Gutdver.ru

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

Автоматические выключатели

Автоматические выключатели

Автоматические выключатели – это устройства, которые предназначаются для защитного отключения цепей постоянного и переменного тока в случаях короткого замыкания, токовой перегрузки, снижения напряжения или его исчезновения. В отличии от плавких предохранителей автоматические выключатели имеют более точный ток отключения, могут многократно использоваться, а также при трехфазном исполнении при срабатывании предохранителя какая – то из фаз (одна либо две) могут остаться под напряжением, что является тоже аварийным режимом работы (особенно при питании трехфазных электродвигателей).

Автоматические выключатели классифицируют по выполняемым функциям, таким как:

  • Автоматы минимального и максимального тока;
  • Автоматы минимального напряжения;
  • Обратной мощности;

Принцип действия автоматического выключателя

Мы рассмотрим принцип действия автоматического выключателя на примере автомата максимального тока. Его схема показана ниже:

Принцип действия автоматического выключателя

Где: 1 – электромагнит, 2 – якорь, 3, 7 – пружины, 4 – ось, по которой движется якорь, 5 – защелка, 6 – рычаг, 8 – силовой контакт.

При протекании номинального тока система работает нормально. Как только ток превысит допустимое значение уставки, последовательно включенный в цепь электромагнит 1, преодолеет усилие сдерживающей пружины 3 и втянет якорь 2, и провернувшись через ось 4 защелка 5 освободит рычаг 6. Тогда отключающая пружина 7 разомкнет силовые контакты 8. Такой автомат включается вручную.

В настоящее время созданы автоматы, которые имеют время отключения от 0,02 – 0,007 с на токи отключения 3000 – 5000 А.

Конструкции автоматических выключателей

Существует довольно много различных конструкций автоматических выключателей как цепей переменного, так и цепей постоянного тока. В последнее время очень широкое распространение получили автоматы малогабаритные, которые предназначаются для защиты от КЗ и токовых перегрузок сетей бытовых и производственных в установках на токи до 50 А и напряжением до 380 В.

Современные автоматические выключатели

Главным защитным средством в таких выключателях являются биметаллические или электромагнитные элементы, срабатывающие с определенной выдержкой времени при нагревании. Автоматы, в которых присутствует электромагнит, обладают довольно большим быстродействием, и этот фактор очень важен при коротких замыканиях.

Ниже показан пробочный автомат на ток 6 А и напряжением не превышающим 250 В:

Пробочный автомат

Где: 1 – электромагнит, 2 –пластина биметаллическая, 3, 4 – кнопки включения и выключения соответственно, 5 – расцепитель.

Биметаллическую пластину, как и электромагнит, включают в цепь последовательно. Если через автоматический выключатель протекает ток выше номинального, пластина начинает нагреваться. При длительном протекании превышающего тока пластина 2 деформируется в следствии нагрева, и воздействует на механизм расцепителя 5. При возникновении в цепи короткого замыкания электромагнит 1, мгновенно втянет сердечник и этим тоже воздействует на расцепитель, который разомкнет цепь. Также данный тип автомата отключается вручную путем нажатия кнопки 4, а включение только ручное путем нажатия кнопки 3. Механизм расцепления выполняется в виде ломающегося рычага или защелки. Принципиальная электрическая схема автомата показана ниже:

Читайте так же:
Выключатель цвета белое золото

Принципиальная схема автоматического выключателя

Где: 1 – электромагнит, 2 – биметаллическая пластина.

Принцип действия трехфазных автоматических выключателей практически ничем не отличается от однофазных. Трехфазные выключатели снабжаются специальными дугогасительными камерами или катушками, в зависимости от мощности устройств.

Ниже приведено видео подробно описывающее работу автоматического выключателя:

Что нужно знать об автоматических выключателях

Главная

Обязательный атрибут каждого распределительного щита и шкафа — автоматический выключатель, или, как его еще называют, автомат ввода. Назначение его простое — обеспечить отключение электропитания всей системы при возникновении перегрузки или короткого замыкания. Электрический автоматический выключатель устанавливается сразу же после счетчика и может отключаться и в ручном режиме. Это необходимо для соблюдения безопасности при ремонтных и наладочных работах с проводкой на локальном объекте — в квартире, частном доме, офисе, не отключая других потребителей в здании.

Управление автоматическим выключателем в ручном режиме также позволяет устранить угрозу возгорания или поражения током персонала, когда, например, оборвался провод или перегрелась изоляция, но по току перегрузка еще слишком мала, чтобы сработал АВ. Если автоматический выключатель подключен последовательно с устройством защитного отключения УЗО, то такая система защитит сеть надежнее и прекратит подачу тока, как в случае перегрузки, так и в случае утечки тока. Сам АВ на утечку тока не реагирует.

Можно рассматривать автоматический выключатель как предохранитель, который заменил используемые ранее плавкие предохранители пробки. Порог срабатывания автоматического выключателя приблизительно такой же, как у стандартного предохранителя бытового назначения, но прибор более надежный в работе, безопаснее и удобнее в применении.

Устройство АВ

Конструкция автоматического выключателя очень простая:

  • корпус из негорючего пластика;
  • биметаллическая пластина;
  • катушка;
  • пламегаситель;
  • контакты;
  • рычажок управления.

От пробки автомат отличается тем, что при превышении величины допустимого тока ничего не перегорает и нет угрозы воспламенения газа или других взрывоопасных и пожароопасных сред и материалов. Принцип работы автоматического выключателя иной — токопроводящая биметаллическая пластина нагревается при превышении допустимого тока. Одна часть пластины обладает боле высоким коэффициентом термического расширения, чем другая. В результате, при нагревании плав тина изгибается и размыкает контакты.

Происходит изгиб пластины достаточно медленно, что снижает вероятность отключения тока при кратковременных перегрузках, например, при одновременной работе нескольких бытовых приборов в штатном режиме. Но при коротком замыкании сила тока возрастает мгновенно, что приводит к возбуждению мощного электромагнитного поля в катушке. Она срабатывает как электромагнит и отключает подачу тока, не затрагивая биметаллической пластины.

При срабатывании электромагнитного выключателя возможно возникновение мощной электрической дуги. Для предотвращения перегрева корпуса и загорания самого АВ, внутри предусмотрено специальное дугогасительное устройство из нескольких металлических пластин. Дуга хоть и возникает, но мгновенно рассекается на ряд параллельных потоков и не в состоянии нагреть достаточно массивный корпус.

Читайте так же:
Выключатель двухполюсный степень защиты

Рабочие характеристики c автоматического выключателя отличаются от модели к модели. Все параметры указываются на видимой части корпуса. Это допустимое напряжение, максимальная сила тока в цепи, фазность. Производятся автоматы как для одной фазы, так и для трехфазного подключения. При вводе напряжения 220 В устанавливаются два однополюсных или один двухполюсный автомат. Для трехфазной с заземлением TN-C — трехполюсный, а для заземления TN-S — четырехполюсный. Отключение автоматического выключателя происходит по всем фазам и нейтрали. Соединяющую рычажки планку снимать нельзя. Если выключить только одну фазу, может возникнуть перекос, угрожающий исправности бытовых и профессиональных устройств, включенных в сеть.

В продаже также есть автоматические выключатели постоянного тока. Они используются преимущественно в промышленных установках, компьютерных сетях и т.д. На бытовом уровне эти приборы практически не используются. Узнать АВ для постоянного тока можно по маркировке на клеммах «+» или «-».

Все виды автоматических выключателей от лучших брендов вы купите у нас. Все оборудование сертифицировано и соответствует требованиям регламента.

Дополнительные устройства к автоматическим выключателям

В качестве дополнительных устройств к автоматическим выключателям применяют блок-контакты, расцепители минимального напряжения и независимые расцепители.

Данные устройства выпускаются сегодня многими производителями автоматических выключателей, что позволяет в принципе сразу получить автомат с расширенным функционалом, стоит лишь присоединить к нему вспомогательный модуль.

image

Блок-контакт

Блок-контакт представляет собой отдельный модульный блок, внутри которого находится один или несколько контактов, управляемых механически от установленного по-соседству автоматического выключателя. Контакты внутри блока могут быть замыкающими или (и) размыкающими.

Обычно данные модули рассчитаны на коммутацию переменного тока до 6 ампер либо постоянного тока до 1 ампера при напряжении 230 и 250 вольт соответственно, поэтому и сами цепи, в которых установлены блок-контакты, всегда необходимо защищать по току (хотя бы плавкими предохранителями).

image
Обычно модуль блок-контакта по ширине вдвое уже стандартного автоматического выключателя, хотя и имеет схожий с ним профиль. Монтируется блок-контакт слева или справа от автоматического выключателя, вплотную к нему, при помощи специального крепления. Таким образом, к одному автоматическому выключателю может быть подключен как минимум один блок-контакт.Сегодня выпускаются блок-контакты трех типов: положения, срабатывания, и универсальные (способные работать, по выбору пользователя, как блок контакты положения или как блок-контакты срабатывания, — режим устанавливается переключателем на корпусе блок-контакта).

Блок-контакт положения

Блок-контакты положения служат своеобразными коммутаторными средствами индикации текущего состояния автоматического выключателя. Такое решение целесообразно применять в целях автоматизированного контроля за текущим положением контактов выключателя: замкнуты ли, разомкнуты ли в данный момент контакты автоматического выключателя?

Об этом можно судить по наблюдаемому состоянию внутренних контактов блок-контакта. То есть он отразит реальное состояние автоматического выключателя независимо от причины, по которой автомат находится в том или ином устойчивом состоянии.

Читайте так же:
Дистанционное управление через выключатель

Когда контакты автоматического выключателя замыкаются, в этот же момент замыкаются контакты замыкающего блок-контакта положения или, если блок-контакт размыкающий, то его контакты размыкаются.

image
Если автоматический выключатель по какой-то причине сработал (из-за превышения тока, от действия расцепителя минимального напряжения или независимого расцепителя, или же в результате отключения вручную), то контакты замыкающего блок-контакта положения тут же разомкнутся, а если блок-контакт размыкающий, то замкнутся.Таким образом, блок-контакты положения применимы во вспомогательных цепях сигнализации и контроля. Например, если в здании установлено много автоматических выключателей на разных этажах, и необходимо из одного места следить за коммутационным состоянием всех этих выключателей, то решение с блок-контактами положения очень удобно.К тому же блок-контакты данного типа сами могут управлять подачей питания на другие устройства системы, в которой они работают совместно с автоматическими выключателями, или на устройства из другой системы.

Блок-контакт срабатывания

Блок-контакт срабатывания призван указать на факт срабатывания автоматического выключателя именно по причине протекания слишком большого тока по цепи защищаемой данным выключателем.

Когда контакты автоматического выключателя замыкаются, контакты замыкающего блок-контакта срабатывания переходят в замкнутое положение, а у размыкающего — в разомкнутое.

Контакты блок-контакта срабатывания вернутся в исходное положение либо по причине размыкания автоматическим выключателем защищаемой цепи из-за сверхтока, либо если выключатель был разомкнут с помощью расцепителя минимального напряжения или независимого расцепителя.

image
Отличительная особенность блок-контакта срабатывания в том, что при выключении автоматического выключателя вручную, контакты блок-контакта не изменят своего положения!По этой причине блок-контакты срабатывания применяют главным образом в тех вспомогательных цепях, где необходима сигнализация об отключении автоматов именно из-за превышения максимально допустимого тока в защищаемой тем или иным автоматом цепи. Кроме того, сам блок-контакт срабатывания способен, как и блок-контакт положения, управлять коммутацией других цепей.

Независимый расцепитель

Следующий представитель дополнительных устройств для автоматических выключателей — независимый расцепитель. Данное устройство само не управляется при помощи автомата, оно управляется при помощи внешнего источника тока.

Однако сам независимый расцепитель управляет автоматом, то есть может служить для дистанционного управления состоянием автоматического выключателя, рядом с которым установлен.

Как только в управляющую цепь независимого расцепителя подан ток, устройство механически воздействует на соответствующий узел автоматического выключателя, что приводит к переходу последнего в разомкнутое состояние — выключатель оказывается в состоянии «выключено».

Сигнал управления для независимого расцепителя может быть инициирован например, нажатием на кнопку, с помощью реле или каким-нибудь электронным блоком в момент, когда наступили некоторые заранее определенные условия, например по часам, по таймеру, барометру, термометру и т. д. Для того чтобы затем вернуть автоматический выключатель в исходное состояние, необходимо будет взвести его вручную.

Читайте так же:
Автоматические выключатели компании авв

image
Обычно независимый расцепитель управляется переменным напряжением от 12 до 400 вольт, либо постоянным напряжением от 12 до 250 вольт. Цепи управления независимого расцепителя необходимо защищать по току (хотя бы плавкими предохранителями), поскольку производитель ограничивает данный параметр.Конструктивно независимый расцепитель представляет собой модульный блок ширины аналогичной ширине однополюсного автоматического выключателя, то есть около 18 мм. В остальном профиль расцепителя похож на профиль выключателя для удобства их совместного монтажа и взаимодействия.Монтируется независимый расцепитель сбоку к выключателю при помощи специально предусмотренного производителем крепления. Таким образом, к одному автоматическому выключателю может быть прикреплен как минимум один независимый расцепитель, к которому, в свою очередь, можно прикрепить один или несколько блок-контактов. В результате получится система дистанционного управления автоматическим выключателем с индикацией.

Расцепитель минимального напряжения

Данное вспомогательное устройство, действуя механически, вызывает размыкание автоматического выключателя при условии, что на выводах самого расцепителя (как следует из его названия) напряжение стало ниже напряжения уставки. Размыкание может быть инициировано сразу же или с выдержкой по времени.

Главная задача расцепителя минимального напряжения заключается в том, чтобы управлять выключением автоматического выключателя и, соответственно, отключать от сети оборудование связанное с ним, если напряжение в данной сети стало неприемлемо низким для данного оборудования.

Как правило, минимальное напряжение при которым срабатывает расцепитель равно 0,75 от номинальных 230 вольт, то есть около 173 вольт. К тому же расцепитель будет препятствовать возобновлению включения автомата если напряжение не вернулось к значению выше 0,85 от номинала, то есть пока напряжение в сети питания защищаемого выключателем оборудования находится на уровне менее 196 вольт.

image
Обычно расцепитель минимального напряжения управляется переменным током в диапазоне напряжений от 24 до 400 вольт, либо от 24 до 220 вольт для постоянного напряжения. Конструктивно расцепитель представляет собой модуль по ширине равный ширине стандартного однополюсного выключателя, а по форме схож с ним.Данный модуль крепится к автомату с одной из его сторон при помощи специально предусмотренного производителем автомата и расцепителя крепежного механизма. К самому расцепителю минимального напряжения можно присоединить минимум один блок-контакт.

image
Расцепитель такого рода может также иметь замыкающие или размыкающие контакты внутри. Данные контакты применимы для управления автоматическим выключателем и с целью сопряжения расцепителя с другими цепями управления.Отдельные модели расцепителей минимального напряжения предоставляют пользователю возможность широкой настройки напряжения срабатывания, а также регулировку задержки на срабатывание по времени.Расцепитель может быть при желании оснащен кнопкой или размыкающими контактами в цепи его управления, тогда он будет способен работать и как независимый расцепитель. После размыкания автоматического выключателя расцепителем минимального напряжения, заново взводить его придется вручную.

Читайте так же:
Кнопочный выключатель ке 201

Об использовании автоматов переменного тока на постоянном

Об использовании автоматов переменного тока на постоянном.
Речь пойдет, в основном, о системах автономного и резервного питания.
Сначала об информации из каталога АВВ для напряжения постоянного тока:
Для автоматов серии S200 (для каждой серии — свои ограничения):
Предельные напряжения постоянного тока для однополюсных автоматов – до 72 Вольт, для 2-х полюсных – до 125 Вольт при последовательном соединении полюсов.

Разница между автоматами для переменного и постоянного тока — в разных искрогасящих камерах. На переменном токе (при равном напряжении) дуга (искра) лучше гаснет из-за наличия перехода напряжения через ноль.
Я себе в цепь постоянного тока системы резервного питания (СРП, 24 Вольта) поставил (фирменные, качественные) автоматы для переменного тока — они в 10 раз дешевле, чем для постоянного.

Почему не будет проблем.
1. Срабатывать должны автоматы, стоящие в цепи переменного тока (230В), тогда эти срабатывать не будут (естественно, за исключением КЗ именно в цепи постоянного тока, что бывает крайне редко, только сдуру).
2. Надо учитывать, что чем меньше напряжение, то при отключении меньше дуга (при том же токе и его форме).
С другой стороны имеет значение, что 230В — переменный ток и поэтому дуга быстрее гаснет (из-за наличия переходов синуса через ноль).
Считаю, что эти два "встречных" параметра заметно компенсируют друг друга.

О неизменности тока срабатывания на переменном и постоянном токах.
Когда контакты автомата замкнуты, то никакого напряжения на них нет, "работает" только ток. Напряжение "вмешивается" только в момент размыкания и замыкания контакта — чем оно больше, тем больше дуга (при том же токе и его форме).
Индуктивность электромагнитного расцепителя мизерная, поэтому ему "все равно" — 50Гц, или 0Гц (постоянный ток). Нагревающейся пластине (тепловому расцепителю), естественно, тоже.
Поэтому при использовании автоматов переменного тока на постоянном ток срабатывания измениться не должен.

О приваривании контактов при КЗ (параметр — "отключающая способность").
Обычные автоматы рассчитаны на ток, при котором не происходит приваривания контактов — от 6 килоампер.
Аккумуляторы для систем автономного и резервного питания далеко не всегда дадут такой ток. Хотя, для каждой конкретной системы надо этот параметр просчитывать.
При необходимости можно использовать автоматы с бОльшей отключающей способностью — существуют до нескольких десятков килоампер.
Примерно то же самое касается любых переключателей — реле, контакторов, пускателей.

О потерях на автоматах.
Переходное сопротивление контактов качественных автоматов средней силы тока составляет порядка 8-10 мОм. Это для больших токов не мало, поэтому в расчетах это тоже надо учитывать.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector