Автоматические выключатели н и з к о

Автоматические выключатели н и з к о г о напряжения.

Автоматические выключатели н и з к о г о напряжения. Основные типы Принцип действия Типы расцепителей Механизм свободного расцепления

Автоматические воздушные выключатели ( автоматы) — служат для автоматического отключения электрической цепи при перегрузках , КЗ, чрезмерном понижении напряжения питания, изменения направления мощности т. п. , а также для редких включений и отключений вручную номинальных токов нагрузки. Отличие от высоковольтных выключателей. Т р е б о в а н и я длительное время пропускать номинальный ток 1. 2. 3. 4. многократное отключение предельных токов КЗ электродинамическая и термическая стойкость селективность. Малое время отключения автомата. В отличие от высоковольтных выключателей, конструкция которых содержит контактные, дугогасительные и приводные системы и не содержит устройства измерений и контроля защищаемых цепей (эти устройства выполняются на низком напряжении в виде отдельных аппаратов), автоматические выключатели низкого напряжения, как правило, содержат как узлы конструкции и устройства измерений и контроля заданных параметров защищаемой цепи.

К Л А С С И Ф И К А Ц И Япо роду тока главной цепи по конструкции по числу полюсов главной цепи по наличию токоограничения по видам расцепителейпо характеристике выдержки времени максимальных расцепителей тока по наличию свободных контактов ( «блок-контактов» ) для вторичных цепей: по способу присоединения внешних проводников: По виду исполнения отсечки: по виду привода. По роду тока главной цепи : постоянного тока; переменного тока; постоянного и переменного тока. Номинальные токи главных цепей выключателей, предназначенных для работы при температуре окружающего воздуха 40°C, должны соответствовать ГОСТ 6827. Номинальные токи для главных цепей выключателя выбирают из ряда: 6, 3; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1 000; 1 600; 2 500; 2000; 4 000; 6 300 А. Дополнительно могут выпускаться выключатели на номинальные токи главных цепей выключателей: 1 500; 3 000; 3 200 А. Номинальные токи максимальных расцепителей тока выключателей, предназначенных для работы при температуре окружающего воздуха 40°C, должны соответствовать ГОСТ 6827. Допускаются номинальные токи максимальных расцепителей тока: 15; 45; 120; 150; 300; 320; 600; 1 200; 1 500; 2000; 3 200 А по конструкции воздушный автоматический выключатель( англ. Air Circuit Breaker, сокращенно АСВ ) от 800 А до 6 300 А, выключатель в литом корпусе ( англ. МССВ ) от 10 А до 2500 А, модульные автоматические выключатели ( англ. МСВ ) от 0, 5 А до 125 А. По числу полюсов главной цепи однополюсные; двухполюсные; трёхполюсные; четырёхполюсные. По наличию токоограничения: токоограничивающие; нетокоограничивающие. По видам расцепителей: с максимальным расцепителем тока; с независимым расцепителем; с минимальным или нулевым расцепителем напряжения. По характеристике выдержки времени максимальных расцепителей тока: без выдержки времени; с выдержкой времени, независимой от тока; с выдержкой времени, обратно зависимой от тока; с сочетанием указанных характеристик. По наличию свободных контактов ( «блок-контактов» ) для вторичных цепей: с контактами; без контактов. По способу присоединения внешних проводников: с задним присоединением; с передним присоединением; с комбинированным присоединением (верхние зажимы с задним присоединением, а нижние— с передним присоединением или наоборот); с универсальным присоединением (передним и задним). По виду исполнения отсечки: селективные, неселективные. По виду привода: с ручным; с двигательным; с пружинным.

Основные виды. Выключатели общего назначения Специальны е. Быстродействую щие

Выключатели общего назначения Универсальные автоматы ( от 200 до 4 000 А, а изредка и до 25 000 А Установочные автоматы (от 6 до 600 А). Применение Время срабатывания. Токоограничивающий Нетокоограничивающий Выключатель, у которого собственное время отключения таково, что в данной цепи за это время ток не успевает достигнуть установившегося значения Iк. з. и отключаемый ток Iоткл меньше того, который был бы в цепи в случае отсутствия выключателя или при нетокоограничивающем выключателе (рис. 4 -1, а). На рис. 4 -1, в как пример приведены токоограничивающие характеристики некоторых выключателей серии А-3700. Здесь Iк. з. — возможный ток короткого замыкания; Iоткл — отключаемый выключателем ток (ограниченный); прямая 1 — ток, который отключал бы нетокоограничивающий выключатель. Установочные автоматы в настоящее время служат для защиты установок (в особенности изолированных проводов) от сверхтока. Универсальные автоматы применяются в промышленных предприятиях, электрических станциях и подстанциях, на кораблях и т. п. Установочные автоматы применяются там же, где и универсальные, и, кроме того, в общественных зданиях и жилых помещениях для защиты осветительных сетей. Нетокоограничивающиевыключатели мо гут быть с выдержкой времени в зоне токов короткого замыкания или без нее. Первые предназначены для осуществления селективной защиты, суть которой заключается в том, что при токе Iк. з. (рис. 4 -2), превосходящем ток уставки Iycт выключателей всех ступеней, отключается ближайший к месту аварии участок, у которого выключатель имеет меньшую выдержку времени t 1 (t 1 Обычные универсальные и установочные автоматы на номинальный ток свыше 100 А имеют собственное tсрб от 10 до 100 мсек и они поэтому не обладают токоограничивающим действием. Если ток КЗ установки весьма велик (порядка 100 к. А), то для облегчения коммутации цепи принимают иногда некоторые специальные меры по повышению быстродействия. В этом случае время срабатывания универсального или установочного автомата на ток порядка более 100 А может быть tсрб <10 мсек Тогда говорят, что он является токоограничивающим универсальным или установочным автоматом.

Выключатели автоматические быстродействующие ( до настоящего времени это выключатели постоянного тока ) Выключатели предназначены для защиты полупроводниковых преобразователей, электрических машин и линий постоянного тока при коротких замыканиях, перегрузках и обратных токах в промышленных установках (например, в электроприводах прокатных станов) и в установках магистрального, промышленного и городского электрифицированного транспорта. Применение Собственное время размыкания быстродействующего выключателя в зависимости от тока отключения и крутизны его нарастания регламентировано: 1 -й класс—до 0, 008 с, 2 -й класс — до 0, 005 с, 3 -й класс — до 0, 002 с. Время срабатывания. Полупроводниковые устройства в отличие от электрических машин не допускают перегрузок ( при 200 -300 к. А). В силу их природы интеграл Джоуля у них много ниже, чем у электрических машин и других электромеханических устройств. Все это требует ускоренного отключения аварийного участка и огра ничения тока в цепи.

Выключатели автоматические специального назначения Автоматические выключатели специального назначения отличаются по быстродействию (чаще всего это быстродействующие выключатели), по способу защиты корпуса и выводов, по вибростойкости (способу механического воздействия среды), по климатическому исполнению, по уровню номинальных и допустимых напряжений, по способу управления и др. К этой группе относятся автоматы — гашения поля, которые отключают обмотки возбуждения генераторов при появлении короткого замыкания в главной цепи генератора, — используемые на судах, — рудничные, — для метрополитена и преобразователей и др. Выключатели специального назначения предназначаются для работы в составе сетей, с напряжением до 400 В (постоянный ток) и до 380, 660 В (переменный ток 50 Гц). Номинальное значение тока, с которым работает выключатель, варьируется в следующих пределах: 6 -160 А; 20 -160 А; 160 -250 А; 250 -630 А. Область использования

В электрическую цепь автомат подключается последовательно — в разрыв цепи питания нагрузки (потребителей). Принцип действия автоматического выключателя состоит в контроле силы электрического тока через автомат и, в случае необходимости, разрыве цепи (отключении нагрузки) с той или иной скоростью (задержкой), начиная с момента превышения тока и в зависимости от «серьезности» (кратности) этого превышения. У С Т Р О Й С Т В О Корпус Контакты Расцепители Дугогасительная камера

, и, при возникновении аварийной ситуации, по командам расцепителей или оператора (ручное отключение) быстро отвести подвижный контакт от неподвижного. Механизм взвода и расцепления – механическая система из пружин и рычажков, выполняющая две основные функции: удержание контактов в сомкнутом состоянии при штатном режиме работы

Р А С Ц Е П И Т Е Л И Э л е к т р о м а г н и т н ы й р а с ц е п и т е л ь представляет собой электромагнит с подвижным сердечником (якорем), который работает как толкатель. Когда ток через обмотку достигает определенного значения, якорь надавливает на рычажок спускового механизма, что приводит к его срабатыванию и отключению нагрузки. Число витков катушки и сечение обмоточной проволоки электромагнита рассчитано так, чтобы срабатывать только при относительно больших превышениях номинального тока автомата (например, при коротком замыкании), а так же чтобы выдерживать такие превышения неоднократно. Т е п л о в о й р а с ц е п и т е л ь – биметаллическая пластина , изгибающаяся в определенную сторону при нагреве в результате прохождения тока через специальный проводник повышенного сопротивления, намотанный поверх неё (биметаллическая пластина косвенного нагрева). При определенном угле изгиба пластины, её кончик надавливает на рычажок спискового механизма – автомат отключается. В отличие от электромагнитного расцепителя, тепловой расцепитель более медлителен и не способен срабатывать за доли секунды, однако, он более точен и поддается тонкой настройке.

Дугогасительная камера , имеющаяся в устройстве автоматического выключателя, обеспечивает быстрое гашение дугового разряда, который может образовываться при размыкании контактов. Она представляет собой набор металлических пластин, находящихся на небольшом расстоянии друг от друга. Попадая на пластины, дуга разделяется, завлекается внутрь дугогасительной камеры и тухнет. Продукты горения дуги и избыточное давление сбрасываются наружу через специальный канал в корпусе автомата.

Автоматический выключатель устроен и работает по принципу постоянного слежения за силой электрического тока, использует сразу два детектора-расцепителя: электромагнитный и тепловой. — Первый обладает высокой скоростью реакции, которая необходима для защиты от быстрорастущих сверхтоков; — Второй – точностью и определенной задержкой в срабатывании, что позволяет исключить ложные отключения нагрузки при кратковременном и небольшом превышении силы тока.

Время-токовая характеристика срабатывания автоматического выключателя – это зависимость времени отключения защищаемой цепи, от силы протекающего через нее тока. Ток указывается как отношение к номинальному току I/Iном, т. е. во сколько раз протекающий через автомат ток превышает номинальный для данного автоматического выключателя. всего существует три стандартные характеристики (типы мгновенного расцепления): B — от 3·In до 5·In C — от 5·In до 10·In D — от 10·In до 20·In (встречаются от 10·In до 50·In) Также есть характеристики A, K, Z — Тип A (2 -3 значения номинального тока) применяются для защиты цепей с большой протяженностью электропроводки и для защиты полупроводниковых устройств. — Тип K (8 -12 значений номинального тока) применяются для защиты цепей с индуктивной нагрузкой. — Тип Z (2, 5 -3, 5 значений номинального тока) применяются для защиты цепей с электронными приборами, чувствительными к сверхтокам.

Время-токовая характеристика типа В Время-токовая характеристика типа С Время-токовая характеристика типа D Время действия расцепителя A B C DАвтоматы с характеристикой В применяются в основном для защиты потребителей с преимущественно активной нагрузкой, например, электрические печи, электрические обогреватели, цепи освещения. Автоматы с характеристикой D применяются в основном для защиты электрических двигат елей с частыми запусками или значительными пусковыми токами (тяжелый пуск). Автоматы с характеристикой С применяются в основном для защиты трансформаторов идвигателей с малыми пусковыми токами. Также их можно использовать для питания цепей освещения.