Что такое воздушный автоматический выключатель?

Автоматические воздушные выключатели

Автоматические воздушные выключатели относятся к коммутационно-защитным аппаратам и представляют собой двухпозиционный (включено-выключено) аппарат, предназначенный для автоматического размыкания электрических цепей при появлении ненормальных условий, а также для нечастых коммутаций этих же цепей в нормальных условиях.

Автоматическими эти аппараты называются потому, что при появлении ненормальных условий они срабатывают автоматически, а воздушными — вследствие того, что размыкание контактов и горение электрической дуги происходят в воздухе.

По времени срабатывания различают универсальные, время срабатывания которых составляет 10—100 мс, быстродействующие, у которых это время равно 0,1—10 мс, и селективные автоматические выключатели, которые позволяют получить выдержку времени до 1 с.

Селективные автоматические выключатели для обеспечения избирательной защиты допускают в определенных пределах регулировку тока и времени срабатывания.
Универсальные автоматические выключатели могут иметь различные системы управления и комбинацию видов защиты по току и напряжению.

Обратите внимание

Установочные автоматы — это автоматические выключатели, имеющие только максимальную защиту по току.Любой автоматический выключатель состоит из следующих основных частей: контактной системы, системы дугогашения, привода автомата, механизма свободного расцепления, расцепителей и коммутаторов с вспомогательными контактами.

Контактная система — наиболее ответственная часть токоведущей цепи автомата, которая длительное время находится под током и при этом должна быть способной отключить цепь при перегрузках и коротких замыканиях.

Конструктивное выполнение контактной системы зависит от номинальной силы тока, на которую она рассчитана.

При токах до 200 А обычно применяется одноступенчатая контактная система с одной парой контактов, при больших токах — двух- и трехступенчатые с двумя и тремя парами контактов.

При включении автомата, имеющего, например, трехступенчатую контактную систему, сначала замыкаются дугогасительные, затем — предварительные и уже потом — главные контакты.

Дугогасительная система служит для гашения дуги при отключении во всех режимах работы автомата.
Привод автоматического выключателя служит для его включения. Судовые автоматы выполняют с ручным, электромагнитным и электродвигательным приводами.

Электромагнитный и электродвигательный приводы могут быть постоянного и переменного токов и используются при дистанционном включении автомата. Автомат в этом случае отключается вручную кнопкой, воздействуя на механизм свободного расцепления или независимый расцепитель.

Механизм свободного расцепления предназначен для обеспечения возможности отключения автомата расцепителями в том случае, когда привод удерживает его во включенном положении. При этом нарушается связь между приводом и контактной системой и контакты переходят в отключенное положение под действием отключающих пружин.

Важно

Благодаря наличию механизма свободного расцепления автоматические выключатели при возникновении ненормальных условий в цепи отключаются при включенном положении привода и после этого не могут самопроизвольно включиться, несмотря на то что привод находится в положении включения.

Расцепители – это элементы управления или защиты, которые, воздействуя на механизм свободного расцепления, отключают автомат.

В зависимости от выполняемой ими функции бывают:

Максимальные расцепители – элементы защиты потоку или напряжению, соответственно отключающие автомат при достижении током или напряжением значений выше допустимых;

Минимальные расцепители – элементы защиты обычно по напря-жению, отключающие автоматический выключатель при снижении напряжения до значения ниже допустимого;

Независимые расцепители – элементы управления, отключающие автоматический выключатель при подаче на них питания.

Независимые расцепители можно использовать для дистанционного отключения автомата или как исполнительные элементы какого-либо вида защиты, например, по максимальной мощности, обратной мощности и т. д. В минимальных и независимых расцепителях обычно используются электромагниты, а в максимальных, кроме того, еще и биметаллические элементы.

Для создания выдержки времени между электромагнитом и механизмом расцепления размещается тот или иной замедлитель (часовой механизм, воздушный или гидравлический заземлитель и т. д.).

Биметаллические элементы осуществляют выдержку времени вследствие своих инерционных свойств по нагреву, которая имеет обратную зависимость от тока.

Коммутатор со вспомогательными контактами служит для осуществления необходимых коммутаций в цепях управления, защиты и сигнализации. Вспомогательные контакты коммутатора могут быть замыкающими и размыкающими.

Источник: http://world2car.ru/index.php/tekhnicheskij-minimum/690-avtomaticheskie-vozdushnye-vyklyuchateli

открытая библиотека учебной информации

Лекция №13.

Тема лекции:

Электромагнитные релœе (тока и напряжения, для энергосистем и электроприводов).

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВОЗДУШНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ.

Автоматические выключатели (автоматы) обеспечивают одновременно функции коммутации силовых цепей (токи от единиц ампер до десятков килоампер) и защиты электроприемника, а также сетей от перегрузок и коротких замыканий. По выполняемым функциям защиты автоматы можно подразделять на:

1.Автоматы максимального тока;

2.Автоматыминимального тока;

3.Автоматы понижения напряжения;

4.Автоматыобратной мощности.

Принципиальные схемы действия автоматов без выдержки времени представлены на рис.13.1 (с электромагнитными расцепителями).

Основными элементами всякого автомата являются:

чувствительный орган в виде элемента защиты;

исполнительный орган в виде контактного устройства;

промежуточное кинœематическое устройство- механизм выключателя;

дугогасительное устройство;

механизм управления- привод включения.

Элемент защиты воспринимает изменение параметров электрической цепи и срабатывает при наступлении ненормального режима в ней (недопустимое увеличение тока, понижения напряжения и др.

) При срабатывании элементов защиты происходит воздействие на механизм свободного расцепления. Элементы защиты с промежуточными конструктивными частями (пружинами и др.

) воздействующие на механизм свободного расцепления, называют расцеплениями.

Совет

Составной частью кинœематики многих конструкций автоматов является механизм свободного расцепления. В различных конструкциях автоматов свободное расцепление обеспечивается по разному: механизмом с ломающимся рычагом, механизмы с защелкой и др.

На рис.13.2 показана схема механизма свободного расцепления, выполненного в виде системы шарнирно связанных ломающихся рычагов.

Эти рычаги устроены так, что при включенном состоянии автомата (положение1) «б» лежит несколько ниже мертвого положения рычагов(ниже прямой, соединяющей шарниры «а»и «в» причем рычаги опуститься ниже не могут. Следовательно. при включении и выключении автомата система рычагов 6 является жесткой.

В случае если под воздействием толкателя сердечника 5 включающий катушки 4 звенья рычага 6 будут повернуты так, что шарнир «б» окажется выше прямой, соединяющей шарниры «а» и «в», то контакты 2 и 3 автоматически разойдутся вне зависимости от положения рукоятки 1,даже если ее удерживать (положение II).

Чтобы вновь включить автомат, крайне важно рукоятку поставить в положение, соответствующее отключенному автомату (положение III), при котором центр «б» окажется ниже прямой «а» и «в» (говорят–«зарядить» автомат).

Механизм свободного расцепления чаще всœего выполняется так, что при ручном отключении происходит излом системы рычагов, а контакты быстро расходятся под действием отключающих пружин.

Существует большое разнообразие конструкций автоматов на различные номинальные токи, предназначенные для работы в цепях переменного и постоянного тока.

Автоматы защиты от перегрузок и коротких замыканий обеспечивают удобную установку и монтаж как на панелях и щитах распредустройств, так и отдельных устройствах. Таки автоматы на токи до 100-600А называют установочными.

Обратите внимание

Автоматы на номинальные токи 200-1500-6000А обладают способностью отключать токи короткого замыкания на десятки килоампер, имеют обычно несколько защит (от перегрузок, коротких замыканий, снижения напряжения и др.), дистанционное управлние, сигнализацию. По этой причине конструкции их значительно сложнее. Такие автоматы называют универсальными.

Наибольшее распространение получили автоматы серий А-3000;АЕ-1000, АЕ-2000, «Электрон». Серия АЕ для защиты цепей электроприемников от перегрузок и коротких замыканий на напряжения переменного тока 380,660В; постоянного – 110-220В; на номинальные токи от16 до 100А

Серия А-3000 выполняется на напряжении: переменные 380,660В; постоянные до 440В и токи от50 до 630А. Серия имеет модификации по повышению частоты на 400и 1500Гц.

Серия «Электрон» используется в распредустройствах на напряжения до 440 В постоянного и 660В переменного и токи от 630Адо 4000А

Автоматы выбирают по их номинальному току. Уставки токов расцепителœей определяют по следующим соотношениям:

Важно заметить, что для силовых одиночных электроприемников: ток уставки теплового расцепителя Iг>1,25 Iн; ток уставки электродинамического расцепителя Iэ>1,2 Iпуск, где Iн-номинальный ток электроприемника, Iг-пусковой ток электродвигателя .

Для группы силовых (двигательных) электроприемников:

Iт>1,1Imax, Iэ>1,2(Iпуск+Imax),где Imax-наибольший суммарный ток группы электроприемников в номинальном режиме.

Лабораторная работа по исследованию автоматических воздушных выключателœей направлена на изучение характеристик элементов защиты.

Рис.13.1.Принципиальные схемы автоматических воздушных выключателœей

а–автомат максимального тока; б — автомат максимального тока с выдержкой вре­мени; в — автомат минимального тока;

г — автомат понижения напряжения;д — автомат обратной мощности.

Рис.13.2. Принципиальная схема механизма свободного расцепления автомата.

/ — автомат включен; //-после автоматического отключения автомата; ///—автомат подготовлен к включению

Автоматическое отключение автоматов происходит под действием встроенных в них тепловых и максимально-токовых элементов защиты. Первые выполняются при помощи биметаллических элементов, срабатывающих обратнозависимой от тока выдержкой времени при появлении в цепи перегрузок; вторые при помощи электромагнитов, срабатывающих мгновенно при коротком замыкании.

Электромагнитные релœе (тока и напряжения, для энергосистем и электроприводов).

Источник: http://oplib.ru/mehanika/view/506460_avtomaticheskie_vozdushnye_vyklyuchateli_avtomaty_vidy_parametry

Воздушный автоматический выключатель

Обычно мы не привыкли видеть случайные взрывы или пожар в нашем доме или офисе, когда ток скачет выше безопасного уровня или когда есть какие-либо другие неисправности в электрической системе. Когда эти случайные инциденты произойдут, автоматический выключатель отключит электропитание.

Без автоматических выключателей (или альтернативных предохранителей) бытовая электроэнергия была бы нецелесообразной из-за потенциала пожаров и других хаоса в результате простых проблем с проводкой и сбоев оборудования.

Это один из самых важных механизмов безопасности как в основном источнике электроэнергии, так и в системах электрораспределения, где электричество распространяется в нашем доме или в нашем доме.

Воздушный выключатель: когда выключатель открывается, прерывается, что вызывает генерирование электрической дуги. Эта дуга охлаждается и гаснет контролируемым образом, так что зазор между контактами может снова выдерживать напряжение в цепи.

Важно

Когда условие неисправности фиксировано, контакт снова закрывается, чтобы восстановить питание прерывистой цепи.

Когда автоматический выключатель использует сжатый воздух для тушения дуги, автоматический выключатель называется воздушным выключателем (ACB).

Конструкция: Каждая фаза трехфазного воздушного выключателя (ACB) состоит из 3 типов контактов, а именно: основные контакты, которые несут ток нагрузки, дугогасительные контакты и звуковой сигнал.

Основные контакты: при нормальной работе основные контакты несут ток нагрузки. Поэтому основное контактное сопротивление должно быть достаточно низким, чтобы предотвратить перегрев, когда ток протекает через него.

Поэтому основные контакты состоят из хорошего проводящего материала, такого как медь, серебро или медь с серебряным покрытием. Поскольку эти металлы имеют относительно более низкие точки плавления, они могут быть повреждены, если происходит дуга.

Чтобы предотвратить это повреждение, основные контакты не производят и не прерывают ток.

Аркирующие контакты: Поскольку на главных контактах не должно возникать дуги, предусмотрены дуговые контакты, которые производят или прерывают ток цепи.

Читайте также:  Чем грозит самовольное подключение электроэнергии?

Аркирующие рожки : После того, как дуга установлена ​​на дугогасительных контактах, она передается на дуговые дуги во время открытия дугогасительных контактов. Их форма предназначена для ослабления или тушения дуги.

Совет

Дуговый желоб: дугогаситель представляет собой охлаждающую камеру, расположенную на верхнем конце выключателя. Он охлаждает горячие газы, возникающие при возникновении дуги.

Механизм управления: Чтобы понять последовательность работы различных контактов в воздушном выключателе, нужно понимать, что дуги никогда не должны возникать в основных контактах.

Открытие цикл: когда выключатель закрыт, ток нагрузки осуществляется с помощью основных контактов с низким сопротивлением. Но когда выключатель открывается, основные контакты сначала открываются и переносят ток на дуговые контакты.

Открытые дугогасительные контакты и дуга установлены на дугах дуги. Дуга поднимается к вершине дугогасителей и поступает в дугогаситель, где он быстро охлаждается механизмом теплопередачи в охлаждающих пластинах.

Охлажденный газ деионизируется, что делает его неспособным проводить электричество и, следовательно, гаснет.

Цикл закрытия: В цикле закрытия дуговые контакты касаются сначала, чтобы снова сделать схему. После этого основные контакты замыкаются и позволяют электрической сети течь.

Преимущества автоматического выключателя (ACB) над другими выключателями

* Относительно недорого * Простая установка * Простая конструкция

* Простые требования к техническому обслуживанию

Источник: http://spezavtotrans.ru/archives/26620

Автоматические воздушные выключатели

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 7Следующая ⇒

Автоматические воздушные выключатели (автоматы) предназначены для коммутаций цепей при аварийных (короткое замыкание) и ненормальных (перегрузки, исчезновение или снижение напряжения) режимах, а также нечастых (от 6 до 30 в сутки) оперативных включений и отключений электрических цепей.

При использовании трехфазных автоматических выключателей вместо плавких предохранителей исключена возможность неполнофазных режимов работы, так как при любом виде короткого замыкания отключаются все три фазы. В отличие от плавкой вставки у предохранителя после отключения тока к. з. не требуется замена и обеспечивается более надежная и четкая защита как от короткого замыкания, так и от перегрузок.

Автоматические выключатели должны обеспечивать автоматическое многократное отключение токов к. з. и длительно выдерживать ток нагрузки.

Дуга в автоматических выключателях гасится в воздухе, поэтому их называют воздушными.

Обратите внимание

Автоматические выключатели изготовляют для цепей переменного тока с напряжением до 1000 В и постоянного – до 440 В одно-, двух-, трех- и четырех-полюсными на номинальные токи от 6, 3 до 6300 А.

Автоматические выключатели переменного и постоянного тока представляют собой силовые выключатели с встроенными релейными устройствами прямого действия, получившими название расцепителей.

Главные элементы автоматического выключателя — это контакты с дугогасительной системой, привод с механизмом свободного расцепления, расцепители и вспомогательные контакты.

Все элементы помещены в корпусе из изоляционной пластмассы.

Автоматический выключатель может отключаться без выдержки времени или с его выдержкой. Собственное время отключения (tсоб) колеблется от 0,005 до 1 с, при этом для быстродействующих и селективных выключателей tcoб≤ 0,005 с, нормальных – tсoб = 0,02… 1 с.

Для нормальных и селективных автоматических выключателей токоограничивающий эффект нехарактерен. Быстродействующие выключатели, как и предохранители, обладают токоограничивающим действием.

Селективные автоматические выключатели предназначены для селективной защиты путем установки автоматических выключателей с разными выдержками времени, а именно: наименьший у потребителя и увеличивающийся по направлению к источнику питания.

На рис. 9.9, а показана принципиальная схема автоматического выключателя. Контактная система автоматических выключателей на большие токи – двухступенчатая, состоит из главных 5 и 11, дугогасительных 7 контактов.

Главные контакты обычно массивные, выполнены из меди с серебряными накладками на неподвижных контактах и металлокерамическими – на подвижных. Поверхность дугогасительных контактов металлокерамическая, так как они должны быть устойчивы к возникающей дуге. На рис. 9.9, а показан автоматический выключатель в выключенном состоянии.

Чтобы его включить, необходимо повернуть рукоятку или подать напряжение на электромагнит YA привода 1.

Под воздействием возникшего усилия рычаг 3 перемещается вправо, несущая деталь 13 поворачивается вправо, дугогасительные контакты 7 замыкаются первыми, ток идет через эти контакты и гибкую связь 12, а затем через главные контакты 5 и 11. Во включенном положении выключатель удерживается защелкой 14 с зубцами 15 и пружиной 16.

Важно

Отключают выключатель приводом 1, рукояткой 2. Выключатель также отключается автоматически при срабатывании расцепителей.

Когда автоматический выключатель включен, система ломающихся рычагов 3 находится в «мертвом» положении. Вместе с рычагом ручного включения они прочно удерживают несущую деталь 13 в положении с замкнутыми контактами.

При автоматическом или дистанционном отключении выключателя под действием одного из электромагнитных расцепителей YAT1, YAT2, YA73, YA на шарнирную связь Оз(через тягу 19) рычаги свободного расцепления 3 сломаются, несущая деталь 13 поворачивается благодаря усилию пружины 4 и контакты 7 размыкаются.

Отключение произойдет, несмотря на то, что рукоятка 2 находится в положении «Включено». Механизм свободного расцепления обеспечивает автоматическое отключение при включении автоматического выключателя на короткое замыкание. Расцепители, под действием которых автоматически отключается выключатель, бывают электромагнитные и тепловые.

Они контролируют заданный параметр и срабатывают, когда он достигнет определенного значения.

В автоматических выключателях различных типов могут быть использованы различные электромагнитные расцепители. Максимальные токовые расцепители обеспечивают быстрое отключение выключателя (примерно за 0,02 с) при возрастании тока в цепи вследствие короткого замыкания.

Такой расцепитель может быть также выполнен с механизмом, обеспечивающим выдержку времени срабатывания.

Некоторые автоматические выключатели оснащены минимальным расцепителем 18, срабатывающим при снижении напряжения ниже установленного предела или его исчезновения в цепи.

Минимальный расцепитель можно также использовать для дистанционного отключения автоматического выключателя.

Совет

Тепловые расцепители отключают автоматические выключатели при перегрузках. Основная часть таких расцепителей – биметаллическая пластина (рис. 9.9, б),состоящая из двух жестко скрепленных металлических пластин 21 с разными коэффициентами линейного расширения.

При нагревании свободный конец пластины изгибается и действует через тягу 19 на механизм свободного расцепления 20. Пластина нагревается нагревателем 22, присоединенным через шунт 23 к контролируемой цепи.

Время срабатывания теплового расцепителя зависит от силы тока цепи и тем меньше, чем больше сила тока. Однако из-за большой тепловой инерции это время бывает велико, и чаще всего тепловые расцепители используют вместе с электромагнитными.

В таких автоматических выключателях возможна защита как от короткого замыкания электромагнитным расцепителем, так и от перегрузок – тепловым.

В электрических сетях напряжением 220/380 В, где важно быстрое отключение при однофазных коротких замыканиях, применяют автоматические выключатели с электромагнитным расцепителем в нулевом проводе.

При отключении автоматического выключателя 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 значительном расстоянии.

Между дугогасительными контактами образуется дуга, которая выдувается вверх в дугогасительную камеру 8, где она и гасится.

Дугогасительные камеры выполняют со стальными пластинами. Применяют следующие способы гашения дуги: с помощью деления длинной дуги на короткие; в узких щелях. Дуга втягивается в камеру магнитным дутьем. Материал камеры характеризуется высокой дугостойкостью.

Для лучшего втягивания дуги в камеру автоматические выключатели снабжены специальными электромагнитами, осуществляющими магнитное дутье.

В цепях управления, сигнализации и блокировки можно использовать блок-контакты автоматических выключателей, механически связанные с главными контактами.

Обратите внимание

При протекании тока к.з. через включенный автоматический выключатель между контактами возникают значительные электродинамические силы, которые могут оторвать один контакт от другого, и образовавшаяся дуга может их сварить.

Во избежание таких случайных отключений в конструкции предусмотрены электродинамические компенсаторы 9 в виде шинок, изогнутых петлей.

Токи в шинках имеют разное направление, что создает в контактах силу, увеличивающую нажатие.

Для защиты сельских электрических сетей напряжением 220/380 В применяют автоматические выключатели серий АП50, A3000, АЕ2000 и др.

Обозначение автоматических выключателей: А – автоматический выключатель; второй и третий знаки – порядковый номер разработки; четвертый знак – номинальный ток выключателя (1 – 160 А, 2 – 250 А, 3 – 400 А, 4 – 630 А); пятый знак показывает число полюсов и исполнение максимальной токовой защиты (например, 1, 3, 5, 7 – двухполюсные автоматы различного исполнения, 2 – трехполюсное с электромагнитным расцепителем, токоограничивающее; 4 – трехполюсное с полупроводниковыми и электромагнитными расцепителями, токоограничивающее или селективное с полупроводниковыми расцепителями; 6 – с электромагнитными и тепловыми расцепителями; 8 – трехполюсное (неавтоматическое); шестой знак – исполнение по виду защиты (Б – токоограничивающее, С – селективное, Н – неавтоматическое), климатического исполнения и категорию размещения.

Устройство и действие автоматического выключателя серии А3700 соответствуют описанному ранее. На рис. 9.10 приведен его поперечный разрез.

В этом автоматическом выключателе кроме электромагнитных используют специальный полупроводниковый расцепитель, который срабатывает и подает команду на отключение независимого расцепителя YAT1(см. рис. 9.9, а), а он, в свою очередь, воздействует на отключающую защелку 14.

В полупроводниковых расцепителях можно регулировать номинальный ток, уставку срабатывания по току и времени. Таким образом, можно изменять форму времятоковой характеристики.

На рисунке 9.11 дана защитная характеристика автоматического выключателя А3700 с полупроводниковыми расцепителями.

Вместо полупроводниковых можно устанавливать тепловые расцепители. На рисунке 9.12 приведена характеристика времени срабатывания теплового расцепителя.

Автоматические выключатели серии А3700 на токи 160…

Важно

630 А и напряжение переменного тока до 660 А выпускают в пластмассовом корпусе с изолирующими перегородками между полюсами в двух исполнениях: А3700Б – токоограничивающие с электромагнитными расцепителями мгновенного действия и полупроводниковыми расцепителями; А3700С – селективные с полупроводниковыми расцепителями с регулируемой выдержкой времени. Пределы регулирования: ток срабатывания при перегрузках 1, 25Iном, при к. з. З… 10Iном; время срабатывания при 6Iном 4… 16 с, при к. з. 0,1… 0,4 с. Автоматические выключатели серии А3700 имеют на полюс одну пару контактов с металлокерамическими накладками. Включают и отключают вручную рукояткой 2 или электромеханическим приводом в виде отдельного блока, устанавливаемого над крышкой выключателя.

Для автоматического отключения при к.з. служит расцепитель мгновенного действия. При этом предельный ток отключения 60… 110 кА. Автоматический выключатель A3700 изготовляют в стационарном и выдвижном исполнении и широко применяют в комплектных устройствах с напряжением до 1 кВ.

Выключатели АЕ2000 применяют для защиты, пуска и остановки асинхронных двигателей, а также для защиты, оперативных включений и отключений электрических цепей с частотой до 30 в час. Автоматические выключатели АЕ1000, АЕ2000 выпускают на предельные токи отключения 1… 10 кА для сетей напряжением 380… 660 В переменного и напряжением 110…

Читайте также:  Как провести розетку в туалет?

220 В постоянного тока (частота оперативных отключений до 30 в час).

Автоматические выключатели серии АП-50 выпускают на номинальные токи расцепителей Iн. рдо 50 А и номинальные токи срабатывания до 400 А (П – пусковые, с 1980 г. выпускают серию АП50Б).

Наиболее широко их применяют в сельскохозяйственном производстве для защиты и пуска асинхронных двигателей. Они обеспечивают защиту от к.з. и перегрузок с частотой оперативных отключений 30 в час, в том числе до 12 включений асинхронных двигателей в час.

Эти автоматические выключатели отличаются от выключателей серии А3700 и АЕ2000 наличием кнопочного управления.

Автоматы гашения поля (АГП) предназначены для отключения тока в обмотках возбуждения генераторов. Главные контакты расположены открыто, а дугогасительные 5 и 6 (рис. 9.13) размещены в камере гашения дуги. Во включенном положении АГП удерживается защелкой.

При отключении контакты 5 отходят вниз и возникает дуга между контактами 5 и 6, которая силой взаимодействия тока дуги и магнитного поля, созданного катушками 7, сердечниками 8 и полюсами 9, втягивается в кольцевую дугогасительную камеру, где разбивается на ряд коротких дуг медными пластинами 3. В цепь включена катушка 1, создающая радиальное магнитное поле. В результате взаимодействия с ним короткие дуги получают круговое вращательное движение с высокой скоростью и попадают на медные пластины, где ими и гасятся. Здесь важно, чтобы температура пластин не поднималась выше 200 оС. Исходя из этого и выбирают размеры пластин.

Для снижения перенапряжений дуга гасится по секциям, для чего параллельно медным пластинам включены шунтирующие сопротивления. Первой гаснет дуга в секции, шунтированной меньшим сопротивлением. Собственное время отключения АГП не более 0,15 с, а полное время гашения поля зависит от параметров генераторов.

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.

Источник: https://arhivinfo.ru/2-88758.html

Сильноточные воздушные автоматические выключатели

Воздушный автоматический выключатель (силовой автоматический выключатель, автоматический выключатель) — электрический аппарат, который способен включать, проводить и отключать электрический ток в любых рабочих условиях электрической цепи.

Автоматическое отключение электрической цепи происходит при перегрузках, коротком замыкании, чрезмерном понижении или повышении напряжения, направления мощности и т. д.

Надежная работа автоматического выключателя по предотвращению коротких замыканий и перегрузок увеличивает срок службы электроприемников за счёт ограничения тепловых и электродинамических воздействий на них, а также предотвращает технологические потери. Автоматические выключатели без токоограничения отключают переменный ток в момент его естественного прохождения через ноль.

Совет

Размеры контактных поверхностей главных контактов выбираются по термической стойкости таким образом, чтобы иметь возможность пропустить весь установившийся ток КЗ. Для получения токоограничения в современных автоматах используются устройства, реагирующие не на ток а на скорость его нарастания.

Ограничение пикового значения токов КЗ значительно уменьшает стрессовое воздействие его на систему. Одними из основных критериев классификации автоматических выключателей являются:1)конструкция: открытое воздушное (АСВ) или компактное в литом корпусе (МССВ) исполнения, 2)размещение: в распределительном устройстве, стационарное или выкатное расположение, 3)принцип гашения дуги: с токоограничением и без токоограничения.

Селективность при выборе автоматических выключателей.

Установка и выбор автоматического выключателя должны учитывать требование селективности.

Селективностью автоматических выключателей является подбор устройств в одной системе таким образом, чтобы при повреждениях или возникновении аварийной ситуации на любом участке электросистемы, отключение производилось одним автоматом, который расположен ближе всего к месту повреждения на линии и другие автоматы не срабатывали.

То есть, если неисправность или авария произошли в районе розетки, то отключается только автомат розеточной группы этого помещения, а автоматы, стоящие между счетчиком и этим автоматом, не отключаются. Различают несколько вариантов селективности.

Полной селективностью называют вариант выбора и установки автоматических выключателей, который при любом повреждении отключается дальний от вводного автомат, а остальные остаются включенными. Частичной селективностью называют вариант выбора и установки автоматических выключателей с условием, чтобы при неисправности отключение дальнего автомата происходило при меньших величинах тока короткого замыкания, а при полной величине тока короткого замыкания условие может не соблюдаться.

Отсутствие селективности – это вариант установки автоматов таким образом, что выключение происходит сразу нескольких автоматов одновременно.

Токовая и временная селективность автоматических выключателей.

Селективностью автоматических выключателей является подбор устройств в одной системе таким образом, чтобы при повреждениях или возникновении аварийной ситуации на любом участке электросистемы, отключение производилось одним автоматом, который расположен ближе всего к месту повреждения на линии и другие автоматы не срабатывали.

Обратите внимание

Токовая селективность – этот тип селективности основывается на том, что чем ближе точка короткого замыкания к источнику питания, тем выше и ток короткого замыкания.

Если рассматривать вопрос с точки зрения практической реализации, то необходимо установить со стороны питания автомат с такой установкой защиты от короткого замыкания, которая не допустила бы его срабатывания при возникновении короткого замыкания на стороне нагрузки.

Временная селективность – организуется за счет того, что чем ближе автоматический выключатель к источнику питания, тем больше у него время срабатывания. Таким образом первым будет отключатся всегда ближайший к точке короткого замыкания автомат. И после его отключения, остальные из-за большего времени срабатывания не отключатся.

Источник: https://cyberpedia.su/3×6464.html

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.

Важно

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.

Источник: https://KEAZ.ru/company/press-center/blog/2016/1011-vozdushnie-avtomaticheskie-vikluchateli-sovremennaya-zaschita-i-visokaya-nadejnost

Автоматический воздушный выключатель (автомат)

Автомат служит для отключения элек­трической цепи при ненормальных и ава­рийных режимах — перегрузках, коротких замыка­ниях, чрезмерном понижении напряжения питания, изменении направления мощности и т. п. Автоматом можно также пользоваться для редких включений и от­ключений номинальных токов нагрузки.

К автоматам предъявляются следующие требования.

1. Токоведущая цепь автомата должна пропускать но­минальный ток в течение сколь угодно длительного времени. Режим продолжительного включения для автомата является нормальным. С другой стороны, токоведущая система автомата подвергается воздействию больших токов короткого замыкания как при замкнутом положе­нии контактов, так и при включении на существующее короткое замыкание.

2. Автомат должен обеспечивать многократное отклю­чение предельных токов короткого замыкания, которые могут достигать десятков и даже сотен килоампер. Пос­ле отключения этих токов автомат должен быть приго­ден для длительного пропускания номинального тока.

Совет

3. Для повышения электродинамической и термиче­ской стойкости энергоустановок, уменьшения разруше­ний, вызываемых токами короткого замыкания, автома­ты должны иметь малое время отключения. С целью уменьшения габаритов распределительного устройства и повышения безопасности обслуживания необходимо сокращение зоны выхлопа нагретых и ионизированных газов в процессе гашения дуги.

4. Элементы автомата должны обеспечивать необходимые токи и времена срабатывания и селективность.

Принципиальная схема автомата на ток более 200А приведена на рис.17.1. Токоведущая цепь имеет основ­ные 3 и дугогасительные 1 контакты. Включение ав­томата может производиться вручную (рукояткой 12 или электромагнитом 4.

Звенья 6, 7 и упор 13 являются механизмом свободного расцепления. Отключе­ние автомата может производиться вручную 12 или от расцепителей 5, 9, 10, 11. Скорость расхож­дения контактов обеспечивается пружиной 9.

Гашение дуги, образующейся при отключении, происходит в камере 2.

Основными параметрами автоматов являются: номинальный длительный ток, номинальное напряжение, предельный ток отключения, собственное и полное время отключения.

Под собственным временем автомата понимают время от момента наступления условия срабатывания до момента прекращения соприкосновения его контактов. После расхождения контактов возникающая электрическая дуга должна быть погашена за наименьшее время с перенапряжением, не представляющим опасности для остального оборудования.

Собственное время автомата зависит от способа расцепления, конструкции контактов, массы подвижных частей и других факторов. Если собственное время больше 0,01 с, то автомат называется обыкновенным (небыстродействующим).

В этом случае, как правило, к моменту размыкания ток в цепи достигает установившегося значения. Такой автомат не облегчает работу аппаратуры и оборудования при коротких замыканиях.

Читайте также:  Почему в кабеле ввг одна жила цвета меди, а одна бронзовая?

Самому аппарату также приходится отключать установившийся ток короткого замыкания.

В быстродействующих автоматах собственное время автомата сокращается до 0,002-0,008 с. К моменту расхождения контактов ток не достигает установившегося значения. Такой автомат, как правило, отключает ток значительно меньший, чем установившийся ток короткого замыкания.

Обратите внимание

Благодаря этому облегчается работа самого автомата, уменьшается термическая и динамическая нагрузка ап­паратуры и оборудования.

С увеличением скорости воз­растания тока эффект токоограничения уменьшается, так как к моменту расхождения контактов ток достигает больших значений.

Для получения токоограничения в настоящее время в этих автоматах применяются устрой­ства, реагирующие не на ток, а на скорость его нараста­ния.

В зависимости от вида воздействующей величины автоматы делятся на максимальные автоматы по току, минимальные автоматы по току, минимальные автоматы по напряжению, автоматы обратного тока, максималь­ные автоматы, работающие по производной тока, поля­ризованные максимальные автоматы (отключают цепь при нарастании тока в одном — прямом направлении) и неполяризованные, реагирующие на возрастание тока в любом направлении.

Рис.17.1 Принципиальная схема автомата.

Для построения селективно дейст­вующей защиты автоматы должны иметь регулировку тока срабатывания и времени срабатывания.

В некоторых случаях требуется комбинированная за­щита — максимальная по току и минимальная по напря­жению. Автоматы, удовлетворяющие этим требованиям, называются универсальными.

Автоматы общепромышленного и бытового примене­ния обычно имеют лишь максимально-токовую защиту, отрегулированную на заводе. В эксплуатации характе­ристики автомата не могут быть изменены.

Для умень­шения возможности соприкосновения персонала с дета­лями, находящимися под напряжением, эти автоматы закрыты пластмассовым кожухом и практически не вы­брасывают дугу из-под кожуха. Такие автоматы называ­ются установочными.

Во всяком автоматическом выключателе можно найти следующие основные узлы:

Важно

токоведущую цепь, дугогасительную систему, привод ав­томата, механизм автомата, механизм свободного расцеп­ления и элементы защиты— расцепители.

Источник: https://megaobuchalka.ru/8/35826.html

Что такое автоматический выключатель?

С самого начала использования электроцепей на бытовом и промышленном уровне, возникла проблема защиты линий от токовых перегрузок.

Это необходимо для сохранения приборов, бытовой техники, всех элементов в цепи от разрушения в случае короткого замыкания, в том числе и самих проводов.

При токах, превышающих расчетное сечение проводов, изоляция и токопроводящая структура металла плавятся, чтобы этого избежать, цепь надо немедленно отключить от источника питания.

К каждому участку цепи дежурного электрика не приставишь, отключения должны происходить в автоматическом режиме. Было придумано много способов: тепловые реле, биметаллические пластины, плавкие предохранители и другие. Последние приборы, которые сейчас эффективно используются в электросетях, — это автоматические выключатели.

Общие понятия и область применения

Конструктивно это обычное устройство коммутации, переключатель, положение которого можно устанавливать вручную (включено или выключено).

Но этот прибор предусматривает автоматическое отключение при превышении номинального тока, проходящего через контакты.

Повышенный ток может возникнуть при подключении электроприборов, потребляющих большую мощность, или коротком замыкании в цепи неисправных электропотребителей.

В производственных, жилых, административных зданиях и других сооружениях автоматы устанавливаются в распределительных щитах. Но производители бытовой техники, различного электрооборудования на своих изделиях тоже включают в схему автоматические выключатели, это является дополнительной защитой.

Бытует ошибочное мнение, что автоматические выключатели защищают обслуживающий персонал от поражения электрическим током. Для этого в цепи устанавливается УЗО (устройство защиты от прикосновения), конструкция и принципы работы которого требуют отдельного более детального рассмотрения.

Обычные автоматы защиты выполняют следующие функции:

  • коммутацию, подключение и выключение в ручном режиме;
  • автоматическое отключение цепи при токах, превышающих установленное значение;
  • практически мгновенное отключение при очень высоких токах короткого замыкания.

Получается, что эти приборы выполняют опции управления и защиты электросети, главная задача — исключить перегрев проводов и плавление изоляции, за которыми следует короткое замыкание. В итоге превышения токовых перегрузок может возникнуть возгорание со всеми вытекающими последствиями.

Виды автоматических выключателей

Все автоматические выключатели можно разделить по конструктивному исполнению и величине пропускаемого тока:

  • Воздушные автоматические выключатели — способны пропускать в рабочем режиме токи в тысячи ампер, поэтому используются на промышленных объектах с потреблением большой мощности электроэнергии.

Внешний вид и органы управления, индикации воздушного защитного автомата Hyundai_HiAS

  • Автоматы в литом корпусе — имеют широкий диапазон рабочего тока от 16 до 1000 А, поэтому они универсальны, широко применяются на бытовых и промышленных объектах.

Один из примеров автоматического выключателя в литом корпусе

  • Модульные автоматы выключения — такие изделия наиболее востребованы на бытовом уровне, используются для защиты электрических цепей в квартирах, частных домах и других объектах хозяйственного назначения, где используется электричество.

Установка модульных автоматов защиты на DIN-рейку

Производители делают изделия одного размера со стандартными креплениями на -рейку, но разные по номиналам рабочего тока: 1, 2, 3, 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40 А и более.

Кроме разных величин рабочего тока, автоматические выключатели отличаются количеством полюсов, подключаемых к ним:

  • Однополюсные автоматы защищают участок цепи от распределительного щита до потребителя электроэнергии (до розетки или лампочки). Однофазный автомат повышает надежность работы, но не гарантирует полной защиты цепи от фазы из РЩ через нагрузку до нулевой шины в РЩ.

Однополюсный панельный автоматический выключатель

Чтобы повысить надежность защиты участка цепи, надо защитные автоматы устанавливать на оба полюса (на фазный и нулевой провод в распределительном щите).

  • Двухполюсный защитный автомат осуществляет полное отключение однофазной цепи (разрывается фазный и нулевой провода).

Схема подключения в цепи защитных автоматов

Такие автоматы применяют в сетях, где подключаются нагревательные электроприборы большой мощности, кухонные плиты, кондиционеры и сплит-системы. Используются в трехфазных сетях, где приборы рассчитаны на напряжение 380 В;

  • Трехполюсный электрический автомат устанавливается в трехфазной сети четырехпроводного кабеля. При эксплуатации электроприборов, подключаемых по схеме звезда или треугольник (электродвигатели), фазы проходят через автомат защиты, а нулевой провод минует его. При превышении установленного значения тока или температуры на одной из фаз отключаются все три.
  • Четырехполюсный электрический автомат чаще всего используется как вводный автомат для защиты сети, к которой подключен электродвигатель большой мощности по схеме звезда.

Четырехполюсные автоматические выключатели

При аварии на одной из фаз сеть полностью обесточивается, защитные автоматы отключают все четыре провода от источника питания.

Основные технические характеристики

Независимо от марки автоматического выключателя важными для всех являются следующие электрические параметры:

  • максимально допустимое и рабочее напряжение;
  • максимально допустимый рабочий ток;
  • допустимая мощность;
  • величина тока отключения расцепителя;
  • время срабатывания расцепителя при превышении порогового значения тока;
  • предельно допустимая температура проводников;
  • время срабатывания автоматического выключателя при достижении пороговой температуры на биметаллической пластине и многие другие параметры, которые важны при выборе автоматического выключателя.

Профессионалы хорошо знают основные технические характеристики защитных автоматов различных моделей, у них не возникает вопросов, как выбрать автоматы защиты. Для потребителей на бытовом уровне, чтобы не вдаваться в сложные графики и физические формулы, достаточно знать перечисленные выше значения и следующую классификацию:

В – автоматический выключатель этой категории срабатывает при превышении номинального значения токов в 3–5 раз. Они эффективны при использовании на объектах со старой проводкой;

С – электрические автоматы этой категории срабатывают при превышении рабочей токовой нагрузки в 5–10 раз, их можно применять в новостройках, где установлена новая проводка с медными проводами;

D – автоматический выключатель с минимальным временным интервалом срабатывания при превышении пороговой температуры и тока. Отключение происходит мгновенно, что надежно защищает от перегорания обмоток электродвигателей.

Конструкция, основные элементы и принцип работы

Все рассмотренные виды автоматов имеют различные размеры, конструктивные особенности, технические характеристики, но принцип работы и основные элементы у них одинаковы. Поэтому рассмотрим, как работает панельный однополюсный электрический автомат.

  1. Верхняя клемма, на вход которой подключается провод от источника электроэнергии.
  2. Нижняя клемма, к которой подключается провод от нагрузки, розеток, освещения и других электропотребителей.
  3. Пластиковый корпус, в котором монтируется вся конструкция автоматического выключателя.
  4. Рычаг управления ручного переключения, верхнее положение — «включено», нижнее — «выключено».
  5. Механизм взвода передвигает и фиксирует подвижный контакт в замкнутое состояние с неподвижным контактом цепи.
  6. Электромагнитный расцепитель представляет собой соленоид, катушка с металлическим сердечником внутри. При протекании тока по проводам обмотки сердечник электромагнитным полем выталкивается из центра катушки. Чем сильнее сила тока, тем с большей силой выталкивается сердечник.
  7. Металлический сердечник цилиндрической формы под воздействием электромагнитного поля давит на рычаг расцепительного механизма.
  8. Гибкая перемычка обеспечивает контакт фиксированной катушки электромагнитного расцепителя с подвижным контактом, замыкающим цепь.
  9. Винт регулирует положение подвижного контакта, для настройки более надежного соединения с неподвижным контактом и расцепления при установленной силе тока.
  10. Неподвижный контакт подключен к верхней клемме, обеспечивает упор для подвижного контакта и замыкания цепи во взведенном положении расцепительного механизма.
  11. Автоматические отключения контактов происходят при больших токах нагрузки, в таких случаях разрыв цепи всегда сопровождается электрической дугой с искрами, которые гасятся в искрогасительной камере. При отключенной нагрузке в режиме ручного переключения эффект дуги отсутствует.
  12. Когда автоматический выключатель крепится на DIN-рейку в распределительных шкафах, верхний паз одевается сразу, а нижний освобождается подвижным фиксатором на пружине. После установки фиксатор отпускают, корпус жестко фиксируется на рейке.
  13. После гашения искр при отключении, дым и газы отводятся через газоотводный канал;
  14. Тепловой расцепитель дублирует действия электромагнитного сердечника, при повышении допустимой температуры биметаллическая пластина выгибается и толкает рычаг расцепителя. 

Конструкция биметаллической пластины

Чем выше ток, больше температура, тем сильнее изгибается пластина, воздействуя на механизм размыкания контактов.

Основные характеристики автоматических выключателей указываются производителями на корпусе.

Пример, как маркируется панельный автоматический выключатель

Если вам сложно ориентироваться, выбирая автоматы защиты, в терминологии технических характеристик, проконсультируйтесь у продавца или попросите грамотного специалиста помочь выбрать нужный автоматический выключатель. 

Источник: https://domelectrik.ru/oborudovanie/vru/avtomaticheskiy-vyklyuchatel

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector