Alma38.ru

Электро Свет
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Воздушные автоматические выключатели — современная защита и высокая надежность

Воздушные автоматические выключатели — современная защита и высокая надежность

Сегодня, пожалуй, уже невозможно представить себе нашу жизнь без электроприборов. Чаще всего мы имеем дело с бытовыми приборами, которые подключены к сетям с уровнем номинального напряжения 0,4 кВ. К работе с более высоким напряжением допускается только квалифицированный персонал.

Главную роль в распределении электроэнергии 0,4 кВ играют силовые автоматические воздушные выключатели. Силовые автоматические воздушные выключатели стоят наверху иерархии низковольтной сети. Именно от их качества и надежности работы зависит бесперебойность снабжения конечного потребителя, а также долговечность питающих силовых низковольтных линий. Они применяются в качестве вводных и секционных аппаратов.

Действительно, задачи, которые на них возлагаются очень ответственны. В нормальном режиме воздушные автоматические выключатели должны проводить рабочие токи в несколько тысяч ампер, а в аварийном — отключать токи к.з., достигающие нескольких десятков тысяч ампер!

Решить эти непростые задачи могут только аппараты, которые изготовлены из материалов высшего качества. Чистая электротехническая медь обеспечивает максимальную токопроводность, экономичность и долговечную эксплуатацию. Однако не только высокое качество материалов обеспечивает должную надежность в работе. Более сложную задачу решают инженеры-конструкторы, выбирая материалы контактов. Изменяя пропорции серебра, никеля, графита и других материалов, они добиваются максимальных показателей износостойкости, ПКС, уменьшают нагрев и свариваемость контактов.

В современном воздушном автоматическом выключателе не менее важную роль играет основной орган управления и защиты — микропроцессорный расцепитель.

С его помощью осуществляется точная настройка уставок времени и токов различных видов защит, регистрация и учет всех происходящих событий. В режиме реального времени на ЖК-дисплее персоналу доступны величины рабочих токов, уставки защиты, информация об авариях, коммутациях и т.д.
Микропроцессорный расцепитель сравнивает значения рабочих токов по каждой фазе и при превышении одним из них установленного потребителем значения подает сигнал для отключения воздушного автоматического выключателя.
Еще одним важным преимуществом является возможность дистанционного отключения, что позволяет экономить время оперативного персонала при переключениях в электрических схемах. Также протокол Modbus RTU позволяет передавать в диспетчерский пункт информацию, как о текущих параметрах цепи, так и о настройках воздушного выключателя, а самое главное — информацию о срабатывании выключателя (токи к.з., время аварии, причина срабатывания выключателя)
Стоит отметить, что в микропроцессорном расцепителе защита от однофазного замыкания на землю и индикация этого вида аварии является большим преимуществом. Этот вид защиты имеет большое значение, так как однофазное к.з. на землю является самым вероятным повреждением электрической сети (65%). Индикация этого вида повреждения позволяет персоналу в кратчайшие сроки разобраться в причине аварии и приступить к восстановительным работам. При выборе расцепителя следует отдавать предпочтением тем моделям, где реализована эта функция.
Силовой воздушный автоматический выключатель — это надежное и современное решения для главного распределительного щита, ВРУ, а также щита питания потребителя большой мощности.

Устройство и принцип работы автоматического выключателя

Для электромонтёра коммутационная аппаратура является одним из основных устройств, с которыми приходится работать. Автоматические выключатели несут как коммутационную, так и защитную роль. Ни один современный электрощит не обходится без автоматов. В этой статье мы рассмотрим, как устроен и работает автоматический выключатель.

Устройство и принцип работы автоматического выключателя

Определение

Автоматический выключатель — это коммутационный прибор, предназначенный для защиты кабелей от критических значений токов. Это нужно для того, чтобы избежать повреждений токопроводящих жил проводов и кабелей в случае межфазных замыканий и замыканий на землю.

Важно: Основная задача автоматического выключателя — защитить кабельную линию от последствий протекания токов короткого замыкания.

Основными характеристиками автоматических выключателей являются:

Номинальный ток (1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 35, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500, 4000, 6300);

Время токовая характеристика.

Наибольшее распространение автоматы получили в бытовых и промышленных электросетях с напряжением 220/380 вольт. Напряжения приведены для отечественных электросетей. За рубежом они могут отличаться. В высоковольтных линиях используются релейные схемы и трансформаторы тока. Время-токовая характеристика отражает, через какой промежуток времени и при какой величине тока относительно номинального произойдет размыкание его контактов. Пример её изображен на рисунке ниже:

Время-токовая характеристика автоматического выключателя

Принцип работы

Автоматический выключатель (АВ) — это коммутационный аппарат, который содержит два вида защиты:

Каждый из них выполняет одну и ту же работу — размыкание силовых контактов, но при разных условиях. Рассмотрим их подробнее.

Устройство автомата

При протекании токов через автомат ниже номинального его контакты будут замкнуты бесконечно долго. Но при незначительном превышении тока тепловой расцепитель, представленный биметаллической пластиной, разомкнет их.

Чем больше ток, протекающий через контакты автоматичсекого выключателя, тем быстрее произойдет нагрев биметаллической пластины — это описывается во время токовой характеристике и обозначается быстродействием автомата (буква около номинального тока в маркировке). В зависимости от того насколько перегружен по току автомат зависит время его отключения, это могут быть и десятки минут, а могут быть и единицы секунд.

Электромагнитный расцепитель срабатывает при быстром росте тока. Величина тока его срабатывания на порядки превышает номинальный ток.

Отсюда возникает вопрос: «Так зачем же автомату две защиты, если можно просто сконструировать его так, чтобы он выключался сразу при превышении номинального тока?»

Ответа на этот вопрос два:

1. Наличие двух защит увеличивает надежность системы в целом.

2. При подключении к автоматическому выключателю устройств ток, у которых изменяется в процессе пуска и работы, чтобы не происходило ложных срабатываний. Например, у электродвигателей пусковой ток может в десятки раз превышать номинальный, а также при их работе могут возникать кратковременные перегрузки на валу (допустим, токарный станок). Тогда при затяжном пуске будет также выбивать автомат.

Устройство

Автоматический выключатель состоит из:

Корпуса (на рисунке – 6).

Клемм для подключения токопроводящих жил (на рисунке – 2).

Силовых контактов (на рисунке – 3, 4).

Дугогасительной камеры (на рисунке – 8).

Рычагов соединенных с кнопками или флажками для его включения и отключения (замыкания и размыкания контактов) (на рисунке – 1 и то, с чем он соединен).

Теплового разъединителя (на рисунке – 5).

Электромагнитного разъединителя (на рисунке – 7).

Основные элементы автоматического выключателя

Цифрой 9 обозначена защелка для крепления на дин-рейку.

К клеммам (обычно верхним, на практике не имеет особого значения) подключается питания, к клеммам на противоположной стороне подключается нагрузка. Ток проходит через силовые контакты, катушку электромагнитного разъединителя, тепловой разъединитель.

Электромагнитная защита выполнена в виде катушки из медного провода, она намотана на каркасе, внутри которого расположен подвижный сердечник. Катушке содержит от нескольких единиц до пары десятков витков, в зависимости от её номинального тока. При этом, чем меньше номинальный ток, тем больше витков и меньше сечение провода катушки.

При протекании тока через катушку вокруг неё образуется магнитное поле, которое воздействует на подвижный сердечник внутри. В результате чего он выдвигается и толкает рычаг, в результате чего силовые контакты размыкаются. Если смотреть на рисунке – то рычаг находится ниже катушки, и когда её сердечник опускается – механизм приводится в действие.

Тепловая защита нужна для длительных превышений тока. Она представляет собой биметаллическую пластину, которая при нагреве изгибается в одну из сторон. При достижении критического состояния она толкает рычаг, и контакты разъединяются. Дугогасительная камера нужна для гашения дуги, которая возникает вследствие размыкания цепи под нагрузкой.

Процесс дугообразования зависит от характера нагрузки и её величины. При этом при отключении индуктивной нагрузки (электродвигатель) возникают более сильные дуги, чем при коммутации активной нагрузки. Газы, образовавшиеся в результате её горения, отводятся через специальный канал. Это в разы повышает срок службы силовых контактов.

Дугогасительная камера

Дугогасительная камера состоит из набора металлических пластин и диэлектрических крышек. Заключение Раньше автоматические выключатели ремонтировали, и можно было собрать из нескольких один нормально функционирующий. Была возможность отрегулировать и заменить силовые контакты и другие его узлы.

В настоящее время автоматы заключены в неразборный литой или собранный с помощью заклепок корпус. Их ремонт нецелесообразен, сложен и займет много времени. Поэтому автоматы просто заменяют новыми.

Конспект учебного занятия по электротехнике Автоматический выключатель

«Управление общеобразовательной организацией:
новые тенденции и современные технологии»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

знать: основные законы электротехники, принципы действия, устройство, основные характеристики аппаратуры управления и защиты.

уметь: применять законы электротехники, читать принципиальные, электрические и монтажные схемы, рассчитывать параметры схем, собирать электрические схемы

1. Образовательная: изучить законы электротехники, принципы действия, устройство, основные характеристики аппаратуры управления и защиты

2. Развивающая : развивать навыки самостоятельной работы; развивать умения анализировать рабочую документацию; организовывать, оценивать и корректировать собственную деятельность; нести ответственность за результаты своей работы; осуществлять поиск информации.

3. Воспитательная: воспитывать ответственность, трудолюбие, аккуратность.

1. Объяснение нового материала

Автоматический выключатель ( «автомат») — это контактный коммутационный аппарат, который предназначен для включения и отключения (т.е. для коммутации) электрической цепи, защиты кабелей, проводов и потребителей (электрических приборов) от токов перегрузки и от токов короткого замыкания.

Автоматический выключатель выполняет три основный функции:

Ø коммутацию цепи (позволяет включать и отключать конкретный участок электрической цепи);

Ø обеспечивает защиту от токов перегрузки, отключая защищаемую цепь, когда в ней протекает ток, превышающий допустимый;

Ø отключает от питающей сети защищаемую цепь, когда в ней возникают большие по значению токи короткого замыкания.

Таким образом, автоматы выполняют одновременно и функции защиты и функции управления .

По конструктивному исполнению выпускаются три основных типа автоматических выключателей:

воздушные автоматические выключатели (применяются в промышленности в цепях с большими токами в тысячи ампер);

автоматические выключатели в литом корпусе (рассчитаны на большой диапазон рабочих токов от 16 до 1000 Ампер);

модульные автоматические выключатели , наиболее нам известные, к которым мы привыкли. Они широко применяются в быту, в наших домах и квартирах.

Итак, рассмотрим конструкцию автоматического выключателя входят (рис.1):

1 — верхняя винтовая клемма;

2 — нижняя винтовая клемма;

3 — неподвижный контакт;

4 — подвижный контакт;

5 — гибкий проводник;

6 — катушка электромагнитного расцепителя;

7 — сердечник электромагнитного расцепителя;

8 — механизм расцепителя;

9 — рукоятка управления;

10 — гибкий проводник;

11 — биметаллическая пластина теплового расцепителя;

12 — регулировочный винт теплового расцепителя;

13 — дугогасительная камера;

14 — отверстие для отвода газов;

15 — защелка фиксатора

Рис.1 Устройство автоматического выключателя

Поднимая р укоятку управления вверх , автоматический выключатель подключается к защищаемой цепи, опустив рукоятку вниз — отключатся от нее.

Т епловой расцепитель , представляет собой биметаллическую пластину, которая нагревается проходящим через нее током, и если ток превышает заданное значение, пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепителя, отключая, таким образом, автоматический выключатель от защищаемой цепи.

Э лектромагнитный расцепитель — это соленоид, т.е. катушка с намотанной проволокой, а внутри сердечник с пружиной. При возникновении короткого замыкания ток в цепи очень быстро нарастает, в обмотке катушки электромагнитного расцепителя наводится магнитный поток, под воздействием наведенного магнитного потока перемещается сердечник, и, преодолевая усилие пружины, воздействует на механизм и отключает автомат.

Рассмотрим принцип работы автоматического выключателя

В обычном (неаварийном) режиме работы автоматического выключателя (когда рычаг управления взведен) электрический ток подается к автомату через питающий провод, подключенный к верхней клемме. Далее ток проходит на неподвижный контакт, через него на подключенный к нему подвижный контакт, далее через гибкий проводник подается на катушку соленоида, после катушки по гибкому проводнику на биметаллическую пластину теплового расцепителя, от него на нижнюю винтовую клемму и далее в цепь подключенной нагрузки.

Перегрузка возникает, когда ток в цепи, контролируемой автоматическим выключателем, начинает превышать номинальный ток автомата. Биметаллическая пластина теплового расцепителя начинает нагреваться проходящим через нее повышенным электрическим током, изгибается, и, если ток в цепи не уменьшается, пластина воздействует на механизм расцепления, и автоматический выключатель отключается, размыкая защищаемую цепь.

Для нагрева и изгибания биметаллической пластины требуется некоторое время. Время срабатывания зависит от величины проходящего через пластину тока, чем больше ток, тем меньше время срабатывания (т.е. тепловой расцепитель начинает срабатывать при превышении номинального тока на 13-45%).

При коротком замыкании ток в цепи мгновенно возрастает, наводимое в катушке по закону электромагнитной индукции магнитное поле перемещает сердечник соленоида, который приводит в действие механизм расцепителя и размыкает силовые контакты автоматического выключателя (т.е. подвижный и неподвижный контакты). Линия размыкается, позволяя снять с аварийной цепи питание и защитить от возгорания и разрушения сам автомат, электропроводку и замкнувший электроприбор.

Электромагнитный расцепитель срабатывает практически мгновенно (около 0,02с), в отличие от теплового.

При размыкании контактов цепи, когда в ней проходит электрический ток, возникает электрическая дуга, и чем больше ток в цепи — тем дуга мощнее. Электрическая дуга вызывает эррозию и разрушение контактов. Чтобы защитить контакты автоматического выключателя от ее разрушающего действия, дуга, возникающая в момент размыкания контактов, направляется в дугогасительную камеру (состоящую из параллельных пластин), где она дробится, затухает, охлаждается и исчезает. При горении дуги образуются газы, они отводятся наружу из корпуса автомата через специальное отверстие.

Итак, можно сделать вывод:

Ø автоматический выключатель позволяет коммутировать цепь;

Ø имеет встроенный тепловой расцепитель, который защищает линию нагрузки от токов перегрузки;

Ø имеет встроенный электромагнитный расцепитель, защищающий линию нагрузки от больших токов короткого замыкания;

Ø содержит дугогасящую камеру, которая защищает силовые контакты от разрушительного действия электромагнитной дуги.

Схема Подключения Автоматов

Этот вариант лучше не использовать, поскольку из-за уменьшения сечения проводников увеличится сопротивление, следовательно, возрастет нагрев.


Белая — фаза, который соединяется с ближайшим автоматом в верхней части.

Оголенный конец должен немного выступать за пределы автомата, а защищать их должен диэлектрический корпус, надеваемый поверх выключателя.
установка и подключение автоматов



Как правило, все производители придерживаются одного механизма, который позволяет унифицировать изделия под многие отрасли и регионы.

Четырехполюсные автоматы подключаются в трехфазную сеть как вводные автоматы, где фазы используются как отдельные линии сети с индивидуальными элементами нагрузки.

Самой частой ошибкой при установке автомата в электрощитке является наличие изоляции, попавшей под крепление контакта. Они бывают разных размеров, в том числе и под два автомата.

Как вариант, вместо скруток можно применить соединение жил проводов сжимами с изолированными корпусами. Коль проводка скрытая, то обратите внимание на первый тип, а если открытая — то на второй.

Подробно о простой схеме Рассмотрим подключение УЗО с автоматами на простой квартирный щит. Для этого используется специальное обжимное устройство, купить которое можно в магазинах электрики.

Электропроводка как разделить на группы. Электропроводка своими руками

Основные виды автоматических выключателей

Размещают схему подключения УЗО на его корпусе. Такая опасность в виде плохого контакта несет в себе угрозу оплавления изоляции, не только провода, но и самого автомата, что может привести к пожару. На примере АВ серии ВА, изготавливаемых фирмой Iek, можно убедиться, что верхний контакт является фиксированным, соответственно нижний будет подвижным. Итак, с установкой самой коробки разобрали, теперь разберемся, как устроена схема электрического щита.

Отличия типов электрических автоматов B и C не так существенны; Номинальный ток. Разберём подробнее нанесённые на автомат знаки и цифры: Бренд.

Напряжение со второго входного автомата поступает на трехфазное УЗО, на нижние клеммы которого подключена трехфазная нагрузка.

Основной рабочей частью является биметаллическая пластина.

Если не разберетесь, пишите подскажу.

Провод, рассчитанный под используемый бытовой прибор, сечение должно превышать в два раза нагрузку.

Показывает текущее состояние контактов.
Электрическая схема подключения автоматических выключателей.

Подключаем провода к автомату – кабель с монолитной жилой

Можно свести жилые помещения под один автомат, на другой повесить бойлер, на третий автомат кондиционер и т. Методики проверки УЗО Монтаж электрического щитка Электрический щиток в квартире, его важность в системе электроснабжения дома чрезвычайно велика.

Номинальное напряжение. Перед нами автомат серии ВА фирмы iek.

Через автоматический выключатель подключают фазный провод, заземляющий и нейтральный проводник, на осветительные приборы и розетки проходит напрямую.

Остается лишь подать напряжение, включить все защитные приборы и проверить напряжение на выходе и входе автомата при помощи индикаторной отвертки. Подключение автоматов в щитке вход сверху или снизу Перед тем как подключать автомат сверху или снизу, рекомендуется осмотреть соединительные гнезда. Исключительно полезна установка УЗО там, где присутствуют дети.

Что важно сделать И вот вы подошли, к, пожалуй, самому ответственному моменту — заполнению щитка. Что сказано в ПУЭ по этому поводу? Также может устанавливаться в качестве защиты между щитом и помещением.


Показатель рабочего тока. Выводы и полезное видео по теме Нюансы установки всех элементов на квартирном щитке : Подробности монтажа УЗО: УЗО и автоматы — оборудование технически сложное. Причем на каждую группу нужен автомат со своими характеристиками. Для работ, проводимых в щитке, стоит провести подготовку всех перемычек требуемой длины, а также соответствующего сечения.

Что сказано в ПУЭ по этому поводу? Таковыми являются системы защитного отключения, различные реле, автоматические выключатели и многофункциональные автоматы. Такая опасность в виде плохого контакта несет в себе угрозу оплавления изоляции, не только провода, но и самого автомата, что может привести к пожару.

Смотреть нужно на 1 и 3 контакте если смтреть слева на право , туда подключены жилы питающих проводов. Проводники неправильно соединяются.
Схема подключения ДИФАВТОМАТА.

Как выбрать

Возгорание по вине электропроводки возможно также при перегрузке электропроводки, что ведет к перегреву изоляции и возможному короткому замыканию и воспламенению изоляции. Отсюда же одна фаза идет на первое однофазное УЗО, а вторая — на следующее.

При этом неважно, к какой клемме будет подключена фаза. Предельная коммутационная способность. Как выбрать автомат?

Такой способ использовался ранее и являлся единым стандартом, где фазная жила соединялась с входным контактом АВ, затем проходила сквозь выходной контакт, шла к электросчетчику и разводилась по УЗО. Среди многочисленных вариантов есть всего две схемы, использующиеся для подключения автоматов и УЗО в щитке , считающиеся основными.

Почему же в ПУЭ советуют подключение выполнять на неподвижные контакты верхние? Показатель рабочего тока. Заканчивая установку, шина вставляется одновременно в каждый зажим, а потом затягиваются винты.

Фазу подают на вход, а с выхода ее подключают к левому выводу нагрузки. Этот пакетник оборудован встроенной защитой от слишком мощного потока электронов.

Основная ошибка, которую допускают новички в этом плане, подключают многожильный провод к автомату без оконцевания. Очистив изоляцию, формируетесоединения, хорошо затянув винтовым зажимом. Установка однофазной схемы не слишком отличается от монтажа трёхфазного способа.

Не снимая с провода изоляцию, формируете перемычку нужной формы и размеров по количеству ответвлений. Используется преимущественно в трехфазных цепях. Где применяются и как подключаются одно-, двух-, трех- и четырехполюсные автоматы В однофазных сетях напряжением В для защиты электроприборов как правило устанавливают однополюсные или двухполюсные автоматы. Он может быть переменным, постоянным или же комбинированным.

После этого, на основе уже имеющихся данных и создается схема щитка. Чего не следует делать?
Автоматический выключатель. Опасная ошибка при выборе.

Устройство и принцип работы автоматических выключателей

Главная

Автоматические выключатели предназначены для защиты разветвленной или линейной электрической цепи от перегрузок и короткого замыкания. Устанавливаются выключатели сразу же после счетчика электроэнергии. Если в цепи повысилась допустимая сила тока, то срабатывает тепловой или электромагнитный контур и подача тока прекращается. Устройство автоматического выключателя не предусматривает автоматического включения, только выключение. Возобновить подачу тока можно только вручную, после обнаружения и ликвидации причины неисправности.

Электрическая схема автоматического выключателя

Принципиальная схема автоматического выключателя очень простая — ток проходит по проводнику, который последовательно подключен к биметаллической пластине, индукционной катушке и расцепителю. Под термином «расцепитель» подразумевается контактное устройство с подвижной перемычкой. Под действием определенных усилий перемычка отодвигается от проводника, и ток прекращает поступать в цепь.

Типовое устройство электрического автоматического выключателя предполагает использование в качестве источника расцепляющего усилия биметаллическую пластину или электромагнит. В первом случае пластина реагирует на нагревание и изгибается. Изгиб происходит за счет того, что одна часть пластины сделана из металла с низким коэффициентом терморасширения, а другая — с высоким. Неравномерное увеличение длины приводит к деформации пластины, которая тянет за собой перемычку размыкателя и отключает ток.

Нагрев и деформация пластины происходит достаточно медленно. Это сделано преднамеренно, если в сети незначительно повысилась допустимая сила тока, то автомат среагирует не сразу. Возможно, в этот момент запустился двигатель холодильника или включился насос подпитки. Если перегрузка не превышает 3–5 номиналов на протяжении нескольких секунд, автомат не сработает. После отключения потребителей, ток возвращается к предыдущим параметрам, и сеть функционирует в заданном режиме. Но при длительной перегрузке автомат отключит подачу тока. Это может произойти, например, если в домашнюю сеть включается сварочный аппарат или мощный компрессор.

По-другому происходит, если возникает короткое замыкание. В этом случае биметаллическая пластина слишком медленная, чтобы справиться с нагрузкой. Выручает электромагнитная катушка. Сильное изменение силы тока порождает мощное электромагнитное поле вокруг катушки. Специальный стальной стержень, связанный с расцепителем, притягивается к сердечнику катушки и цепь размыкается. Время срабатывания электромагнита измеряется долями секунды.

Но возникает другая опасность — угроза появления электрической дуги, которая может попросту сжечь автоматический выключатель. Для защиты в схеме устройства автоматического выключателя предусмотрен узел гашения дуги. Он состоит из нескольких металлических пластин, которые рассекают дугу на мелкие потоки и поглощают часть тепла.

В описании устройство и принцип действия автоматического выключателя несколько упрощены, но процессы внутри АВ протекают именно в таком порядке. Типовой автоматический выключатель оснащен двумя контурами — электромагнитным и тепловым. Но есть и модели АВ, которые работают только по одной схеме защиты. Например, автоматы для электродвигателей не оснащаются тепловой защитой, только электромагнитной от КЗ. По уровню чувствительности автоматы подразделяются на несколько типов:

  • В — ток размыкания в диапазоне 3–5 номинала;
  • С — 5–10 от номинала;
  • D — 10–20 номинала.

Сам номинал конкретного АВ указан на корпусе после буквенного индекса, например, С16. Для бытового использования лучше всего подходят именно автоматы класса С.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Удлинитель космос с выключателем универсальный 4 гнезда 3 м
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector