Sv1ca-4.ru

Строй журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Автоматический выключатель история создания

Автоматический выключатель

Автоматический выключатель (механический) (МЭС 441-14-20), «автомат» — это механический коммутационный аппарат, способный включать, проводить и отключать токи при нормальном состоянии цепи, а также включать, проводить в течение заданного времени и автоматически отключать токи в указанном аномальном состоянии цепи, таких, как токи короткого замыкания. [1]

Магнито-термический расцепитель

Магнито-термический расцепитель считается основной составляющей частью большинства выключателей, решая одновременно две задачи:

  1. Термическая часть, основанная на биметаллическом реле, отвечает за отключение при медленном перегреве в течение длительного времени. Допустим, в инструкции написано, что при превышении током номинального значения на 45% выключатель сработает через 1 час. Это термическая (биметаллическая) часть устройства. Медленно и верно пластина из двух металлов греется до температуры срабатывания.
  2. Электромагнитная часть задействуется, когда на линии возникает сильная перегрузка. К примеру, короткое замыкание. Тогда через выключатель проходит большая мощность, и требуется быстро разомкнуть контакты для блокировки возникновения электрической дуги (чем быстрее растёт расстояние между контактами, тем слабее негативный эффект). Управление подвижной частью выполняется через электромагнитную катушку. При угрозе возникновения нештатной ситуации она мгновенно отщёлкивает выключатель, электрическая дуга не возникает.

Обратите внимание, в первом случае большого тока нет, а биметаллическое реле становится пассивным устройством, не требующим питания извне. Подобные технические решения применяются повсеместно. Прямо в аналогичном виде: в составе пускозащитных реле холодильников, внутри утюгов, обогревателей. Свойства биметаллических пластин применяются в электрочайниках. Это температурный датчик, реагирующий на изменение условий среды. Попробуйте спичкой подогреть биметаллическую пластину, и она отщелкнётся, словно ток превышает допустимый на заданную величину. Механизм инерционный, идеально подходит для отслеживания медленных изменений.

Электромагнитная часть состоит из соленоида, обмотка которого включена последовательно с нагрузкой. При резком повышении напряжения образуется мощный магнитный поток между витками, рывком втягивающий шток с контактом на конце. Порог срабатывания задаётся классом автоматического выключателя. Проще продемонстрировать на примере. В большинстве проспектов, рекламирующих свойства защитных автоматов, найдётся специфического вида график. Он характеризуется наличием вертикальной части, это показан отрезок действия электромагнитного расцепителя.

Классификация

Согласно классификации ГОСТа 9098-78, в ответ на то, какие бывают автоматы, стоит указать, что аппарат бывает:

  • однополюсным, двухполюсным, трехполюсным и четырехполюсным;
  • токоограничивающим и нетокоограничивающим;
  • выкатным и стационарным;
  • селективным и неселективным;
  • ручным, двигательным и пружинным.

Бывает создан для работы с постоянным или переменным током, иметь в себе максимальный, независимый или нулевой токовый расцепитель. Также есть классификация по выдержке времени, по контактам, по внешним проводникам, по степени защиты и присоединению проводников.

Читать еще:  Автоматический выключатель двухполюсный характеристика с 3а s202 c3 abb

Число полюсов

По числу полюсов бывает одно-, двух-, трех- и четырехполюсная модель. Чаще всего используется в работе одно- и двух-полюсная модель, несмотря на сниженный класс автоматических выключателей защиты.

Обратите внимание! Это характеристика показывает тот факт, сколько можно подключить проводов к аппарату, чтобы защитить сеть.

Время токовый параметр

Время-токовая характеристика автомата — зависимость времени срабатывания устройства от энергии электричества, которая протекает через него. Прописывается на каждом устройстве буквой В, С и Д. В первом случае аппарат выключается за 20 секунд. Создан для домашнего использования. Во втором случае автомат выключается за 10 секунд. Применяется как в быту, так и в промышленной сфере. Автовыключатели, имеющие последнюю техническую характеристику, используются только в промышленности. Они работают с током в 14 ампер и выключаются за 10 секунд. Эту разновидность эффективно используют в проводке.

Номинальный ток

Всего на данный момент известно о двенадцати модификационных моделей автоматов, которые отличаются по номинальному току. Этот параметр ответственен за то, чтобы при превышении номинального напряжения срабатывал автомат. Аппарат с малым номиналом используется там, где малое количество электрооборудования. Выключатели в 16 ампер позволяют обеспечить бесперебойной работой всей квартиры. Автоматы с номиналом в 32 ампера защищают проводку квартиры. Аппараты, имеющие большое значение амперов, используются для силового оборудования, имеющего большую мощность.

Модель с номинальным током в 16 ампер

Отключающая способность

Отключающая способность — характеристика, при которой автомат срабатывает, если напряжение в сети выше установленного номинального токового значения.

Проблемы, связанные с элегазовыми выключателями

С элегазовыми выключателями связывают следующие проблемы:

  • Гексафторид серы является газом, вызывающим «парниковый эффект»
    SF6 являет собой наибольшую угрозу из тех веществ, воздействие которых на окружающую среду оценила Межправительственная Комиссия по контролю за изменением климата, как газ, способный привести к парниковому эффекту. Его способствование глобальному потеплению в 23 900 больше, чем у CO2. Согласно Киотскому протоколу SF6 классифицирован как газ ограниченного применения.
  • Токсичные газы низшего порядка
    Когда электрическая дуга создаётся в среде с небольшим количеством SF6, образуются газы низшего порядка. Некоторые из этих побочных продуктов токсичны и могут вызвать болезненное раздражение глаз и дыхательной системы.
  • Замещение кислорода
    SF6 тяжелее воздуха, поэтому необходимо соблюдать осторожность при входе в низко расположенные замкнутые помещения, в которых может скопиться этот газ, во избежание риска реакции замещения кислорода.
Читать еще:  Автоматический выключатель в16 характеристика

* Новые технологии дугогашения и привода для повышения отключающей способности и надежности высоковольтных выключателей, СИГРЭ сессия 1998 года.

Характеристики и параметры автоматического выключателя

Характеристики и параметры играют важную роль при выборе устройства этого типа для конкретной электрической цепи.

Время-токовая характеристика

Главной особенностью автоматического выключателя является время-токовая характеристика (ВТХ). Она указывает значение тока, который может возникнуть в цепи, при котором автомат отключит ее без задержки по времени. Эта величина не абсолютная, а зависит от номинального тока, потому и указывается на устройстве рядом с ним. Обозначается буквой A, B, C, D, K или Z.

Каждая буква означает, во сколько раз ток мгновенного отключения должен превышать номинальный:

  • A – в 1-3 раза;
  • B – в 3-5 раз;
  • C – в 5-10 раз;
  • D – в 10-20 раз;
  • K – в 8-14 раз;
  • Z – в 2-4 раза.

Поэтому два автомата с одинаковым номинальным током будут работать по-разному. Например, автомат С16 мгновенно отключится при возникновении в цепи тока 80 А, а выключатель D 16 мгновенно отключится только при токе 160 А.

Номинальный ток

Этот параметр уже упоминался выше. Номинальный ток — это тот, который автомат должен пропускать при нормальных (штатных) условиях работы. Превышение этого значения в цепи свидетельствует о возникновении аварийной ситуации. В этом случае цепь должна быть отключена.

Но отключение произойдет не сразу, если ток не превысил значение время-токовой характеристики. Время отключения будет зависеть от типа и модели расцепителя и от того, насколько был превышен номинал.

Предельная отключающая способность

Этот параметр указывает на максимальную величину тока в защищаемой выключателем сети, при котором он отключит ее, оставшись работоспособным. Вполне вероятно, что при достижении током значения больше предельной отключающей способности автомата, последний мгновенно выйдет из строя. При этом, скорее всего сгорят электромагнитные катушки, а механическая часть останется целой, продолжая пропускать огромный ток. При недостаточной проводимости возможен сильный нагрев и возгорание.

Категория токоограничения

От того, к какой категории относится автоматический выключатель, зависит время отключения им цепи до того момента, когда ток короткого замыкания станет максимальным. Существуют три категории токоограничения:

  1. время отключения 10 мс или больше;
  2. отключение производится в интервале от 6 до 10 мс;
  3. время отключения линии будет не более 6 мс.

Соответственно, чем выше категория устройства, тем безопаснее сеть, защищаемая им. Ведь при быстром отключении проводники не успевают нагреваться до той степени, когда возможно возгорание изоляции.

Читать еще:  Реферат монтаж масляных выключателей

Напряжение

Этот параметр зависит от того, в какой сети применяется автоматический выключатель. Однополюсные и двухполюсные устройства рассчитаны на работу в сетях однофазного тока и поэтому напряжение — 230 В , для трехполюсных и четырехполюсных автоматов обычное напряжение — 400 В .

Времятоковые характеристики автоматических выключателей

В зависимости от конструкции соленоида электромагнитного расцепителя автоматический выключатель может срабатывать с разной скоростью. Это и называется времятоковой характеристикой. Основными из них являются:

  • А – максимально быстрое срабатывание. Необходимо для защиты чувствительных к качеству электричества полупроводниковых схем. Прибор может работать только в паре со стабилизатором компенсационного типа. Дома лучше не использовать, поскольку стандарты качества для бытовых сетей невысокие, он будет постоянно срабатывать.
  • В – чувствительность повышенная, но время срабатывания снижено. Можно применять для защиты схем электропитания локальных вычислительных сетей.
  • С – самый распространенный тип прибора, использующийся в быту. Удовлетворительная чувствительность и средняя скорость срабатывания.
  • В – промышленный вариант с пониженной чувствительностью. Используется в сетях с большими амплитудами перепадов напряжения. Например, подключенных к тяговым подстанциям электротранспорта.

Автоматические выключатели – важный элемент электрической цепи. Эксплуатация электроустановок без них может привести техногенной катастрофе локального характера и несет угрозу жизни для обслуживающего персонала.

Автоматические выключатели общего назначения с микропроцессорными расцепителями

В последнее время всё более широкое распространение получают электронные расцепители с микропроцессорным управлением (микроконтроллером).

Они имеют возможность точной настройки основных параметров аппарата защиты:

  • уровень рабочего тока защиты
  • время защиты от перегрузки
  • время срабатывания в зоне перегрузки с функцией «тепловой памяти» и без нее
  • ток селективной отсечки
  • время селективной токовой отсечки

Набор регулируемых параметров может варьироваться в зависимости от типа и назначения аппарата защиты. Также на многих автоматах имеется кнопка «Тест», позволяющая проводить периодическую проверку аппарата защиты потребителем.

Органы регулировки как правило выведены на лицевую панель аппарата защиты, что позволяет при проведении испытаний без лишнего труда понять, как настроены параметры защиты.

Кроме механических поворотных регуляторов разными производителями используются и электронные варианты панелей управления. Пример такого вида аппаратов защиты – автоматический выключатель Schneider Electric с электронным расцепителем и панелью управления:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector