Alma38.ru

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

Автоматические выключатели — виды и особенности

Автоматические выключатели — виды и особенности

Автоматическим выключателем (автоматом) называют коммутационное устройство, которое включает, проводит и отключает ток. Такое устройство может работать в нормальном и аварийном состояниях. Нормальным считается состояние без повреждений/аномалий цепи, аварийным — предусмотренное состояние цепи, во время которого происходит какая-либо аномалия, например, короткое замыкание или перегрузка. Обычно в таком состоянии выключатель работает в течение заданного времени и автоматически прекращает поступление тока, чтобы предотвратить поломку электрической установки, к которой он подключен. Отдельные модели также способны обеспечить защиту от недопустимого падения напряжения. Все современные выключатели рассчитаны на многократное использование.

Рассмотрим устройство, общее для всех автоматических выключателей. Обычно они по понятным причинам имеют диэлектрический корпус. Выключатели, которые эксплуатируются в условиях малого тока, обычно имеют конструкцию модульную, и рассчитаны на монтаж на DIN-рейку, для чего имеют специальное крепление с защелкой, благодаря которой выключалель можно легко снять. Для включения и отключения используется рычаг. Коммутация цепи осуществляется с помощью подвижного и неподвижного контактов, первый из которых снабжён пружиной, необходимой дня недопущения случайного включения контактов, а главное, для быстрого их отключения, если собачка механизма расцепления сорвётся тепловым или электромагнитным расцепителем.

• Тепловой расцепитель — это пластина из двух металлов, нагреваемая током. Если ток в достаточно незначительной степени превышает допустимое значение, расцепитель сгибается и приводит в движение расцепительный механизм. Период, во время которого механизм срабатывает, зависит от тока и варьируется от нескольких секунд до часа. Как только пластина остынет, выключатель вновь готов к использованию.

• Электромагнитный расцепитель, называемый также отсечкой, — это соленоид, имеющий подвижный сердечник, который запускает процесс расцепления. Действует он мгновенно, но для срабатывания необходимо, чтобы порог тока был превышен гораздо сильнее, чем это необходимо для срабатывания теплового расцепителя.

Контакты расцепителя имеют специальную форму, и рядом с ними всегда находитстя дугогасительная решётка, поскольку во время их расцепления иногда возникает электрическая дуга.

Приведём классификацию автоматических выключателей, предусмотренных ГОСТом. Они разделяются по следующим признакам:

• по виду тока основной цепи (постоянного, переменного тока, а также обоих вместе);

• по типу конструкции (автоматические воздушный и модульный выключатель, выключатель, имеющий литой корпус);

• по количеству полюсов основной цепи (одно-, двух-, трёх- и четырехполюсные);

• по наличию ограничителя тока (токоограничивающие и нетокоограничивающие);

• по типу расцепителя напряжения (имеющие максимальный, независимый, минимальный или нулевой расцепитель);

• по наличию и характеру выдержки временного периода ( не имеющие выдержки; имеющие выдержку, не зависящую от тока; выдержку, обратно зависимую от тока; а также сочетающее все перечисленные свойства);

• по наличию/отсутствию блок-контактов, называемых также свободными контактами;

• по способу соединения с внешними проводниками (соединение может быть заднее, переднее, комбинированное, универсальное);

• по установке (выкатные с втычным контактом или стационарные);

• по виду выполнения отсечки (селективные или неселективные);

• по типу привода (он может быть ручной, двигательный, пружинный);

• по наличию/отсутствию, а также степени защиты устройства от пагубного влияния окружающей среды и от взаимодействия с находящимися под высоким напряжением или движущимися частями.

В наше время в России существует множество компаний, предоставляющих широкий ассортимент автоматических выключателей по адекватным ценам, например, Торговый Дом «Энерго».

Рассмотрим свойства автоматических выключателей на примере некоторых наиболее распространённых моделей.

Читайте так же:
Поплавок выключатель для насоса инструкция

Автоматические выключатели АВМ (20СВ / 20НВ 1500А и 2000А, 4СВ / 4НВ, АВМ — 10СВ / 10НВ, АВМ — 15СВ / 15НВ), называемые ещё вводными автоматами и контакторами, применяются для защиты электрической аппаратуры от коротких замыканий и перегрузок, а также способны отключать сеть. Также выключатели этой серии могут использоваться для запуска асинхронных электрических двигателей, но общее количество включений/отключений должно производиться не более 15 раз за сутки при соответствии тех. характеристик. Выключатели этой серии могут быть стационарными и выдвижными, селективными и неселективными. Когда устройство включается, сначала происходит замыкание дугогасительных контактов, после — предварительных, и лишь затем замыкаются оснавные контакты.

Автоматический выключатель АВ2М (АВ2М20СВ55 — 431500А, АВ2М10СВ55 — 41800А, АВ2М4СВ5541400А) — это электротехническое устройство, осуществляющее коммутацию тока в в сетях, работающих в штатном и аварийном режимах (перегрузка, замыкание, критическое снижение/повышение напряжения, появление магнитного поля и проч.). Также возможна эксплуатация таких выключателей для защиты сети во время запуска/остановки асинхронных двигателей. Достоинствами этой серии являются простота установки и использования, универсальность, возможность дистанционного управления, высочайшая степень безопасности, благодаря чему такие автоматы распространены чрезвычайно широко. Бывают они стационарными и выдвижными, селективными и неселективными. С уверенностью можно сказать, что выключатели серии АВ2М являются одними из лучших современных устройств такого типа, полее подробно с тех. данными можно ознакомится на сайте компании — производителя.

Автор: Администрация

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Классификация автоматических выключателей

Автоматические выключатели бытового и аналогичного назначения

Модульные автоматы бытового назначения

Характеристика автомата определяет зависимость токов срабатывания электромагнитного расцепителя мгновенного действия и, соответственно, область применения данного типа автомата. Хар-ка обозначается латинскими буквами AB, A, B, C, D, K, L, Z. Наибольшее распространение в быту получили автоматические выключатели с хар-ками B, C, D. Ранее в электроустановках ЖКХ часто применялись автоматы с хар-кой L, токи срабатывания которых укладывались в диапазон токов автоматов с характеристикой C.

Зависимость токов мгновенного расцепителя от номинального тока (уставки) In аппарата защиты и его характеристики указана в следующей таблице:

Для чего предназначены автоматические выключатели с различными характеристиками?

Итак, для чего же нужно столько разных видов автоматических выключателей с различными характеристиками? Рассмотрим типовые (рекомендуемые) варианты применения вышеуказанных автоматов.

  1. MA – характеризуется отсутствием теплового расцепителя, параметры мгновенного расцепителя соответствует характеристике A. Рекомендуется для защиты от токов короткого замыкания цепей, имеющих отдельную защиту от токов перегрузки. Например, цепей питания электродвигателей с установленными в них максимально-токовыми реле.
  2. A – характеризуется минимальными токами срабатывания. Рекомендуется для защиты отходящих линий большой протяженности и полупроводниковых устройств.
  3. B – рекомендуется применения в осветительных цепях общего назначения, но не подходят для цепей, имеющих много приборов с импульсными блоками питания (например, светодиодное освещение), так как многие блоки имеют значительный пусковой ток.
  4. C – как правило используется в цепях общего назначения с умеренными пусковыми токами (например, для питания бытовых приборов).
  5. D – рекомендуется для защиты цепей с наличием активно-индукционной нагрузкой (например, цепей питания электродвигателей). Также могут использоваться для обеспечения селективности защиты распределительных сетей, когда по каким-либо причинам нельзя повышать/понижать номинальный ток аппарата защиты.
  6. K – устанавливается в цепях с выраженной индуктивной нагрузкой.
  7. L – используется в электроустановках ЖКХ.
  8. Z – рекомендуется для защиты цепей питания электронных устройств.

Автоматические выключатели общего назначения

Основные параметры защиты этих автоматов аналогичны параметрам автоматических выключателей бытового и аналогичного назначения. Данные приборы защиты выпускаются в соответствии с ГОСТ Р 50030.2-99 (МЭК 60947-2-98).

Читайте так же:
Одноклавишный выключатель ноль фаза

Ассортимент выпускаемых и находящихся в эксплуатации автоматических выключателей общего назначения, их конструкции, характеристики и функции весьма разнообразны. При проведении испытаний для правильной установки токов уточняются время-токовые характеристики по справочникам или технической документации завода-изготовителя.

Автоматы общего назначения в литом корпусе, Schneider Electric NS

Автоматические выключатели общего назначения с микропроцессорными расцепителями

В последнее время всё более широкое распространение получают электронные расцепители с микропроцессорным управлением (микроконтроллером).

Они имеют возможность точной настройки основных параметров аппарата защиты:

  • уровень рабочего тока защиты
  • время защиты от перегрузки
  • время срабатывания в зоне перегрузки с функцией «тепловой памяти» и без нее
  • ток селективной отсечки
  • время селективной токовой отсечки

Набор регулируемых параметров может варьироваться в зависимости от типа и назначения аппарата защиты. Также на многих автоматах имеется кнопка «Тест», позволяющая проводить периодическую проверку аппарата защиты потребителем.

Органы регулировки как правило выведены на лицевую панель аппарата защиты, что позволяет при проведении испытаний без лишнего труда понять, как настроены параметры защиты.

Кроме механических поворотных регуляторов разными производителями используются и электронные варианты панелей управления. Пример такого вида аппаратов защиты – автоматический выключатель Schneider Electric с электронным расцепителем и панелью управления:

Автоматический выключатель

Каждый мастер по ремонту и установке электрооборудования знает, что электрический ток является источником повышенной опасности, поэтому во время проектирования и монтажа линий уделяет этому особое внимание. Среди прочих устройств, которые призваны обеспечить нормальную и правильную работу магистралей и приборов в штатном режиме, большую популярность завоевал автоматический выключатель, который исполняет множество функций по обеспечению безопасности. В данной статье рассмотрены классы автоматического выключателя, для чего он нужен, принцип работы и сферы применения, а также алгоритм подключения устройства.

Автоматический выключатель

Виды выключателей

Автоматический выключатель – это токопроводящий агрегат, который монтируется на линии электропередач и другие магистрали, а также в потребляющие приборы для отключения и блокировки работы во время возникновения короткого замыкания, перегрузок и других аварийных ситуаций. Данные устройства относятся к коммутационной технике и, благодаря своим техническим характеристикам, отлично справляются с поставленными задачами, поэтому часто применяются на линиях электропередачи высокого и среднего напряжения.

Существует несколько видов выключателей, которые можно разделить по условиям эксплуатации на следующие типы:

  1. Низковольтный автоматический выключатель – используется на магистралях и энергоустановках напряжением до 1000 Вольт. Чаще всего это бытовые линии, которые используются в жилых помещениях или на мелком производстве;
  2. Высоковольтные агрегаты. Основным отличием таких изделий является их способность проводить большие токи с минимальной сопротивляемостью и потерями, к тому же коэффициент их срабатывания намного выше: там, где обычный автомат отключит питание уже на минимальной перегрузке, высоковольтный аппарат продолжит работу до момента возникновения предела работы.

Это общая классификация автоматического выключателя, в каждом из указанных пунктов имеются свои устройства, различающиеся друг от друга по многим параметрам. По своему устройству и комплектации агрегаты защиты бывают трех видов.

В первую очередь, это тип, в состав которого входят модульные конструкции. В данном случае автоматика выполнена в виде изделия в пластиковом корпусе, со специальным крепежным узлом на задней стенке, благодаря чему может устанавливаться на металлическую рейку внутри электрического щитка. В состав такого устройства входит медная катушка, реагирующая на перегрузки или повышение температуры в сети, рычаг управления, искрогасящий элемент и клеммы для подключения проводника.

Читайте так же:
Размер для установка выключателя

Благодаря надежности и простоте устройства, модульный агрегат может эксплуатироваться в любых условиях, в том числе при низких температурах. В случае возникновения аварийной ситуации в автомате возникает тепловая или токовая отсечка, которая отключает электричество на выходном проводнике. Получается, что на впуске ток есть, а на выпуске он отсутствует, до момента, пока рычаг управления не возвратить в верхнее положение.

Выключатель в литом корпусе

Второй вариант исполнения – это автомат в литом корпусе. В данном случае агрегаты способны проводить ток, который в несколько раз выше, чем в модульных конструкциях, в некоторых приборах он может достигать 3,2 килоампера. Чаще всего такие агрегаты используются на промышленных объектах, когда есть необходимость осуществить передачу тока с высоким напряжением. Обычный автомат в таких условиях будет работать под постоянной нагрузкой, что приведет к постоянному срабатыванию или перегреву прибора. Такое оборудование имеет трех или четырех полюсное исполнение корпуса, в зависимости от решаемой задачи.

Третьим видом силовых установок безопасности являются воздушные выключатели. Данный тип агрегатов предназначен для монтажа на высоковольтные линии, трансформаторы тока или сверхмощные электродвигатели. Технический диапазон работы подобных автоматов достигает показателя до 6300 ампер, поэтому их часто используют на магистралях с очень высоким напряжением. Принцип работы подобного автоматического выключателя заключается в обеспечении двойного разрыва сети на входе и выходе автомата. Для этого агрегат оборудован дугогасящими камерами и решетками с двух сторон. В конструкцию прибора входит коммутационная катушка, замыкающая пружина, привод для ее взвода, а также автоматика для управления всей детали.

Расцепитель

Данная деталь имеется в каждом автомате, она отвечает за механическое отсоединение вводного проводника от кабеля, несущего напряжение на потребителя. В зависимости от принципа срабатывания, расцепитель бывает механический, тепловой или магнитный. В механической детали все действия осуществляются автоматикой, в зависимости от высоты напряжения и силы расширения пластины и пружин. Тепловой агрегат срабатывает в момент повышения температуры на концах кабеля и производит отключение питания. Последний тип расцепителя оборудован электромагнитом, который при повышении напряжения до определенной высоты активизируется и размыкает контакт.

Схема независимого расцепителя

Приборы для сверхвысокой нагрузки

Автоматика, предназначенная для работы на высоковольтной линии, имеет сложное устройство, несколько другие алгоритмы срабатывания при аварийной ситуации. Такие изделия относятся к профессиональной технике, поэтому их монтаж должен осуществляться только квалифицированным персоналом, имеющим лицензию на работу и прошедшим инструктаж по правилам техники безопасности на энергоустановках в соответствии с нормативами технадзора. К подобным автоматам предъявляются повышенные требования безопасности, скорости срабатывания, уровня защиты, удобства в обслуживании и бесшумности в работе.

Нагрузка, которая возникает на проводнике во время отключения питания автоматом, сопровождается возникновением большой дуги, которая, если ее не гасить, может вызвать возгорание. Поэтому в состав защитного устройства входят специальные элементы, исполняющие функции буфера для поглощения разряда тока. Также в конструкцию автоматического выключателя, рассчитанного на работу при повышенном напряжении, входят следующие детали:

  1. Контактная система, чаще всего изолированная от основного корпуса керамическими или стеклянными проставками;
  2. Токоведущие части или проводники;
  3. Изолированный корпус. Если это металл, то он располагается на некотором расстоянии от основной конструкции и обязательно с заземляющим стержнем;
  4. Приводной механизм. В отличие от обычного низковольтного автомата, в данном случае рычаг управления расположен на наружном корпусе, и при опускании его вниз контакты прибора в щите отключают питание на входном проводнике. Многие современные агрегаты оборудуются сервоприводами с дистанционным управлением, которые приводятся в действие с пульта оператора.
Читайте так же:
Скольки жильный провод нужен для проходного выключателя

Высоковольтный автомат

Таким образом, можно сделать вывод, что автомат, рассчитанный на работу при повышенной нагрузке, имеет более сложное устройство и несколько уровней защиты от перегрузок в сети, его использование может обеспечить работу сразу нескольких распределительных станций или понижающих трансформаторов.

Все перечисленные выше агрегаты относятся к устройствам, предназначенным к эксплуатации на магистралях с переменным током. Это тип напряжения, который при транспортировке по проводникам имеет низкий коэффициент сопротивления и поглощения, но для работы многих бытовых и промышленных приборов нужно постоянное электричество. Чтобы преобразовать первый тип тока в постоянный, нужен трансформатор и инвертор, которые устанавливаются в узлах распределения энергии и снабжаются автоматическими выключателями для среднего напряжения до 1000 Вольт.

Зачем нужен автомат

Основным направлением, в котором используются данные агрегаты, является обеспечение безопасности на электроустановках и предотвращение возникновения пожара от короткого замыкания. На основании исполнения указанной функции автомат должен сработать во время повышения тока или перегрузки на проводниках, например, в обмотке электродвигателя. Такой прибор рассчитан на высокие показатели и при недостаточном напряжении не прерывает сеть путем размыкания контактов.

Также существует отдельная категория изделий, тип срабатывания которых основан на реакции катушки и пластины на сверхнизкое электричество. Поэтому данный тип устройств еще называют двух диапазонным, так как деталь может отключить питание и при завышенном напряжении, и при его недостатке. Чаще всего такой автомат используется на линиях, к которым подключены чувствительные к перепаду тока двигатели, чтобы в момент просадки обмотка на катушках не перегрелась, а привод не вышел из строя.

Автомат для постоянного тока

В отдельную классификацию можно выделить тип устройств, которые используются для работы на постоянном токе. Они имеют схожие с указанными выше автоматами устройство и конструкцию, а также процесс срабатывания. Такие агрегаты подразделяются на приборы, работающие в магистралях до 1000 Вольт и свыше этого норматива.

Автомат для постоянного тока

На электрических линиях номиналом от 1000 Вольт чаще всего используются гибридные установки, которые включают в себя множество элементов с несколькими уровнями защиты от короткого замыкания, дублирующие друг друга. В большинстве случаев это крупные промышленные объекты в области металлургии, двигатели электропоездов и троллейбусов. В состав такого выключателя входят две параллельные линии:

  1. Элегазовая ветка;
  2. Вакуумный элемент.

Благодаря новейшим разработкам ученых и конструкторов, скорость срабатывания такого автомата исчисляется долями секунд. На вводной контакт вакуумного прибора подключается напряжение, а на выходном элегазовом – снимается, управление осуществляется по оптоволоконному кабелю специально разработанным автоматизированным процессором.

Процесс монтажа

Любой монтаж должен осуществляться в соответствии с проектом, который разрабатывается на основании технического задания и технических характеристик будущей линии.

Важно! Если нет достаточного опыта и знаний в данной сфере, а также специального инструмента с диэлектрическими ручками, самостоятельно пытаться смонтировать любой тип автоматического выключателя не рекомендуется, так как это может привести к травмам и увечьям.

Выключатели в пластиковом корпусе

Установка или замена отработанного автомата осуществляется согласно следующему алгоритму действий:

  1. Отключение питания всей магистрали. Если меняется вводной автомат, то обесточить нужно всю линию до ближайшего трансформатора. На исполнителе работ должны быть надеты резиновые перчатки и другие средства индивидуальной защиты;
  2. Проверяется отсутствие напряжения, это можно сделать, используя мультиметр или индикатор;
  3. Откручивается фиксирующий болт на клеммах сверху и снизу, затем провода вынимаются из посадочного места расцепителя и отводятся в сторону;
  4. На нижней плоскости автомата имеется специальная пластина, которая оборудована пружиной. Для снятия автомата нужно плоской отверткой отжать ее от корпуса и снять агрегат с рейки;
  5. На посадочное место устанавливается новый автомат, его подсоединение осуществляется в обратном порядке. Если это многопрофильный выключатель, то фиксировать провода необходимо по порядку от несущего ток кабеля к потребляющему.
Читайте так же:
Температурный коэффициент автоматического выключателя

Чаще всего, монтаж автомата осуществляется в металлический или пластиковый щиток, который крепится к наружной или внутренней стене здания путем скрытой или наружной посадки.

Таким образом, можно сделать вывод, что для обеспечения безопасной эксплуатации электроустановок, бытовых или промышленных приборов обязательно нужен автоматический выключатель, так как он в случае аварийной ситуации сможет самостоятельно отключить питание всех помещений и агрегатов.

Видео

Для чего нужен автоматический выключатель. Функции автомата

Для чего нужен автоматический выключатель. Функции автомата

Автоматический выключатель — устройство для обеспечения почти мгновенного отключения от электросети при ненормальных условиях. Чтобы исключить порчу электропроводки, электроприборов, исключения пожароопасных ситуаций, поражения током.

Автомат является одним из важнейших элементов любой электросети. Эти элементы коммутационной системы выполняют три основные функции:

• Работает как классический переключатель (обеспечивает выключение и включение).
• Некоторые устройства выключаются при резком снижении тока, в результате включения/выключения устройств и замыкания. Таким образом, автоматы сохраняют оборудование в целости при токах короткого замыкания в электрической сети.
• Осуществляют отключение нагрузки от электросети, если произошло превышение установленного токового порога на 10-20%. Чаще всего превышение происходит из-за длительного перегрева проводов, а также при сбоях в процессе эксплуатации оборудования нагрузки.

Характеристики автоматического выключателя.

В каждом отдельном случае используются автоматические выключатели с различными характеристиками срабатывания. Любой автомат работает только в одну сторону, он автоматически только выключает электроцепь (в результате слишком большой нагрузки).

При этом замкнуть цепь (включить автомат) можно исключительно вручную. В отличие от классического прибора с одной клавишей, автомат имеет большее сложное устройство, он имеет следующую схему:

Как работает автомат, устройство.

Как работает автомат, дугогаситель автоматического выключателя.

Верхняя клемма имеет соединение с фиксированным контактом (электромагнитный расцепитель. А нижняя соединена с пластиной (биметаллическая), состоящая из двух металлов разной теплопроводности. В тот момент, когда температура материала повышается, пластинка деформируется. Расцепление может произойти при следующих условиях:

• Это может произойти из-за избыточной нагрузки (при превышении номинальных токовых характеристик). Тепловой расцепитель отработает.
• При появлении токов короткого замыкания сработает электромагнитный и отключит автоматический выключатель.
• Вручную, с помощью рычажка.

Дуга (тлеющий разряд) от токов короткого замыкания может сжечь автомат. Чтобы этого не произошло, в устройстве сделана специальная дугогасительная камера. По сути, этот дугогаситель представляет собой множество пластин из меди, которые изолированы одна от другой.

Именно они разбивают электродугу на мелкие, которые уже не могут поддерживать пробой тока через воздушную среду. Вот зачем нужен автоматический выключатель, как видите, это действительно очень важный прибор.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector