Gc-helper.ru

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

Внутренняя схема автоматических выключателей

КОНСТРУКЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Независимо от назначения и быстродействия автоматические выключатели (АВ) состоят из следующих основных узлов:

· главной контактной системы (главных контактов),

· привода главных контактов,

· токоведущая система с присоединительными зажимами (выводы).

Главная контактная система (ГК) определяющий элемент выключателя. Она должна удовлетворять двум основным требованиям:

· обеспечивать, не перегреваясь и не окисляясь, продолжительный режим работы при протекании номинального тока;

· быть способной, без повреждений включать и отключать токи короткого замыкания, достигающие величины предельной коммутационной способности.

В выключателях с высокой отключающей способностью применялись многоступенчатые контактные системы, состоящие из главных и дугогасительных контактов. Использование металлокерамики позволяет в современных конструкциях применять одноступенчатые контактные системы.

Контактные системы селективных автоматов выполняются с компенсацией электродинамических сил. Наиболее эффективным следует считать принцип электродинамической компенсации. В токоограничивающих автоматах электродинамическое усилие в контактах используется для получения токоограничивающего эффекта. Под действием электродинамических сил происходит размыкание контактной системы и загорание дуги.

Дугогасительная система обеспечивает отключение токов короткого замыкания в ограниченном объеме. Под воздействием возникающих электродинамических сил дуга быстро растягивается и гаснет, но ее пламя занимает очень большое пространство. Задача дугогасительного устройства заключается в том, чтобы ограничить размеры дуги и обеспечить ее гашение в малом объеме. С этой целью широкое распространение получили камеры с деионной решеткой. Магнитное дутье в выключателях создается самим контуром тока. Электродинамические силы контура (особенно при коротких замыканиях) обеспечивают быстрое перемещение дуги по контактам. Дугогасительные решетки со стальными пластинами создают дополнительные силы, втягивающие дугу в камеру.

Привод главных контактовслужит для включения выключателя по команде оператора или системы автоматического управления.

Расцепляющее устройство предназначено для обеспечения моментного отключения выключателя, а также для исключения возможности удерживать контакты выключателя во включенном положении при наличии аварийного режима работы в защищаемой цепи.

Расцепители элементы, которые контролируют заданный параметр защищаемой цепи и, воздействуя на расцепляющее устройство, отключают выключатель при отклонении контролируемого параметра от заданного.

Вспомогательные контакты служат для переключений в цепях управления, блокировки и сигнализации в зависимости от коммутационного положения выключателя.

Принципиальная схема конструкции АВ представлена на рис. 12.4. Коммутация тока осуществляется главными контактами 7. Гашение дуги, возникающей при размыкании ГК, выполняется в дугогасительной камере 8. ГК соединены с выводными зажимами 11. Управление ГК осуществляется рычагом ручного привода 2 через расцепляющее устройство (механизм свободного расцепления) 3, либо выключатель может иметь дистанционный привод 1, который особенно удобен в САУ энергоснабжением. Механизм свободного расцепления (МСР) представляет собой систему шарнирно-связанных рычагов и пружин, соединяющих привод с системой подвижных контактов. Дистанционный привод может быть: электромагнитным, электродвигательным или индукционно-динамическим.

Размыкание ГК выполняться путем воздействия на МСР расцепителей 17: максимального тока, перегрузки, минимального напряжения, тока утечки, независимого. По характеристике выдержки времени расцепители тока бывают без выдержки времени; с выдержкой времени, независимой от тока; с выдержкой времени, обратно зависимой от тока. Дистанционное автоматическое отключение выполняется путем подачи напряжения на независимый расцепитель 18. МСР обеспечивает размыкание ГК вне зависимости от воздействия привода. МСР расцепляет связь привода с ГК при наличии сигналов расцепителей. Расцепитель представляет собой реле или элемент реле, встроенный в выключатель. В зависимости от исполнения расцепители бывают: Рисунок 12.4 – Конструкция автомата
· максимального тока мгновенного или замедленного действия выполняются на базе электромагнитов с токовой обмоткой и якорем, воздействующем на МСР. Регулировка тока срабатывания выполняется пружинами. · расцепители напряжения: минимальные – для отключения выключателя при снижении напряжения ниже определенного уровня, независимые – для дистанционного отключения выключателя, срабатывающие при подаче на них напряжения. Расцепитель минимального напряжения выполняется на базе электромагнитов с катушкой, включенной на напряжение выходных зажимов АВ. Рисунок 12.5 – Расцепитель

· расцепители перегрузки (тепловые) – обеспечивают срабатывание АВ при токах выше номинального с выдержкой времени обратно пропорциональной току. Выполняются с использованием термобиметаллов и работают в зависимости от значения тока и времени его протекания.

· комбинированные – срабатывают при сочетании ряда факторов.

Комбинированный (максимального тока и тепловой) расцепитель приведен на рис. 12.5. При перегрузках срабатывает тепловой расцепитель: биметаллическая пластинка 2 вследствие нагрева изгибается и винтом 3 поворачивает отключающую рейку 4. При коротком замыкании сработает электромагнитный расцепитель, состоящий из сердечника 7 и якоря 5, охватывающих токопровод. Максимальный расцепитель воздействует на ту же отключающую рейку. Для ограничения тока через биметаллическую пластинку служит шунт 1.

Расцепители перегрузки и максимального тока современных АВ выполняются с использованием полупроводниковых элементов, в т.ч. микропроцессоров (полупроводниковый расцепитель – РП). При этом контролирующие и сравнивающие органы расцепителя выполняются на полупроводниковых элементах с выходом на независимый электромагнитный расцепитель, который воздействует на механизм свободного расцепления. РП состоит из блока управления (БУРП) и измерительных элементов (трансформатора тока – ТТ), встроенных в каждый полюс АВ. Трансформаторы тока используются как датчики тока и источники энергии для работы РП. На лицевой стороне блока расположены органы регулировки. Блок крепится на основании АВ и соединяется с ним через штепсельный разъем. С измерительных ТТ сигналы, пропорциональные току в защищаемой цепи, подаются на схему выделения наибольшего сигнала, откуда наибольший сигнал поступает на входы блоков перегрузки и короткого замыкания. Блок перегрузки состоит из реле перегрузки и элемента выдержки времени с обратно пропорциональной от тока характеристикой. Блок КЗ состоит из реле короткого замыкания без выдержки времени. При возникновении перегрузки, превышающей уставку реле, выполненного по схеме компаратора, импульсы через схему распределения сигналов с выдержкой времени поступают на катушку независимого расцепителя. Срабатывание расцепителя по каналу КЗ происходит аналогично без выдержки времени.

В РП постоянного тока в качестве измерительного элемента применяется шунт и дроссельный магнитный усилитель.

С ГК кинетически связаны вспомогательные контакты (ВК), предназначенные для цепей управления и дистанционного контроля состояния ГК. Они выполняются обычно в виде отдельного блока, связанного с подвижной системой выключателя.

Сайт про изобретения своими руками

МозгоЧины

Сайт про изобретения своими руками

Способы подключения автоматов в электрощите

Способы подключения автоматов в электрощите

    alexlevchenko Posted on 11.02.2021Электронные самоделкиNo Comments

Автоматические выключатели еще называют пакетниками или автоматами, они подают ток в электросеть, а в случае неисправности моментально ее обесточивают. Их устанавливают в распределительном щитке, чтобы защитить цепь от перегрузов, короткого замыкания или скачка напряжения.

Особенности и разновидности устройств

Автоматические выключатели отличаются друг от друга по способу управления, виду расцепителя, методу монтажа, материалам корпуса и величине рабочего тока. Современные модели выделяются еще и тем, что в них есть сигнальные контакты групп, возможность прерывания электроцепи на расстоянии, а также автоматическое срабатывание в критической ситуации. Автоматы используются не только в жилых помещениях, но и на производственных объектах для обеспечения безопасности.

Основной характеристикой, на которую ориентируются при выборе прибора, является номинальный ток. С целью определения критерия сначала устанавливается сила тока, которая требуется для обеспечения питанием всех устройств в квартире. В связи с этим существуют устройства с разным количеством полюсов:

  • Один. Подходит для цепей с освещением и розеткам с простыми приборами.
  • Два. Прибор необходим для защиты проводки, которая идет к водонагревателю, отопительным элементам, кухонной плите и пр.
  • Три. Используется для трехфазных цепей. Применяется только в крупных промышленных помещениях, мастерских или на производстве.

Устанавливают пакетники всегда от большего к меньшему, по уменьшению мощности.

Схема подключения

Чтобы во время монтажа автоматического выключателя не возникли сложности, рекомендуется заранее познакомиться с составом всей схемы. Обычно в щитке находятся следующие элементы:

  • Вводной автомат. Он необходим для контроля качества проводки по контуру. К нему подсоединяются жилы кабеля, а перед ним обычно ставят рубильник.
  • Счетчик. Располагается за автоматом и контролирует расход энергии. В многоквартирных домах его иногда располагают отдельно.
  • УЗО. Это устройство предотвращает пожары и вовремя отключает ток. Его ставят после счетчика или выносят на отдельную линию.
  • Автомат. Каждый ставят на отдельную линию для разных помещений. Правильно установленный прибор вовремя обнаружит перегруз замыкание, защитив технику и проводку.
  • Диффавтомат. Ставится на отдельной линии, иногда им заменяют пакетники с УЗО.
  • DIN-рейка. Это монтажный элемент, который ставится на задней стенке щитка.
  • Соединительные и распределительные шины. Они соединяют через входную клемму ряд пакетников.
Читать еще:  Двойная накладная розетка с выключателем

Установка устройства

После выбора и покупки автоматического выключателя, появляется вопрос о том, где именно необходимо его подключать: сверху или снизу. Заблуждения появляются из-за того, что на автоматических модулях имеет несколько пар соединительных контактов. Некоторые из них фиксированные, а другие подвижные. Однако, согласно правилам установки электронного оборудования, подводка цепи выполняется только к неподвижным контактам, они располагаются внизу. Это требование относится ко всем защитным модулям.

Перед установкой пакетника следует определить количество проводов, которые разрешается подключать, и метод соединения питательных жил. После решения этих вопросов переходят к установке. Если все же остались какие-то вопросы, то изучите требования ПУЭ.

Для монтажных работ потребуется следующее:

  • кусачки;
  • изолента;
  • кабели одного сечения, если планируется монтаж нескольких автоматов;
  • удобный нож для устранения изоляции;
  • крестовая и шлицевая отвертка;
  • мультиметр.

Последовательность действий в зависимости от выбора одно- или двухполюсного автомата отличается, поэтому мы рассмотрим каждый из них.

Однополюсный

Для такого устройства понадобится минусовой и силовой проводник. Раньше этот способ монтажа считался стандартным, во время него фазная жила проходила через входной контакт, затем на выходе шла к счетчику и разветвлялась по устройству дифференциального тока. Нулевой проводник при этом запитывается через счетчик.

Некоторые люди устанавливают пакетник на ноль, но делают это на свой страх и риск, поскольку так нарушаются правила ПУЭ. Согласно документации, в таком случае есть риск несрабатывания оборудования. Иногда ставится сразу два автоматических выключателя на плюс и минус.

Двухполюсный

В однофазной сети такого типа необходимо заземление, питание, нейтраль. На входных контактах всегда маркируются нечетные числа, они располагаются сверху. У выхода написаны четные значения.

Жила соединяется с первым входом, а потом ее зажимают в клемму. Таким же образом присоединяют нейтраль к третьей клемме. Далее жила идет через учетный прибор и переходит на все группы включателей. С четвертого контакта привод идет к заземляющему элементу, при этом проходит защитные блоки.

Подключение проводов

После покупки автоматического выключателя необходимо изучить паспорт изделия. В нем указываются правила подключения проводов к клеммам. Также в документе прописывается сечение кабеля, его тип и длина зачищаемой части. Указанные там сведения позволят предотвратить ошибку.

Для зачистки удобнее всего брать небольшой монтажный нож. Провода при этом отличают по цвету маркировки. У фазного кабеля обычно белый или коричневый цвет. Проводник бывает только зеленого, а нулевой провод синего или черного оттенка.

После зачистки конца, его вставляют в зажим контакта и фиксируют с помощью винта. Если при этом у пакетника есть гибкий провод, то следует взять профильный наконечник.

Очень часто прибор работает неисправно из-за того, что под контактный зажим попало слишком много изоляции. Также проблемы бывают в случаях, когда во время затягивания произошла деформация корпуса, обычно после этого прибор ломается. Необходимо обращать на эти моменты внимание, чтобы по неосторожности не испортить автомат.

Установка автоматического выключателя не считается сложной процедурой, поэтому допустимо ее самостоятельное выполнение даже при отсутствии должного опыта. Главное, не нарушать при этом правила ПУЭ и позаботиться о собственной безопасности.

Монтаж автоматических выключателей

Установка автоматов

Установку автоматов должен предварять анализ планируемого к использованию электрооборудования. Если выполняется разводка электрики в новострое – чаще всего делают большое количество автоматов, чтобы каждый отвечал за одну или несколько позиций.

Рекомендуется делать отдельный автомат для освещения (можно выключить розетки для ремонта или обеспечения безопасности детей), мощных электроприборов (электрическая печь, водонагреватель, кондиционер), холодильника. Также желательно выполнять зонирование розеток, например, розетки кухни отдельно от розеток ванной.

Определившись с количеством автоматов, необходимо подобрать щиток нужного размера и разместить в нем все автоматы.

Особенности установки автоматических выключателей

В данной статье, статье мы подробно рассмотрим тему как подключить автоматический выключать. Имея под рукой инструкцию с детальной фото сессией и подробными комментариями это дело будет под силу любому желающему и вопрос как подключить автоматический выключательбудет обязательно решен.

Основной функцией автоматического выключателя является защита электрической цепи квартиры или дома от короткого замыкания. Так же он выполняет функцию ограничения тока. Например возьмем трехжильный провод сечение 2,5 мм, его длительно допустимый ток равен 25 Ампер (смотрим по таблице 1.3.4 «Сечение проводов по длительно допустимому току»), это тот ток, который провод может выдерживать длительное время. Все что выше 25 Ампер будет оказывать на него губительное воздействие, он будет чрезмерно нагреваться, от чего со временем произойдет разрушение изоляции и в следствии этого произойдет короткое замыкание. Что бы этого не произошло ток ограничивают, для защиты этого провода необходим автомат номиналом 25 Ампер. Устанавливается автоматически выключатель, как правило, в силовом щитке, в который приходят подходящие провода питающие дом и отходящие, это те провода которые расходятся по различным направлениям (комнатам, этажам) на свет и розетки.

Существуют автоматические выключатели различных конструктивных исполнений:

  • однополюсные, применяется в сети 220 вольт, подключается только один фазный провод;
  • двухполюсные, применяется в сети 220 вольт, подключаются два провода, ноль и фаза;
  • трехполюсные, применяется в сети 380 вольт, подключается три фазных провода;
  • четырехполюсные, применяются в сети 380 вольт, подключается три фазных провода и один нулевой.

В качестве примера мы рассмотрим стандартную электрическую бытовую цепь напряжением 220 вольт. Для таких цепей могут применяться как однополюсные, так и двухполюсные автоматические выключатели. Оптимально использовать двухполюсный автоматический выключатель, потому что:

  • контактные зажимы автоматического выключателя имеют самый оптимальный винтовой прижим, провод хорошо фиксируется по всей площади контакта (большинство нулевых контактов стандартного исполнения имеют очень плохие прижимные характеристики, оставляет желать лучшего и качество их исполнения, если фаза будет фиксирована хорошо, а ноль плохо хорошего из этого точно ничего не выйдет);
  • в него подключаются сразу два провода фаза и ноль, при необходимости разрываем цепь полностью (это будет существенным плюсом при возникновении например перенапряжения, так как при его появлении на нуле оказывается фаза, отключив автомат спасем технику);
  • провода легко подключить и по необходимости отключить (нужно всего лишь открутит четыре винта и все);
  • простота монтажа автомата (устанавливается одним щелчком на дин рейку);
  • при необходимости автоматический выключатель можно легко поменять на УЗО или Диф автомат (способ подключения и длинна проводов все одно и тот же).

Видео по установке автоматов

Монтаж и эксплуатация автоматических выключателей

Монтаж автоматических выключателей

Согласно требований правил электробезопасности, автоматические выключатели (автоматы), как и другая электрика в квартире устанавливаются в помещениях, которые должны быть надежно защищены от дождя, снега и других внешних воздействий. Установка автомата – достаточно сложный процесс и работы по его монтажу должны проводиться специалистом – электриком с соблюдением технологии монтажа.

Автоматические выключатели устанавливаются в специальный электрощит, при этом их закрепляют на DIN-рейку. ДИН-рейка – это изделие для закрепления различного электрооборудования, получила широкое распространение за универсальность и удобство в- эксплуатации. Выключатели закрепляются на рейке обязательно вертикально, с расположением «выкл» в верхней части.

Перед монтажом

Необходимо произвести тщательный осмотр автомата на предмет возможных повреждений корпуса. Рекомендуется, также, несколько раз пощелкать выключателем, проверить, работу механизма «вкл-выкл». Сразу же перед установкой нужно проверить маркировку автомата, сравнить ее с параметрами подключаемой электрической сети.

Читать еще:  По какой расценке установить автоматический выключатель

Непосредственно к сети подсоединяется с помощью медной проволоки или шин. Подвод напряжения к устройству осуществляется только с верхней стороны. В- отдельных случаях допускается подводка напряжения снизу при условии соблюдения дополнительных мер электробезопасности. В соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок автоматы подсоединяются к сети так, чтобы винтовая гильза была без напряжения при выкрученной пробке. При использовании одностороннего питания, токоподающий проводник подсоединяется к неподвижным контактам выключателя.

Эксплуатация автоматических выключателей

Длительность срока службы зависит не только от правильно выполненного монтажа, но и от его грамотной эксплуатации в дальнейшем. Для этого нужно просто соблюдать несложные правила эксплуатации.

Современные автоматические выключатели, в большинстве своем, могут нормально работать при диапазоне рабочих температур в пределах от -25С до +40С. Отдельные модификации автоматов имеют еще более широкий диапазон температур. Очень важно при эксплуатации соблюдать необходимую влажность воздуха в том помещении, где находится автомат.

При средней температуре +20С влажность воздуха равна примерно 90%. В случае значительного повышения температуры, например, до +40С – влажность воздуха должна быть не более 50%.

Регулярное техническое обслуживание проводится с определенной периодичностью и не зависит от условий их эксплуатации. Оно включает в себя определенный комплекс профилактических работ, проводимых с целью обеспечения нормальной работоспособности устройства. Основные действия при этом – очистка от пыли и грязи, смазывание отдельных элементов, устранение возникших в процессе эксплуатации повреждений.

Установку и последующее обслуживание нужно обязательно проводить используя услуги электрика – специалиста в области электротехники.

Как подключить автоматический выключатель в щитке?

Процесс монтажа автоматов в электрощите довольно простой и не занимает много времени. Единственная проблема – все сделать правильно, ведь во время подсоединения проводов многие электрики-новички допускают небольшие ошибки, которые за короткий промежуток времени могут вывести аппарат из строя. В этой статье мы рассмотрим, как выполнить подключение автоматического выключателя своими руками, предоставив правила монтажа, основные ошибки и схемы.

Типичные ошибки при монтаже

Наиболее часто при монтаже электропроводки. а в частности подключении автомата, допускаются следующие ошибки:

  1. Питающий провод заводится снизу. Несмотря на то, что правилами ПУЭ такой вариант электромонтажа не запрещен, мы все же не рекомендуем осуществлять подключение автоматического выключателя снизу, тем более что даже на передней панели корпуса указана схема, на которой место установки неподвижного контакта – сверху (как показано на фото ниже).
  2. Контакты слишком сильно зажимаются фиксирующим винтом. Не нужно этого допускать, ведь в результате Вы можете не только повредить жилу кабеля, но и деформировать корпус изделия.
  3. Проводники неправильно соединяются. Обязательное условие – фазу нужно подключить под фазой, ноль под нулем (если используется двухполюсный выключатель). Сразу же рекомендуем ознакомиться с материалом: цветовая маркировка проводов .
  4. Вместо одного двухполюсного автомата используются два однополюсных. Это категорически запрещено, т.к. фаза и ноль должны разъединяться одновременно.
  5. При фиксации жилы в посадочное место попадает изоляция. Обязательно зачищайте провод настолько, насколько требует паспорт модели. Если вы придавите винтом изоляцию, контакт проводника ослабнет, вследствие чего будет происходить нагревание жилы и дальнейшие неблагоприятные последствия. Для данного мероприятия рекомендуем использовать специальный инструмент для снятия изоляции .
  6. Неправильно осуществляется выбор автоматического выключателя, в частности изделие не способно выдержать поступаемые нагрузки. В этом случае для начала необходимо правильно рассчитать сечение кабеля и согласно расчетным характеристикам выбрать подходящую модель.
  7. При расчете подходящего автоматического выключателя значение округляется в большую сторону. К примеру, Вы посчитали, что токовая нагрузка на изделие составляет 19 Ампер. По простейшей логики электрики-новички идут в магазин и приобретают для подключения аппарат ближайшего значения — на 20 Ампер. Это огромная ошибка, т.к. рассчитанное значение является номинальным, и получается, что срабатывание защиты будет осуществляться при небольшой перегрузке проводки. Лучше приобретать выключатель с показателем в 16 Ампер, так электропроводка прослужит дольше.

Еще один важный момент, на тему которого ведется множество дискуссий — можно ли подключить автомат перед счетчиком электроэнергии или делается это только после него? Ответ — можно, и даже нужно, главное купить специальный бокс, который пломбируется представителями энергосбыта. Установка вводного автомата перед электросчетчиком позволит производить безопасную замену устройства контроля электричества как в частном доме, так и квартире.

Вот, собственно, и есть правила установки и подключения электрического автомата своими руками. Теперь перейдем к основной теме статьи.

Основной процесс

Итак, в исходном положении у нас есть электрический щит, в котором будет устанавливаться изделия, а также все провода (вводные и исходящие к потребителям).

Рассмотрим инструкцию для чайников на примере подключения двухполюсного автоматического выключателя в щитке:

  1. Первым делом необходимо отключить электроэнергию и проверить ее наличие с помощью мультиметра либо индикаторной отвертки. Инструкцию по использованию мультиметра мы предоставляли читателям!
  2. Автомат устанавливается на специальную посадочную DIN-рейку и защелкивается фиксатором. Можно обойтись и без дин рейки, но это менее удобно.
  3. Жилы водных и исходящих проводников зачищаются на 8-10 мм.
  4. В два верхних зажима нужно подключить вводной ноль и фазу (не забываем про рекомендации, указанные выше).
  5. Соответственно в два нижних отверстия фиксируются исходящие ноль и фаза (те, которые идут к электроприборам, розетками и выключателям).
  6. После этого место соединения проводов необходимо проверить вручную на надежность. Для этого нужно аккуратно взять проводник и пошевелить в разные стороны. Если жила останется на месте, значит подключение надежное, в противном случае обязательно подтяните винтик еще.
  7. После всех электромонтажных робот подается напряжение в сеть и проверяется работоспособность изделия.

Вот и вся инструкция по подключению автоматического выключателя в однофазной цепи. Как Вы видите, ничего сложного нет, просто необходимо быть внимательным. Также рекомендуем ознакомиться с видео уроком, в котором процесс подсоединения рассмотрен более подробно:

Наглядная видео инструкция

Установка некачественного однополюсного автомата

Схемы подключения

Также рекомендуем ознакомиться со схемами монтажа автоматического выключателя:


На видео более подробно рассмотрены схемы подключения однополюсного, двухполюсного, трехполюсного и четырехполюсного автомата:

Вот и все, что хотелось рассказать Вам по поводу данного вопроса. Надеемся, что теперь вы полностью узнали, как самому выполнить подключение автоматического выключателя к сети и каких ошибок не следует допускать.

Наглядная видео инструкция

Установка некачественного однополюсного автомата

2.6.2. Принцип действия и основные узлы автоматических выключателей

В любом автомате есть следующие основные узлы: токоведущая цепь с контактной системой, дугогасительная система, привод автомата, механизм автомата, механизм свободного расцепления, элементы защиты – расцепители.

Принципиальная схема автомата на ток более 200А приведена на рис. 2.6.1. Токоведущая цепь имеет основные 3 и дугогасительные 1 контакты. Включение автомата может производиться вручную (рукояткой 12 или электромагнитом 4. Звенья 6, 7 и упор 13 являются механизмом свободного расцепления. Отключение автомата может производиться вручную 12 или от расцепителей 5, 9, 10, 11. Скорость расхождения контактов обеспечивается пружиной 9. Гашение дуги, образующейся при отключении, происходит в камере 2.

Рис.2.6.1. Принципиальная схема автомата

Токоведущая цепь автомата. Наиболее ответственной частью токоведущей цепи автоматов являются контакты. При номинальных токах до 200 А применяется одна пара контактов, которые для увеличения дугостойкости могут быть облицованы металлокерамикой. Большие номинальные токи требуют применения двухступенчатого контакта типа перекатывающегося моста или пары основных и дугогасительных контактов. На рис. 2.6.1. контактная система имеет основные 3 и дугогасительные контакты 1. Основные контакты облицовываются либо серебром, либо металлокерамикой (серебро, никель, графит). Дугогасительный неподвижный контакт покрывается металлокерамикой. В автоматах на большие номинальные токи применяется включение нескольких параллельных пар основных контактов.

В быстродействующих автоматах с целью уменьшения собственного времени применяются исключительно торцевые контакты, имеющие малый провал. Контакты изготавливаются из меди и поверхности касания подвергаются серебрению. В связи с ростом номинального тока и относительно высоким сопротивлением контактов в настоящее время проводятся работы по искусственному охлаждению контактов с помощью жидкости. Такое решение задачи позволяет сохранить малую массу и быстродействие автомата и увеличить длительный ток с 2500 до 10 000 А.

Читать еще:  Схема проходного выключателя с двух мест без распаечной коробки

Устойчивость контактов при включении на короткое замыкание зависит от скорости нарастания давления в контактах. При амплитуде включаемого тока более 30— 40 кА применяют автоматы моментного действия, у которых скорость движения контактов и нажатие в них не зависят от скорости перемещения включающей рукоятки.

В универсальных автоматах, работающих селективно, создается намеренная выдержка времени при протекании тока короткого замыкания.

Во избежание сваривания контактов аппарата обязательно применяется электродинамическая компенсация. Один из компенсаторов показан на рис. 2.6.1. При протекании тока в дугогасительном контуре на проводник АВ, несущий неподвижный дугогасительный контакт, действует электродинамическая сила , увеличивающая нажатие контактов.

В установочных и быстродействующих автоматах, у которых отключение при коротком замыкании происходит без выдержки времени, электродинамическая компенсация не применяется, так как она ведет к увеличению собственного времени отключения.

Гашение электрической дуги в автомате. Автомат должен обеспечивать гашение дуги при всех возможных режимах сети.

В автоматах нашли применение два исполнения дугогасительных устройств — полузакрытое и открытое.

В полузакрытом исполнении автомат закрыт кожухом, имеющим отверстия для выхода горячих газов. Объем кожуха делается достаточно большим, чтобы избежать появления внутри кожуха больших избыточных давлений. При полузакрытом исполнении зона выброса горячих и ионизированных газов составляет обычно несколько сантиметров от выхлопных щелей. Такое конструктивное решение применяется в автоматах, монтируемых рядом с другими аппаратами, в распределительных устройствах, в автоматах с ручным управлением. Предельный ток не превышает 50 кА.

При токах 100 кА и выше применяются камеры открытого исполнения с большой зоной выброса. Полузакрытое исполнение применяется, как правило, в установочных и универсальных автоматах, открытое — в быстродействующих и автоматах на большие предельные токи (100 кА и выше) или большие напряжения (выше 1000В).

В аппаратах массового применения (установочных и универсальных) широкое применение получила деионная дугогасительная решетка из стальных пластин. Поскольку автоматы должны работать как на переменном, так и на постоянном токе, число пластин выбирается из условия отключения цепи постоянного тока. На каждую пару пластин должно приходиться напряжение менее 25 В.

В цепях переменного тока с напряжением 660 В такие дугогасительные устройства обеспечивают гашение дуги с током до 50 кА. На постоянном токе эти устройства работают при напряжении до 440 В и отключают токи до 55 кА. В дугогасительных устройствах со стальными пластинами гашение происходит спокойно, с минимальным выбросом ионизированных и нагретых газов из дугогасительного устройства.

При больших токах применяются лабиринтно-щелевые камеры и камеры с прямой продольной щелью. Втягивание дуги в щель осуществляется магнитным дутьем с катушкой тока.

Продольно-щелевая камера может иметь несколько параллельных щелей неизменного сечения. Это уменьшает аэродинамическое сопротивление камеры и облегчает вхождение дуги с большим током в щели. Вначале дуга разбивается на ряд параллельных волокон. Но затем из всех параллельных ветвей остается лишь одна, в которой окончательно происходит гашение. Стенки камеры и перегородки изготавливаются из асбоцемента.

В лабиринтно-щелевой камере постепенное вхождение дуги в зигзагообразную щель не создает высокого аэродинамического сопротивления при больших токах. Узкая щель повышает градиент напряжения в дуге, что сокращает необходимую длину дуги при гашении. Зигзагообразная форма щели уменьшает габариты автомата.

В лабиринтно-щелевой камере осуществляется интенсивное охлаждение дуги стенками камеры. Ввиду того что дуга отдает большое количество тепла стенкам щели, материал камеры должен обладать высокой теплопроводностью и температурой плавления.

Для того чтобы не происходило разрушение камеры от высокой температуры, необходимо, чтобы дуга двигалась непрерывно с большой скоростью. Это требует создания мощного магнитного поля на всем пути движения дуги в щели. При недостаточной скорости движения происходит разрушение дугогасительного устройства.

В качестве материала для камеры применяется кордиерит. Газообразующие материалы типа фибры, органического стекла не применяются из-за повышения аэродинамического сопротивления.

В настоящее время с целью упрощения конструкции (отказ от мощных и сложных систем магнитного дутья) вновь возвращаются к идее деионной стальной решетки. Стальные пластины, имеющие паз для дугогасительных контактов создают усилие, перемещающее дугу. В отличие от обычной решетки дуга соприкасается с изолированными стальными пластинами: гашение происходит так же, как в камере с поперечными изоляционными перегородками, но при отсутствии специальной магнитной системы, двигающей дугу.

Расцепители автоматов. Автоматы снабжены расцепителями, которые срабатывают при возникновении аварийных режимов установок и механически воздействуют на удерживающий элемент аппарата. При срабатывании они освобождают его подвижную систему.

Наиболее распространенные расцепители: электромагнитные, термобиметаллические, термомагнитные, магнитнострикционные, полупроводниковые.

Электромагнитный расцепитель (рис.2.6.2).

Рис.2.6.2. Электромагнитный расцепитель

а токоведущую шину 1 надет магнитопровод 2, через него и якорь замыкается магнитный поток, создаваемый током электромагнитная сила F вращает якорь по часовой вокруг оси О. Конец рычага 4, жестко связанного с якорем 3, воздействует на защелку 5 механизма, в результате чего автомат отключается. Часовой механизм ЧМ осуществляет выдержку времени на срабатывание.

Электромагнитный расцепитель осуществляет защиту от токов короткого замыкания.

Термомагнитный расцепитель (рис. 2.6.3).

Рис.2.6.3. Термомагнитный расцепитель

ринцип работы основан на свойстве ферромагнитных материалов, которые теряют свои магнитные свойства (т.е. магнитная проводимость уменьшается) при увеличении температуры. Есть сплавы, у которых магнитные свойства теряются полностью при t-3500 С. При номинальном токе в обмотке термомагнитная деталь 1 не нагревается до повышенной температуры и она не теряет магнитные свойства, поэтому магнитный поток Ф замыкается через нее и якорь находится в верхнем положении.

Повышение тока приводит к перегреву обмотки и детали, ее магнитное сопротивление увеличивается и магнитный потокпроходит через минимальный воздушный зазор. Электромагнитная сила притягивает якорь 2 к полюсу магнитопровода 3 и защелка 4 освобождает механизм и автомат отключается. Сила пружиныобусловливает величину тока срабатывания.

Осуществляет защиту от токов короткого замыкания.

Термобиметаллические и магнитострикционные биметаллические расцепители ( рис 2.6.4).

Осуществляют защиту от перегрузок.

Рис.2.6.4. Термобиметаллические и магнитострикционные расцепители

ермобиметаллический элемент представляет собой двухслойную пластинку из металлов с разными температурными коэффициентами линейного расширения, которая при нагреве изгибается и переключает защелку.

Ряд материалов обладает свойством изменять свои линейные размеры в магнитном поле (магнитострикция). В магнитном поле, создаваемом током защищаемой цепи, размещен биметаллический элемент – (двухслойный элемент из материалов с выраженной отрицательной и положительной магнитострикцией). Свободный конец биметаллического элемента при повышенном токе изгибается и воздействует на соответствующую деталь автомата, вызывая его отключение.

Рис. 2.6.5. Полупроводниковый расцепитель

олупроводниковые расцепители (рис. 2.6.5).Обеспечивают защиту от перегрузок и токов короткого замыкания (точность срабатывания по току до 10%).

Представляют статические устройства, состоящие из рядов полупроводниковых блоков. Блок 1 измеряет ток i защищает установки (трансформаторы тока или дроссельные

магнитные усилители для постоянного тока). Блок 2 анализирует сигнал от блока 1(схватывает). Если этот сигнал соответствует току перегрузки, то из блока 2 поступает пропорционально току сигнал на блок 3, который запускает полупроводниковое реле (блок 4). Он создает зависимую от токавыдержку времени. В качестве времязадающего элемента обычно используется R-С цепочка, постоянная времени которой. Блок 5 усиливает сигнал от блока 4 и подает импульс на отключающую катушку (ОК) автомата.

При токе короткого замыкания сигнал с блока 2 достаточен для запуска блока 6, который мгновенно срабатывает. Блок 7 при необходимости создает некоторое постоянное время задержки сигнала, что необходимо при кратковременном (самостоятельно исчезающем) коротком замыкании. Блок 5 усиливает сигнал и подает импульс на ОК.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector