Автоматические выкльчатели. Принцип действия и критерии выбора
Как работает автоматический выключатель
Автоматические выключатели (автоматы), являются коммутационными электрическими аппаратами. Предназначенные для коммутации тока электрической цепи в номинальных режимах, для автоматической защиты электрических сетей и оборудования от токов короткого замыкания, токов перегрузки, снижения или исчезновения напряжения сети, длительной перегрузки по току. Использование дополнительных модулей к автоматическим выключателям ЕЛІМ-Україна, а именно независимого расцепителя, дополнительных контактов, расцепителя минимального/максимального напряжения дает возможность широкого применения их в схемах дистанционного управления, а также расширяет возможности использования систем автоматизации и диспетчеризации технологических процессов при коммутации номинальных токов 6-30 раз в сутки.
Благодаря простоте, удобству, безопасности обслуживания и надежности защиты от токов короткого замыкания эти аппараты широко применяются в электрических установках малой и большой мощности.
Автоматические выключатели относятся к коммутационным аппаратам ручного управления, однако многие типы имеют электромагнитный или электродвигательный привод, что дает возможность управлять ими на расстоянии.
Автоматические выключатели серии ВА04, ВА06
|
Номинальный ток, А |
1 |
2 |
4 |
6 |
10 |
16 |
20 |
25 |
32 |
40 |
50 |
63 |
|
Количество полюсов |
1,2,3 |
|||||||||||
|
Отключающая способность, кА |
4/6 |
|||||||||||
|
Номинальное напряжение, В |
230/400 |
|||||||||||
|
Кривая отключения |
С |
|||||||||||
|
Электрический ресурс |
4000/8000 циклов |
|||||||||||
|
Максимально допустимое импульсное напряжение, кВ |
6,2 |
|||||||||||
|
Монтаж |
35 DIN-рейка, панельный монтаж |
|||||||||||
Дополнительное оборудование к автоматическим выключателям ВА04 и ВА06:
-
блок–контакт состояния показывает состояние выключателя (включен/выключен);
-
независимый расцепитель используется для удаленного отключения автоматического выключателя;
-
расцепитель минимального и максимального напряжений отключает автоматический выключатель при пониженном или повышенном напряжении. При этом блокирует выключатель до восстановления номинального напряжения.
Корпусные автоматические выключатели АВК
Автоматические выключатели в литом корпусе серии АВК разработаны с использованием современных технологий. Предназначены для защиты линий и оборудования от перегрузки, перенапряжения, пониженного напряжения и короткого замыкания.
Используются в распределительных щитках жилых и промышленных зданий, а также в шкафах коммутации, управления и автоматики.
Корпус 63 100 225 400 630 800 Номинальные токи, А 6, 10, 16, 25, 32, 40, 63 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 100, 125, 160, 180, 200, 225 225, 250, 315, 350, 400 400, 500, 630 630, 700, 800 Размыкающая способность при 400 В, кА 25, 50 35, 50, 85 35, 50 ,85 50, 65, 100 50, 65, 100 75, 100 Количество полюсов 3, 4 Номинальное напряжение, В 400 690 Номинальная частота, Гц 50/60 Номинальное выдерживаемое напряжение, В 6000 Электромеханический ресурс 10000
Дополнительное оборудование к автоматическим выключателям в литом корпусе серии АВК:
-
блок–контакт состояния показывает состояние выключателя (включен/выключен);
-
независимый расцепитель используется для удаленного отключения автоматического выключателя;
-
расцепитель минимального и максимального напряжений отключает автоматический выключатель при пониженном или повышенном напряжении. При этом блокирует выключатель до восстановления номинального напряжения;
-
выносная рукоятка для ручного/механического управления.
Принцип действия
Выключаются автоматы обычно вручную (приводом или дистанционно), а при нарушении нормального режима эксплуатации (появление сверхтоков или снижение напряжения) - автоматически. При этом каждый автомат снабжается расцепителем максимального, а в некоторых типах расцепителем минимального напряжения. По модельному ряду автоматические выключатели ЕЛІМ-Україна выполнены модульными (на стандартную монтажную шину
В зависимости от назначения и используемых с ним дополнительных узлов автоматические выключатели используются индивидуально, или в схемах автоматики, дистанционного отключения для автоматического размыкания электрической цепи при возникновении в ней токов короткого замыкания и перегрузок сверх установленного предела. Заменяя собой, рубильник и плавкий предохранитель, они обеспечивают более надежную и избирательную защиту при нештатных режимах.
Если условия среды отличны от нормальных (влажность воздуха выше 85% и в нем содержатся примеси вредных паров), то автоматические выключатели следует помещать в ящики и шкафы пыле- и влагонепроницаемого и химически стойкого исполнения.
Выбор автоматических выключателей зависит от:
- количества полюсов;
- номинального тока;
- номинального напряжения;
- отключающей способности;
- кривых отключения.
График характеристик отключения В,С, D соответствии с EN 60898:
Конструкция автоматических выключателей
Особенности конструкции и принцип действия автомата определяются его назначением и сферой применения. Включение и выключение автомата может производится вручную, электродвигательным или электромагнитным приводом.
Ручной привод применяется при номинальных токах до 1000 А и обеспечивает гарантируемую предельную коммутационную способность вне зависимости от скорости движения включающей рукоятки (оператор должен производить операцию включения решительно: начав — доводить до конца).
Электромагнитный и электродвигательный приводы питаются от источников напряжения. Схема управления привода, должна иметь защиту от повторного включения на короткозамкнутую цепь. При этом процесс включения автомата на предельные токи короткого замыкания, должен прекратиться при напряжении питания 85 - 110% от номинального. При перегрузках и токах короткого замыкания отключение выключателя производится независимо от того, удерживается ли рукоятка управления во включенном положении.
Важной составной частью автомата является расцепитель, который контролирует заданный параметр защищаемой цепи и воздействует на расцепляющее устройство, отключающее автомат. Кроме того, расцепитель позволяет производить дистанционное отключение автомата. Наиболее широкое распространение получили расцепители следующих типов:
- электромагнитные для защиты от токов короткого замыкания;
- тепловые для защиты от перегрузок;
- комбинированные;
- полупроводниковые, обладающие большой стабильностью параметров срабатывания и удобством в настройке. Для коммутации цепи без тока или для редких коммутаций номинального тока могут применяться автоматы без расцепителей.
Выпускаемые промышленностью серии автоматических выключателей рассчитаны на применение в различных климатических поясах, размещение в местах с разными условиями эксплуатации, на работу в условиях, различных по механическим воздействиям и взрывоопасности среды, и обладают разной степенью защиты от прикосновения и от внешних воздействий.
Автоматические выключатели состоят из следующих основных узлов:
- дугогасительной системы;
- расцепителей;
- механизма управления;
- механизма свободного расцепления.
Контактная система состоит из неподвижных контактов, закрепленных в корпусе, и подвижных контактов, шарнирно посаженных на полуоси рычага механизма управления, и обеспечивает, обычно, одинарный разрыв цепи.
Дугогасительное устройство устанавливается в каждом полюсе выключателя и предназначается для локализации электрической дуги в ограниченном объеме. Оно представляет собой дугогасительную камеру с деионной решеткой из стальных пластин. Могут быть предусмотрены также искрогасители, представляющие собой фибровые пластины.
Механизм свободного расцепления представляет собой шарнирный 3- или 4-звенный механизм, который обеспечивает расцепление и отключение контактной системы как при автоматическом, так и при ручном управлении.
Электромагнитный максимальный расцепитель тока, представляющий собой электромагнит с якорем, обеспечивает автоматическое отключение выключателя при токах короткого замыкания, превышающих уставку по току. Электромагнитные расцепители тока с устройством гидравлического замедления срабатывания имеют обратнозависимую от тока выдержку времени для защиты от токов перегрузки.
Тепловой максимальный расцепитель представляет собой биметаллическую пластину. При токах перегрузки деформация и усилия этой пластины обеспечивают автоматическое отключение выключателя. Выдержка времени уменьшается с ростом тока.
Полупроводниковые расцепители состоят из измерительного элемента, блока полупроводниковых реле и выходного электромагнита, воздействующего на механизм свободного расцепления автомата. В качестве измерительного элемента используется трансформатор тока (на переменном токе) или дроссельный магнитный усилитель (на постоянном токе).
Полупроводниковый расцепитель тока допускает регулировку следующих параметров:
- номинального тока расцепителя;
- уставки по току срабатывания в зоне токов короткого замыкания (ток отсечки);
- уставки по времени срабатывания в зоне токов перегрузки;
- уставки по времени срабатывания в зоне токов короткого замыкания (для селективных выключателей).
Во многих автоматах применяют комбинированные расцепители, использующие тепловые элементы для защиты от токов перегрузок и электромагнитные для защиты от токов коротких замыканий без выдержки времени (отсечки).
Выключатель имеет также дополнительные сборочные единицы, которые встраиваются в выключатель или крепятся к нему снаружи или внутри. Ими могут быть независимый, нулевой и минимальный расцепители, свободные и вспомогательные контакты, ручной и электромагнитный дистанционный привод, сигнализация автоматического отключения, устройство для запирания выключателя в положении „отключено".
Независимый расцепитель, представляет собой электромагнит с питанием от постороннего источника напряжения. Минимальный и нулевой расцепители могут выполняться с выдержкой времени и без выдержки времени. С помощью независимого или минимального расцепителя возможно дистанционное отключение автомата.
