Схема автоматического выключателя: Устройство и принцип работы автоматического выключателя | Полезные статьи

Содержание

Устройство и принцип работы автоматического выключателя | Полезные статьи


Понравилось видео? Подписывайтесь на наш канал!

Многих интересует, для чего нужен автоматический выключатель, а также устройство и принцип действия автоматического выключателя. Сегодня в нашей статье мы постараемся ответить на эти вопросы.

Итак, начнем с первого вопроса. Автоматический выключатель устанавливают для того, чтобы защитить кабели, провода, а также электроприборы от короткого замыкания (к.з.) и перегрузки.

Устройство автоматического выключателя

Модульный автоматический выключатель внешне представлен в виде корпуса и рычага управления, которые выполнены из ПВХ-пластиката пониженной горючести. Также невооруженным взглядом можно определить клеммы (нижняя и верхняя) для подключения кабеля или провода. Внутри же корпуса защитного аппарата размещаются следующие элементы:

•    силовые контакты (подвижный и неподвижный), обеспечивающие коммутацию;  
•    механизм взвода и расцепления, который взаимосвязан с рычагом управления;
•    катушка (электромагнит) и подвижный сердечник (якорь), выполняющий функцию толкателя. Эти элементы являются электромагнитным расцепителем и обеспечивают защиту от токов к.з.;
•    дугогасительная камера. Данное устройство выполняет быстрое гашение дугового разряда,  который образуется при размыкании контактов;
•    биметаллическая пластина. Данный элемент является тепловым расцепителем и обеспечивает защиту от повышенной нагрузки. Также имеется регулировочный винт, при помощи которого обеспечивается регулировка значения тока, при котором данный расцепитель должен сработать.

Принцип работы автоматического выключателя

Работа автоматического выключателя в различных режимах происходит по такому принципу:

1. Нормальный режим.

Во время взвода рычага управления выключателем приводится в движение механизма взвода и расцепления, тем самым осуществляя коммутацию силовых контактов.
После коммутации ток протекает от питающего провода или кабеля, подключенного к винтовому зажиму, через этот зажим по контактам, сначала по неподвижному, а затем и по подвижному. Далее ток проходит через гибкую связь, катушку электромагнита, снова через гибкую связь и биметаллическую пластину, и в конце через нижний винтовой зажим к отходящей линии, «питающей» электроприбор.

2. Короткое замыкание.

В данном режиме электромагнитный расцепитель автоматического выключателя должен произвести мгновенное отключение нагрузки. Принцип действия заключается в следующем: при значительном превышении номинального тока, протекающего через обмотку электромагнита, возникает мощное магнитное поле, которое тянет вниз якорь с подвижным контактом. Якорь в свою очередь  надавливает на рычажок спускового механизма, в результате чего происходит отключение нагрузки.
Необходимо отметить, что в результате мгновенного возникновения магнитного поля автоматический выключатель успевает отключиться до появления нежелательных последствий.
Однако во время размыкания возможно возникновение дугового разряда между подвижным и неподвижным контактами. Дуга движется в сторону дугогасительной камеры. Попадая на пластины, дуга расщепляется, завлекается внутрь камеры и тухнет. Образовавшиеся  продукты горения вместе с избыточным давлением выходят наружу через специальное отверстие в корпусе автомата.

3. Перегрузка.

  За защиту от перегрузки отвечает тепловой расцепитель. Принцип работы данного расцепителя заключается в следующем: когда ток, протекающий через  биметаллическую пластину, становится равным или больше установленного значения,  пластина нагревается и постепенно изгибается. Достигнув определенного угла изгиба, она надавливает своим кончиком на рычажок спускового механизма. Таким образом автомат отключается.

Стоит отметить, что терморасцепитель, в отличие от магнитного, является более медлительным. Для его срабатывания требуется больше времени, но зато он более точный и легче поддается настройке.

Мы рассказали об устройстве и принципе работы автоматического выключателя. Также вы можете посмотреть наше видео, в котором детально показано, как устроен автомат и  принцип его работы.

Автоматический выключатель | Практическая электроника

Схема до ужаса простая и надежная, как лом:

Принцип работы такой: нажимая на кнопочку SB,  у нас сразу же включается лампа HL. Через некоторое время она гаснет.

В сборе на соплях у меня она выглядит приблизительно вот так:

Как вы видите, здесь я взял конденсатор в 10 000 мкФ.

Итак, как же работает данная схема? Нажимая один разочек на кнопочку SB c самовозвратом, что-то типа такой:

у нас почти мгновенно сразу же заряжается конденсатор. То есть после того, как мы единожды быстренько нажали кнопочку, у нас конденсатор сразу же превращается в источник питания, так как он накопил на себе заряд, который мы подавали с какой-либо батареи либо блока питания с напряжением +12 Вольт. 

Раз уж кондер накопил эти 12 Вольт на себе, то после отпускания кнопочки он будет разряжаться через цепь R—->база транзистора—>эмиттер—>минус. Транзистор  ведь тоже не дурак. Он сразу же чухнул, что у него напряжение на базе больше, чем 0,7 Вольт, и поспешил незамедлительно открыться, то есть сделал так, что сопротивление между коллектором и эмиттером стало очень маленькое.

Так как ДО включения схемы между коллектором и эмиттером транзистора была очень большое сопротивление (можно сказать обрыв), то ПОСЛЕ включения стало очень малым, поэтому по цепи +12 Вольт—->катушка электромагнитного реле—->коллектор—–>эмиттер—–>минус побежал электрический ток.

Пока ток бежал через катушку, она создала магнитное поле, которое в итоге притянуло железку с контактами, которые замкнулись между собой. Раз уж контакты замкнулись, лампочка оказалась включенной в сеть 220 Вольт и ярко засияла, источая лучи радости мне в глаза.

С этим вроде бы понятно. Теперь вопрос такой… как долго будет находиться схема в рабочем состоянии? Все дело в том, что у нас заряд кондера не вечный. Это заряд разряжается  по цепи R—->база транзистора—>эмиттер—>минус, в результате чего конденсатор теряет свое напряжение. На базе транзистора напряжение стает все меньше и меньше, а следовательно и сила тока через базу стает меньше. Как вы помните, биполярный транзистор – это токовый радиоэлемент. Ток базы влияет на ток коллектора. Так как ток базы стает все меньше и меньше, следовательно, ток в цепи катушки тоже станет  уменьшаться.  И вот ток удержания катушки станет меньше, чем положено, и контакты реле разомкнутся. Раз тока нету, то и катушка перестанет притягивать железку с контактами. Контакты в цепи 220 Вольт разрываются и наша лампа тухнет. Сё! Ничего сложного и сверхъестественного в схеме нет.

Вот вам видосик, как работает схема.  У меня таймер получился на 45 секунд с конденсатором на 10 000 мкФ и резистором на 1 КилоОм. Чтобы долго не ждать, просто промотайте на конец ролика:

В данной схеме значение емкости и  сопротивления  можно менять, для того, чтобы либо уменьшить, либо увеличить задержку выключения. Но также не забывайте, что большое значение сопротивления скажется на том, что транзистору просто-напросто не хватит напруги, чтобы открыться, поэтому сопротивления лучше брать в диапазоне от 100 Ом и до 5 КилоОм. То же самое касается и конденсатора. Меняя его значение, мы можем добиться увеличения или уменьшения времени задержки. То есть кондер и резистор в данной схеме создают RC-цепочку. Кто не помнит, что такое  RC – цепочка и для чего она нужна, то читайте эту статью.

Где же можно использовать схему? Например, при входе в погреб за маринованными огурчиками. Кнопочку нажали, огурчики взяли, и чтобы лишний раз груженным не нажимать на выключатель, вы просто ногой закрываете дверь и забываете про свет. Второй вариант для меня видится такой…  По идее не обязательно управлять лампочкой. Можно вместо нее поставить абсолютно любую нагрузку, например, вертушку. В туалет зашел, нагадил, и перед выходом нажал на кнопку, чтобы вертушка высосала весь испорченный воздух). Ну и еще один вариант на ум приходит такой: если у вас сломался таймер на микроволновке, а вы испокон веков греете только суп в банке, то почему бы не  встроить такой выключатель прямо в микроволновку? 😉

Автоматический выключатель на схеме: буквенное обозначение по ГОСТу

Содержание статьи:

Для обустройства электроснабжения необходимы проекты чертежей. Чтобы разобраться в чертеже и прочитать его, нужно знать условные обозначения. Автоматический выключатель на схеме указывают по-разному, что часто приводит к недоразумениям, ошибкам при сборке электрощитов и монтаже проводки.

Условные обозначение электрических элементов и виды схем

Выключатель автомат

Первоначальный вопрос, с которым обычно сталкивается каждый электрик, – проектная документация помещения или объекта, который необходимо электрифицировать. Прежде чем приступить к монтажу оборудования, квалифицированный специалист должен ознакомиться с сопровождающими документами.

Оборудование и элементы на схеме могут обозначаться как буквенным, так и графическим изображением. Чертежи разрабатываются в соответствии с ГОСТами и правилами маркировки оборудования и элементов на чертежах и планах. Подробное описание и требования к электрическим схемам приводятся в ГОСТе 2.702-2011 ЕСКД. Кроме графических и буквенных обозначений на схемах проставляют номинальные размеры.

Принципиальная схема квартирного электрощитка

Есть много типов различных схем. В электрике чаще всего используют три основных вида. Функциональные отображают основные узлы устройства, без подробной детализации. Они выглядят как набор отдельных блоков, связанных между собой определенным образом. Схема дает общее представление о работе объекта.

Принципиальная схема содержит подробные указания для каждого элемента, его контакты и связи. Она может описывать как отдельное устройство, так и электросеть. На однолинейных схемах указывают силовые цепи. Способ управления и контроль описывают на отдельном листке. Если устройство не сложное, все размещают на одном документе.

На монтажных схемах указывают элементы и точное их расположение. Если это проводка в квартире или доме, обозначают место установки выключателей, светильников, розеток. Также проставляют расстояния и номиналы. Указывают положение деталей, порядок и способ их соединения.

Устройство защитного отключения (УЗО) и дифавтомат на схеме не имеют определенного геометрического начертания. Для их графического выполнения используют изображение блоков и динамических блоков. Каждому устройству на схеме присваивают буквенную маркировку и указывают позиционный номер.

Кроме того, наносят параметры элементов, которые есть в чертеже. Расписывают основные данные об элементе, чтобы не ошибиться при монтаже и подобрать соответствующее устройство. Эти условные знаки применяют для составления чертежей электроснабжения, силового оборудования и электрического освещения. А также в принципиальной однолинейной схеме электрощитов.

Обозначение автоматического выключателя на схеме

Трехполюсной автоматический выключатель

Условное графическое обозначение автомата на схеме обусловлено ГОСТом 2.755-87 ЕСКД, буквенно-цифровое – ГОСТ 2.710-81 ЕСКД. Особых требований к маркировке нет, поэтому электромонтеры часто используют собственные значения и метки. Можно встретить документацию, когда определение коммутационного аппарата отличается в разных проектах.

Каждый проектировщик, выполняя схему, может изобразить УЗО на свое усмотрение. Достаточно в пояснениях к схеме указать УГО (условные графические обозначения) и их расшифровку.

В зависимости от характеристик устройства элементы имеют разные буквенные символы, а также следующие графические обозначения на электрических схемах.

Автоматические выключатели рекомендуется позиционировать как, QF1, QF2, QF3. Рубильники разъединители – QS1,QS2,QS3. Предохранители на схемах показывают как FU с порядковым номером, где кодировка буквы Q расшифровывается как выключатель или рубильник силовых цепей, а F – защитный. Эта комбинация вполне применима не только к обычным автоматам, но может быть обозначением диф автомата на схеме.

Для УЗО используют комбинацию QSD, обозначение дифференциального автомата на схеме выглядит как QFD.

Обозначение УЗО на однолинейной схеме

Это вид выключающего аппарата, в функции которого входит разъединение сети или ее части, когда произошло превышение определенной отметки дифференциального тока. Устройство способствует повышению электробезопасности, предотвращает возникновение чрезвычайных ситуаций, как в производственной сфере, так и дома. Схема подключения УЗО проста, но недочеты при монтаже могут привести к серьезным неприятностям.

Так можно обозначить УЗО на принципиальной схеме.

УЗО вместе с другими элементами в проектной документации чаще всего выполняют условно, что затрудняет расшифровку принципа работы как всей схемы, так и отдельно взятых элементов. Изображение защитного устройства может выглядеть как обычный выключатель. Но на нелинейной схеме он представляет собой два параллельно расположенных выключателя. На однолинейной –  элементы, провода и полюса изображаются символически.

Подключение нулевого и заземляющего провода после УЗО

Любое схематическое изображение должно быть правильно составлено, а в дальнейшем прочитано. Самый маленький изъян может привести к неисправности УЗО или всей системы. Важно учитывать следующие часто встречающиеся ошибки:

  • Ноль и заземление соединяются после защитного устройства. Если схема неправильно интерпретирована, нейтраль может быть соединена с открытой частью электроустановки или с нулевым защитным проводником.
  • Если устройство подключено неполнофазно, возникает ложное срабатывание автомата.
  • Неправильное соединение проводников в розетках приводит к срабатыванию устройства, даже если в розетку ничего не включено.
  • Соединение нулевых проводников двух автоматов приводит к неконтролированным отключениям.
  • Распространенной ошибкой является ситуация, когда перепутаны фазы и нули, относящиеся к разным устройствам.
  • Несоблюдение полярности ведет к движению токов в одном направлении. Перед установкой следует внимательно ознакомиться с расположением клемм.

Всегда выполняется предварительная схема, с учетом возможных ошибок, происходящих в сети. Если документ составлен правильно, работа защитного устройства приносит эффект.

Важно помнить о технике безопасности. Необходимо периодически проводить осмотр проводов, в случае их повреждения УЗО срабатывает и прекращается подача электроэнергии. Поэтому с ремонтом лучше не медлить.

Пример реального проекта

Трехфазное устройство защитного отключения (УЗО)

Однолинейная принципиальная схема (ОПС) не что иное, как чертеж плана, например, квартиры. На нем должны быть указаны распределительные группы. Для этого необходимо измерить все стены и выполнить чертеж с соблюдением масштаба. Понадобится несколько копий, что бы на каждой изобразить отдельную группу.

Распределительные группы – это точки, которые будут подключены к одному автомату квартирного щитка. Всю проводку нельзя подключать к одной группе. В противном случае понадобится мощный кабель, который будет способен выдержать нагрузку всех приборов.

В зависимости от количества комнат и наличия энергопотребляющих устройств распределительные группы могут выглядеть следующим образом.

  • освещение комнаты, прихожей и кухни;
  • свет и розетки в туалете;
  • розетки в жилой комнате;
  • розетки в коридоре и кухне;
  • электрическая плита.

Помещения с повышенной влажностью рекомендуется подключать отдельной группой, для которой необходима установка УЗО. Если в квартире есть маленькие дети, защитное устройство подключают на каждую группу.

Принципиальная, или однолинейная схема необходима для правильного подключения щитовой и распределительных групп.

В данном примере отражено подключение к трехфазному питанию. Всю квартиру питает вводный кабель из 5 жил, сечением 10 мм2. Фазы пронумерованы, как L1, L2, L3, заземление – PE, которое замыкается с нолем. Вводный автомат (ВА) отключает все автоматы групп, которые маркируются таким же способом.

Количество фаз определяется по количеству черточек на схеме. Однофазная – \,  или трехфазная – \\\. Маркировка провода ВВГ НГ говорит о том, что он с негорящей изоляцией, трехжильный с сечением 1,5 мм2.

Чертеж дает возможность определиться с количеством и маркой нужных защитных устройств. Подсчитать число выключателей и розеток, а также, сколько метров кабеля потребуется.

Все соединения проводов должны находиться в распределительных коробках. Рекомендуется для каждого помещения отдельная коробка. Если, например, в кухне располагается газовый котел и другие электроприборы, потребуются две распределительные коробки.

Особых требований по установлению розеток и выключателей не существует. Их устанавливают так, чтобы было удобно. На кухне и на рабочем месте розетки размещают над столом.

Стационарную бытовую технику, бойлеры, вытяжки, сушилку для полотенец подключают сразу через клеммники. Интернет и телевизионные розетки можно объединять с электрическими.

Обозначение дифференциального автомата на схеме

Дифференциальный автомат совмещает в одном аппарате устройство защитного отключения и автоматический выключатель, чем и отличается от УЗО. В этом случае графическое изображение на схеме выглядит следующим образом.

Если для УЗО принимаются буквенно-цифровые обозначения Q1, то для АВДТ (автоматический выключатель дифференциального тока) – QF1. Буквы говорят о функциях аппарата, а цифры указывают на его порядковый номер в схеме. Другая буквенная комбинация QF1D, где D обозначает «дифференциальный».

Обозначения УЗО

Основной характеристикой таких устройств является номинальный рабочий ток, при котором автомат остается включенным продолжительное время. Эти показатели строго стандартизированы, а ток может иметь значения: 6 Ампер; 10; 16; 25; 50 и т.д.

Другая важная характеристика – это быстродействие. Токовый показатель обозначается буквами B, C, D, стоящими перед значением номинального тока. Например, комбинация C16, говорит, что автомат быстродействия C, рассчитан на номинальный ток в 16 Ампер.

Дифференциальный допустимый показатель укладывается в следующий ряд: 10; 30; 100; 500 миллиампер. На корпусе прибора обозначается знаком «дельта» с цифрой, соответствующей току утечки.

Эксплуатационные возможности автомата рассчитаны на номинальное напряжение в 220 Вольт для однофазной цепи и 380 для трехфазной.

Дифавтоматы различают по типам, в зависимости от тока утечки и маркируются такими буквенными индексами:

  • A – реагирующие на утечку переменного или постоянного пульсирующего тока;
  • AC – рассчитанные на срабатывание при утечке с постоянной составляющей;
  • B – тип устройства, включающий обе предыдущие возможности.

Эта характеристика может маркироваться небольшим рисунком, обозначающим вид тока.

Устройства работают по селективному признаку, обладают способностью задержки по времени срабатывания. Это обеспечивает выборочное отключение прибора от сети и устойчивость системы защиты. Такая характеристика обозначается буквой S и дает задержку в 200–300 миллисекунд. Маркировка G соответствует 60–80 миллисекундам.

Так как пусковые токи превышают рабочее значение, защита устроена так, что электромагнитный независимый расцепитель отключает устройство в том случае, когда ток в несколько раз превышает номинальный размер.

В нормативных документах содержится много специальных шифров и знаков. Большая их часть в быту практически не применяется. Для правильного чтения электрической схемы нужно знать основные обозначения и учитывать некоторые нюансы. Один из них – страна производитель оборудования, кабелей или проводки, так как существует разница в маркировке и условных обозначениях, что затрудняет правильную трактовку чертежа.

Схема подключения автоматического выключателя

Приветствую вас, уважаемые читатели сайта http://elektrik-sam.info.

В продолжение серии публикаций по автоматическим выключателям  очередная статья цикла — схема подключения автоматического выключателя.

Напомню, что цикл статей входит в курс Автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы — подробное руководство.

Мы уже подробно изучили конструкцию и основные технические характеристики автоматов, давайте рассмотрим схемы их подключения.

В зависимости от количества коммутируемых полюсов (или иначе модулей), автоматы подразделяются на одно-, двух-, трех-, четырехполюсные (три фазы и ноль). В случае возникновения аварийной ситуации все полюса автоматического выключателя отключаются одновременно.

Один полюс — это часть автомата, в которую входит две винтовые клеммы для присоединения проводов (со стороны питания и со стороны нагрузки). Ширина однополюсного автомата, устанавливаемого на DIN-рейку стандартна — 17,5 мм, многополюсные автоматы кратны этой ширине.

Одно- и двухполюсные используются в однофазной электросети. Чаще всего применяются однополюсные автоматы, они устанавливаются в разрыв фазного провода и в случае возникновения аварийной ситуации отключают питающую фазу от нагрузки.

Двухполюсные автоматы позволяют одновременно отключить и ноль, и фазу. Применяются чаще всего, как вводные автоматы, либо если необходимо полностью отсоединить потребителя от электрической сети, например бойлер, душевую кабину. Они отключают ноль и фазу от защищаемого участка цепи и позволяют проводить работы по ремонту, обслуживанию или замене автоматических выключателей.

Нельзя устанавливать два однополюсных автомата отдельно для защиты фазного и нулевого провода. Для этих целей применяют двухполюсные автоматы, которые отключают ноль и фазу одновременно.

Трех- и четырехполюсные автоматические выключатели используются в трехфазной электросети. Трехполюсные автоматы устанавливаются в разрыв фаз (L1,L2,L3) трехфазной сети и служат для подключения к ней трехфазной нагрузки (электродвигателей, трехфазных электроплит и т.д.). В случае возникновения аварийной ситуации они отключают одновременно все три фазы от нагрузки.

Четырехполюсные автоматы позволяют одновременно отключить и ноль, и все три фазы, и используются как вводные автоматы в трехфазной электросети.

Вводной автомат позволяет отключить всю электропроводку квартиры и отключить питающую линию от групповых электрических цепей квартиры.

В зависимости от системы заземления применяются следующие вводные автоматы:

Вводной автомат для системы TN-S (где нулевой рабочий N и нулевой защитный PE проводники разделены) должен быть:

— однополюсный с нулем или двухполюсный;

— трехполюсный с нейтралью или четырехполюсный.

Система TN-S используется в современных домах.

Это необходимо для одновременного отключения электросети квартиры от нулевого рабочего и фазных проводников со стороны ввода электропитания, так как нулевой и защитный проводники разделены на всем протяжении.

Для системы TN-C (где нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены в один PEN-проводник) вводной автомат защиты устанавливается однополюсный (при электропитании 220 В) или трехполюсный (при питании 380В). Устанавливаются они в разрыв фазных рабочих проводников.

Система TN- C используется в домах советской постройки (так называемая «двухпроводка»).

По правилам устройства электроустановок (п.1.7.145) не допускается включать коммутационные аппараты в цепи РЕ- и РЕN-проводников, за исключением случаев питания электроприемников при помощи штепсельных соединителей.

Это требование ПУЭ обусловлено тем, что возможна ситуация, когда двухполюсные автоматические выключатели не смогут одновременно отключить фазный и РЕN-проводник. А отключая РЕN-проводник, мы тем самым инициируем его обрыв.

При включении под нагрузкой внутри автомата может произойти залипание или обгорание фазных контактов (например, может попасть песчинка на контактную группу автомата), в этом случае при отключении автомата от питающей сети произойдет обрыв РЕN-проводника и вынос на зануленные корпуса электрооборудования опасного потенциала. Т.е. нет гарантии, что коммутационные аппараты одновременно отключат и фазный и РЕN-проводник.

Подключение проводов к автоматическим выключателям осуществляется по схеме: «питание сверху», а «нагрузка снизу». Т.е. провод с питающим напряжением подводится к верхней винтовой клемме, а отходящий провод нагрузки к нижней винтовой клемме.

Смотрите подробное видео Схемы подключения автоматических выключателей

Конструкцию, основные характеристики, схемы подключения автоматических выключателей мы рассмотрели и вплотную подошли к вопросу их выбора.

Подписывайтесь на новости, впереди самое интересное!

Рекомендую материалы по теме:

Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — подробное руководство.

Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?

Автоматические выключатели — конструкция и принцип работы.

Номинал токовые характеристики автоматических выключателей.

Автоматические выключатели технические характеристики.

Номиналы групповых автоматов превышают номинал вводного?

Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?

Менять ли автоматический выключатель, если его «выбивает»?

Конструкция (устройство) УЗО.

Устройство УЗО и принцип действия.

Работа УЗО при обрыве нуля.

Как проверить тип УЗО?

Почему УЗО выбирают на ступень выше?

Автоматический выключатель максимальной токовой защиты

С автоматическими сетевыми выключателями — также называемыми переключателями максимальной токовой защиты — почти все имели дело. Они размещены в распределительной коробке в большинстве современных квартир и домов (хотя все еще много квартир с керамическими выкручивающимися пробками-предохранителями). Но так как они относительно недавно начали применяться массово, про них есть немало вопросов и просто пробелов в знаниях как правильно такие предохранители устанавливать. В этой статье вы узнаете что вообще такое предохранитель и что он защищает, как правильно подключить его к сети 220V, какие характеристики имеют стандартные автоматические выключатели и кое-что об их взаимозаменяемости.

Использование автоматических выключателей тока

Такое устройство используется для:

1. Защита кабелей от повреждений, вызванных протекающим электрическим током слишком высокой мощности.
Каждый провод имеет определенное максимальное значение тока который может протекать через него в течение длительного периода времени без риска повреждения. Если это значение превышено, температура провода может увеличиться до опасного уровня (связано с тем, что кабель имеет собственное электрическое сопротивление). Оно мало, но чем больше ток протекает через провод, тем больше энергии отходит на кабель в виде тепла.

Если температура провода останется на некоторое время на слишком высоком уровне, его изоляция начнет плавиться. Автоматический выключатель с правильными параметрами для данного провода защитит его от такой ситуации и своевременно отключит напряжение в цепи. Скорость работы в случае обнаружения так называемой термической перегрузки зависит от количества тока, проходящего через автоматический выключатель, и составляет от 0,2 секунды до 2-х часов.

2. Защита проводов и приборов от воздействия коротких замыканий в электрической цепи. Короткое замыкание или очень высокий ток может протекать во внутренней электрической проводке, когда сопротивление между фазным проводом и нейтральным проводником очень мало (например, когда замкнуты нейтральный и фазовый проводники).
Если обнаружено короткое замыкание, выключатель максимального тока должен срабатывать очень быстро, то есть менее чем за 30 миллисекунд.

Чего не может автоматический выключатель: Переключатель максимального тока не используется для защиты человека от поражения электрическим током. Интенсивность токов при которых установочный выключатель сработает даже за долю секунды, абсолютно смертельна для человека. Для защиты от удара 220 вольт используется специальное устройство с остаточным током.

Конструкция токозащитного выключателя

На приведенных выше рисунках показан автоматический выключатель тока с нескольких ракурсов:

  1. Переключатель имеет два винтовых соединителя в верхней и нижней части для прикручивания провода питания с одной стороны, и выхода на потребители тока (розетки, лампы). В центральной части находится подвижный элемент (переключатель), который может быть установлен в двух положениях. На этом чертеже автоматический выключатель находится в положении «OFF», то есть питание не подключено к потребителям. Под переключателем находится серия меток, определяющих его параметры.
  2. Это фото отличается от первого только положением переключателя. Обратите внимание, что положение OFF отмечено зеленым, а положение ON — красным. Казалось бы всё должно быть наоборот. Однако оно имеет свое оправдание. Зеленый означает отсутствие напряжения на выходе, то есть безопасное состояние для монтажа, а красный означает: в розетке есть напряжение, поэтому ничего не трогайте.
  3. Взгляните на винтовое соединение. Затягивая винт, металлический элемент снизу поднимается вверх, надавливая кабель на верхнюю часть отверстия.
  4. С задней стороны переключателя видно паз, характерный для элементов закрепленных на DIN-рейке (TS35). Пластмассовый белый элемент с небольшим отверстием в нижней части представляет собой защелку, которая удерживает переключатель на DIN-рейке. Чтобы снять переключатель с рейки, вставьте небольшую плоскую отвертку в отверстие и вытащите ее.

Так автоматический токовый выключатель выглядит снаружи. А что у него внутри? Внутри коммутатора есть два так называемых триггера (реле):

  • Электромагнитный — он отвечает за работу автоматического выключения в случае короткого замыкания в электрической цепи. Это мгновенный триггер.
  • Тепловой — отвечает за работу выключателя в случае длительного превышения номинального тока автоматического реле. Скорость его срабатывания зависит от того насколько превышен ток.

Если вас интересуют элементы внутри переключателя, посмотрите на рисунок ниже.

  1. Рычажок. Производит включение и выключение подачи тока на клеммы.
  2. Винтовые клеммы. Необходимы для подвода и закрепления контактов, подводимых к автомату.
  3. Подвижный контакт. Подпружинен, необходим для быстрого расцепления контактов.
  4. Неподвижный контакт. Осуществляет коммутацию цепи с подвижным контактом.
  5. Биметаллическая пластина. При превышении допустимого значения пластина нагревается, изгибается и приводит в действие механизм расцепления.
  6. Регулировочный винт. Служит для настройки тока срабатывания.
  7. Катушка. Подвижный сердечник, который также приводит в действие механизм расцепления.
  8. Дугогасительная решетка. Предотвращает возникновение электрической дуги при расцеплении контактов.
  9. Защелка. Фиксирует корпус на DIN-рейке.

Схема подключения автоматического выключателя

Подключение реле максимального тока показано на принципиальной схеме.

Подключают к автоматическому выключателю фазные проводники. С одной стороны — источник питания (вход на щиток от электростанции или общей домовой сети), а с другой стороны — отход тока в квартиру. Переключатель, соединяющий / отсоединяющий фазный проводник, управляет электрическим потенциалом приборов, подключенных к автоматическому выключателю.

Вышеприведенная схема является самым простым решением. Одна розетка для одного коммутатора. Как правило розеток (или другие электрических компонентов) которые защищены одним токовым реле намного больше. Как выглядит соединение тогда?

Провода определенного типа соединены друг с другом в розетке или с другим элементом, например, в лампе. Таким образом введя фазу получаем электрический потенциал во всех розетках.

Подключение максимальной токовой защиты

Схемы схемами, но в конце концов нужно брать отвертку и присоединять провода к электрощитку. Начнем с удаления изоляции с конца провода. Удаленная изоляция должна быть достаточной длины. Слишком короткая изоляция — это, во-первых, меньшая контактная поверхность выключателя с кабелем, а во-вторых, риск завинчивания крепления на изоляцию, вместо оголенного провода. Правильная длина кончика: 10-15 мм.

Во-вторых, нужно вставить провод куда следует. Кабель должен находиться между подвижным зажимом и верхней частью отверстия. Проблема при всей своей простоте может быть реальной. Чаще всего смотрят на переключатель спереди, поэтому не могут видеть клеммы-терминалы и нетрудно сделать ошибку.

Клеммы с обеих сторон выключателя функционируют одинаково. Подключение двух проводов к автоматическому выключателю возможно при условии, что оба провода имеют одинаковое поперечное сечение. Попытка подключения проводов с различными поперечными сечениями не рекомендуется.

Более тонкий провод во время работы может выскочить из крепления. На приведенных выше рисунках подключены два провода: коричневый 2,5 мм2 и черный 1,5 мм2.

Обозначения и типы выключателей тока

На передней панели выключателя максимальной токовой защиты имеется несколько обозначений, определяющих параметры реле максимального тока:

  • C2 — самый важный параметр автоматического выключателя. Первая буква, в данном случае «С», определяет характеристики переключателя, а «2» — номинальный ток. Значение силы тока, конечно, указано в Амперах [A].
  • ~ 230 / 400V — второй по важности параметр. Это электрическое напряжение, на которое рассчитан переключатель. Автоматические выключатели, предназначенные для переменного тока, также могут использоваться в системах постоянного тока, но характеристики их для переменного и постоянного тока различны.
  • 6000 в рамке — значение означает максимальный ток, который может протекать через коммутатор, чтобы он ещё работал правильно. 6000A — действительно большой ток и в домашних условиях практически невозможно получить такое значение даже при коротком замыкании.
  • 3 в рамке — класс ограничения энергии, вызванного коротким замыканием. Это самый высокий класс, и с подобными выключателями максимального тока приходится встречаться редко, обычно они имеют более низкий класс.
  • FAEL и S301 — код производителя и продукта (обозначение зависит от стандартов производителя).

Выключатели максимального тока могут быть не только одиночными (1P), но также могут иметь 2, 3 или 4 элемента.

Коммутатор для многопозиционных переключателей является общим, то есть возможны только два состояния: все цепи подключенные к автоматическому выключателю включены или все цепи отключены. Это имеет смысл, например, использование трехпозиционного автоматического выключателя для трехфазных устройств, где при обнаружении короткого замыкания или перегрузки на каком-либо однофазном проводнике все устройство будет обесточено.

Характеристики автоматического выключателя

Временная характеристика — графическое представление рабочей скорости срабатывания коммутатора в зависимости от проходящего через него тока. Выключатели максимального тока имеют 4 основные характеристики которые отличаются друг от друга интенсивностью тока, при котором электромагнитное освобождение срабатывает. Эксплуатация блока теплового отключения идентична для каждого типа выключателя максимальной токовой защиты.

Каждая характеристика имеет два токовых порога:

  1. Порог отказа — ниже этого порога триггер отключения не работает. Превышение этого порогового значения может привести к отключению автоматического выключателя.
  2. Порог срабатывания — выше этого порога срабатывание отключающего устройства будет работать на 100%.

В чем разница между этими характеристиками? Порог срабатывания электромагнитного отпуска (быстрый):

Характеристика A:

  • порог отказа — 2x номинальный ток автоматического выключателя (In)
  • порог срабатывания — 3-кратный номинальный ток автоматического выключателя (In)

Характеристика B:

  • частота отказа — 3x
  • порог активации — 5x In

Характеристика C:

  • частота отказа — 5x In
  • порог активации — 10x In

Характеристика D:

  • частота отказа — 10x
  • порог активации — 20x In

На графике можно увидеть 4 характеристики. Из приведенных выше данных можно сделать вывод, что автоматический выключатель с характеристикой А будет срабатывать как можно раньше, а автоматический выключатель с характеристикой D — позднее.

При включении, например, дрели, это устройство может на долю секунды потреблять всплеск тока, кратный номинальному току автоматического выключателя (так называемый пусковой ток). Предположим, что у нас есть автоматический выключатель с номинальным током 10 А, а в момент запуска дрель потребляет 35 А. Эта интенсивность в 3,5 раза превышает номинальный ток автоматического выключателя, то есть:

  • переключатель с функцией A сработает наверняка
  • переключатель с функцией B может сработать
  • переключатели C и D не будут выключаться

А что, если в системе появляется короткое замыкание, интенсивность которого может легко превысить 20-кратный номинальный ток автоматического выключателя? В случае короткого замыкания не существует разного времени задержки для выключателей которые отличаются только их характеристиками. Что это означает на практике? Если в вашем доме имеется выключатель максимального тока B16 (характеристика B, номинальный ток 16 A), а в распределительной коробке поставщика энергии, например C20, в случае короткого замыкания в цепи невозможно определить будет ли срабатывать B16 или C20, или оба одновременно.

Характеристики выключателя выбираются, среди прочих из-за наличия устройств, которые потребляют большое количество энергии при запуске. Автоматические выключатели с характеристиками А используются для чувствительных электронных устройств (требуется быстрый отклик). С другой стороны, автоматические выключатели с характеристиками C и D используются там, где к цепи подключены двигатели, которые при запуске набирают большой ток.

Подведём итоги

В зависимости от тока протекающего в цепи, защитный коммутатор может сработать в течение секунды, но он также может работать до срабатывания в течение нескольких минут или даже часов.

Когда вы посмотрите на характеристики то заметите, чтоб автоматический выключатель сработал, его номинальный ток должен быть превышен на 13%. Однако, если нужно быть уверенным в активации автоматического выключателя, ток должен иметь значение минимум на 45% выше номинального.

Легко подсчитать, что если по умолчанию через выключатель B10, используемый в цепях освещения, будет течь 11A, автоматический выключатель не сработает никогда. И для того чтобы быть уверенным в его отключении, через него должен пройти ток не менее 14,5A.

Уверены что теперь вы поняли работу автоматического выключателя, который ставят в щитки на замену старым пробкам. Если что-то осталось не ясным — спросите в комментариях ниже.

Схема Подключения Автоматов — tokzamer.ru

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.

Смотрите также: Как пользоваться прибором

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.

Читайте также: Сделать смету на электромонтажные работы скачать

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.

Как правильно подключить автомат: схемы подключения

Автор Aluarius На чтение 6 мин. Просмотров 1.9k. Опубликовано

Установить и правильно подключить автомат в распределительном шкафу – не проблема. С этим может справиться даже обычный человек, который с электричеством сталкивается только, когда вставляет в розетку штепсельную вилку от бытового прибора или включает освещение. Но вопрос, как правильно подключить автомат, все равно часто звучит от обывателей. Все дело в том, что даже среди электриков происходят споры о способах подсоединения. То есть, подводить питающий провод к автоматическому выключателю сверху или снизу.

Подключение автоматов

Давайте не будем спорить здесь, а просто обратимся к правилам устройства электроустановок (ПУЭ), где в одном из пунктов, а, точнее, в пункте 3.1.6, четко все описано. Ни фото ниже нами сделана выписка из этого пункта ПУЭ.

Выписка пункта ПУЭ

Итак, правила рекомендуют подключать питающий провод к неподвижному контакту в автомате. А он расположен именно сверху. Но давайте до конца быть честными, и еще раз прочитаем правило. В нем нет строго ограничения, то есть, оно носит только рекомендательный характер. Поэтому отвечая на вопрос, как подключить автоматический выключатель снизу или сверху, можно использовать два варианта. Тем более, прибор будет отключать сеть от перегрузок и короткого замыкания в любом случае в независимости от схемы подключения.

И все же, почему в ПУЭ этот пункт присутствует? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо рассмотреть устройство автоматического выключателя.

Устройство автомата

Чтобы перейти к схемам подключения автомата, необходимо разобраться в первую очередь с его конструкцией. А так как нас интересует именно подключение проводов к нижним или верхним контактам прибора, то надо понимать, что оба контакта (подвижный и неподвижный) изготавливаются из разных металлических сплавов.

Когда дело касается сети переменного тока, то при коммутации автомата его контакты выгорают равномерно, и здесь разницы, куда подключать провода, нет никакой. Если автомат располагается в схеме с постоянным током, то выбор контакта подключения – важная составляющая правильной и долгосрочной работы самого прибора. При высокой величине силы тока наблюдается перенос металлов с одного контакта на другой, поэтому в таких сетях подключение питающих проводов надо производить только сверху, то есть, через неподвижный контакт.

Теперь переходим непосредственно к самому устройству автомата. Чтобы вы поняли, что находится внутри этого прибора, рекомендуем ознакомиться с рисунком ниже.

Два основных элемента, которые выполняют защитные функции автомата – это расцепители электромагнитный и тепловой.

Электромагнитный расцепитель

Этот элемент является защитным, который срабатывает в том случае, если в электрической цепи, куда был установлен сам автомат, появилось короткое замыкание. Именно в этот момент в цепи появляются токи огромной величины (практически превышающие номинальное значение тока в тысячи раз). Чтобы не сгорела проводка и бытовые приборы, включенные в розетки, расцепитель мгновенно отключает подающую сеть. Время отключения – это миллисекунды. Кстати, существует определенная маркировка по времятоковым характеристикам. Обозначается она буквами латинского алфавита и наносится на корпус самого автоматического выключателя. В быту чаще используются типы «А», «В», и «С».

Сама конструкция электромагнитного расцепителя – это сердечник (соленоид), вокруг которого расположены витки пружины. Соленоид связан напрямую с подвижным контактом автомата. А вот пружина соединяется последовательно с силовыми контактами и тепловым расцепителем. Номинальный ток слишком мал, чтобы созданный внутри катушки магнитный поток, смог втянуть сердечник и тем самым разомкнуть контакты. Как только в сети возникает короткое замыкание, то есть, появляется тог огромной величины, внутри катушки (пружины) возникают большие магнитные потоки, пружина сжимается и втягивает в себя сердечник, который в свою очередь тут же размыкает силовые контакты. А, значит, сеть будет обесточена.

1460281503

Тепловой расцепитель

Этот элемент предназначается для защиты электрической цепи, если в ней начинают действовать большие нагрузки, отличные от номинальной. Это расцепитель, так сказать, замедленного действия. Он будет определенное время держать перегруз, и если последний не снизится до номинального значения, то отключит питание. Сразу оговоримся, что тепловой расцепитель не будет реагировать на скачки тока кратковременного действия.

Чисто конструктивно тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину, которая, по сути, является консолью. Ее свободный конец соединен с механизмом, который и будет разъединять контакты. При номинальном токе свободный конец пластины располагается близко к рычагу расцепительного механизма. Как только в цепи начнется перегрузка, пластина начинает нагреваться и изгибаться, тем самым действуя на рычаг, тот в свою очередь на механизм, а последний на контакты, размыкая их.

Вот такое достаточно сложное устройство автоматического выключателя и принцип действия.

Схемы подключения

Итак, принцип работы автоматического выключателя теперь понятен, можно переходить непосредственно к схемам его подключения. Начнем с того, что автоматы могут подключаться в однофазные и трехфазные сети. Какие автоматы для этого необходимы? Если разговор вести от однофазных сетях с напряжением в 220 вольт, то в них обычно устанавливается или однополюсный прибор, или двухполюсный. Сама схема будет зависеть от того, используется ли в ней заземляющий контур или нет.

Если в дом входят два провода (ноль и фаза), то в распределительный шкаф можно ставить однополюсный вариант. При этом фазный контур будет проходить именно через сам автомат. Если внутрь дома входит три провода (фаза, ноль и заземление), то общий автомат должен быть двухполюсным. То есть, к первой клемме прибора подключается фаза, ко второй ноль. Заземление через отдельную клеммную коробку разводится до потребителей (светильники и розетки). Далее, провода от автоматического выключателя проводятся до счетчика, затем к однополюсным автоматам, установленных по группам, но уже как было описано в первом случае. Кстати, вот ниже данная система подключения автомата.

Что касается трехфазной сети, то в данном случае лучше всего ставить трехполюсные или четырехполюсные конструкции. Здесь все точно так же, как и в случае с однофазным подключением. То есть, если в доме используется разводка без заземления, то к неподвижным контактам подключаются три фазы питающей сети. Нулевой провод разводится как отдельный контур до потребителей (розетки и лампы). Если в доме присутствует система заземления, то устанавливается четырехполюсная модель, то есть, к прибору будут подключаться три фазы и ноль, а контур заземления пойдет отдельной линией до потребителей.

Полезные советы

Иногда подключение автоматического выключателя связано с правильным проведением некоторых нюансов всего процесса. А именно подсоединением проводов к прибору. На что необходимо обязательно обратить внимание?

  • У каждой модели есть свои требования относительно сечения вставляемого провода и длины изоляционной оболочки. Это обязательно указывается в паспорте изделия.
  • Чаще всего зачищать провод надо на длину от 0,8 до 1,0 см.
  • Важно понимать, что ставить провод с изоляцией в зажим недопустимо, потому что диаметр изоляции больше диаметра самой жилы, поэтому контакт между зажимом и жилой или будет слабым, или будет полностью отсутствовать.
  • Фиксация провода в автомате производится винтом, который закручивается отверткой. После фиксации необходимо проверить качество зажима, для этого сам провод надо слегка подергать.
  • Если для подключения автомата используется многожильный проводник, то на его конец лучше всего надеть наконечник.

Заключение по теме

Итак, в этой статье мы постарались ответить на вопрос, который интересует многих, как подключить автомат правильно? Надеемся, что из предоставленной информации все понятно. И как уже было сказано выше, этот процесс не самый сложный, главное разобраться в схемах подключения.

Какие бывают типы автоматических выключателей?

Существует несколько методов классификации автоматических выключателей. Самый общий способ оценки автоматического выключателя — это гашение дуги. Гашение дуги может быть легко выполнено с использованием различных сред, таких как воздух, изолятор, газ, вакуум, диэлектрик и т. Д.

По способу гашения дуги выключатели делятся на четыре типа. Это автоматический выключатель с воздушным прерыванием, воздушный выключатель, автоматический выключатель с гексафторидом серы и вакуумный выключатель.Классификация автоматического выключателя показана на рисунке ниже.

circuit-breaker-types Автоматические выключатели в основном делятся на два типа. Это автоматические выключатели переменного тока и автоматические выключатели постоянного тока.

Автоматический выключатель переменного тока

Автоматический выключатель переменного тока подразделяется на два типа: выключатель низкого напряжения и выключатель высокого напряжения. Выключатель, значение которого ниже 1000 В, называется выключателем низкого напряжения, а выключатель выше 1000 В — выключателем высокого напряжения.Выключатели высокого напряжения подразделяются на две основные категории; это масляные выключатели и безмасляные выключатели.

Масляный выключатель

В масляном выключателе для гашения дуги используется масло. Кроме того, он подразделяется на автоматический выключатель наливного масла и автоматический выключатель с минимальным содержанием масла.

types-of-oil-circuit-breaker

Автоматический выключатель наливного масла — Масляный автоматический выключатель наливного масла использует трансформаторное масло в качестве средства гашения дуги автоматического выключателя.Масло также действует как изолятор между двумя токопроводящими частями автоматического выключателя. Номинальный диапазон масляного выключателя составляет от 25 МВА при 2,5 кВ до 5000 МВА при 230 кВ.

Автоматический выключатель с минимальным количеством масла — В автоматическом выключателе с минимальным уровнем масла масло используется для гашения дуги с помощью струи. Основная функция масла в автоматическом выключателе с минимальным содержанием масла — прерывание образования дуги, и оно не используется для изоляции токоведущих частей земли.

Масляный импульсный выключатель — другой тип выключателя с минимальным содержанием масла.В этом автоматическом выключателе используется масляная струя, которая вырабатывается поршневым насосом для гашения дуги. Струя масла помещается между зазорами, образованными контактами выключателя

.

Четыре основных типа масляных выключателей: воздушный выключатель, воздушный выключатель, выключатель на основе гексафторида серы и вакуумный выключатель.

Воздушный автоматический выключатель — В воздушном автоматическом выключателе дуга возникает и гаснет в неподвижном воздухе, в котором движется дуга.Такие типы выключателей используются в диапазоне низкого напряжения до 15 кВ, а отключающая способность выключателя составляет 500 МВА. Классификация выключателя с воздушным выключателем зависит от типов методов воздушного выключения. Типы автоматического выключателя с воздушным прерыванием показаны ниже.

types-of-air-break-circuit-breaker

В автоматическом выключателе с воздушным выключателем контакты выполнены в форме рожков. В автоматическом выключателе с магнитным дутьем магнитное поле используется в качестве средства прерывания дуги, а в дугогасительном автомате для прерывания дуги используются цепи низкого и среднего напряжения.

Автоматический выключатель воздушной струи — Воздушный автоматический выключатель использует струю воздуха для гашения дуги. В воздушном автоматическом выключателе сжатый воздух хранится в форме резервуара и выпускается через сопла для создания высокоскоростной струи, которая используется для гашения дуги.

Автоматический выключатель такого типа используется в помещениях с полем среднего высокого напряжения. Выключатель УВВ применяется на низкое напряжение до 15 кВ и отключающую способность до 2500 МВА.Также такие типы выключателей используются в ОРУ 220 кВ. Типы воздушных автоматических выключателей показаны ниже.

air-blast-type-circuit-breaker В автоматическом выключателе с осевой струей воздух течет продольно в направлении дуги, в то время как в автоматическом выключателе с поперечной струей воздух проходит под прямым углом к ​​дуге.

Автоматический выключатель с гексафторидом серы — В автоматическом выключателе с гексафторидом серы для гашения дуги используется газ SF 6 . Газ SF 6 имеет отличные свойства гашения дуги, а также превосходит другие средства гашения дуги, такие как масло или воздух.

Вакуумный автоматический выключатель — В автоматическом выключателе такого типа контакты цепи помещены в герметичный вакуумный выключатель. Дуга гаснет, когда контакты разъединяются в высоком вакууме. Такой тип автоматического выключателя менее громоздок, дешевле, требует незначительного обслуживания и имеет долгий срок службы.

Автоматический выключатель постоянного тока

Прерыватель, который используется для прерывания постоянного тока высокого напряжения, известен как прерыватель цепи HVDC.Отключающая способность выключателя HVDC по напряжению составляет почти 33 кВ, а по току — 2 кА.

Основная проблема выключателя HVDC заключается в том, что постоянный ток является однонаправленным и, следовательно, в системе постоянного тока нет нулевой точки. Ток повреждения в выключателе HVDC должен быть уменьшен до нуля с помощью некоторых внешних методов. В автоматическом выключателе для гашения дуги используется масло или воздух.

.Метод испытания выключателя

— Типы и текущие испытания

Испытание выключателя сложнее по сравнению с другим электрическим оборудованием, таким как трансформатор или машина, поскольку ток короткого замыкания очень велик. Испытания трансформатора в основном делятся на две группы: типовые испытания и стандартные испытания.

Типовые испытания выключателя

Типовые испытания

проводятся с целью проверки возможностей и подтверждения номинальных характеристик автоматического выключателя.Такие испытания проводятся в специально построенной испытательной лаборатории. Типовые испытания можно в целом разделить на испытания на механические характеристики, тепловые испытания, испытания на диэлектрическую или изоляционную способность, испытания на короткое замыкание для проверки включающей способности, отключающей способности, кратковременного номинального тока и рабочего режима. .

Механическое испытание — Типовое испытание на механическую способность, включающее многократное размыкание и замыкание выключателя. Автоматический выключатель должен размыкаться и замыкаться с правильной скоростью и выполнять свои предписанные обязанности и работать без механических повреждений.

Thermal Test — Тепловые испытания проводятся для проверки теплового поведения автоматических выключателей. Тестируемый выключатель выдерживает установившееся повышение температуры из-за протекания его номинального тока через полюс в номинальном состоянии. Превышение температуры для номинального тока не должно превышать 40 ° для тока менее 800 А при нормальном токе и 50 ° для нормального значения тока 800 А и выше.

Диэлектрические испытания — Эти испытания выполняются для проверки выдерживаемой частоты промышленной частоты и импульсного напряжения.Испытания промышленной частоты проводятся на новом выключателе; испытательное напряжение изменяется в зависимости от номинального напряжения выключателя.

Испытательное напряжение с частотой от 15 до 100 Гц прикладывают следующим образом. (1) между полюсами при замкнутом автоматическом выключателе (2) между полюсом и землей при разомкнутом автоматическом выключателе и (3) между выводами при разомкнутом автоматическом выключателе.

При импульсных испытаниях на выключатель подается импульсное напряжение заданной величины. Для наружного контура проводятся сухие и влажные испытания.

Испытание на короткое замыкание — Автоматические выключатели подвергаются внезапным коротким замыканиям в лабораториях по испытаниям на КЗ, и для определения поведения автоматических выключателей во время включения, во время размыкания контактов и после дуги снимаются осциллограммы. вымирание.

Осциллограммы изучаются с особым вниманием к включающим и отключающим токам, как симметричным, так и асимметричным напряжениям перезапуска, а распределительное устройство иногда испытывается при номинальных условиях.

Текущие испытания выключателя

Стандартные испытания также выполняются в соответствии с рекомендациями стандартов Индийской инженерной службы и индийских стандартов. Эти испытания проводятся на территории производителей. Регулярные испытания подтверждают правильное функционирование автоматического выключателя. Стандартные испытания подтверждают правильное функционирование автоматического выключателя.

Испытание напряжением промышленной частоты такое же, как указано в разделе «Типовые испытания», испытание на падение напряжения в милливольте выполняется для определения падения напряжения на пути тока механизма выключателя.Эксплуатационная проверка выключателя выполняется путем моделирования его отключения путем искусственного замыкания контактов реле.

.Воздушный выключатель

— типы автоматических выключателей, работа и применение

Воздушный выключатель Конструкция, работа, типы, преимущества и применение

Что такое автоматический выключатель?

Автоматический выключатель — это устройство, которое может

  • замыкать или размыкать цепь вручную или с помощью дистанционного управления при нормальных условиях.
  • Автоматическое отключение цепи при возникновении неисправности (например, перегрузка по току, короткое замыкание и т. Д.).
  • Замкните цепь вручную или с помощью дистанционного управления при возникновении неисправности.

Автоматический выключатель используется для механизма переключения и защиты системы. Для этой цели также используются другие сопутствующие устройства и компоненты, связанные с автоматическими выключателями, такие как предохранители, реле, переключатели и т. Д. Автоматические выключатели широко используются в промышленности, а также в энергосистемах для управления и защиты различных частей цепи, таких как переключатели, трансформаторы. , Двигатели, Генераторы / Генераторы и т. Д., Что делает систему стабильной и надежной. Circuit Breaker Symbols Circuit Breaker Symbols

На рынке доступны различные типы воздушных выключателей , и мы обсудим их один за другим подробно.

Воздушный выключатель (ACB)

Воздушный выключатель (ACB) — это устройство электрической защиты, используемое для защиты от короткого замыкания и перегрузки по току до 15 кВ с номинальным током от 800 до 10 кА. Он работает на воздухе (где в качестве средства гашения дуги используется воздушная струя) при атмосферном давлении для защиты подключенных электрических цепей. ACB полностью заменен масляным автоматическим выключателем, потому что он по-прежнему является предпочтительным выбором для использования ACB, потому что нет возможности возгорания масла, как в масляном выключателе.

Конструкция воздушного выключателя

На следующем рисунке показаны основная и внешняя части автоматического выключателя . (ABB EMax низковольтный, ограничивающий ток и селективный (не ограничивающий ток) воздушный автоматический выключатель).

"Delixi "Delixi

  1. Кнопка ВЫКЛ (O)
  2. Кнопка ВКЛ (I)
  3. Индикатор положения главного контакта
  4. Индикатор состояния механизма накопления энергии
  5. Кнопка сброса
  6. Светодиодные индикаторы
  7. Контроллер
  8. «Подключение», « «Тест» и стопор «изолированного» положения (трехпозиционный фиксатор / блокирующий механизм)
  9. Навесной замок, предоставляемый пользователем
  10. Подключение «,« Тест »и« разъединение »индикации положения
  11. Разъем (CE) Разделение, (CD ) Тест (CT) Контакты индикации положения
  12. Паспортная табличка
  13. Цифровые дисплеи
  14. Ручка накопителя механической энергии
  15. Встряхивание (IN / OUT)
  16. Репозиторий рычагов
  17. Кнопка сброса аварийного отключения

На следующем рисунке показан Внутренняя конструкция воздушного выключателя

"Air "Air

  • 1.Несущая конструкция из листовой стали
  • 2. Трансформатор тока для расцепителя защиты
  • 3. Изолирующая коробка группы полюсов
  • 4. Горизонтальные редкие клеммы
  • 5a. Пластины для фиксированных главных контактов
  • 5б. Пластины для фиксированной дуги Контакты
  • 6а. Пластины для главных подвижных контактов
  • 6б. Пластины для подвижных дугогасительных контактов
  • 7. Дугогасительная камера
  • 8. Клеммная коробка для стационарной версии — скользящие контакты для выдвижной версии
  • 9.Защитный расцепитель
  • 10. Управление включением и размыканием автоматического выключателя
  • 11. Пружины включения

Соответствующее сообщение: Разница между автоматическим выключателем и автоматическим выключателем в соответствии со стандартами IEC

Принцип действия воздушного выключателя

Принцип работы Воздушный автоматический выключатель существенно отличается от других типов автоматических выключателей. Основная цель автоматического выключателя — предотвратить повторное возникновение дуги после обнуления тока, когда зазор между контактами будет выдерживать восстанавливающееся напряжение системы.Он выполняет ту же работу, но по-другому. Во время прерывания дуги он создает напряжение дуги вместо напряжения питания. Напряжение дуги определяется как минимальное напряжение, необходимое для поддержания дуги. Автоматический выключатель увеличивает напряжение тремя различными способами:

  • Напряжение дуги может быть увеличено путем охлаждения плазмы дуги. Как только температура дугового плазменного движения частиц в дуговой плазме снижается, для поддержания дуги потребуется больший градиент напряжения.
  • Разделение дуги на несколько серий увеличивает напряжение дуги.
  • Напряжение дуги можно увеличить, увеличив длину пути дуги. Как только длина пути дуги увеличивается, путь сопротивления будет увеличиваться, большее напряжение дуги прикладывается к пути дуги, следовательно, напряжение дуги увеличивается.

Эксплуатируется на уровне напряжения до 1 кВ. Он содержит две пары контактов. По основной паре проходит ток, а контакт сделан из меди. Дополнительная пара контактов сделана из карбона. При размыкании выключателя первым размыкается главный контакт. Во время размыкания главного контакта дуговые контакты остаются в контакте друг с другом.Дуга возникает, когда контакты дуги разъединены. Для среднего напряжения автоматический выключатель устарел.

Типы воздушных выключателей

Существует четыре типа автоматических выключателей , используемых в управлении и защите для поддержания и стабильной работы распределительных устройств и среднего напряжения в помещениях.

  • Автоматический выключатель прямого прерывания или ACB перекрестного взрыва
  • Магнитный противовыбросовый выключатель Воздушный выключатель
  • Воздушный желоб Перерыв Автоматический выключатель
  • Воздушный выключатель

Связанное сообщение: Как читать номинальные данные паспортной таблички MCB, напечатанные на нем?

P Воздушный автоматический выключатель или автоматический выключатель с перекрестной струей воздуха:

Автоматический выключатель снабжен камерой, окружающей контакт.Камера известна как «дугогасительная камера». Дуга заставляет его вбивать. Дугогасительная камера поможет добиться охлаждения. Arc Желоб сделан из некоторого огнеупорного материала. Внутренние стенки дугогасительной камеры имеют такую ​​форму, что дуга не только нагнетается в непосредственной близости, но и проникает в змеевидный канал, выступающий на стенке дугогасительной камеры.

Дугогасительная камера разделена на несколько небольших отсеков с помощью металлических разделительных пластин. Металлические разделительные пластины являются дугогасительными разделителями, и каждое из небольших отсеков ведет себя как мини-дугогасительная камера.Первоначальная дуга будет разделена на серию дуг, в результате чего все дуговые напряжения будут выше напряжения системы. Они являются предпочтительным выбором при низком напряжении. Plain air circuit breaker or Cross-Blast Air Circuit Breaker Plain air circuit breaker or Cross-Blast Air Circuit Breaker

Автоматический выключатель с воздушным желобом

В воздушном автоматическом выключателе с воздушным желобом есть два типа контактов, а именно «главный контакт» и «вспомогательные или дуговые контакты». Основные контакты выполнены из меди, а серебряные пластины имеют низкое сопротивление и проводят ток в замкнутом положении. Вспомогательные или дугогасительные контакты изготовлены из медного сплава, поскольку они жаропрочные и используются для предотвращения повреждения основных контактов из-за дуги и могут быть легко заменены при необходимости в случае износа.Во время срабатывания автоматического выключателя дуговые или вспомогательные контакты замыкаются до и размыкаются после главных контактов автоматического выключателя.

Автоматический выключатель с магнитным обдувом

Автоматический выключатель с магнитным обдувом обеспечивает магнитное управление моментом дуги для гашения дуги в устройствах. Гашение дуги контролируется с помощью магнитного поля, создаваемого током в продувочных катушках, включенных последовательно с прерываемой цепью.Эти катушки известны как «продуть катушку». Магнитное поле не контролирует и не гасит дугу, возникшую в выключателе, но перемещает дугу в желоба, где дуга удлиняется, охлаждается и гаснет соответственно. Такие автоматические выключатели используются до 11кВ.

Воздушный автоматический выключатель:

Этот тип автоматического выключателя используется для системного напряжения 245 кВ, 420 кВ и более.

Пневматический выключатель разделен на три категории:

  • Осевой взрывной выключатель
  • Осевой взрывной выключатель со скользящим подвижным контактом.

Связанные сообщения:

Осевой взрыватель

Подвижный контакт находится в контакте. При нормально замкнутом состоянии выключателя отверстие сопла находится в неподвижном контакте. При возникновении неисправности в камеру вводится высокое давление. Воздух под высоким давлением будет проходить через отверстие сопла, для поддержания которого достаточно напряжения. Schematic diagram of axial blast air circuit breaker Schematic diagram of axial blast air circuit breaker

Осевая струя со скользящим подвижным контактом

Подвижный контакт установлен на поршне, поддерживаемом пружиной.Взрыв переносит дугу на дуговый электрод. Schematic diagram of Axial Blast Air Circuit Breaker with Side Moving Contact Schematic diagram of Axial Blast Air Circuit Breaker with Side Moving Contact

Преимущества и недостатки воздушного выключателя

Преимущества
  • Воздушный воздушный выключатель является подходящим вариантом для использования там, где требуется частое срабатывание из-за меньшей энергии дуги
  • Риск возгорания исключается в процессе эксплуатации выключателя воздушного дутья.
  • Пневматический автоматический выключатель имеет небольшие размеры, поскольку рост диэлектрической прочности происходит очень быстро (конечный контактный зазор, необходимый для гашения дуги, очень мал).
  • Скорость автоматического выключателя при работе воздушной струи намного выше.
  • Гашение дуги происходит намного быстрее
  • Продолжительность дуги одинакова для всех значений тока.
  • Стабильность работы может сохраняться и зависит от скорости работы выключателей.
  • Требует меньше обслуживания.

Соответствующий пост: Предохранитель HRC (предохранитель с высокой разрывной способностью) и его типы

Недостатки
  • Завод по производству воздуха требует дополнительного обслуживания.
  • Содержит воздушный компрессор большой мощности.
  • Есть вероятность утечки воздуха из места соединения воздуховодов.
  • Существует вероятность быстрого нарастания напряжения повторного включения и прерывания тока.
  • Воздух имеет относительно более низкие свойства гашения дуги.

Применение и применение воздушного выключателя

  • Используется для защиты растений.
  • Используется для общей защиты электрических машин.
  • Применяется для защиты трансформаторов, конденсаторов и генераторов.
  • ACB также используется в системе распределения электроэнергии и NGD около 15 кВ.
  • Также используется в приложениях с низким и высоким напряжением и током.

Статьи по теме:

.

Автоматический выключатель

Воздушный выключатель для распределительного устройства низкого напряжения (менее 1000 вольт).

2-полюсный автоматический выключатель

Четыре 1-полюсных автоматических выключателя

Автоматический выключатель — это автоматический выключатель, предназначенный для защиты электрической цепи от повреждений, вызванных перегрузкой или коротким замыканием. Его основная функция заключается в обнаружении неисправности и немедленном прекращении электрического тока путем прерывания цепи.В отличие от предохранителя, который срабатывает один раз, а затем его необходимо заменить, автоматический выключатель можно сбросить (вручную или автоматически) для возобновления нормальной работы. Автоматические выключатели изготавливаются разных размеров, от небольших устройств, защищающих отдельные бытовые приборы, до больших распределительных устройств, предназначенных для защиты цепей высокого напряжения, питающих весь город.

Истоки

Вдохновленный работами американского ученого Джозефа Генри и английского ученого Майкла Фарадея, автоматический выключатель был изобретен в 1836 году американцем Чарльзом Графтоном Пейджем. [1]

Ранняя форма автоматического выключателя была описана Томасом Альва Эдисоном в заявке на патент 1879 года, хотя в его коммерческой системе распределения энергии использовались предохранители. [2] Его предназначение — защита проводки цепи освещения от случайных коротких замыканий и перегрузок. Современный миниатюрный автоматический выключатель, аналогичный используемым в настоящее время, был запатентован Brown, Boveri & Cie в 1924 году. Хьюго Стотц, инженер, который продал свою компанию BBC, был назван изобретателем DRP ( Deutsches Reichspatent ) 458329 . [3]

Операция

Все автоматические выключатели имеют общие характеристики в своей работе, хотя детали существенно различаются в зависимости от класса напряжения, номинального тока и типа автоматического выключателя.

Автоматический выключатель должен обнаруживать неисправность; в автоматических выключателях низкого напряжения это обычно делается внутри корпуса выключателя. Автоматические выключатели для больших токов или высокого напряжения обычно снабжены контрольными устройствами для определения тока короткого замыкания и срабатывания отключающего механизма отключения.Электромагнит отключения, который освобождает защелку, обычно запитывается от отдельной батареи, хотя некоторые высоковольтные выключатели являются автономными с трансформаторами тока, реле защиты и внутренним источником питания управления.

При обнаружении неисправности контакты в автоматическом выключателе должны размыкаться, чтобы прервать цепь; некоторая механически накопленная энергия (с использованием чего-то вроде пружин или сжатого воздуха), содержащаяся в выключателе, используется для разделения контактов, хотя некоторая часть необходимой энергии может быть получена от самого тока повреждения.Малые автоматические выключатели могут управляться вручную; более крупные агрегаты имеют соленоиды для отключения механизма и электродвигатели для восстановления энергии пружин.

Контакты выключателя должны пропускать ток нагрузки без чрезмерного нагрева, а также должны выдерживать тепло дуги, возникающей при прерывании (размыкании) цепи. Контакты изготавливаются из меди или медных сплавов, сплавов серебра и других материалов с высокой проводимостью. Срок службы контактов ограничен эрозией контактного материала из-за дуги при отключении тока.Миниатюрные автоматические выключатели и выключатели в литом корпусе обычно выбрасывают, когда контакты изношены, но силовые выключатели и высоковольтные выключатели имеют заменяемые контакты.

Когда ток прерывается, возникает дуга. Эту дугу необходимо сдерживать, охлаждать и гасить контролируемым образом, чтобы промежуток между контактами снова мог выдерживать напряжение в цепи. В различных автоматических выключателях в качестве среды, в которой образуется дуга, используется вакуум, воздух, изолирующий газ или масло.Для гашения дуги используются различные методы, в том числе:

  • Удлинение / прогиб дуги
  • Интенсивное охлаждение (в струйных камерах)
  • Разделение на частичные дуги
  • Гашение нулевой точки (Контакты размыкаются при переходе через нулевое время тока формы волны переменного тока, эффективно прерывая ток холостого хода во время размыкания. Переход через нулевой уровень происходит при двойной частоте сети, то есть 100 раз в секунду для 50 Гц и 120 раз за второй для 60 Гц переменного тока)
  • Подключение конденсаторов параллельно контактам в цепях постоянного тока

Наконец, после устранения неисправности контакты должны быть снова замкнуты, чтобы восстановить питание в прерванной цепи.

Прерывание дуги

В миниатюрных низковольтных автоматических выключателях для гашения дуги используется только воздух. Более крупные мощности будут иметь металлические пластины или неметаллические дуговые камеры для разделения и охлаждения дуги. Магнитные продувочные катушки или постоянные магниты отклоняют дугу в дугогасительную камеру.

При более высоких номиналах масляные выключатели полагаются на испарение некоторого количества масла, чтобы запустить струю масла через дугу. [4]

Газовые выключатели (обычно с гексафторидом серы) иногда растягивают дугу с помощью магнитного поля, а затем полагаются на электрическую прочность гексафторида серы (SF 6 ) для гашения растянутой дуги.

Вакуумные выключатели

имеют минимальное искрение (поскольку нет ничего, что могло бы ионизировать, кроме материала контактов), поэтому дуга гаснет при очень небольшом растяжении (<2–3 мм). Вакуумные выключатели часто используются в современных распределительных устройствах среднего напряжения до 35000 вольт.

Воздушные выключатели

могут использовать сжатый воздух для гашения дуги или, альтернативно, контакты быстро переводятся в небольшую герметичную камеру, выход вытесненного воздуха, таким образом, вызывает дугу.

Автоматические выключатели

обычно могут отключать весь ток очень быстро: обычно дуга гаснет через 30–150 мс после срабатывания механизма, в зависимости от возраста и конструкции устройства.

Ток короткого замыкания

Автоматические выключатели

рассчитаны как на нормальный ток, который они должны выдерживать, так и на максимальный ток короткого замыкания, который они могут безопасно отключить.

В условиях короткого замыкания может существовать ток, во много раз превышающий нормальный (см. Максимальный ожидаемый ток короткого замыкания).Когда электрические контакты размыкаются, чтобы прервать большой ток, существует тенденция к образованию дуги между разомкнутыми контактами, что позволяет току продолжаться. Это состояние может привести к образованию проводящих ионизированных газов и расплавленного или испаренного металла, что может вызвать дальнейшее продолжение дуги или создание дополнительных коротких замыканий, что может привести к взрыву автоматического выключателя и оборудования, в котором он установлен. Следовательно, автоматические выключатели должен включать в себя различные функции для разделения и гашения дуги.

В автоматических выключателях с воздушной изоляцией и миниатюрных выключателях конструкция дугогасительной камеры , состоящая (часто) из металлических пластин или керамических выступов, охлаждает дугу, а магнитные предохранительные катушки отклоняют дугу в дугогасительную камеру. В более крупных автоматических выключателях, таких как те, которые используются в распределении электроэнергии, может использоваться вакуум, инертный газ, такой как гексафторид серы, или контакты, погруженные в масло, для подавления дуги.

Максимальный ток короткого замыкания, который может прервать выключатель, определяется испытанием.Применение выключателя в цепи с предполагаемым током короткого замыкания выше, чем номинальная отключающая способность выключателя, может привести к тому, что выключатель не сможет безопасно устранить неисправность. В худшем случае выключатель может успешно прервать неисправность, но взорвется при сбросе.

Миниатюрные автоматические выключатели, используемые для защиты цепей управления или небольших приборов, могут не иметь достаточной отключающей способности для использования на щитке; эти автоматические выключатели называются «дополнительными устройствами защиты цепи», чтобы отличать их от автоматических выключателей распределительного типа.

Стандартные номинальные значения тока

Международный стандарт IEC 60898-1 и европейский стандарт EN 60898-1 определяют номинальный ток I n автоматического выключателя для низковольтных распределительных устройств как ток, который выключатель рассчитан на постоянное проведение (при температуре окружающей среды). температура воздуха 30 ° С). Обычно доступные предпочтительные значения номинального тока: 6 А, 10 А, 13 А, 16 А, 20 А, 25 А, 32 А, 40 А, 50 А, 63 А, 80 А и 100 А [5] (серия Renard, слегка измененная с учетом ограничения тока розеток британского стандарта BS 1363).На автоматическом выключателе указан номинальный ток в амперах, но без обозначения единицы измерения «A». Вместо этого перед цифрой в амперах стоит буква «B», «C» или «D», которая указывает на мгновенный ток отключения , то есть минимальное значение тока, которое вызывает отключение автоматического выключателя без преднамеренной задержки по времени ( т.е. менее чем за 100 мс), выраженное в терминах I n :

Тип Мгновенный ток отключения
B выше 3 I n до 5 I n
С выше 5 I n до 10 I n
Д более 10 I n до 20 I n
К выше 8 I n до 12 I n

включительно Для защиты нагрузок, которые вызывают частые кратковременные (примерно от 400 мс до 2 с) пики тока при нормальной работе.

Z выше 2 I n до 3 I n включительно для периодов порядка десятков секунд.

Для защиты таких нагрузок, как полупроводниковые приборы или измерительные цепи с использованием трансформаторов тока.

В США Underwriters Laboratories (UL) сертифицирует рейтинги оборудования, называемые серийными рейтингами (или «комплексными рейтингами оборудования»), используя двухуровневый рейтинг.Например, рейтинг 22/10. Этот рейтинг означает, что пакет счетчиков имеет выключатель арендатора 22 KAIC, питающий нагрузочный центр 10 KAIC с 10 ответвлениями KAIC, где KAIC означает «отключающая способность в тысячах ампер». Обычные рейтинги измерительного блока — 22/10, 42/10 и 100/10. [6]

Типы автоматических выключателей

Передняя панель воздушного выключателя на 1250 А производства ABB. Этот силовой выключатель низкого напряжения может быть извлечен из корпуса для обслуживания. Характеристики срабатывания настраиваются с помощью DIP-переключателей на передней панели.

Можно создать множество различных классификаций автоматических выключателей на основе их характеристик, таких как класс напряжения, тип конструкции, тип прерывания и конструктивные особенности.

Выключатели низковольтные

Низковольтные (менее 1000 В AC ) типы широко используются в бытовых, коммерческих и промышленных применениях и включают:

  • MCB (Миниатюрный автоматический выключатель) — номинальный ток не более 100 А. Характеристики отключения обычно не регулируются.Тепловой или термомагнитный режим. Изображенные выше выключатели относятся к этой категории.
  • MCCB (автоматический выключатель в литом корпусе) — номинальный ток до 2500 A. Тепловой или термомагнитный режим. Ток отключения можно регулировать в больших номиналах.
  • Силовые выключатели низкого напряжения могут устанавливаться многоярусно в низковольтные распределительные щиты или шкафы распределительных устройств.

Характеристики выключателей низкого напряжения приведены в международных стандартах, таких как IEC 947.Эти автоматические выключатели часто устанавливаются в выдвижных шкафах, которые позволяют снимать и заменять без демонтажа распределительного устройства.

Большой низковольтный литой корпус и силовые выключатели могут иметь электрические моторные приводы, позволяющие отключать (размыкать) и замыкать их с помощью дистанционного управления. Они могут быть частью системы автоматического включения резерва для резервного питания.

Низковольтные автоматические выключатели также предназначены для постоянного тока (DC), например постоянного тока для линий метро.Для постоянного тока требуются специальные выключатели, поскольку дуга не имеет естественной тенденции гаснуть на каждом полупериоде, как для переменного тока. Автоматический выключатель постоянного тока будет иметь предохранительные катушки, которые создают магнитное поле, которое быстро растягивает дугу при прерывании постоянного тока.

Малые автоматические выключатели либо устанавливаются непосредственно в оборудование, либо размещаются в щите выключателя.

Фото внутренней части автоматического выключателя

Термомагнитный миниатюрный автоматический выключатель на DIN-рейку на 10 ампер является наиболее распространенным в современных бытовых потребительских устройствах и коммерческих распределительных щитах по всей Европе.В конструкцию входят следующие компоненты:

  1. Рычаг привода — используется для ручного отключения и сброса автоматического выключателя. Также указывает состояние автоматического выключателя (Вкл. Или Выкл. / Сработал). Большинство выключателей сконструированы таким образом, что они могут сработать, даже если рычаг удерживается или заблокирован в положении «включено». Иногда это называют операцией «свободного отключения» или «положительного отключения».
  2. Приводной механизм — прижимает контакты вместе или врозь.
  3. Контакты — пропускают ток при прикосновении и прерывают ток при раздвигании.
  4. Клеммы
  5. Биметаллическая лента.
  6. Калибровочный винт — позволяет производителю точно настроить ток срабатывания устройства после сборки.
  7. Соленоид
  8. Разделитель / гаситель дуги

Магнитные выключатели

В магнитных выключателях используется соленоид (электромагнит), тянущая сила которого увеличивается с увеличением тока. Некоторые конструкции используют электромагнитные силы в дополнение к силам соленоида.Контакты выключателя удерживаются замкнутыми защелкой. Когда ток в соленоиде превышает номинал автоматического выключателя, усилие соленоида освобождает защелку, которая затем позволяет контактам размыкаться под действием пружины. Некоторые типы магнитных отбойных молотков включают гидравлическую задержку срабатывания с использованием вязкой жидкости. Сердечник удерживается пружиной до тех пор, пока ток не превысит номинальное значение выключателя. Во время перегрузки скорость движения соленоида ограничивается жидкостью. Задержка допускает кратковременные скачки тока сверх нормального рабочего тока для запуска двигателя, подачи питания на оборудование и т. Д.Токи короткого замыкания обеспечивают соленоидное усилие, достаточное для освобождения защелки независимо от положения сердечника, таким образом обходя функцию задержки. Температура окружающей среды влияет на время задержки, но не влияет на номинальный ток магнитного прерывателя

.

Термомагнитные выключатели

Термомагнитные выключатели , которые используются в большинстве распределительных щитов, включают в себя как методы, при которых электромагнит мгновенно реагирует на большие скачки тока (короткие замыкания), так и биметаллическая полоса, реагирующая на менее экстремальные, но более длительные перегрузки по току условия.Тепловая часть автоматического выключателя обеспечивает функцию «обратнозависимого времени», которая обеспечивает более быстрый или более медленный отклик на большие или меньшие токи перегрузки соответственно.

Выключатели с общим расцепителем

Трехполюсный автоматический выключатель с общим расцепителем для питания трехфазного устройства. Этот выключатель имеет рейтинг 2 А.

При питании ответвленной цепи более чем одним токоведущим проводом каждый токоведущий провод должен быть защищен полюсом выключателя. Чтобы гарантировать отключение всех токоведущих проводов при отключении любого полюса, необходимо использовать автоматический выключатель «общего отключения».Они могут содержать два или три отключающих механизма в одном корпусе, или, для небольших выключателей, они могут связывать полюса снаружи с помощью рукояток управления. Двухполюсные автоматические выключатели с общим расцеплением обычно используются в системах на 120/240 В, где нагрузки 240 В (включая основные приборы или другие распределительные щиты) охватывают два провода под напряжением. Трехполюсные выключатели с общим расцепителем обычно используются для подачи трехфазной электроэнергии на большие двигатели или другие распределительные щиты.

Двух- и четырехполюсные выключатели используются, когда необходимо отключить нейтральный провод, чтобы убедиться, что ток не может течь обратно через нейтральный провод от других нагрузок, подключенных к той же сети, когда людям нужно прикоснуться к проводам для обслуживания.Отдельные автоматические выключатели никогда не должны использоваться для отключения токоведущей и нейтрали, потому что, если нейтраль будет отключена, а токоведущий провод остается подключенным, возникает опасное состояние: цепь будет обесточена (приборы не будут работать), но провода останутся под напряжением. и УЗО не сработают, если кто-то коснется токоведущего провода (потому что для срабатывания УЗО требуется питание). Вот почему необходимо использовать только обычные размыкатели, если требуется переключение нейтрального провода

Автоматические выключатели среднего напряжения

Выключатели среднего напряжения номиналом от 1 до 72 кВ могут быть собраны в распределительные устройства в металлическом корпусе для использования внутри помещений или могут быть отдельными компонентами, установленными на открытом воздухе на подстанции.Автоматические выключатели с воздушным разрывом заменили маслонаполненные блоки для внутреннего применения, но теперь сами заменяются вакуумными выключателями (примерно до 35 кВ). Как и описанные ниже высоковольтные выключатели, они также управляются реле защиты с датчиком тока, управляемыми через трансформаторы тока. Характеристики выключателей среднего напряжения приведены в международных стандартах, таких как IEC 62271. В выключателях среднего напряжения почти всегда используются отдельные датчики тока и защитные реле, а не встроенные тепловые или магнитные датчики максимального тока.

Автоматические выключатели среднего напряжения можно классифицировать по среде, используемой для гашения дуги:

  • Вакуумные выключатели — с номинальным током до 3000 A, эти выключатели прерывают ток, создавая и гаснув дугу в вакуумном контейнере. Обычно они применяются для напряжений примерно до 35000 В, [7] , что примерно соответствует диапазону среднего напряжения энергосистем. Вакуумные выключатели обычно имеют более длительный срок службы между капитальными ремонтами, чем воздушные выключатели.
  • Воздушные автоматические выключатели — номинальный ток до 10 000 А. Характеристики срабатывания часто полностью регулируются, включая настраиваемые пороги срабатывания и задержки. Обычно с электронным управлением, хотя некоторые модели управляются микропроцессором через встроенный электронный расцепитель. Часто используется для распределения электроэнергии на крупных промышленных предприятиях, где выключатели размещены в выдвижных корпусах для облегчения обслуживания.
  • SF 6 Автоматические выключатели гасят дугу в камере, заполненной газообразным гексафторидом серы.

Автоматические выключатели среднего напряжения могут быть подключены к цепи болтовым соединением с шинами или проводами, особенно в открытых распределительных устройствах. Выключатели среднего напряжения в распределительных устройствах часто имеют выдвижную конструкцию, что позволяет снимать выключатель, не нарушая соединений силовой цепи, с помощью механизма с приводом от двигателя или с ручным приводом для отделения выключателя от корпуса.

Выключатели высоковольтные

Основная статья: Распределительное устройство высокого напряжения

Российский масляный выключатель 110 кВ

Масляный выключатель 115 кВ

400 кВ SF 6 автоматические выключатели под напряжением

Сети передачи электроэнергии защищены и контролируются высоковольтными выключателями.Определение высокого напряжения различается, но при работе по передаче электроэнергии обычно считается 72,5 кВ или выше, согласно недавнему определению Международной электротехнической комиссии (МЭК). Высоковольтные выключатели почти всегда управляются соленоидами, а реле защиты с измерением тока работают через трансформаторы тока. На подстанциях схема защитного реле может быть сложной, защищая оборудование и шины от различных типов перегрузок или замыканий на землю.

Высоковольтные выключатели широко классифицируются по средам, используемым для гашения дуги.

  • Масло наливное
  • Минимум масла
  • Воздушный удар
  • Вакуум
  • SF 6

Некоторые из производителей: ABB, GE (General Electric), Tavrida Electric, Alstom, Mitsubishi Electric, Pennsylvania Breaker, Siemens, Toshiba, Končar HVS, BHEL, CGL, Square D (Schneider Electric).

Из-за соображений экологии и стоимости изоляции разливов нефти в большинстве новых выключателей для гашения дуги используется газ SF 6 .

Автоматические выключатели

можно отнести к классу , находящемуся под напряжением, , где корпус, содержащий механизм отключения, находится под линейным потенциалом, или как мертвый резервуар , с корпусом, находящимся под потенциалом земли.Обычно выпускаются высоковольтные выключатели переменного тока с номинальным напряжением до 765 кВ. Выключатели на 1200 кВ, скорее всего, появятся на рынке очень скоро [ когда? ] .

Высоковольтные выключатели, используемые в системах передачи, могут быть устроены так, чтобы обеспечить отключение одного полюса трехфазной линии вместо отключения всех трех полюсов; для некоторых классов неисправностей это улучшает стабильность и доступность системы.

Выключатели высоковольтные с гексафторидом серы (SF 6 )

Основная статья: Автоматический выключатель из гексафторида серы

В выключателе с гексафторидом серы для гашения дуги используются контакты, окруженные газообразным гексафторидом серы.Чаще всего они используются для напряжений на уровне передачи и могут быть включены в компактные распределительные устройства с элегазовой изоляцией. В холодном климате может потребоваться дополнительный нагрев или снижение номинальных характеристик выключателей из-за сжижения газа SF 6 .

Отбойные молотки прочие

Следующие типы описаны в отдельных статьях.

  • Автоматические выключатели для защиты от замыканий на землю, слишком малые для отключения устройства перегрузки по току:
    • Устройство защитного отключения (УЗО, ранее известное как прерыватель остаточного тока ) — обнаруживает дисбаланс токов, но не обеспечивает защиту от сверхтоков.
    • Выключатель дифференциального тока с защитой от сверхтоков (RCBO) — сочетает в себе функции УЗО и MCB в одном корпусе. В США и Канаде устанавливаемые на панели устройства, сочетающие в себе обнаружение замыкания на землю и защиту от перегрузки по току, называются прерывателями замыкания на землю (GFI); Настенное устройство розетки или отдельно вложенное съемное устройство, обеспечивающее только обнаружение замыкания на землю и прерывание (без защиты от перегрузки), называется прерывателем цепи замыкания на землю (GFCI).
    • Автоматический выключатель утечки на землю (ELCB) — Он непосредственно определяет ток заземления, а не обнаруживает дисбаланс. Их больше не видят в новых инсталляциях по разным причинам.
  • Автовыключатель — Тип автоматического выключателя, который снова замыкается после задержки. Они используются в воздушных распределительных системах для предотвращения кратковременных отказов, вызывающих длительные отключения.
  • Polyswitch (polyfuse) — небольшое устройство, обычно описываемое как предохранитель с автоматическим сбросом, а не автоматический выключатель. Немногие производители сейчас предлагают однокамерный вакуумный выключатель на напряжение до 72,5 кВ и даже до 145 кВ. См. Http://www3.interscience.wiley.com/journal/113307491/abstract?CRETRY=1&SRETRY=0 Электротехника в Японии, том 157, выпуск 4, страницы 13-23
    • BS EN 60898-1. Электрические аксессуары — Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков для бытовых и аналогичных установок. Британский институт стандартов, 2003 г.

    Внешние ссылки

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *