Aviatreid.ru

Прокат металла "Авиатрейд"
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство автоматического выключателя

Устройство автоматического выключателя

Основное назначение автоматических выключателей – использование их в качестве защитных аппаратов от токов коротких замыканий и токов перегрузок. Преимущественным спросом пользуются модульные автоматические выключатели серии ВА. В данной статье рассмотрим устройство автоматического выключателя серии ВА47-29 фирмы iek.

Благодаря компактному исполнению (унифицированные размеры модулей по ширине), удобству монтажа (крепление на DIN-рейке с помощью специальных защелок) и обслуживания, они широко используются в бытовых и промышленных условиях.

Наиболее часто автоматы применяются в сетях со сравнительно небольшими значениями токов рабочего режима и короткого замыкания. Корпус автомата выполнен из диэлектрического материала, что позволяет устанавливать его в общедоступных местах.

Устройство автоматических выключателей и принципы их работы подобны, различия заключаются, и это важно, в материале комплектующих и качестве сборки. Серьезные производители используют только качественные электротехнические материалы (медь, бронзу, серебро), но встречаются и изделия с комплектующими из материалов с «облегченными» характеристиками.

Простейший способ отличить оригинал от подделки – цена и вес: оригинал не может быть дешевым и легким при наличии комплектующих из меди. Вес фирменных автоматов определяется моделью и не может быть легче 100 – 150 г.

Конструктивно модульный автоматический выключатель выполнен в прямоугольном корпусе, состоящем из двух скрепленных между собой половинок. На лицевой стороне автомата указаны его технические характеристики и расположена рукоятка для ручного управления.

Как устроен автоматический выключатель — основные рабочие органы автомата

Если разобрать корпус (для чего необходимо высверлить соединяющие его половинки заклепки), то можно увидеть устройство автоматического выключателя и получить доступ ко всем его компонентам. Рассмотрим наиболее важные из них, которые обеспечивают нормальное функционирование устройства.

устройство автоматического выключателя

  1. 1. Верхняя клемма для подключения;
  2. 2. Неподвижный силовой контакт;
  3. 3. Подвижный силовой контакт;
  4. 4. Дугогасительная камера;
  5. 5. Гибкий проводник;
  6. 6. Электромагнитный расцепитель (катушка с сердечником);
  7. 7. Ручка для управления;
  8. 8. Тепловой расцепитель (биметаллическая пластина);
  9. 9. Винт для регулировки теплового расцепителя;
  10. 10. Нижняя клемма для подключения;
  11. 11. Отверстие для выхода газов (которые образовываются при горении дуги).

Электромагнитный расцепитель

Функциональное назначение электромагнитного расцепителя — обеспечение практически мгновенного срабатывания автоматического выключателя при возникновении в защищаемой цепи короткого замыкания. В этой ситуации в электрических цепях возникают токи, величина которых в тысячи раз превышают номинальное значение этого параметра.

Время срабатывания автомата определяется по его времятоковым характеристикам (зависимость времени срабатывания автомата от величины тока), которые обозначаются индексами А, В или C (наиболее распространенные).

Тип характеристики обозначен в параметре номинального тока на корпусе автомата, например, С16. Для приведенных характеристик время срабатывания находится в пределах от сотых до тысячных долей секунды.

Конструкция электромагнитного расцепителя представляет собой соленоид с подпружиненным сердечником, который связан с подвижным силовым контактом.

расцепитель электромагнитный

Электрически катушка соленоида включена последовательно в цепочку, состоящую из силовых контактов и теплового расцепителя. При включенном автомате и номинальном значении тока, через катушку соленоида протекает ток, однако, величина магнитного потока мала для втягивания сердечника. Силовые контакты замкнуты и это обеспечивает нормальное функционирование защищаемой установки.

При коротком замыкании резкое увеличение тока в соленоиде приводит к пропорциональному увеличению магнитного потока, способного преодолеть действие пружины и переместить сердечник и связанный с ним подвижный контакт. Перемещение сердечника вызывает размыкание силовых контактов и обесточивание защищаемой линии.

Тепловой расцепитель

Тепловой расцепитель выполняет функцию защиты при небольшом, но действующим в течении относительно длительного промежутка времени, превышении допустимого значения тока.

Тепловой расцепитель – расцепитель замедленного действия, он не реагирует на кратковременные броски тока. Время срабатывания этого вида защиты регламентируется также время-токовыми характеристиками.

Инерционность теплового расцепителя позволяет реализовать функцию защиты сети от перегрузки. Конструктивно тепловой расцепитель представляет консольно закрепленную в корпусе биметаллическую пластину, свободный конец которой через рычаг взаимодействует с механизмом расцепления.

тепловой расцепитель (биметаллическая пластина)

Электрически биметаллическая пластина включена последовательно с катушкой электромагнитного расцепителя. При включенном автомате в последовательной цепочке протекает ток, нагревая биметаллическую пластину. Это приводит к перемещению ее свободного конца в непосредственную близость к рычагу механизма расцепления.

При достижении значений тока, указанных во временно-токовых характеристиках и по истечении определенного времени пластина нагреваясь изгибается, контактирует с рычагом. Последний через механизм расцепления размыкает силовые контакты — сеть оказывается защищенной от перегрузки.

Регулировка тока срабатывания теплового расцепителя с помощью винта 9 производится в процессе сборки. Так как большинство автоматов модульные и их механизмы запаяны в корпусе простому электрику нет возможности произвести такую регулировку.

Силовые контакты и дугогасительная камера

Размыкание силовых контактов при протекании через них тока приводит к возникновению электрической дуги. Мощность дуги обычно пропорциональна току в коммутируемой цепи. Чем мощнее дуга, тем сильнее она разрушает силовые контакты, повреждает пластмассовые детали корпуса.

В устройстве автоматического выключателя дугогасительная камера ограничивает действие электрической дуги в локальном объеме. Она располагается в зоне силовых контактов и выполнена из покрытых медью параллельных пластин.

камера для гашения дуги

В камере дуга распадается на мелкие части, попадая на пластины, остывает и прекращает свое существование. Выделяющиеся при горении дуги газы выводятся через отверстия в дне камеры и корпусе автомата.

Устройство автоматического выключателя и конструкция дугогасительной камеры обуславливают подключение питания на верхние неподвижные силовые контакты.

Контакты состояния выключателя ABB Formula AUX-C 1Q+1SY 250 Va.c./d.c. A1-A2 3p-4p

Отправляя данные, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности.

Отправляя данные, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности.

Способы получения заказов

Самовывоз в Москве — подробнее .

— г. Москва, ул.Новохохловская, д.91, стр.10.
— г. Москва, ул.Маломосковская, д.22, стр.1
— Пн-Пт c 8.00 до 20.00; Сб-Вс с 8:00 до 18:00.
— Минимальная сумма заказа отсутствует.

Читайте так же:
У насоса скважины есть выключатель

Оплата:

— наличными при получении.
— банковской картой через терминал.
— банковский перевод по выставленому счету
(зачисление оплаты происходит в течении суток)

Доставка по Москве — подробнее .

— Минимальная сумма заказа составляет — 1000 рублей.
— в пределах МКАД +10 км. — 300 рублей.
— Пн-Вс с 10:00 до 18:00.

Оплата:

— наличными при получении.
— банковский перевод по выставленому счету
(зачисление оплаты происходит в течении суток)

Самовывоз в Московской области — подробнее .

Заказать и купить в городах Московской области:

Доставка по Московской области — подробнее .

— Минимальная сумма заказа составляет — 1000 рублей.
— до 10-ти км. от МКАД — 300 рублей.
— от 10-го км. от МКАД — 300 рублей + 40 рублей за 1 км., осуществляется в зависимости от суммы заказа.
— Пн-Вс с 10.00 до 18.00.

Оплата:

— наличными при получении.
— банковский перевод по выставленому счету
(зачисление оплаты происходит в течении суток)

Доставка в города Московской области Курьерской Службой — подробнее .

— Минимальная сумма заказа составляет — 1000 рублей.
— Доставка до терминала Курьерской службы в г. Москва — Бесплатно.
— Все услуги Курьерской службы оплачиваются покупателем.
— Предоплата заказа банковским переводом по счету, оплата услуг Курьерской Службы при получении.

Отправка в города России Курьерской Службой — подробнее .

— Минимальная сумма заказа составляет — 1000 рублей.
— Доставка до терминала Курьерской службы в г. Москва — Бесплатно.
— Все услуги Курьерской службы оплачиваются покупателем.
— Предоплата заказа банковским переводом по счету, оплата услуг Курьерской Службы при получении.

Отправка в города РФ Транспортной Компанией — подробнее .

— Минимальная сумма заказа составляет — 1000 рублей.
— 300 рублей доставка до терминала Транспортной Компании в г.Москве.
— Все услуги Транспортной Компании оплачиваются покупателем.
— Предоплата заказа банковским переводом по счету, оплата услуг Транспортной Компании при получении.

Способы получения заказов

  • Самовывоз в Москве — подробнее.

— Минимальная сумма заказа отсутствует.
— г. Москва, ул.Новохохловская, д.91, стр.10.
— c 10.00 до 20.00 по рабочим дням РФ.
— заказ оплачивается при получении.

  • Доставка по Москве — подробнее.

— Минимальная сумма заказа составляет — 1000 рублей.
— 300 рублей в пределах МКАД.
— с 10.00 до 18.00 по рабочим дням РФ.
— заказ оплачивается при получении.

  • Доставка по Московской области — подробнее.

— Минимальная сумма заказа составляет — 1000 рублей.
— 500 рублей до 5-ти км. от МКАД.
— 40 рублей за 1 км. от МКАД + 300 рублей в пределах МКАД, осуществляется в зависимости от суммы заказа.
— с 10.00 до 18.00 по рабочим дням РФ.
— заказ оплачивается при получении.

  • Доставка в города Московской области Курьерской Службой — подробнее.

— Минимальная сумма заказа составляет — 1000 рублей.
— Доставка до терминала Курьерской службы в г. Москва — Бесплатно.
— Все услуги Курьерской службы оплачиваются покупателем.
— Предоплата заказа, оплата услуг Курьерской Службы при получении.

  • Отправка в города России Курьерской Службой — подробнее.

— Минимальная сумма заказа составляет — 1000 рублей.
— Доставка до терминала Курьерской службы в г. Москва — Бесплатно.
— Все услуги Курьерской службы оплачиваются покупателем.
— Предоплата заказа, оплата услуг Курьерской Службы при получении.

  • Отправка в города РФ Транспортной Компанией — подробнее.

— Минимальная сумма заказа составляет — 1000 рублей.
— 300 рублей доставка до терминала Транспортной Компании в г.Москве.
— Все услуги Транспортной Компании оплачиваются покупателем.
— Предоплата заказа, оплата услуг Транспортной Компании при получении.

Способы получения заказов

  • Самовывоз в Москве — подробнее.

— Минимальная сумма заказа отсутствует.
— г. Москва, ул.Новохохловская, д.91, стр.10.
— c 10.00 до 20.00 по рабочим дням РФ.

Оплата:

— наличными при получении.
— банковской картой через терминал.
— банковский перевод по выставленому счету
(поступление происходит в течении суток)

  • Доставка по Москве — подробнее.

— Минимальная сумма заказа составляет — 1000 рублей.
— 300 рублей в пределах МКАД.
— с 10.00 до 18.00 по рабочим дням РФ.

Оплата:

— наличными при получении.
— банковский перевод по выставленому счету
(поступление происходит в течении суток)

  • Доставка по Московской области — подробнее.

— Минимальная сумма заказа составляет — 1000 рублей.
— 500 рублей до 5-ти км. от МКАД.
— 40 рублей за 1 км. от МКАД + 300 рублей в пределах МКАД, осуществляется в зависимости от суммы заказа.
— с 10.00 до 18.00 по рабочим дням РФ.

Оплата:

— наличными при получении.
— банковский перевод по выставленому счету
(поступление происходит в течении суток)

  • Доставка в города Московской области Курьерской Службой — подробнее.

— Минимальная сумма заказа составляет — 1000 рублей.
— Доставка до терминала Курьерской службы в г. Москва — Бесплатно.
— Все услуги Курьерской службы оплачиваются покупателем.
— Предоплата заказа банковским переводом по счету, оплата услуг Курьерской Службы при получении.

  • Отправка в города России Курьерской Службой — подробнее.

— Минимальная сумма заказа составляет — 1000 рублей.
— Доставка до терминала Курьерской службы в г. Москва — Бесплатно.
— Все услуги Курьерской службы оплачиваются покупателем.
— Предоплата заказа банковским переводом по счету, оплата услуг Курьерской Службы при получении.

  • Отправка в города РФ Транспортной Компанией — подробнее.

— Минимальная сумма заказа составляет — 1000 рублей.
— 300 рублей доставка до терминала Транспортной Компании в г.Москве.
— Все услуги Транспортной Компании оплачиваются покупателем.
— Предоплата заказа банковским переводом по счету, оплата услуг Транспортной Компании при получении.

Читайте так же:
Ремонт главного выключателя вов 25а

Структура и принципы работы автоматического выключателя ВА-45 серии PROxima

Потребители электрической энергии и, соответственно, кабельные сети бывают разные — существуют и такие, где ток достигает нескольких тысяч ампер. В этих случаях для защиты потребителей применяются силовые автоматические выключатели с воздушным диэлектриком (АСВ).

Рис. 1. Внешний (сверху) и внутренний (снизу) вид ВА-45

Рис. 1. Внешний (сверху) и внутренний (снизу) вид ВА-45

Конструктивной особенностью воздушного автомата является то, что диэлектриком, разделяющим фазы в автомате, является воздух, в отличие от силового автомата в литом корпусе, где изолятором фаз являются стенки корпуса. Рассмотрим устройство и принципы работы выключателей с воздушным диэлектриком на примере автоматического выключателя ВА-45 серии PROxima, выпускаемого российской компанией EKF.

Автоматический выключатель ВА-45 серии PROxima (рис. 1) — это простой в эксплуатации и надежный силовой автомат, который поставляется на рынок с 2009 г. За этот период выключатели были установлены в распределительных энергосистемах промышленных предприятий, жилищных, складских и коммерческих зданиях и сооружениях. Среди наиболее значимых объектов, на которых используется данный выключатель, — Михайловский горно-обогатительный комбинат (г. Железногорск Курской области), «Титан-Агро» (г. Омск), Цементный терминал (г. Омск) и бизнес-центр «Овентал Тауэр» (г. Тюмень).

Выключатель оснащен микропроцессорным расцепителем тока (МРТ), предназначенным для осуществления функций защиты силовых электрических сетей переменного тока низкого напряжения (до 690 В) от токов перегрузки и короткого замыкания (КЗ), оперативных включений и отключений сети при управлении непосредственно оператором или по командным сигналам системы управления распределением электрической энергии. Также он выполняет функцию отключения сети в случае снижения напряжения сети ниже допустимого или его пропадания.

BA-45 серии PROxima являются воздушными выключателями с механизмом свободного расцепления и оперирования контактами посредством механизма с пружинным накопителем энергии. Выключатель выполнен в виде конструкции, смонтированной на жесткой раме. Он может быть стационарного и выкатного исполнения.

Рис. 2. Органы управления и составные части

Рис. 2. Органы управления и составные части

Основные органы управления и индикации выведены на лицевую панель (рис. 2).

Механизм включения, отключения (автоматического отключения) состоит из привода оперативных включений-отключений и взводного механизма с пружинным накопителем для функции оперирования, в том числе для обеспечения мгновенного срабатывания выключателя при отключении токов короткого замыкания и перегрузки привода, связывающего его с контактной системой выключателя. Совместно с данным механизмом агрегатируется мотор-редуктор, обеспечивающий функционирование выключателя дистанционно, по команде оператора или с помощью автоматической системы управления.

В рабочем (включенном) состоянии выключателя механизм расцепления находится во взведенном положении. Взвод перед включением осуществляется вручную оператором с помощью рукоятки или дистанционно, подачей сигнала на электропривод.

Включение выключателя после взвода осуществляется оператором вручную, воздействием на кнопку включения, или дистанционно, с помощью электромагнита включения.

Выключение осуществляется оператором вручную, воздействием на кнопку выключения, или дистанционно, с помощью команды на независимый или минимальный расцепитель напряжения. Автоматическое отключение в случае возникновения перегрузки или короткого замыкания производится по командному сигналу от микропроцессорного блока.

Основные узлы и агрегаты представлены на рис. 3.

Рис. 3. Основные узлы и агрегаты

Рис. 3. Основные узлы и агрегаты

Контактная и дугогасительная системы

Контактная система выключателя представляет собой систему из подвижных и неподвижных контактодержателей, оснащенных износо­устойчивыми металлокерамическими контактами, устойчивыми к эрозии при протекании токов короткого замыкания больших величин, обеспечивающих надежное контактирование после отключения токов КЗ.

Дугогасительные камеры установлены в каждом полюсе выключателя и обеспечивают эффективное гашение дуги при отключении выключателем токов короткого замыкания больших величин.

Стационарные выключатели отличаются простотой конструкции и низкой стоимостью. Однако они не столь удобны в техническом обслуживании, как выкатные выключатели: требуется существенно больше времени на контроль и ремонт.

Выключатели выкатного исполнения имеют разобщающиеся контакты основной и вспомогательных цепей в специальном выдвижном отсеке. Фиксированный отсек состоит из правой и левой пластин (с направляющими), основания и поперечного элемента.

На основании расположены направляющие для вкатывания и выкатывания аппарата и указатель положения аппарата. В верхней части основания расположены неподвижные контакты для подключения вторичной цепи. При выдвижении автоматического выключателя выводные шины на корзине и шины выключателя разделяются изолирующими шторками.

Существует три положения выключателя с выдвижным элементом:

  • «рабочее» — главная и вспомогательная цепи включены, изолирующая шторка открыта;
  • «испытание и наладка» — главная цепь отключена, изолирующая шторка закрыта; включена только вспомогательная цепь для проведения тестирования;
  • «выкачено» — главная и вспомогательная цепи отключены, изолирующая шторка закрыта.

За счет конструкции выключателей предусмотрена возможность фиксации выключателей в данных положениях с помощью навесного замка для исключения возможности несанкционированного изменения положения.

Рис. 4. Расцепитель

Рис. 4. Расцепитель

Микропроцессорные расцепители тока (МРТ)

МРТ (рис. 4) предназначены для формирования и регулирования защитной характеристики выключателей в зоне токов перегрузки и короткого замыкания, а также для преобразования и выдачи на дисплеи и телеметрические каналы информационных данных. Микропроцессорные блоки защиты и управления позволяют информировать эксплуатирующий персонал о состоянии нагрузки и параметрах защищаемой сети, в том числе отдельно по каждой фазе, о причинах автоматического отключения сети выключателем, о состоянии самого выключателя и его главных контактов посредством индикации на дисплее блока и о возможности передачи основной информации по каналам телеметрии на диспетчерский пульт системы управления.

Электронный блок управления данной серии является основным узлом защиты автоматических выключателей ВА-45 серии PROxima.

Микропроцессорный блок является отдельным элементом, который устанавливается в корпус автоматического выключателя и при срабатывании приводит в действие механизм расцепления автомата.

Электронный блок управления данной серии используется для защиты распределительных сетей, электродвигателей и для защиты генераторов, помогает избежать аварий на линиях и аварий оборудования, потребляющего электроэнергию, вследствие его перегрузок по току короткого замыкания или замыкания на землю.

Читайте так же:
Тип автоматических выключателей для узо

Электронный блок соответствует стандартам IEC947-2, GB14048.2 и проходит стандартные тесты низковольтной электротехнической продукции государственного уровня, а также тесты стандарта EMC. Детали и элементы испытываются на старение, и готовая продукция функционирует непрерывно в течение 168 часов в условиях высоких температур, при этом находясь под напряжением, после чего производится ее проверка и выпуск с завода. Этим гарантируется высокое качество и надежность продукции.

Функции электронного блока управления:

  1. Защита от перегрузки с долгой выдержкой (0,4–1In; 15–480 с).
  2. Защита при коротком замыкании с быстрой выдержкой (0,4–15In; 0,1–4 с).
  3. Мгновенное срабатывание при коротком замыкании (4–80In).
  4. Контроль токовой нагрузки (индикация трехфазного тока, максимального значения тока, тока нейтрали и тока замыкания на землю).
  5. Сигнализация:
    • Световой индикатор срабатывания от токовой отсечки.
    • Световой индикатор срабатывания от кратковременной перегрузки.
    • Световой индикатор срабатывания от длительной перегрузки.
    • Сигнализация уставки тока длительной перегрузки.
    • Сигнализация уставки времени длительной перегрузки.
    • Сигнализация уставки тока кратковременной перегрузки.
    • Сигнализация уставки времени кратковременной перегрузки.
    • Сигнализация уставки токовой отсечки.
    • Индикатор повреждения.
    • Индикатор расцепления.
    • Индикатор тестирования.
  1. Амперметр. При нормальных условиях работы контроллера он отображает максимальное значение фазного тока. Например, когда горит индикатор L2 и одновременно индикатор MAX, это значит, что ток на фазе B максимальный. При нажатии на кнопку «ВЫБОР» (Select1) на дисплее поочередно отображается максимальное значение фаз А, В, С, земли и третьей фазы и одновременно с этим индикаторы L1, L2, L3, G и MAX попеременно мигают. Если контроллер находится в режиме срабатывания с выдержкой, то все клавиши блокируются и в этот момент выбор невозможен. Если контроллер находится в режиме оповещения, то выбор функций возможен.
  2. Тестирование. Тестирование и обслуживание автоматического выключателя может проводиться в положении «работа» или «тест». Возможно проведение тестов таких свойств контролера, как замыкание, срабатывание с задержкой по времени, короткой выдержкой, мгновенное срабатывание, причем тестов двух видов: с отключением и без отключения. Первый приводит к коммутации автомата, а второй — нет. Если в процессе тестов произойдет перегрузка или короткое замыкание, система автоматически перейдет из режима теста в режим срабатывания с выдержкой.
  3. Вывод индикации состояния и причины срабатывания. После того как контроллер посылает сигнал расцепления, автомат срабатывает. Если контроллер остается под напряжением, то он находится в режиме индикации отказов
    (в случае отсутствия постороннего вмешательства на дисплее отображается время выдержки при срабатывании). Нажимая в этот момент на кнопку «выбор», можно поочередно проверить ток отказа и время отказа; в то же время световые индикаторы на панели указывают категорию отказа.
  4. Защита от однофазного замыкания на землю.
  5. Самодиагностика. Функция самодиагностики электронного блока управления ВА-45 используется главным образом для контроля и защиты рабочего состояния и среды функционирования самого контроллера. Сигнальный контакт прибора должен использоваться в параллельном соединении со вспомогательными контактами (постоянно разомкнутыми) автоматического выключателя. Когда контроллер не находится под напряжением, данные контакты постоянно замкнуты, в нормальных условиях работы постоянно разомкнуты. Если происходит отказ самодиагностики, контакты замыкаются.
  6. Контроль температуры среды (сигнал подается при температуре выше 80 °С).
  7. Контроль питания:
    • Самогенерирующееся питание: энергия поступает из трансформатора тока, а также обеспечивается за счет тока, проходящего по верхнему слою шины главного контура автоматического выключателя.
    • Вспомогательное питание: 230 VAC, энергия поступает через первую клемму колодки МРТ.
    • Питание постоянного тока 24 В: данный ток подается через гнездо для постоянного тока 24 В на контрольной панели. Оттуда поступает в источник постоянного тока 18–28 В, обеспечивая нормальную работу контроллера. Данное питание используется при тестах и регулировке параметров.

Рис. 5. Схема коммутации вторичных цепей и цепей управления

Рис. 5. Схема коммутации вторичных цепей и цепей управления

Различные конфигурации вторичных цепей и цепей управления позволяют дистанционно получать информацию о состоянии автоматического выключателя и управлять им. Рассмотрим представленные на рис. 5 конфигурации:

I — главные цепи выключателя;

II — модуль защиты от сверхтоков;

III — модуль цепей вспомогательных контактов;

V — разъем процессора.

Л1 — индикатор отключения повреждения на линии;

Л2 — индикатор состояния взвода механизма;

Л3 — индикатор отключенного состояния выключателя;

Л4 — индикатор включенного состояния выключателя.

Кн1 — кнопка команды на отключение выключателя;

Кн2 — кнопка команды на включение выключателя;

3–5 — переключающий контакт (SDE) отключения по аварии;

6–7; 8–9 — сигнализация положения главных контактов;

AX — вспомогательные контакты выключателя (четыре переключающих контакта);

Q — минимальный расцепитель напряжения; выводы 27 и 28 должны быть обязательно подсоединены в главную цепь;

F — независимый расцепитель;

Х — электромагнит включения;

М — мотор-редуктор взведения привода;

SA — конечный выключатель взвода привода;

XT — выводы (клеммные зажимы) цепей вторичной коммутации автоматического выключателя;

FU — плавкий предохранитель.

По способу защиты от поражения током выключатели серии ВА-45 соответствуют классу 0 по ГОСТ 12.2.007.0-75 и должны устанавливаться в распределительное оборудование, имеющее класс защиты не ниже 1. Распределительное оборудование должно иметь степень защиты от воздействия факторов внешней среды не ниже IP30 по ГОСТ 14254-96.

Также автоматический выключатель ВА-45 серии PROxima соответствует требованиям ГОСТ 50030.2-2010 при соблюдении потребителем условий эксплуатации, транспортировки и хранения. Гарантийный срок эксплуатации данного силового автомата составляет 5 лет.

Силовые воздушные автоматы ВА-45 серии PROxima, благодаря своей надежности, неприхотливости в эксплуатации и выгодной цене, нашли свое применение в водно-распределительных устройствах, главных распределительных щитах, щитах управления мощных потребителей, в строительстве, распределении электрической энергии, промышленности, а также на объектах сельского хозяйства.

Читайте так же:
Merlin gerin выключатель нагрузки

Силовые контакты и дугогасительная камера

Основное назначение автоматических выключателей – использование их в качестве защитных аппаратов от токов коротких замыканий и токов перегрузок. Преимущественным спросом пользуются модульные автоматические выключатели серии ВА. В данной статье рассмотрим устройство автоматического выключателя серии ВА47-29 фирмы iek.

Благодаря компактному исполнению (унифицированные размеры модулей по ширине), удобству монтажа (крепление на DIN-рейке с помощью специальных защелок) и обслуживания, они широко используются в бытовых и промышленных условиях.

Наиболее часто автоматы применяются в сетях со сравнительно небольшими значениями токов рабочего режима и короткого замыкания. Корпус автомата выполнен из диэлектрического материала, что позволяет устанавливать его в общедоступных местах.

Устройство автоматических выключателей

Конструктивно модульный автоматический выключатель выполнен в прямоугольном корпусе, состоящем из двух скрепленных между собой половинок. На лицевой стороне автомата указаны его технические характеристики и расположена рукоятка для ручного управления.

Как устроен автоматический выключатель — основные рабочие органы автомата

Если разобрать корпус (для чего необходимо высверлить соединяющие его половинки заклепки), то можно увидеть устройство автоматического выключателя и получить доступ ко всем его компонентам. Рассмотрим наиболее важные из них, которые обеспечивают нормальное функционирование устройства.

1. Верхняя клемма для подключения;

2. Неподвижный силовой контакт;

3. Подвижный силовой контакт;

4. Дугогасительная камера;

5. Гибкий проводник;

6. Электромагнитный расцепитель (катушка с сердечником);

7. Ручка для управления;

8. Тепловой расцепитель (биметаллическая пластина);

9. Винт для регулировки теплового расцепителя;

10. Нижняя клемма для подключения;

11. Отверстие для выхода газов (которые образовываются при горении дуги).

Электромагнитный расцепитель

Функциональное назначение электромагнитного расцепителя — обеспечение практически мгновенного срабатывания автоматического выключателя при возникновении в защищаемой цепи короткого замыкания. В этой ситуации в электрических цепях возникают токи, величина которых в тысячи раз превышают номинальное значение этого параметра.

Конструкция электромагнитного расцепителя представляет собой соленоид с подпружиненным сердечником, который связан с подвижным силовым контактом.

Электрически катушка соленоида включена последовательно в цепочку, состоящую из силовых контактов и теплового расцепителя.
При включенном автомате и номинальном значении тока, через катушку соленоида протекает ток, однако, величина магнитного потока мала для втягивания сердечника. Силовые контакты замкнуты и это обеспечивает нормальное функционирование защищаемой установки.

При коротком замыкании резкое увеличение тока в соленоиде приводит к пропорциональному увеличению магнитного потока, способного преодолеть действие пружины и переместить сердечник и связанный с ним подвижный контакт. Перемещение сердечника вызывает размыкание силовых контактов и обесточивание защищаемой линии.

Тепловой расцепитель

Тепловой расцепитель выполняет функцию защиты при небольшом, но действующим в течении относительно длительного промежутка времени, превышении допустимого значения тока.

Тепловой расцепитель – расцепитель замедленного действия, он не реагирует на кратковременные броски тока..

В отличие от мнгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя, тепловой расцепитель отключит автомат не сразу, при превышении тока, а только черех некоторое время, могущее достигать нескольких десятков минут, что предотвращает излишние отключения электропитания при кратковременных превышениях тока. Конструктивно тепловой расцепитель представляет консольно закрепленную в корпусе биметаллическую пластину, свободный конец которой через рычаг взаимодействует с механизмом расцепления.

Электрически биметаллическая пластина включена последовательно с катушкой электромагнитного расцепителя. При включенном автомате в последовательной цепочке протекает ток, нагревая биметаллическую пластину. Это приводит к перемещению ее свободного конца в непосредственную близость к рычагу механизма расцепления.

При достижении значений тока, указанных во временно-токовых характеристиках и по истечении определенного времени пластина нагреваясь изгибается, контактирует с рычагом. Последний через механизм расцепления размыкает силовые контакты — сеть оказывается защищенной от перегрузки.

Регулировка тока срабатывания теплового расцепителя с помощью винта 9 производится в процессе сборки. Так как большинство автоматов модульные и их механизмы запаяны в корпусе простому электрику нет возможности произвести такую регулировку.

Силовые контакты и дугогасительная камера

Размыкание силовых контактов при протекании через них тока приводит к возникновению электрической дуги. Мощность дуги обычно пропорциональна току в коммутируемой цепи. Чем мощнее дуга, тем сильнее она разрушает силовые контакты, повреждает пластмассовые детали корпуса.

В устройстве автоматического выключателя дугогасительная камера ограничивает действие электрической дуги в локальном объеме. Она располагается в зоне силовых контактов и выполнена из покрытых медью параллельных пластин.

В камере дуга распадается на мелкие части, попадая на пластины, остывает и прекращает свое существование. Выделяющиеся при горении дуги газы выводятся через отверстия в дне камеры и корпусе автомата.

Устройство автоматического выключателя и конструкция дугогасительной камеры предполагают подключение питания на верхние неподвижные силовые контакты. При подключении питания к нижним контактам срок службы автоматического выключателя заметно уменьшается.

Характеристика срабатывания автоматического выключателя является очень важной характеристикой, которая описывает то, насколько время срабатывания автомата зависит от отношения силы тока, протекающего через автомат, к номинальному току автомата.

Данная характеристика сложна тем, что для ее выражения необходимо использование графиков. Автоматы с одним и тем же номиналом будут при разных превышениях тока по-разному отключаться в зависимости от типа кривой автомата (так иногда называется токовая характеристика), благодаря чему имеется возможность применять автоматы с разной характеристикой для разных типов нагрузки.

Тем самым, с одной стороны, осуществляется защитная токовая функция, а с другой стороны, обеспечивается минимальное количество ложных срабатываний – в этом и заключается важность данной характеристики.

В энергетических отраслях бывают ситуации, когда кратковременное увеличение тока не связано с появлением аварийного режима и защита не должно реагировать на такие изменения. Это же относится и к автоматам.

При включении какого-нибудь мотора, к примеру, дачного насоса или пылесоса, в линии происходит достаточно большой бросок тока, который в несколько раз превышает нормальный.

Читайте так же:
Порядок ремонта высоковольтных выключателей

По логике работы, автомат, конечно же, должен отключиться. К примеру, мотор потребляет в пусковом режиме 12 А, а в рабочем – 5. Автомат стоит на 10 А, и от 12 его вырубит. Что в таком случае делать? Если например поставить на 16 А, тогда непонятно отключится он или нет если заклинит мотор или замкнет кабель.

Можно было бы решить эту проблему, если его поставить на меньший ток, но тогда он будет срабатывать от любого движения. Вот для этого и было придумано такое понятие для автомата, как его «время токовая характеристика».

Как известно основными органами срабатывания автоматического выключателя являются тепловой и электромагнитный расцепитель.

Тепловой расцепитель представляет собой пластину из биметалла, изгибающуюся при нагреве протекающим током. Тем самым в действие приводится механизм расцепления, при длительной перегрузке срабатывая, с обратнозависимой выдержкой времени. Нагрев биметаллической пластинки и время срабатывание расцепителя напрямую зависят от уровня перегрузки.

Электромагнитный расцепитель является соленоидом с сердечником, магнитное поле соленоида при определенном токе втягивает сердечник, приводящий в действие механизм расцепления – происходит мгновенное срабатывание при КЗ, благодаря чему пострадавший участок сети не будет дожидаться прогревания теплового расцепителя (биметаллической пластины) в автомате.

Зависимость времени срабатывания автомата от силы тока, протекающего через автомат, как раз и определяется время токовой характеристикой автоматического выключателя.

Наверное, каждый замечал изображение латинских букв B, C, D на корпусах модульных автоматов. Так вот они характеризуют кратность уставки электромагнитного расцепителя к номиналу автомата, обозначая его время токовую характеристику.

Что внутри автоматического выключателя? Принцип работы автомата

Что внутри автоматического выключателя? Принцип работы автомата

Автоматические выключатели выполняют защитную и коммутационную функцию. То есть они обеспечивают защиту электропроводки от токов, значение которых превышает допустимые параметры. Автоматы позволяют предотвратить повреждение кабелей из-за короткого замыкания.

Двухуровневая защита в автоматических выключателях обеспечивается благодаря тому, что в его конструкции находится 2 расцепителя: электромагнитный и тепловой. Задача этих устройств заключается в расцеплении электрической цепи при аварийной ситуации. Но выполняют они эту задачу по-разному.

Главными характеристиками автоматов является номинальный ток и значение коммутационного напряжения.

Что находится внутри автоматического выключателя?

Внутри автомата находится следующее:

клеммы для подключения жил кабеля;

расцепители (тепловой и электромагнитный);

рычаг для включения и отключения.

Все это собрано в корпусе автомата.

Электромагнитная защита

Она обеспечивается благодаря наличию катушки, созданной из намотанной на каркас медной проволоки. Внутри этого каркаса расположен сердечник. Катушка может характеризоваться практически любым количеством витков – от нескольких единиц до десятков. При прохождении тока через эту катушку вокруг нее образуется магнитное поле, которое и действует на сердечник. Из-за этого рычаг получает толчок и силовой контакт размыкается.

Тепловая защита

Она сработает в случае, если превышение тока является длительным. Тепловая защита обеспечивается с помощью изгибания биметаллической пластины, реагирующей на нагревание. При повышенном токе пластина быстро нагревается и изгибается, в результате чего также действует на рычаг, который размыкает цепь. Так как в процессе разрыва контактов возникает дуга, то для ее гашения предназначена специальная дугогасительная камера, состоящая из металлических пластин.

Крепится автомат к стене с помощью DIN-рейки, крепление под которую расположено сзади его корпуса. Корпус автомата также состоит из частей, собранных вместе с помощью заклепок.

Классификация автоматических выключателей

По конструктивному исполнению автоматы делятся на модульные, воздушные и литые (в литом корпусе). Самыми популярными на данный момент считаются модульные устройства, которые можно встретить в частных домах и квартирах. Такие автоматические выключатели характеризуются стандартными габаритами и параметрами. Обычно бытовые автоматы характеризуются номинальным током от 0,5 до 63А.

В промышленности больше распространены автоматы воздушного типа, так как они могут работать с большими значениями тока. В свою очередь автоматы, характеризующиеся литым корпусом, предназначены для эксплуатации при токах до 1600А. Используются такие автоматические выключатели на больших щитовых подстанциях, а также для подключения промышленного оборудования.

Есть также категория автоматов, предназначенных для защиты электродвигателей.

Принцип работы электрического автомата

Автоматический выключатель может работать в двух режимах: обычном и аварийном. Если режим работы не аварийный, то рычаг автомата взведен вверх. Это значит, что ток подается. Но в случае, если величина тока начинает превышать допустимое значение, автомат из обычного режима перейдет в аварийный. Тепловая защита сработает, если это превышение будет длительным. В таком случае постепенно будет нагреваться биметаллическая пластина, которая и окажет воздействие на рычаг. Чем ток будет выше, тем быстрее эта пластина нагреется. Как только пластина остынет, автомат снова можно будет запустить в работу.

Необходимо помнить о том, что скорость нагревания пластины и время срабатывания автомата в аварийном режиме также во многом зависит от температуры окружающей среды. Чем теплее будет в помещении, тем быстрее нагреется пластина. Исходя из этого, в теплых помещениях автомат будет срабатывать при меньших значениях тока.
Если же токовая характеристика резко превысила допустимое значение, и это превышение было большим, то сработает электромагнитная защита. Она включается при коротких замыканиях. В таком случае сработает электромагнитный расцепитель. Благодаря двухуровневой системе защиты проводка в доме будет защищена от возгорания. Время срабатывания электромагнитного расцепителя составляет не более двух сотых секунды.

Чтобы избежать перегрузки в сети, необходимо не подключать в одно и то же время большое количество мощных электроприборов. При проектировании электросети необходимо принять в учет общую мощность бытовой техники, которая будет эксплуатироваться одновременно.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector