Gc-helper.ru

ГК Хелпер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Автоматический выключатель выдвижное исполнение

Автоматические выключатели

Миниатюрные автоматические выключатели

Миниатюрные автоматические выключатели рассчитаны на максимальный номинальный ток до 125А, имеют нерегулируемые характеристики расцепления, принцип действия тепловой и электромагнитный. По номинальной отключающей способности разделены на несколько типов — 4,5 кА; 6 кА; 10 кА; 15 кА. По характеристике расцепления разделены на 2 группы В и C. Могут поставляться в 1, 2 ,3 и 4 -х полюсном исполнении, а так же вариант 1+N выполненный в единичном объеме. Есть версии для постоянного тока.

  • Номинальные напряжение/частота: 230/400 В переменного тока 50/60 Гц;
  • Температура эксплуатации: от -40 до +75 °C;
  • Класс селективности: 3;
  • Степень защиты: IP20;
  • Износостойкость: > 10000 циклов оперирования;
  • Окно с индикатором положения контакта (красный/зелёный для каждого полюса);
  • Сечение проводника, присоединяемого к выводу: 1 – 25 мм 2 ;
  • Монтаж на планку DIN;
  • Защищены от прикосновения пальцем и рукой;
  • Доступны к заказу номиналы: 2, 4, 6, 10,13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125 А.

Воздушные автоматические выключатели

Воздушные автоматические выключатели рассчитаны на номинальный ток до 6300 А. По номинальной отключающей способности разделены на несколько типов — 55 кА, 66 кА, 80 кА, 100 кА. Поставляются в 3 — и 4-х полюсном исполнении. Имеют 2 варианта монтажа — фиксированный и выкатной. 3 класса по отключающей способности, 6 электронных расцепителей.
Всего 3 типоразмера воздушных автоматических выключателей полностью охватывают диапазон 630 — 6300 A.
Номинальный ток всех контактов можно оптимально настраивать, используя калиброванные вставки. Самая малая калиброванная вставка имеет номинал 250 A и при этом диапазон регулировки от 0,4 до 1 In. Выключатели имеют одинаковую высоту и глубину корпусов во всём диапазоне токов. Меняется лишь ширина автоматического выключателя в зависимости от числа полюсов и типоразмера. Выключатели для фиксированной установки и выкатные модели имеют одинаковую ширину. Автоматические выключатели до 5000 А в качестве стандартного исполнения имеют горизонтальные соединения силовых цепей.
Выключатели на 6300 A стандартно оснащаются вертикальными соединениями силовых цепей. В качестве дополнительных предлагаются варианты выводов: вертикальные соединения, передние соединения и фланцевые соединения. Модуль номинального тока позволяет пользователю уменьшать номинальный ток устройства для оптимальной настройки системы, например при пусконаладочных работах на подсистеме. Правильно выбранная калиброванная вставка – та, которая ближе всего стоит по номиналу к номинальному току системы.

Устройства защитного отключения (УЗО)

Устройства защитного отключения (УЗО) рассчитаны на номинальный ток до 125А. По номинальному току расцепления разделены на несколько типов — 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА и 500мА. Поставляются в 2- и 4-х полюсном исполнении.

Автоматические выключатели в литом корпусе

Автоматические выключатели в литом корпусе рассчитаны на токи от 16 до 2000 А, имеют как фиксированные так и регулируемые характеристики расцепления. По номинальной отключающей способности разделены на несколько групп — 25 кА, 36 кА, 50 кА, 60 кА, 85 кА, 150 кА. Поставляются как в 3-х так и 4 — х полюсном исполнении. Представлены в различных типоразмерах.

В программе поставок компании ООО «ЭФО» данный тип выключателей представлен продукцией компаний Schrack Technik и OEZ.

Компания OEZ расширила свой ассортимент выключателей в литом корпусе за счет добавления линейки автоматов типа 3VA.

Линейка включает в себя два типоразмера: 3VA1 и 3VA2

Особенности автоматических выключателей типоразмера 3VA1:

  • термомагнитный расцепитель
  • исполнение от 1 до 4 полюсов
  • отключающая способность 16 kA ÷ 110 kA
  • стационарное, съемное и выдвижное исполнение
  • подходит для AC и DC применения
  • без коррекции номинального тока для температур до +50 °C
  • единая платформа принадлежностей для всех автоматических выключателей 3VA1.

Особенности автоматических выключателей типоразмера 3VA2:

  • электронные расцепители максимального тока
  • 3-полюсное и 4-полюсное исполнения
  • отключающая способность 55 kA ÷ 150 kA
  • стационарное, съемное и выдвижное исполнения
  • высокая селективность при соотношении номинальных токов 1: 2,5
  • коммуникация данных для расцепителей максимального тока серии ETU5xx и ETU8xx
  • интегрированная функция измерения в расцепителях максимального тока серии ETU8xx
  • единая платформа принадлежностей для всех автоматических выключателей 3VA2.

Комбинированные автоматические выключатели с УЗО

Комбинированные автоматические выключатели с УЗО рассчитаны на номинальный ток до 40 А. Поставляются в однополюсном исполнении с коммутируемой нейтралью. Номинальные токи расцепления: 30 мА, 100 мА, 300 мА.

Автоматические выключатели

Автоматический выключатель — это контактный коммутационный аппарат (электротехническое или электроустановочное устройство), способный включать, проводить и отключать токи при нормальном состоянии электрической цепи, а также включать, проводить в течение определённого устанавливаемого времени и отключать токи в определённом аномальном состоянии цепи электрического тока. Автоматический выключатель предназначен для нечастых включений, а также для защиты кабелей и конечных потребителей от перегрузки и короткого замыкания.

Автоматические выключатели выполняют одновременно функции защиты и управления. Независимо от выполняемых функции автоматические выключатели подразделяются по собственному времени срабатывания tс, в (времени с момента подачи команды до начала размыкания контактов) на

  • нормальные tc, в=0,02-0,1 с,
  • селективные (tc, в регулируется до 1с)
  • быстродействующие, обладающие токоограничивающим эффектом (tс, в не более 0,005 с).

Устройство автоматического выключателя.

Автоматический выключатель для монтажа на DIN-рейку конструктивно выполнен в диэлектрическом корпусе. Включение-отключение производится рычажком (1 на рисунке), провода подсоединяются к винтовым клеммам (2). Защелка (9) фиксирует корпус выключателя на DIN-рейке и позволяет обслуживающему электрику при необходимости замены легко его снять (для этого нужно оттянуть защелку, вставив отвертку в петлю защелки). Коммутацию цепи осуществляют подвижный (3) и неподвижный (4) контакты. Подвижный контакт подпружинен, пружина обеспечивает усилие для быстрого расцепления контактов. Механизм расцепления приводится в действие одним из двух расцепителей: тепловым или магнитным.

  • Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину (5), нагреваемую протекающим током. При протекании тока выше допустимого значения биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления. Время срабатывания зависит от тока (времятоковая характеристика) и может изменяться от секунд до часа. Минимальный ток, при котором должен срабатывать тепловой расцепитель, составляет 1,45 от номинального тока предохранителя. Настройка тока срабатывания производится в процессе изготовления регулировочным винтом (6). В отличие от плавкого предохранителя, автоматический предохранитель готов к следующему использованию после остывания пластины.
  • Магнитный (мгновенный) расцепитель представляет собой соленоид (7), подвижный сердечник которого также может приводить в действие механизм расцепления. Ток, проходящий через предохранитель, течет по обмотке соленоида и вызывает втягивание сердечника при превышении заданного порога. Мгновенный расцепитель, в отличие от теплового, срабатывает очень быстро (доли секунды), но при значительно большем превышении тока: в 2÷10 раз от номинала, в зависимости от типа (автоматические выключатели делятся на типы A, B, C и D в зависимости от чувствительности мгновенного расцепителя).

Во время расцепления контактов может возникнуть электрическая дуга, поэтому контакты имеют особую форму и находятся в дугогасительной камере (8).

Согласно ГОСТ Р 50345-99, автоматические выключатели делятся на следующие типы по току мгновенного расцепления:

  • тип B: свыше 3·In до 5·In включительно (где In — номинальный ток)
  • тип C: свыше 5·In до 10·In включительно
  • тип D: свыше 10·In до 50·In включительно

У европейских производителей классификация может несколько отличаться. В частности, имеется дополнительный тип A (свыше 2·In до 3·In).

Варианты исполнения.

Автоматические выключатели выполняются одно -, двух — и трёхполюсными и имеют следующие конструктивные узлы: главной контактной системы, дугогасительной системы, привода, расцепляющего устройства, расцепителей и вспомогательных контактов.

Контактная система может быть трёхступенчатой (с главными, промежуточными и дугогасительными контактами), двухступенчатой (с главными и дугогасительными контактами) и при использовании металлокерамики одноступенчатой.

Дугогасительная система может состоять из камер с узкими щелями или из камер с дугогасительными решётками. Комбинированные дугогасительные устройства — щелевые камеры в сочетании с дугогасительной решеткой применяют для гашения дуги при больших токах.

Для каждого исполнения автоматического выключателя существует предельный ток короткого замыкания, который гарантированно не приводит к выходу из строя автомата. Превышение этого тока может вызвать подгорание или сваривание контактов. Например, у популярных серий бытовых автоматов при токе срабатывания 6-50А предельный ток обычно составляет 1000-10000А (наибольшее распространение получили автоматы с предельным током на 3000, 4500 и 6000А).

Автоматические выключатели изготовляют с ручным и двигательным приводом, в стационарном или выдвижном исполнении. Привод автоматического выключателя служит для включения, автоматического отключения и может быть ручным непосредственного действия и дистанционным (электромагнитным, пневматическим и др.). Автоматические выключатели имеют реле прямого действия, называемые расцепителями.

Отключение.

Отключение автомата может происходить без выдержки времени или с выдержкой. По собственному времени отключения tс, о (промежуток от момента, когда контролируемый параметр превзошел установленное для него значение, до момента начала расхождения контактов) различают нормальные выключатели (tс, о = 0,02-1 с), выключатели с выдержкой времени (селективные) и быстродействующие выключатели (tс, о < 0,005 с).

Нормальные и селективные автоматические выключатели токоограничивающим действием не обладают. Быстродействующие выключатели, так же как предохранители, обладают токоограничивающим действием, так как отключают цепь до того, как ток в ней достигнет значения Іу.

Селективные автоматические выключатели позволяют осуществить селективную защиту сетей путём установки автоматических выключателей с разными выдержками времени: наименьшей у потребителя и ступенчато возрастающей к источнику питания.

Источник — свободная энциклопедия Википедия.

Автоматические выключатели

Автоматический выключатель (автомат)это коммутационный электрический аппарат, предназначенный для проведения тока цепи в нормальных режимах и для автоматического отключения электроустановок при перегрузках и токах КЗ, чрезмерных понижениях напряжения и других аварийных режимах. Возможно использование автоматов для нечастых (6–30раз в сутки) оперативных включений и отключений цепей.

Автоматические выключатели изготовляют для цепей переменного и постоянного тока одно-, двух-, трех- и четырехполюсными.

Автоматические выключатели имеют реле прямого действия, называемые расцепите л я ми, которые обеспечивают отключение при перегрузках, КЗ, снижении напряжения. Отключение может происходить без выдержки времени или с выдержкой. По собственному времени отключения tco (промежуток от момента, когда контролируемый параметр превзошел установленное для него значение, до момента начала расхождения контактов) различают

нормальные выключатели (tc, 0,02— 1 с), выключатели с выдержкой времени (селективные) и быстродействующие выключатели (^

При номинальных, токах 630 А контактная система одноступенчатая, т. е. контакты выполняют роль главных и дугогасительных.

На рис. 4.18 выключатель показан в процессе отключения. Чтобы его включить, вращают рукоятку 2 или подают напряжение на электромагнитный привод 1 (YA). Возникающее усилие перемещает рычаги 3 вправо, при этом поворачивается несущая деталь 13, замыкаются сначала дугогасительные контакты 7 и создается цепь тока через эти контакты и гибкую связь 12, а затем главные контакты 5, 11. После завершения операции выключатель удерживается во включенном положении защелкой 14 с зубцами 15 и пружиной 16.

Отключают выключатель рукояткой 2, приводом 1 или автоматически при срабатывании расцепителей.

Рис. 4.18. Принципиальная схема автоматического выключателя:

/ — электромагнитный привод; 2 — рукоятка ручного включения; 3 — рычаги механизма свободного расцепления; 4 — отключающая пружина; 5 — главный подвижной контакт; б — пружина; 7 — дугогасительные контакты; 8 — дугогасительная камера; 9 — электродинамический компенсатор в виде шинок; 10 — пружина; 11 — главные неподвижные контакты; 12 — гибкая связь; 13 — несущая деталь; 14 — удерживающая защелка с зубцами 15 и пружиной 16; 17 — максимальный расщепитель; 18 — минимальный расщепитель

Максимальный расцепитель 17 срабатывает при протекании по его обмотке YAT1 тока КЗ. Создается усилие, преодолевающее натяжение Р пружины 16, рычаги 3 переходят вверх за мертвую точку, в результате чего автоматический выключатель

отключается под действием отключающей пружины 4. Этот же расщепитель выполняет функции независимого расцепителя. Если на нижнюю обмотку YAT2 подать напряжение кнопкой SB, он срабатывает и осуществляет дистанционное отключение.

При снижении или исчезновении напряжения срабатывает минимальный расцепитель!

При протекании тока КЗ через включенный автоматический выключатель между контактами возникают значительные электродинамические силы, превышающие силы контактных пружин 6 и 10, которые могут оторвать один контакт от другого, а образовавшаяся дуга может сварить их. Чтобы избежать самопроизвольного отключения, применяют электродинамические компенсаторы в виде шинок 9, изогнутых петлей. Токи в шинках 9 имеют разное направление, что создает электродинамическую силу, увеличивающую нажатие в контактах.

Рычаги 3выполняют роль механизма свободного расцепления, который обеспечивает отключение автоматического выключателя в любой момент времени, в том числе при необходимости и в процессе включения. Если выключатель включается на существующее КЗ, то максимальный расцепитель 17 срабатывает и переводит рычаги 3 вверх за мертвую точку, нарушая связь привода 1 (или 2) с подвижной системой автоматического выключателя, который отключается пружиной 4, несмотря на то, что приводом будет передаваться усилие на включение. В реальных автоматических выключателях механизм свободного расцепления имеет более сложное устройство.

Рис. 4.19. Защитная характеристика автоматического выключателя

Защитная характеристика автоматического выключателя приведена на рис. 4.19. Максимальные расцепители электромагнитного типа имеют обратнозависимую от тока выдержку времени при перегрузках (участок ab) и независимую выдержку времени при токах КЗ (cd). Уставка по току регулируется в зоне перегрузки и в зоне КЗ (отсечка). Время срабатывания регулируется при /ном, при (3—10)/ном и при токе КЗ. В автоматических выключателях с электромагнитными расцепителями выдержка времени в независимой от тока части характеристики достигается за счет часового анкерного механизма, в зависимой — от силы притяжения якоря электромагнита к сердечнику.

Рис. 4.20. Структурная схема полупроводникового расцепителя

Автоматические выключатели с биметаллическими расцепителями обеспечивают обратнозависимую характеристику при перегрузках. Для защиты от КЗ в таких выключателях используются электромагнитные расцепители мгновенного действия.

В современных выключателях применяют полупроводниковые расцепители, которые обеспечивают более высокую точность срабатывания по току и времени. Структурная схема такого расцепления показана на рис. 4.20. Блок 1 измеряет ток защищаемой сети. В сети переменного тока в качестве блоков 1 применяют трансформаторы тока, а в сети постоянного тока — магнитные усилители. Блок канализирует сигнал от блока 1. Если этот сигнал, соответствует току перегрузки, то из блока 2 поступает сигнал в блок 3, который запускает полупроводниковое реле 4, создающее зависимую от тока выдержку времени (участок аЪ характеристики по рис. 4.19).

При токе КЗ сигнал с блока 2 достаточен для запуска блока 7, который является токовой отсечкой. Блок 6создает выдержку времени в независимой части характеристики (участок cd на рис. 4.19). Блок 5 усиливает сигналы от блоков 4 и 6 и подает импульс на отключающую катушку автоматического выключателя YAT2 (см. рис. 4.18).

На электростанциях, подстанциях, на промышленных предприятиях и быту применяются автоматические выключатели различных конструкций. Ниже рассмотрены характеристики автоматов, которые получили наиболее широкое применение на электростанциях и подстанциях.

Автоматические выключатели серии А3700 на токи 160 — 630 А и напряжение переменного тока до 660 В, постоянного до 440 В выпускаются в пластмассовом корпусе с изолирующими перегородками между полюсами в двух исполнениях: А3700Б — токоограничивающие с электромагнитными рас-цепителями мгновенного действия и полупроводниковыми рас-цепителями; А3700С — селективные с полупроводниковыми рас-цепителями с регулируемой выдержкой времени. Пределы регулирования: ток срабатывания при перегрузках достигает l,25JHOM, при КЗ — (3 —10)/иом; время срабатывания при 61[ЮМ составляет 4— 16 с, при КЗ — 0,1 — 0,4 с.

Автоматические выключатели серии А3700 имеют одну пару контактов на полюс с металлокерамическими накладками. Включение и отключение может производиться вручную или электромеханическим приводом в виде отдельного блока, устанавливаемого над крышкой выключателя.

Автоматическое отключение при КЗ производится расцепите -лем мгновенного действия, при перегрузках срабатывает полупроводниковый блок, воздействующий на независимый расцепитель. Возникающая дута гасится в камере со стальными пластинами. Предельный ток отключения 60—110 кА.

Автоматический выключатель А3700 изготовляется в стационарном и выдвижном исполнении и широко применяется в комплектных распределительных устройствах до 1 кВ.

Выключатели автоматические серии ВА. Применяются в электрических установках с напряжением до 660 В переменного тока 50 и 60 Гц и до 400 В постоянного тока и рассчитаны на номинальные токи от 250 до 4000 А. Серия этих выключателей предназначена для проведения тока в нормальном режиме и отключения тока при перегрузках, коротких замыканиях и снижении напряжения. Возможны оперативные включения и отключения цепи до 6 раз в сутки. Допускается использование выключателей ВА для прямых пусков и защиты асинхронных двигателей. В этой серии возможны исполнения максимальных расцепителей электромагнитных, полупроводниковых, с выдержкой и без выдержки времени. Автоматы могут быть стационарными и выкатного типа. Подробные сведения содержатся в каталогах и справочниках [4.4].

Автоматический выключатель серии «Электрон» (Э) изготовляется для цепей переменного тока до 660 В и постоянного тока до 440 В, на номинальные токи 1000 — 6300 А и токи отключения до 65—115 кА. Выключатели этой серии снабжены электродвигательным’ или электромагнитным приводом, который обеспечивает дистанционное включение. Отключение может осуществляться кнопкой ручного отключения, независимым расцепителем и максимальной токовой защитой, выполненной на полупроводниковых блоках (см. рис. 4.20). Пределы регулирования токов и времени срабатывания для выключателей этой серии показаны на рис. 4.19.

Выключатели Э06 на ток до 1000 А имеют одноступенчатую контактную систему, состоящую из параллельно включаемой пары контактов. Выключатели Э16, Э25, 340 на токи от 1600 до 6300 А (рис. 4.21) имеют рабочие неподвижные контакты 7, 9, облицованные серебряными накладками, подвижный рабочий контакт 8 и дугогасительные контакты 5 и 6 с накладками из металлокерамики. Дугогасительный контакт 6 выполнен с петлеобразным динамическим компенсатором 4.

Рис. 4.21. Контактная группа и дугогасительное устройство автоматических выключателей Э16, Э25, Э40:

1 — стальные пластины; 2 — корпус; 3 — пламегасительная решетка; 4 — динамический компенсатор; 5, 6 — дугогасительные контакты; 7,9— рабочие неподвижные контакты; 8 — подвижный рабочий контакт

Дугогасительное устройство состоит из изоляционного корпуса 2, в котором размещены стальные пластины 7 и пламегасительная решетка 3. Автоматические выключатели серии Э изготовляют для стационарной установки или выдвижными. Выдвижные выключатели дополнительно снабжают втычными контактами на выводах главной цепи, рычагами для механической блокировки, колесами для передвижения по рельсам каркаса. Они могут иметь рабочее положение — главная и вспомогательная цепи замкнуты; контрольное — главная цепь разомкнута, а вспомогательная — замкнута; ремонтное — главная и вспомогательная цепи разомкнуты. Специальная механическая блокировка препятствует вкатыванию и выкатыванию выключателя при включенном положении.

Автоматические выключатели с е р и и АВМ выпускают на номинальные токи до 2000 А и напряжения 500 В переменного и 440 В постоянного тока. Выключатель имеет две пары контактов на полюс — главные и дугогасительные. Гашение дуги происходит в камере со стальными пластинами.

Выключатели АВМ имеют максимальные расщепители с об-ратнозависимой выдержкой времени при перегрузках. При токах КЗ максимальный расщепитель срабатывает с установленной выдержкой времени 0,25; 0,4; 0,6 с за счет специального механического замедлителя расцепителя.

Привод может быть ручным, рычажным или электродвигательным. Выключатели АВМ изготовляют для стационарной установки или выдвижными для комплектных распределительных устройств.

Кроме автоматических выключателей рассмотренных серий для защиты электрических цепей от перегрузок и КЗ применяются выключатели АЕ-1000, АЕ-20, АК-63, АП-50, АС-25 и др.

Рис. 4.22. Автомат гашения поля (АГП):

а — конструктивная схема; б — схема включения катушек; в — разрез по дугога-сительной решетке; 1 — катушки радиального магнитного поля; 2 — наружный стальной кожух дугогасительной камеры; 3 — медные пластины; 4 — стальной сердечник; 5 — подвижный контакт; 6 — неподвижные контакты; 7 — катушка магнитного дутья; 8 — сердечник катушки 7; 9 — стальные полюса

Автоматы гашения поля (АГП) относятся к особой группе (рис. 4.22). Как было показано в подразд. 2.1, они предназначены для отключения тока в обмотке возбуждения генераторов. Автомат имеет главные контакты, расположенные открыто (на рисунке не показаны), и дугогасительные контакты 5, б в камере гашения дуги. Во включенном положении АГП удерживается защелкой. При отключении контакты 5 отходят вниз и возникают дуги между контактами 5 и 6, которые силой магнитного поля, созданного катушками 7, сердечниками 8 и стальными полюсами 9, выдуваются вверх. Образуется одна длинная дуга. Она загоняется в кольцевую дугогасительную камеру, где разбивается между медными пластинами 3 на короткие дуги. Одновременно в цепь включаются катушки /, создающие радиальное магнитное поле, которое замыкается со стального сердечника 4 на стальной наружный кожух 2. В результате взаимодействия с магнитным полем короткие дуги получают круговое вращательное движение (см. рис. 4.22, в) с большой скоростью и поэтому не плавят пластины. Вся энергия, выделяющаяся в дуге, распределяется по поверхности пластин и погашается ими. Температура пластин при этом не должна превышать 200 °С, исходя из чего и выбираются размеры пластин. Параллельно пластинам включены секции шунтирующих сопротивлений (на рис. 4.22 не показаны).

В этом случае дуга на решетке гаснет не сразу, а по секциям, скачками, приближаясь к нулю. Первой гаснет дуга в секции, шунтированной меньшим сопротивлением. Постепенный спад тока уменьшает возникающие при разрыве цепи постоянного тока перенапряжения. Собственное время отключения АГП не более 0,15 с, а полное время гашения поля зависит от параметров генераторов.

Выбор автоматических выключателей производится:

коммутациокной способности /кл.ном ^ Лге = 4(Ъ

где /отклюем — ток предельной коммутационной способности автомата; 1т ток КЗ в момент расхождения контактов (если в расчете отсутствует, то принимают 1т

включаемому току /вкл > /уд, где /уд — ударный ток КЗ; /вкл — амплитудное значение номинального тока включения;

термической стойкости 1^1ер > Вк, где /тер — ток термической стойкости автомата (если не задан, то принимают /тер= /откл.ном); ‘»тер

время термической стойкости, можно принять равным 1 с;

постоянной времени затухания апериодической составляющей тока КЗ

где ГаНом — значение по каталогу (0,005 — 0,015 с),

Линейный автомат защиты

Автомати́ческий выключа́тель — контактный коммутационный аппарат (механический или электронный), способный включать токи, проводить их и отключать при нормальных условиях в цепи, а также включать, проводить в течение нормированного (заданного) времени и автоматически отключать токи при нормированных ненормальных условиях в цепи, таких как токи короткого замыкания [1] [2] .

Содержание

  • 1 История изобретения
  • 2 Роль в электрической цепи
  • 3 Классификация
    • 3.1 ГОСТ
      • 3.1.1 Селективный автоматический выключатель
  • 4 Устройство
    • 4.1 Расцепители
      • 4.1.1 Электромагнитный расцепитель (отсечка)
      • 4.1.2 Тепловой расцепитель
  • 5 Отключение
    • 5.1 Характеристики
      • 5.1.1 Ток мгновенного расцепления ( прерывания)
    • 5.2 Испытание автоматических выключателей
  • 6 Варианты исполнения
    • 6.1 Модульный автоматический выключатель
  • 7 См. также
  • 8 Примечания
  • 9 Литература

История изобретения

Автомат защиты линии был изобретён американским учёным Чарлзом Графтоном Пэйджем в 1836 году. Первую конструкцию автоматического выключателя описал Эдисон в 1879 году, в то время как его коммерческая система электроснабжения использовала плавкие предохранители. Конструкция современных автоматических выключателей была запатентована швейцарской компанией Brown, Boveri & Cie в 1924 году.

Роль в электрической цепи

Автоматический выключатель предназначен для защиты электрической цепи от перегрузки и токов короткого замыкания. Главным отличием от плавкой вставки является возможность многократного использования и стабильность заданного порогового значения (уставки) срабатывания.

Классификация

ГОСТ 9098-78 устанавливает следующую классификацию автоматических выключателей:

    По роду тока главной цепи: постоянного тока; переменного тока; постоянного и переменного тока.

Селективный автоматический выключатель

В стандартах СССР и России селективные автоматические выключатели — это автоматические выключатели с выдержкой времени (0,25—0,6 сек.) при отсечке (см. статью «Токовая отсечка») [3] . Такие выключатели, в сочетании с выключателями с мгновенной отсечкой на нижней ступени, позволяют строить селективное срабатывание при коротком замыкании.

Селективные автоматические выключатели (англ. Selective Main Circuit Breaker) в соответствии с немецким стандартом DIN VDE 0641-21 также имеют функцию селективности, но осуществляют её другим способом.

Устройство

Автоматические выключатели бывают одно-, двух-, трёх- или четырёхполюсными и имеют следующие конструктивные узлы: главную контактную систему, дугогасительную систему, привод расцепляющего устройства, расцепитель (прерыватель,прерыватели), вспомогательные контакты (необязательно).

Контактная система может быть трёхступенчатой (с главными, промежуточными и дугогасительными контактами), двухступенчатой (с главными и дугогасительными контактами) и одноступенчатой (при использовании металлокерамики).

Дугогасительная система может состоять из камер с узкими щелями или из камер с дугогасительными решётками. Комбинированные дугогасительные устройства — щелевые камеры в сочетании с дугогасительной решеткой — применяют для гашения дуги при больших токах.

Для каждого исполнения автоматического выключателя существует предельный ток короткого замыкания, который гарантированно не приводит к выходу из строя автомата. Превышение этого тока может вызвать подгорание или сваривание контактов. Например, у популярных серий бытовых автоматов при токе срабатывания 6-50 А предельный ток обычно составляет 1000—10 000 А.

Автоматические выключатели изготовляют с ручным и двигательным приводом, в стационарном или выдвижном исполнении.

Привод автоматического выключателя служит для включения, автоматического отключения и может быть ручным непосредственного действия и дистанционным (электромагнитным, пневматическим и тому подобным).

Автоматические выключатели имеют реле прямого действия, называемые прерывателями.

Расцепители

Расцепители ( прерыватели) — это электромагнитные, электронные, микропроцессорные или термобиметаллические элементы, служащие для отключения автоматического выключателя через механизм свободного расцепления при коротком замыкании, перегрузках и исчезновении напряжения в первичной цепи (непосредственно: электромагнитные и термобиметаллические элементы; либо косвенно через отдельный независимый электромагнитный расцепитель: электронные и микропроцессорные).

Механизм свободного расцепления состоит из рычагов, защелок, коромысел и отключающих пружин и предназначен для мгновенного отключения автоматического выключателя (вне зависимости от положения органа включения: невозможность удержания автоматического выключателя во включённом положении при срабатывании расцепителя), а также для устранения повторного включения автоматического выключателя на короткое замыкание при длительно существующей команде на включение.

Электромагнитный расцепитель (отсечка)

Расцепитель мгновенного действия представляет собой соленоид (7), подвижный сердечник которого также может приводить в действие механизм расцепления. Ток, проходящий через выключатель, течет по обмотке соленоида и вызывает втягивание сердечника при превышении заданного порога тока. Мгновенный расцепитель, в отличие от теплового, срабатывает очень быстро (доли секунды), но при значительно большем превышении тока: в 2÷10 раз от номинала, в зависимости от типа (автоматические выключатели делятся на типы (классы) A, B, C и D в зависимости от чувствительности мгновенного расцепителя). В автоматических выключателях на большие токи начиная с 1970-х годов стали применять электронные расцепители (например, отечественные автоматические выключатели серии «Электрон», некоторые типы автоматов серий А-37, ВА), а в последнее время — и микропроцессорные расцепители (микропроцессорные блоки защиты) [3] [4] .

Тепловой расцепитель

Представляет собой биметаллическую пластину (5), нагреваемую протекающим током. При протекании тока выше допустимого значения биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления. Время срабатывания зависит от тока (время-токовая характеристика [5] ) и может изменяться от секунд до часа. Минимальный ток, при котором должен срабатывать [6] тепловой расцепитель, составляет 1,45 от тока уставки теплового расцепителя. Настройка тока срабатывания производится в процессе изготовления регулировочным винтом (6). В отличие от плавкого предохранителя, автоматический выключатель готов к следующему использованию после остывания пластины. Роль теплового расцепителя может выполнять электромагнитный (мгновенный) расцепитель, оснащённый гидравлическим замедлителем срабатывания. Такие автоматические выключатели отличаются пожаробезопасностью, так как не имеют нагреваемого элемента (биметаллической пластины).

Биметаллическая пластина представляет собой ленту из двух металлических полос с разными коэффициентами теплового расширения. В автоматическом выключателе она выполняет роль теплового расцепителя. Две полосы не сплавлены между собой и обычно скреплены с одного конца пайкой или сваркой. Другие концы закреплены неподвижно. Биметаллическая пластина включена в цепь последовательно с нагрузкой. В результате её нагревания электрическим током пластина изгибается в сторону металла с меньшим коэффициентом линейного расширения. В случае перегрузки изгиб пластины обеспечивает отключение автоматического выключателя [7] .

Отключение

Отключение может происходить без выдержки времени или с выдержкой. По собственному времени отключения tс, о (промежуток от момента, когда контролируемый параметр превзошёл установленное для него значение, до момента начала расхождения контактов) различают нормальные выключатели (tс, о = 0,02-1 с), выключатели с выдержкой времени (селективные) и быстродействующие выключатели (tс, о Характеристики

Ток мгновенного расцепления ( прерывания)

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 повышенными пусковыми токами)
  • тип D: свыше 10·In до 20·In включительно (применяется для защиты трансформаторов или линий с потребителями с большими пусковыми токами)

Промышленные автоматические выключатели могут быть следующих типов:

  • тип L: свыше 8·In
  • тип Z: свыше 4·In
  • тип K: свыше 12·In

У европейских производителей классификация может несколько отличаться. В частности, имеется дополнительный тип A (свыше 2·In до 3·In).

У АВВ имеются автоматические выключатели с кривыми K (8 — 14·In) и Z (2 — 4·In), соответствующие стандарту МЭК 60947-2.

Испытание автоматических выключателей

Характеристики выключателей проверяют в ходе типовых испытаний (стойкость маркировки; надежность винтов, токопроводящих частей и соединений; надежность выводов для внешних проводников; защита от электрических ударов; электроизоляционные устройства; превышение температуры (28-суточное испытание); характеристика прерывания; механическая и коммутационная износостойкость; короткое замыкание; стойкость против механических толчков и ударов; термостойкость; стойкость против аномального нагрева и огня; коррозийная устойчивость).

Варианты исполнения

Автоматический выключатель в корпусе пробочного предохранителя

3-полюсный автомат защиты для непосредственного монтажа

Автоматические выключатели, используемые в США

Автоматические выключатели советского производства

Модульный автоматический выключатель

Автоматический выключатель, рассчитанный на небольшие токи, в настоящее время чаще всего имеет модульную конструкцию, которая предназначена для крепления на DIN-рейку. Внутреннее устройство модульного автоматического выключателя показано на рисунке справа. Включение-выключение производится рычажком (1), провода подсоединяются к винтовым клеммам (2). Защелка (9) фиксирует корпус выключателя на DIN-рейке и позволяет при необходимости легко его снять (для этого нужно оттянуть защелку, вставив плоскую отвёртку в петлю защелки). Коммутацию цепи осуществляют подвижный (3) и неподвижный (4) контакты. Подвижный контакт подпружинен, пружина обеспечивает усилие нажатия контактов во включённом состоянии и быстрое их отключение при срыве собачки механизма расцепления посредством одного из двух расцепителей: теплового (5) или электромагнитного (7). Во время расцепления контактов может возникнуть электрическая дуга, поэтому контакты имеют особую форму и находятся рядом с дугогасительной решёткой (8).

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Запчасти для чайников выключатель
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector