Gutdver.ru

Отделка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

ВОЗДУШНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

ВОЗДУШНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Автоматический воздушный выключатель получил свое названия из за того, что электрическая дуга, возникающая при размыкании контактов гасится непосредственно в воздухе.

Отсутствие специальной среды, например масла, для гашения дуги упрощает конструкцию автомата, а значит – удешевляет изделие.

  • использование нескольких пар контактов на каждое направление;
  • применение дугогасительных камер.

В первом случае выключатель имеет основные контакты, выполненные из материала с низким сопротивлением для обеспечения минимальных электрических потерь. Дополнительные контакты имеют высокотемпературные напайки, которые принимают на себя дуговую нагрузку.

Дугогасительные камеры имеют различные рассекатели (решетки) за счет чего рассеивают энергию дуги внутри себя и не допускают выхода высокотемпературной плазмы за пределы корпуса.

Для обеспечения компактности электрических распределительных щитов выключатель, естественно, сам должен иметь небольшие габариты. В условиях их плотного размещения определяющим фактором является низкое тепловыделение.

Если говорить про электрические характеристики, то, в зависимости от назначения автомата, учитываются, в первую очередь, времятоковые характеристики, а также рабочие токи и напряжения.

По большому счету (как это не тривиально звучит) автоматический выключатель должен обеспечивать надежность и безопасность эксплуатации.

Кстати, в квартирах и частных домах используются именно воздушные выключатели.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Помимо контактной группы и дугогасительной камеры обязательным компонентом автомата являются расцепители – устройства приводящие в действие подвижную группу контактов и обеспечивающие, тем самым, размыкание электрической цепи при определенных условиях.

  • электромагнитный;
  • тепловой.

Электромагнитный расцепитель автоматического выключателя.

Предназначен для защиты от токов короткого замыкания (КЗ) или сверхтоков. Конструктивно представляет собой катушку, через которую протекает ток, коммутируемый автоматом.

При превышении его значения в несколько раз от номинала магнитное поле, создаваемое катушкой, увеличивается и вызывает перемещение сердечника, связанного с механическим приводом, размыкающим контакты.

Кстати, расцепители для защиты от токов КЗ могут быть электронными.

Тепловой расцепитель автомата.

Предназначен для отключения цепи при длительном превышении значения тока (перегрузки) не достигающем значения, вызывающего сработку электромагнитного расцепителя.

Представляет собой биметаллическую пластину, изгибающуюся при нагреве (за счет превышения номинального тока) и приводящую в действие механизм размыкающий контактную группу.

Принцип действия его является инерционным, то есть моментального отключения он не обеспечивает.

Любой такой выключатель имеет возможность ручного отключения, однако, использовать его для постоянного включения выключения цепи не рекомендуется, все- таки назначение его – защитное.

© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.

Воздушный выключатель: принцип работы, преимущества, недостатки

Этот тип выключателей — это такой автоматических выключателей, который работает на воздухе при атмосферном давлении. После разработки масляного выключателя автоматический автоматический выключатель среднего напряжения (ACB) полностью заменяется масляным выключателем в разных странах.

Принцип работы воздушного выключателя (ACB)

Принцип работы этого выключателя сильно отличается от принципа работы любого другого типа выключателей. Основная цель автоматического выключателя всех типов — предотвратить восстановление дуги после нулевого тока, создав ситуацию, когда контактный зазор будет выдерживать напряжение восстановления системы. Воздушный выключатель работает одинаково, но по-разному. Для прерывания дуги он создает напряжение дуги, превышающее напряжение питания. Дуговое напряжение определяется как минимальное напряжение, требуемое для поддержания дуги. Этот автоматический выключатель увеличивает напряжение дуги главным образом тремя различными способами:

1. Он может увеличить напряжение дуги за счет охлаждения дуговой плазмы. По мере уменьшения температуры дуговой плазмы подвижность частицы в дуговой плазме уменьшается, поэтому для поддержания дуги требуется более высокий градиент напряжения.

2. Он может увеличить напряжение дуги за счет удлинения дуги. По мере увеличения длины пути дуги сопротивление пути увеличивается и, следовательно, для поддержания того же дугового тока требуется дополнительное напряжение для прохождения по дуговому пути. Это означает, что напряжение дуги увеличивается.

3. Разделение дуги на ряд последовательных дуг также увеличивает напряжение дуги.

Первая цель обычно достигается за счет превода дугу в контакт с большей площадью из изоляционного материала. Каждый воздушный выключатель оснащен камерой, окружающей контакт. Эта камера называется «дуговым лотком». Дуга приводится в нее. Если внутренняя часть дугового желоба имеет соответствующую форму, и если дуга может соответствовать форме, стена дугового желоба поможет добиться охлаждения. Этот тип дугогасительных должен быть сделан из огнеупорного материала.

Вторая цель, которая удлиняет путь дуги достигается одновременно с первой целью. Если внутренние стенки дугового желоба сформированы таким образом, что дуга не только принудительно приближается к ней, но также приводится в змеевидный канал, проецируемый на стенку дугового желоба. Удлинение дуговой дорожки увеличивает сопротивление дуги.

Читайте так же:
Как активировать аварийный выключатель

Третья цель достигается за счет использования металла дуговой резки внутри дугогасительной камеры. Главный дуговый желоб разделяется на числа небольших отсеков с использованием металлических разделительных пластин. Эти металлические разделительные пластины на самом деле являются дуговыми разветвителями, и каждый из небольших отсеков ведет себя как отдельный мини-дуговый желоб. В этой системе начальная дуга разбивается на ряд последовательных дуг, каждый из которых будет иметь свой собственный мини-дуговый желоб.

1. Основные контакты

2. Запирающие контакты

3. Нарезка дуги в направлении стрелки

5. Токопроводящие клеммы

В воздушном резервуаре находится воздух под высоким давлением от 20 до 30 кг / см2. И этот воздух взят из системы сжатого воздуха. На резервуаре имеются три полые изоляционные колонны, установленные с клапанами у основания. На верхней части пустотелых изоляционных камер установлены две дугогасящие камеры. Токоподводящие части соединяют три камеры выгорания дуги друг с другом последовательно, а полюс — к соседнему оборудованию, так как между проводником и воздушным резервуаром существует очень высокое напряжение, весь узел камеры гашения дуги установлен на изоляторах. Поскольку в серии есть три столба с двойной дугой, у них шесть размыкателей на полюс. Каждая камера выгорания дуги состоит из одного двойного фиксированного контакта. Есть два движущихся контакта. Движущиеся контакты могут перемещаться в осевом направлении, чтобы открываться или закрываться.

Механизм работы управляет стержнями, когда он получает пневматический или электрический сигнал. Клапаны открываются так, чтобы посылать воздух высокого давления в полость изолятора. Воздух высокого давления быстро поступает в камеру с двойной дугой. Когда воздух поступает в камеру гашения экструзии, давление на движущиеся контакты становится больше, чем пружинное давление, и это приводит к открытию контактов.

Контакты перемещаются на короткое расстояние против давления пружины. В конце контактов перемещение части для выходящего воздуха закрывается движущимися контактами, и вся камера гашения дуги заполнена воздухом высокого давления, так как воздух не пропускается. Однако в течение периода дуги воздух выходит через отверстия и отводит ионизированный воздух. Закрывая клапан, он поворачивается так, чтобы закрыть соединение между полостью изолятора и резервуаром.

Клапан подает воздух из полого изолятора в атмосферу. В результате давление воздуха в камере затухания дуги снижается до атмосферного давления, а движущиеся контакты закрываются по неподвижным контактам благодаря пружинному давлению, открытие происходит быстро, потому что воздух занимает незначительное время для перемещения из резервуара к движущемуся контакту. Дуга гаснет в течение цикла. Таким образом, воздушный выключатель очень быстро разрушает ток. Закрытие также происходит быстро, потому что давление в камере погашения дуги сразу падает, а контакты закрываются в силу давления пружины.

Преимущества:

· Рост диэлектрической прочности настолько быстр, что конечный контактный зазор, необходимый для выгорания дуги,
очень мал, что уменьшает размер устройства.

· Риск пожара устраняется.

· Из-за меньшей энергии дуги, воздушные воздушные выключатели очень подходят для условий, требующих частых операций.

· Дугогасительные изделия полностью удаляются при взрыве, в то время как масло ухудшается при последовательных операциях; исключается замена обычного масла.

· Энергия, подаваемая для выгорания дуги, получается из воздуха высокого давления и не зависит от тока, который должен быть прерван.

· Время дуги очень мало из-за быстрого нарастания диэлектрической прочности между контактами. Поэтому энергия дуги является лишь малой величиной, что в масляных выключателях приводит к меньшему сжиганию контактов.

Недостатки:

· Для компрессорной установки, которая обеспечивает воздушный взрыв, требуется значительное техническое обслуживание.

· Воздушные выключатели очень чувствительны к изменениям скорости перенапряжения.

· Воздушные выключатели широко применяются в установках высокого напряжения. Большинство выключателей для напряжений свыше 110 кВ относятся к этому типу.

Воздушный выключатель: принцип работы

Воздушный выключатель: принцип работы

Этот тип выключателей — это такой автоматический выключатель, который работает на воздухе при атмосферном давлении. После разработки масляного выключателя автоматический выключатель среднего напряжения (ACB) полностью заменяется масляным выключателем в разных странах. Но в таких странах, как Франция и Италия, ACB по-прежнему предпочтительнее выбирать напряжение до 15 кВ. Это также хороший выбор, чтобы избежать риска нефтяного пожара, в случае масляного выключателя. В Америке ACB использовались исключительно для системы до 15 кВ до разработки новых вакуумных и элегазовых выключателей.

Принцип работы воздушного выключателя

Воздушный выключатель: принцип работы

Принцип работы этого выключателя сильно отличается от принципа работы любого другого типа выключателей. Основная цель автоматического выключателя всех типов — предотвратить восстановление дуги после нулевого тока, создав ситуацию, когда контактный зазор будет выдерживать напряжение восстановления системы. Воздушный выключатель работает одинаково, но по-разному. Для прерывания дуги он создает напряжение дуги, превышающее напряжение питания. Дуговое напряжение определяется как минимальное напряжение, требуемое для поддержания дуги.
Этот автоматический выключатель увеличивает напряжение дуги главным образом тремя различными способами:

  1. Это может увеличить напряжение дуги за счет охлаждения дуговой плазмы. По мере уменьшения температуры дуговой плазмы подвижность частицы в дуговой плазме снижается; поэтому для поддержания дуги требуется больше градиента напряжения.
  2. Это может увеличить напряжение дуги за счет удлинения дуги. По мере увеличения длины пути дуги сопротивление пути увеличивается и, следовательно, для поддержания того же дугового тока требуется дополнительное напряжение для прохождения по дуговому пути. Это означает, что напряжение дуги увеличивается.
    Разделение дуги на ряд последовательных дуг также увеличивает напряжение дуги.
Читайте так же:
Автоматический выключатель easypact ezc250n

Типы ACB

Существует, в основном, два типа ACB:

  • Обычный воздушный выключатель.
  • Автоматический выключатель воздушного взрыва.

Работа ACB

Первая цель обычно достигается за счет того, что дуга контактирует с максимально возможной площадью изоляционного материала. Каждый воздушный выключатель оснащен камерой, окружающей контакт. Эта камера называется «дуговым желобом». Дуга приводится в нее. Если внутренняя часть дугового желоба имеет подходящую форму, и если дуга может быть выполнена в соответствии с формой, стена дугового желоба поможет добиться охлаждения. Этот тип дугогасительных должен быть сделан из какого-то из огнеупорного материала. Высокотемпературные пластмассы, армированные стекловолокном и керамикой, являются предпочтительными материалами для изготовления дугового желоба.

Вторая цель, которая удлиняет путь дуги, достигается одновременно с прицелом. Если внутренние стенки дугового желоба сформированы таким образом, что дуга не только принудительно приближается к ней, но также приводится в змеевидный канал, проецируемый на стенку дугового желоба. Удлинение дуговой дорожки увеличивает сопротивление дуги.
Третий способ достигается за счет использования металлического дугового разреза внутри дугового желоба. Главный дуговый желоб разделяется на числа небольших отсеков с использованием металлических разделительных пластин. Эти металлические разделительные пластины на самом деле являются дуговыми разветвителями, и каждый из небольших отсеков ведет себя как отдельный мини-дуговый желоб. В этой системе начальная дуга разбивается на ряд последовательных дуг, каждый из которых будет иметь свой собственный мини-дуговый желоб. Таким образом, каждая из расщепленных дуг имеет свой собственный эффект охлаждения и удлинения из-за своего собственного мини-дугового желоба, и, следовательно, индивидуальное напряжение на раздельной дуге становится высоким. В совокупности они создают общее напряжение дуги, намного превышающее напряжение в системе.

Это был принцип работы воздушного выключателя, теперь мы подробно обсудим работу ACB на практике.
Воздушный автоматический выключатель, работающий на уровне напряжения 1 кВ, не требует никакого устройства управления дугой. В основном для тяжелых токов короткого замыкания при низком напряжении (уровень низкого напряжения выше 1 кВ) ABC с соответствующим устройством управления дугой являются хорошим выбором. Обычно эти выключатели имеют две пары контактов. Основная пара контактов переносит ток при нормальной нагрузке, и эти контакты выполнены из меди. Дополнительная пара представляет собой дугогасительный контакт и выполнена из углерода. Когда выключатель разомкнут, основные контакты открываются первым, а при открытии основных контактов дугогасительные контакты все еще находятся в контакте друг с другом. По мере прохождения тока параллельный низкий резистивный путь через дугогасящий контакт при открытии основных контактов в главном контакте не будет никакой дуги. Акустика начинается только тогда, когда, наконец, разъединены дуговые контакты. Каждый из дуговых контактов оснащен дугогасителем, который помогает, дуговый разряд двигаться вверх из-за как тепловых, так и электромагнитных эффектов, как показано на рисунке. По мере того, как дуга движется вверх, она входит в дуговый желоб, состоящий из разветвителей. Дуга в лотке станет холоднее, удлиниться и разбить, поэтому напряжение дуги становится намного больше, чем напряжение системы во время работы воздушного выключателя, и поэтому дуга окончательно гаснет во время нулевого тока.

Хотя эти типы автоматических выключателей стали устаревшими для применения со средним напряжением, но они по-прежнему предпочтительны для высокой номинальной мощности при низком напряжении.

Автоматический выключатель воздушной струи

Эти типы воздушных выключателей использовались для системного напряжения 245 кВ, 420 кВ и даже больше, особенно там, где требовалась более быстрая работа выключателя. Воздушный воздушный выключатель имеет определенные преимущества перед масляным выключателем, которые перечислены ниже:

  1. Нет опасности возникновения пожара, вызванного маслом.
  2. Скорость размыкания автоматического выключателя значительно выше во время работы автоматического выключателя воздушной струи.
  3. Дуговое тушение намного быстрее во время работы автоматического выключателя воздушной струи.
  4. Продолжительность дуги одинакова для всех значений малых и больших перебоев токов.
  5. Поскольку продолжительность дуги меньше, поэтому меньшее количество тепла реализуется от дуги к токоведущим контактам, следовательно, срок службы контактов увеличивается.
  6. Устойчивость системы может быть хорошо поддержана, так как она зависит от скорости работы автоматического выключателя.
  7. Требуется гораздо меньше обслуживания по сравнению с масляным выключателем.
  • Чтобы иметь частые операции, необходимо иметь достаточно большой воздушный компрессор.
  • Также требуется постоянное техническое обслуживание компрессора, связанных воздушных труб и оборудования автоматического управления.
  • Из-за высокоскоростного прерывания тока всегда существует вероятность высокой скорости нарастания напряжения повторного удара и текущего измельчения.
  • Там также есть вероятность утечки воздуха из воздуховодов.
Читайте так же:
Выключатели для запуска трехфазного двигателя

Но, более поздняя часть может быть разделена на три категории.

  1. Axial Blast ACB.
  2. Осевой взрыв ACB с боковым подвижным контактом.
  3. Cross Blast ACB.

Осевой воздушный автоматический выключатель

В осевом взрыве ACB подвижный контакт находится в контакте с неподвижным контактом с помощью давления пружины, как показано на рисунке. В фиксированном контакте имеется отверстие сопла, которое заблокировано кончиком подвижного контакта при нормальном закрытом состоянии выключателя. При возникновении неисправности воздух высокого давления вводится в камеру дуги. Давление воздуха будет противостоять пружинному давлению и деформирует пружину, поэтому движущийся контакт снимается с неподвижного контакта, а отверстие сопла становится открытым. В то же время воздух высокого давления начинает течь по дуге через отверстие сопла фиксированного контакта. Этот осевой поток воздуха по дуге через отверстие сопла заставит дугу удлиняться и холоднее, поэтому напряжение дуги становится намного выше, чем напряжение в системе, что означает, что системное напряжение недостаточно для поддержания дуги, поэтому дуга гасится.

Осевой взрыв ACB с боковым перемещающимся контактом

В этом типе осевого пневматического выключателя движущийся контакт установлен на поршень, поддерживаемый пружиной. Чтобы открыть автоматический выключатель, воздух поступает в камеру дуги, когда давление достигает заданного значения, оно нажимает на движущийся контакт; между неподвижным и движущимся контактами проводится дуга. Воздушный взрыв немедленно передает дугу на дугогасительный электрод и, следовательно, гасится осевым потоком воздуха.

ВОЗДУШНЫЕ АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Автоматический воздушный выключатель – это коммутационное устройство, предназначенное для защиты электрической сети при превышении значений тока сверх нормируемых величин.

Свое название он получил за счет того, что гашение электрической дуги в нем происходит непосредственно в воздухе без использования масляных и газовых сред.

  • в квартирах;
  • частных домах;
  • офисах;
  • магазинах и пр.

Как правило, это модульные устройства с возможностью установки на ДИН рейку.

Воздушный автоматический выключатель

Что касается применения, то однополюсные включаются в разрыв фазы и предназначены для работы в однофазных сетях. Двухполюсные также устанавливаются в однофазных системах, но дополнительно разрывают еще и ноль, что повышает безопасность.

Трехполюсные применяются в трехфазных сетях – по одному направлению на каждую фазу.

ПРИНЦИП РАБОТЫ ВОЗДУШНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

  • электромагнитный и тепловой расцепителя;
  • силовая контактная группа;
  • воздушная дугогасительная камера;
  • ручной привод для включение — отключения автомата.

Назначение теплового расцепителя – разрыв электрической цепи при превышении номинального значения тока, не вызванного коротким замыканием электропроводки.

Конструктивно этот тип расцепителя представляет собой биметаллическую пластину (жестко соединенные между собой полосы из материалов, имеющих различные коэффициенты теплового расширения).

При прохождении через тепловой расцепитель тока, превышающего номинальный происходит нагрев пластин, их изгиб, за счет которого привод выключателя размыкает его контакты. Поскольку на нагрев требуется определенное время, расцепление происходит на сразу, то есть имеет место инерционность срабатывания.

Для защиты от токов короткого замыкания предназначен электромагнитный расцепитель. При превышении тока в несколько раз (конкретное значение зависит от типа выключателя) происходит практически мгновенное (доли секунды) размыкание силовой группы контактов.

Конструкция представляет собой катушку с электромагнитным приводом. При достижении током значения срабатывания напряженность магнитного поля увеличивается и привод размыкает контакты.

При размыкании электрических контактов возникает дуговой разряд, который тем мощнее, чем больше коммутируемый выключателем ток. За счет высокой температуры электрическая дуга может послужить причиной возгорания как самого автомата, так и конструкций и материалов, находящихся с ним в контакте или непосредственной близости.

Для предотвращения этого автоматические выключатели имеют дугогасительную камеру – отсек, в котором дуга рассекается специальными устройствами и затухает. В воздушных автоматах, как уже говорилось, этот процесс происходит в воздухе. Это дешевое решение и, для относительно невысоких токовых нагрузок, достаточно надежное.

Ручной привод используется для включения выключателя после срабатывания, а также для принудительного разрыва цепи. Но пользоваться им как обычным электрическим выключателем не рекомендуется, все- таки назначение у него другое.

ТИПЫ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

На выбор воздушного автоматического выключателя, в первую очередь, влияют его время- токовые характеристики. Название достаточно говорящее и означает зависимость времени срабатывания от величины превышения номинального (рабочего) тока, который указывается в паспорте и на корпусе устройства.

Читайте так же:
Выключатель двухклавишный для открытой проводки wessen

Выключатели различных типов на одно и то же значение номинального тока, например, 10А будут вести себя по- разному.

Ниже будут рассмотрены три типа (характеристики) автоматов. На деле их больше, но самыми распространенными являются B, C, D.

  • In – номинальный ток автоматического выключателя;
  • n*In – кратность тока, т.е. во сколько раз он превышает номинальный.

Учитываемыми при выборе характеристиками являются:

Ток условного не расцепления.

При 1,13*In выключатель не отключится в течение 1 часа (для приборов с In 63А). При меньшем значении автомат отключаться не должен.

Ток условного расцепления.

Для значения 1,45*In автомат отключится не более чем за 1 час для In<63А и не более 2 часов для In>63А.

Если ток через выключатель будет равен 2,55*In, то отключение произойдет за время не менее 1 секунды для горячего и не более 60 секунд для холодного состояния. Это для In<32А. Для остальных второй параметр составляет 120 сек.

Указанные параметры относятся к тепловым расцепителям и не зависят от типа выключателя.

  • B: 3*In-5*In;
  • C: 5*In-10*In;
  • D: 10*In-50*In.

При этом нижняя граница определяет значение тока, при котором автомат отключится за время не менее 0,1 секунды. Например, при токе 5*In время отключения выключателя типа С может составить дол 1 секунды.

А вот на верхней границе, расцепление гарантированно должно происходить не более чем за 0.1 сек.

Тип автомата (B, C, D) определяет его способность выдерживать без отключения кратковременные токовые перегрузки. Это необходимо при использовании оборудования, например. электродвигателей, имеющего пусковой ток значительно превышающий рабочие значения.

Именно для таких цепей используются приборы группы D. И наоборот, в сетях с отсутствием рабочих бросков тока применяются автоматы типа B. На практике, в большинстве случаев устанавливают устройства класса C, как достаточно универсальное, да и в продаже таких выключателей больше всего.

Кроме того, многие просто не знают особенностей устройства и принципов работы средств токовой защиты. Один пример:

Принято считать, что провод сечением 1 мм 2 длительно выдерживает ток 10А. Резонным кажется защитить его автоматом с соответствующим током (10А). Но с учетом вышесказанного, при превышении тока в 1,45 раза (14.5 А) автомат может не отключаться в течение часа, а это чревато перегревом и возможным замыканием или воспламенением проводки.

Вывод очевиден или автомат брать меньшего номинала, или провод большего сечения. Здесь надо смотреть по реальной нагрузке.

© 2012-2021 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

10 Лекция 10. Воздушные автоматические выключатели

Содержание лекции: общие сведения об автоматических выключателях. Классификация. Конструкции. Параметры выключателей с микропроцессорным расцепителем.

Цель лекции: изучение конструкции автоматических воздушных выключателей.

10.1 Общие сведения. Классификация

Автоматический воздушный выключатель (автомат) – аппарат, предназначенный для автоматического отключения цепей при аварийных режимах, а также нечастых (от 6 до 30 раз в сутки) коммутаций электрических цепей. Автоматические выключатели изготовляют для цепей переменного до 1000В и постоянного тока до 440В одно-, двух-, трех — и четырехполюсном исполнении на номинальные токи от 6,3 до 6300 А.

Автоматические выключатели имеют реле прямого действия, назы­ваемые расцепителями. Расцепители обеспечивают отключение автомата при пере­грузках, КЗ и снижении напряжения. Отключение может происходить без выдержки времени или с выдержкой.

По времени отключе­ния выключатели различаются на следующие типы:

— нормальные выключатели — время срабатывания, в зависимости от номинального тока и конструкции лежит в пределах 0,02-0,1 сек.;

— селективные – отключение происходит после получения импульса на срабатывания и перед отключением имеют выдержку времени до 1 сек.;

— быстродействующие выклю­чатели – время их срабатывания не должно превосходить 0,005 сек.

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 ударного значе­ния.

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

В некоторых случаях требуется комбинированная защита электрической цепи – максимальная по току и минимальная по напряжению. Автоматы, удовлетворяющие этому требованию, называются универсальными.

Автоматы общепромышленного, коммерческого и бытового назначения обычно имеют лишь максимально- токовую защиту, отрегулированную на заводе. В эксплуатации эти характеристики не могут быть изменены. Такие автоматы называются установочными.

Читайте так же:
Блок питания автоматические выключатели реле

Современные выключатели с номинальным током более 250А, могут быть снабжены электронными расцепителями. В этих выключателях потребителю предоставлена возможность самому производить настройку уставок расцепителей. Могут быть отрегулированы токи теплового и электромагнитного расцепителя, а также и время их срабатывания, что позволяет надежно отстроить выключатель от пусковых токов и обеспечить селективность срабатывания защиты.

10.2 Конструкции автоматических выключателей

Основные элементы автоматического выключателя и их взаимодей­ствие рассмотрим по принципиальной схеме (рисунок 10.1).

Рисунок 10.1- Принципиальная схема автоматического выключателя

Контактная система выключателей на большие токи выполняется двухсту­пенчатой и состоит из главных 11, 5 и дугогасительных контактов 7.

Главные контакты должны иметь малое переходное сопротивление, так как по ним проходит основной ток. Обычно это массивные медные кон­такты с серебряными накладками на неподвижных контактах и металлокерамическими накладками на подвижных контактах. Дугогасительные кон­такты замыкают и размыкают цепь, поэтому они должны быть устойчивы к возникающей дуге, поверхность этих контактов металлокерамическая. При номинальных токах до 630А контактная система одноступенчатая, т. е. контакты играют роль как главных, так и дугогасительных. На рисунке 10.1 выключатель показан в отключенном положении. Чтобы его включить, вращают рукоятку 2 или подают напряжение на электро­магнитный привод 1. 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. 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 расцепитель 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 18 и также отключается автоматический выключатель. При отключении сначала размыкаются главные контакты, и весь ток переходит на дугогасительные контакты. На главных контактах дуга не образуется. Дугогасительные контакты 7 размыкаются, когда главные находятся на достаточном расстоянии. Между дугогасительными контактами образуется дуга, которая выдувается вверх в дугогасительную камеру 8, где и гасится. Дугогасительные камеры выполняются чаще всего со стальными пластинами (эф­фект деления длинной дуги на короткие), а для автоматов на большие токи с лабиринтно-щелевыми (эффект гашения дуги в узкой щели). Втягивание дуги в камеру осуществ­ляется магнитным дутьем. Материал камеры должен обладать высокой дугостойкостью. 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 сварить их. Чтобы избежать самопроизвольного отключения, применяют электродина­мические компенсаторы 9, в виде изогнутых петлей шинок. Токи в шин­ках 9 имеют разное направление, что создает электродинамическую силу, увеличивающую нажатие в контактах.

Рычаги 3 играют 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. Принципиально все современные выключатели выполнены по приведенной выше схеме. Могут отличаться дизайном, конструктивными и проводниковыми материалами и устройством защит.

Автоматические выключатели в соответствии с современным стандартом характеризуются следующими основными параметрами:

In — номинальный ток выключателя. Это ток, длительное протекание которого не вызывает нагрев выключателя сверх допустимой температуры.

Icu — номинальная предельная отключающая способность короткого замыкания. Это действующее значение максимального тока КЗ, который выключатель еще способен отключить, сохраняя при этом свою работоспособность.

Ics — Номинальная рабочая отключающая способность короткого замыкания. Это действующее значение тока КЗ, который выключатель способен повторно отключить после только что отключенного КЗ, сохраняя при этом свою работоспособность.

Icm — Номинальная включающая способность короткого замыкания. Это максимальное значение тока КЗ (ударный ток КЗ), которое выключатель способен выдержать, сохраняя при этом свою работоспособность.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector