когда требуется дистанционное управление, нажмите кнопку пуска, чтобы активировать катушку, и якорь приводит в действие механизм свободного отключения для перемещения главного контакта. Нажмите «Отключиться».
Теперь есть электронные типы, которые используют трансформаторы для сбора токов каждой фазы и сравнения их с установленными значениями. Когда ток ненормальный, микропроцессор посылает сигнал, чтобы электронный расцепитель приводил в действие рабочий механизм.
Параметры автоматического выключателя
Номинальное рабочее напряжение (Ue): это напряжение, при котором автоматический выключатель работает в нормальных (непрерывных) условиях.
Номинальный ток (In): максимальное значение тока, которое автоматический выключатель, оборудованный специальным реле максимального тока, может выдерживать неопределенно долго при температуре окружающей среды, указанной производителем, и не будет превышать температурный предел, указанный токоведущим компонентом.
Значение уставки тока срабатывания реле короткого замыкания (Im): реле срабатывания короткого замыкания (мгновенное или с короткой задержкой) используется для быстрого отключения автоматического выключателя при возникновении высокого значения тока короткого замыкания и его предела срабатывания Im.
Номинальная отключающая способность при коротком замыкании (Icu или Icn): Номинальный ток отключения при коротком замыкании автоматического выключателя — это максимальное (ожидаемое) значение тока, которое автоматический выключатель может отключить без повреждения. Текущее значение, указанное в стандарте, представляет собой среднеквадратическое значение переменной составляющей тока повреждения. При вычислении стандартного значения переходная составляющая постоянного тока (всегда возникающая при наихудшем случае короткого замыкания) принимается равной нулю. Номинальные характеристики промышленных автоматических выключателей (Icu) и бытовых выключателей (Icn) обычно выражаются в кА (действующее значение).
Отключающая способность при коротком замыкании (Ics): Номинальная отключающая способность автоматического выключателя делится на два типа: номинальная предельная отключающая способность при коротком замыкании и номинальная рабочая отключающая способность при коротком замыкании.
Принцип работы выключателяАнимация
Автоматический выключатель — это автоматический выключатель, предназначенный для защиты электрической цепи от повреждений, вызванных перегрузкой электричеством или коротким замыканием. Функция автоматических выключателей заключается в обнаружении неисправности и немедленном прекращении электрического тока путем прерывания цепи.
Анимация выключателя
Введение в автоматический выключатель
При работе энергосистемы часто желательно и необходимо отключать или отключать различные устройства или линии передачи в нормальных и ненормальных условиях. Раньше для этой цели использовались переключатели и предохранители, чтобы размыкать или замыкать контакт.
Но если предохранитель выйдет из строя из-за неисправности, потребуется время для его замены, что приведет к значительному прерыванию передачи энергии.Оператор должен отправиться в поле, чтобы заменить предохранитель в случае его выхода из строя. Выключатели или предохранители не могут выдерживать большие токи из-за своей конструкции.
Эти недостатки выключателей и предохранителей заставили использовать их в более низком диапазоне напряжений. Но в развивающейся электротехнике каждый день мы сталкиваемся с новой технологией, состоящей из более высокого диапазона напряжений, что побудило использовать устройство, называемое автоматическим выключателем.
Определение автоматического выключателя
Автоматический выключатель — это устройство, которое замыкает цепь по желанию оператора и размыкает цепь на основании намерения оператора, а также при любой неисправности в цепи.
Кратко перечисленные важные функции автоматических выключателей следующие:
- Выключателем можно управлять вручную или дистанционно из диспетчерской.
- Автоматический выключатель может автоматически срабатывать в условиях неисправности через логическую схему.
- Он может выдерживать более высокие напряжения, обеспечивая более высокую изоляцию между двумя контактами в разомкнутом состоянии.
Принцип действия выключателя
Каждому инженеру-электрику необходимо знать, как работает автоматический выключатель. . Автоматический выключатель состоит из двух электродов, один неподвижный, а другой подвижный. Цепь будет замкнута, если два контакта находятся в контакте, и она будет разомкнута, когда эти два разъединены.
Это основано на требовании оператора, должна ли цепь быть замкнута или разомкнута в исходном случае. Предположим, что если выключатель изначально включен для замыкания цепи, если в цепи возникает какая-либо неисправность или если оператор хотел ее размыкать, то логический сигнал активирует реле отключения, которое разделяет два контакта, перемещая подвижную катушку на расстояние от фиксированной катушки. .
Это выглядит простым управлением, но реальное препятствие только здесь, т.е. когда два контакта разделяются, между концами контактов будет большая переходная разность потенциалов, которая позволяет огромным электронам перескакивать с высокого потенциала на низкий. Но переходное расстояние между двумя контактами в этот момент действует как диэлектрик для перехода электронов от одного электрода к другому.
Если разность потенциалов выше диэлектрической прочности, электроны пытаются перейти к другому электроду, который ионизирует диэлектрическую среду, что приводит к сильной искре между электродами.Эта искра между электродами называется « дуга ».
Даже несмотря на то, что дуга сохраняется в течение микросекунд, достаточно взорвать изолирующий корпус выключателя и компоненты в нем из-за высокой теплоты искрения.
Таким образом, чтобы избежать этого повреждения автоматического выключателя, силу дуги необходимо уменьшить за счет увеличения диэлектрической прочности между двумя электродами, когда они разделяются, а проявленный электрод должен погаснуть непосредственно перед тем, как повредить выключатель.
Такие среды, как воздух, масло, вакуум и SF6 (гексафторид серы), используются в качестве среды для гашения дуги, которая обеспечивает высокую диэлектрическую прочность, а также гасит дугу в кратчайшие сроки.
Основное назначение выключателя
- Коммутатор токов нагрузки
- Устранить неисправность
- Нормальный разрыв и ток короткого замыкания
- Перенести ток короткого замыкания, не открываясь (или не поднимаясь вверх!), Т. Е. Без искажений из-за магнитных сил в условиях короткого замыкания.
- Важными характеристиками с точки зрения защиты являются: Скорость, с которой основной ток размыкается после получения отключающего импульса.
Преимущества автоматического выключателя перед предохранителем
- Автоматический выключатель работает при высоком напряжении по сравнению с предохранителем. Выключателем
- можно управлять дистанционно, запитав катушку включения или отключения, чего нельзя сделать в случае плавкого предохранителя.
- Функционирование выключателя (срабатывание или включение) можно легко проверить.
- Нет необходимости заменять автоматический выключатель после неисправности.
Принцип работы и типы автоматических выключателей
Автоматические выключатели:
Во время работы энергосистемы часто желательно и необходимо включать или выключать различные цепи (например,g., линии электропередачи, распределители, электростанции и т. д.) как в нормальных, так и в ненормальных условиях. Раньше эту функцию выполняли выключатель и предохранитель, включенные последовательно с цепью, однако такое средство управления имеет два недостатка: во-первых, при перегорании предохранителя его замена занимает довольно много времени. и восстановим поставки клиентам. Речь пойдет об автоматических выключателях .Во-вторых, предохранитель не может успешно отключать сильные токи короткого замыкания, возникающие в результате короткого замыкания в современных цепях высокого напряжения и большой емкости.Из-за этих недостатков использование переключателей и предохранителей ограничено цепями низкого напряжения и малой мощности, где частые операции не предполагаются, например, для переключения и защиты распределительных трансформаторов, цепей освещения, ответвлений распределительных линий и т. Д.
С развитием энергосистемы линии и другое оборудование работают при очень высоких напряжениях и пропускают большие токи. Расположение переключателей вместе с предохранителями не может выполнять желаемую функцию распределительного устройства в цепях с такой большой мощностью.Это требует использования более надежных средств управления, таких как использование автоматических выключателей .
Автоматический выключатель может замыкать или размыкать цепь вручную или автоматически при любых условиях, а именно при холостом ходе, полной нагрузке и коротком замыкании. Эта характеристика автоматического выключателя сделала его очень полезным оборудованием для коммутация и защита различных частей энергосистемы. В этой статье мы рассмотрим различные типы автоматических выключателей и их возрастающее количество применений в качестве устройств управления.
Автоматический выключатель — это часть оборудования, которая может
(i) замыкать или размыкать цепь вручную или с помощью дистанционного управления в нормальных условиях
(ii) автоматическое отключение цепи при возникновении неисправности
(iii) замкнуть цепь вручную или с помощью дистанционного управления в условиях неисправности
Таким образом, автоматический выключатель имеет ручное (или дистанционное) управление, а также автоматическое управление функциями переключения. Последнее управление использует реле и работает только при возникновении неисправности.
Принцип работы выключателя:
Автоматический выключатель по существу состоит из неподвижных и подвижных контактов, называемых электродами. В нормальных условиях эксплуатации эти контакты остаются замкнутыми и не отключаются автоматически до тех пор, пока система не выйдет из строя. Конечно, контакты можно размыкать вручную или дистанционно. При возникновении неисправности в какой-либо части системы на катушки отключения выключателя подается питание, и подвижные контакты разъединяются каким-либо механизмом, размыкая цепь.
Когда контакты автоматического выключателя разъединяются в условиях неисправности, между ними зажигается дуга. Таким образом, ток может продолжаться до тех пор, пока разряд не прекратится. Возникновение дуги не только задерживает процесс прерывания тока, но также выделяет огромное количество тепла, которое может вызвать повреждение системы или самого автоматического выключателя . Таким образом, основная проблема. в автоматическом выключателе — погасить дугу в кратчайшие сроки, чтобы выделяемое им тепло не достигало опасного значения.Это основной принцип работы автоматического выключателя .
Типы автоматических выключателей:
Существует несколько способов классификации автоматических выключателей . Существует множество различных типов автоматических выключателей на разных основаниях. Однако наиболее общий способ классификации основан на среде, используемой для гашения дуги. Средой, используемой для гашения дуги, обычно является масло, воздух, гексафторид серы (SF6) или вакуум. Соответственно, автоматические выключатели можно классифицировать на:
(i) Масляные выключатели , в которых используется немного изоляционного масла (например,ж., трансформаторное масло) для гашения дуги.
(ii) Автоматические выключатели с воздушным дутьем , в которых для гашения дуги используется обдув под высоким давлением.
(iii) Автоматические выключатели на основе гексафторида серы , в которых для гашения дуги используется газообразный гексафторид серы (SF6).
(iv) Вакуумные выключатели , в которых для гашения дуги используется вакуум.
Во-вторых, в зависимости от уровней напряжения, на которых срабатывают автоматические выключатели, существует три типа автоматических выключателей :
.(i) Автоматические выключатели низкого напряжения
(ii) Автоматические выключатели среднего напряжения
(iii) Автоматические выключатели высокого напряжения
Основываясь на принципе работы автоматического выключателя , существует три типа автоматических выключателей :
(i) Гидравлические выключатели
(ii) Пневматические выключатели
(iii) Автоматические выключатели с пружинным приводом
Другая очень важная классификация зависит от использования автоматического выключателя .Мы должны позаботиться о том, чтобы он использовался внутри вашего дома или любого другого здания, или он должен быть установлен где-то на открытом воздухе. Это связано с тем, что механический корпус автоматического выключателя должен быть спроектирован соответствующим образом, иначе электрическая схема может быть повреждена. Существует два типа автоматических выключателей :
(i) Автоматические выключатели наружной установки
(ii) Внутренние автоматические выключатели
.