Exitonservice.ru

Экситон Сервис
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Конструкция принцип действия автоматического выключателя

Автоматический выключатель – что это такое, устройство, принцип работы, назначение, виды

Для защиты разной техники и всех элементов цепи от разрушения используют автоматический выключатель. Он представляет собой коробочку небольшого размера, которая уберегает от многих неприятностей. Главное, правильно выбрать и установить ее, и тогда проблем в эксплуатации не возникнет.

Для того чтобы детали пружинного привода и другие компоненты находились в нормальном рабочем состоянии, необходимо избегать ненужных операций и придерживаться следующих требований.

  1. Серия последовательных операций не должна превышать 10 операций, которые должны быть выполнены с соблюдением минимального интервала времени (прибл. 5 с), требуемого для взвода включающей пружины.

(После успешного выполнения серии операций необходимо выждать не менее 30 мин.)

  1. Выполнять не более 20 операций в час.
  2. Выполнять не более 100 операций в день.

Если необходимо более частое переключение или эксплуатация в тяжелых условиях (запыленная или загрязненная атмосфера), следует уменьшить интервалы между техническими обслуживаниями или проверками.

2. Главная цепь

Рисунок 3. Конструкция основных частей главной цепи
Изоляционный стержень
Нижний вывод
Шунт
Вакуумная дугогасительная камера
Верхний вывод
Лепестковый контакт

3. Вакуумная дугогасительная камера (КДВ)

Рисунок 4 . Конструкция вакуумной дугогасительной камеры
Вакуумные дугогасительные камеры характеризуются высокой электрической прочностью изоляции и обеспечивают поддержание высокого вакуума (прибп. 5×10 5 Торр). Зазор между неподвижным и подвижным контактами составляет 6-20 мм в зависимости от номинального напряжения. Конструкция обоих контактов обеспечивают простое гашение дуги. Контакты изготовлены из специального сплава, благодаря чему снижен их износ вследствие короткого замыкания и перегрузки, а также уменьшен объем энергии образующейся при коммутации дуги. Для предотвращения снижения глубины вакуума внутренняя часть камеры полностью герметизирована.

Работа автомата при коротком замыкании

Большие токи короткого замыкания могут оплавить электропроводку или сжечь изоляцию. Чтобы сохранить электропроводку, используют электромагнитный расцепитель. При коротких замыканиях механика электромагнитного расцепителя срабатывает мгновенно, защищая электропроводку, и она не успевает нагреться.

Однако во время размыкания контактов появляется электрическая дуга с огромной температурой. Для защиты от обгорания контактов, разрушения корпуса предназначена дугогасительная камера. Конструктивно камера состоит из элемента с набором медных тонких пластин с небольшим зазором.

Электромагнитная и тепловая защита автоматического выключателя

Электрическая дуга касаясь набора пластин через медный провод соединенного с контактом, рассыпается на части, остывает и исчезает. При коротком замыкании образуются газы, которые выходят через отверстия в камере. Для повторного включения автомата, нужно устранить причину короткого замыкания, или автомат опять выбъет.

Виновника короткого замыкания можно определить последовательным выключением бытовых электроприборов. Но если после отключения всех приборов короткое замыкание не исчезает, то большая вероятность его происхождения в электропроводке. Состояние короткого замыкания могут вызвать электроосветительные приборы, которые также необходимо отключать.

Читать еще:  Выключатели wessen 59 frame

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.

Устройство и принцип действия расцепителей дифавтомата

Ниже приведен рисунок со схематическим изображением основных элементов конструкции дифференциального автомата.

На рисунке цифрами и буквами отмечены следующие узлы:

  1. Электромагнитный расцепитель.
  2. Тепловой расцепитель.
  3. Трансформатор дифференциального тока.
  4. Поляризованное реле дифференциального расцепителя.
  5. Тестовый резистор.
  6. Механический расцепитель связанный с силовыми и вспомогательным контактами.

Из рисунка видно, что все три расцепителя воздействуют на один и тот же рычаг, при повороте которого освобождается планка механического расцепителя. После этого, под действием отключающей пружины, происходит размыкание контактов.

Электромагнитный расцепитель (1) представляет собой катушку с магнитным сердечником. При протекании через дифавтомат тока выше порога срабатывания (тока уставки электромагнитного расцепителя) сердечник втягивается внутрь катушки и происходит отключение автомата. Такой тип защиты специалисты называют токовой отсечкой. Отсечка применяется для защиты от токов короткого замыкания (КЗ). Обычно кратность отсечки превышает 4Iном. выключателя. Токовая осечка является защитой мгновенного действия.

Тепловой расцепитель обеспечивает максимальную токовую защиту (МТЗ). Еще ее называют защитой от перегрузки. Максимальная токовая защита обычно выставляется в районе 1.2Iном. Работает она следующим образом. На биметаллическую пластину навивается изолированный провод, по которому течет ток. При протекании токов близких к токам уставки теплового расцепителя, провод нагревается. Биметалл тоже греется и начинает деформироваться. При достаточном изгибе пластины происходит отключение автомата. Тепловая защита является защитой с выдержкой времени. Выдержка времени часто играет положительную роль. Например, пусковой ток электродвигателей значительно превышает Iном. Если бы у теплового расцепителя не было выдержки времени, при каждом пуске двигателя происходило бы отключение.

Читать еще:  Выключатель электричества по времени

Дифференциальная защита (защита от токов утечки) реагирует на разность токов протекающих в проводах, подключенных к дифавтомату. В случае однофазной сети дифзащита сравнивает токи, протекающие в нулевом и фазном проводе. Нарушение равенства токов свидетельствует о наличии токов утечки, которые протекают «мимо» дифавтомата. Обычно токи утечки возникают при нарушении изоляции. Если разность токов превышает пороговое значение – срабатывает дифференциальный расцепитель. Назначение дифференциальной защиты это защита человека от поражения электрическим током и предупреждение возникновения пожара. Уставка дифференциальной защиты предназначенной для защиты человека обычно составляет 30 мА. Для защиты от возникновения пожара порог срабатывания выбирают в районе 100 мА и выше.

В качестве измерительного органа дифференциальной защиты используется дифференциальный трансформатор тока. Трансформатор представляет собой ферритовое кольцо с несколькими первичными и одной вторичной обмоткой. В качестве первичных обмоток выступают нулевой и фазные проводники, пропущенные через кольцо. Магнитные потоки, создаваемые проводниками, складываются в сердечнике. В отсутствии токов утечки, алгебраическая сумма магнитных потоков равна нулю. При возникновении токов утечки баланс магнитных потоков нарушается и во вторичной обмотке наводится ЭДС пропорциональная магнитному потоку в сердечнике. Измерительная ЭДС подается на поляризованное реле, которое является исполнительным органом дифзащиты. В некоторых моделях дифавтоматов измерительный ток подается на электронный модуль. При достижении порога срабатывания модуль вырабатывает сигнал отключения, который подается на отключающий электромагнит.

Для проверки работоспособности защиты от токов утечки в дифавтоматы встраивают тестовый резистор. При нажатии кнопки «Тест» ток через резистор течет «мимо» измерительного трансформатора. Тем самым имитируется ток утечки. При этом находящийся под напряжением исправный дифференциальный автомат должен отключиться.

Большинство моделей дифавтоматов не позволяют определить, какая из защит вызвала отключение. Однако в последнее время появились выключатели дифференциального тока, у которых есть специальный индикатор, сигнализирующий о срабатывании дифференциальной защиты.

Для применения на территории Российской Федерации Селективные автоматические выключатели должны соответствовать нижеприведенным стандартам.

DIN VDE 0641-21

Основной стандарт, описывающий селективные автоматические выключатели. Появился в Германии в 2005 году. В данном нормативном документе приведены основные требованиям к параметрам, технические данные и описания испытаний.

ГОСТ Р 50030.2-2010

Аналог МЭК 60947-2-2006. Предъявляет общие требования к низковольтным (до 1000 В) автоматическим выключателям.

Читать еще:  Ремонт выключателя пылесоса томас

Ключевые характеристики автоматических выключателей

Когда производится выбор автоматических выключателей, учитывают такие их характеристики:

  • число полюсов коммутации. Выпускаются 1, 2, 3 и 4 полюсные выключатели, которые могут разрывать одновременно от одной до четырех цепей соответственно. Конструктивно двух и более полюсные выключатели отличаются от однополюсных только наличием общей рукоятки управлениям, через которую отключающие усилие от одного модуля передается на остальные. То есть, при срабатывании много полюсного автомата при перегрузке или коротком замыкании в одной из цепей отключается все группы такого устройства;
  • номинальный рабочий ток – максимальная величина электрического тока, при которой автомат может работать длительное время;
  • номинальное рабочее напряжение – максимальное напряжение сети, при котором автомат работает длительное время;
  • времятоковая характеристика. Кривая, определяющая длительность работы автомата до отключения при незначительном превышении номинального тока. Как правило срабатывание теплового расцепителя происходит при превышении тока в 1,13-1,45 раз;
  • предельная отключающая способность. Определяет максимальную величину тока короткого замыкания в сети, при которой автомат может расцепить контакты без их спекания и потери работоспособности;
  • диапазон срабатывания электромагнитного расцепителя. Еще одна времятоковая характеристика, которая определяет диапазон токов, при которых автомат отключается мгновенно. Эту характеристику принято обозначать буквенным индексом. По нему автомат выбирается в зависимости от характера нагрузки в сети.

Также при выборе защитного автомата следует учитывать особенности его исполнения, размеры корпуса, а также способ монтажа в шкаф или на рейку.

При выборе автоматических выключателей для замены вышедших из строя или отработавших свой ресурс, а также при проектировании новых электрических сетей обычно руководствуются такими принципами подбора устройства, в частности, смотрят на:

  • характеристики нового автомата, которые могут полностью совпадают с характеристиками заменяемого устройства;
  • данные энергетического паспорта, в котором указан максимальный ток или максимальная допустимая долговременная мощность потребления сегмента защищаемой сети;
  • характеристики кабельной сети защищаемого объекта и номинального тока, на который она рассчитана;
  • максимальную мощность (силу тока), потребляемую нагрузкой в нормальном режиме работы, для защиты которой устанавливается автомат.

Обращаем ваше внимание, что выбор устройства защитного отключения напрямую связан с электро- и пожаробезопасностью эксплуатации объекта, поэтому решение такой задачи следует доверить квалифицированному специалисту.

В каталоге нашей компании “IES-drives” представлен широкий выбор защитных автоматов общего и специального назначения, среди которых можно подобрать устройство для защиты любой электросети или оборудования. Также вы всегда можете обратиться за помощью к нашим сотрудникам, и они помогут вам выбрать наиболее подходящую модель защитных систем этого типа.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector