Автоматический выключатель: назначение, устройство, применение

При нарушении правил безопасного использования электрического тока могут наступить очень серьёзные последствия. Возникновение пожара в результате короткого замыкания может привести не только к материальным потерям, но и человеческим жертвам. Чтобы максимально обезопасить объект, в котором имеются проводники под высоким напряжением, применяется автоматический выключатель. Такой автомат защиты или дифференциальный автомат должен быть установлен в любом жилом доме, а также на производственных объектах.

Особенности

И так, выключатель автоматический (АВ) представляет собой такое устройство, через которое проходит ток с определенной силой, и в случае превышения ею номинальной величины, устройство разъединяет сеть. Каждый АВ имеет свой номинальный ток.

В структуру любого АВ включает следующие элементы:

Клеммники.
Механизм соединения/разъединения (рычаги).
Механизмы для определения силы тока и создания воздействия на рычаги.

Принцип работы биметаллической пластины

Третья группа элементов состоит из биметаллической пластины и магнитного расцепителя. Биметаллическая пластина назначена для осуществления тепловой защиты.

Это означает то, что она является инструментом регулирования нагрузки на электросеть. Когда электроприборы потребляют слишком много электричества, пластина начинает нагреваться. В результате она сгибается и оказывает давление на рычаг. Далее рычаг отключается.

Стоит отметить, что не каждый выключатель автоматический может иметь такую пластину, поэтому при подборе нужно обращать внимание на то, для чего предназначен АВ. Расцепитель с такой пластиной предназначен для регулирования нагрузки на сеть.

Также есть расцепители, которые предназначены для защиты от короткого замыкания. Это следует знать каждому, кто хочет получить ответ на вопрос: «Как выбрать автоматический выключатель?».

Защита от короткого замыкания состоит из электромагнита, который срабатывает при появлении такого замыкания. Как известно, во время КЗ наблюдается очень большое число ампер (иногда достигает 10 кА). Собственно она способна привести в действие электромагнит, который в свою очередь влияет на механизм отключения.

Читайте так же:

Использование теплового действия электрического тока в инкубаторе реферат

Большинство видов современных автоматических расцепителей обладают обоими видами защиты. Часто среди составляющих элементов есть и дугогасительная камера.

Механическая конструкция автоматического выключателя

Установка автомата в щиток не требует высокого физического усилия, но требует правильного подхода в выборе устройства Автоматические выключатели советских времен хорошо работают сейчас. При условии соблюдения норм обслуживания, эксплуатации такие электротехнические устройства служат достаточно долго.

Конструктивно автоматы электропитания имеют подвижную группу контактов и неподвижную. Замыкание цепей производиться за счёт человеческого воздействия на рычаг управления устройством. Контактные группы изолированы друг от друга диэлектрическими деталями конструкции.

Автоматическое срабатывание устройства защиты электропотребителей обеспечивает отключение в следующих случаях

Скачки снабжающей сети

Повышенный пусковой ток потребителя

Перепады напряжения питающей электросети ведут к увеличению токовой нагрузки в цепях. Отчего происходит срабатывание автоматов защиты напряжения, также это приводит к нагреву контактных групп устройства. АВ в таких ситуациях самостоятельно производят отключение всей схемы электроснабжения.

Корпуса устройств АВ выполняются из термостойких, негорючих диэлектрических материалов. При таком исполнении производителем обеспечивается безопасная эксплуатация, работа электротехнического прибора. Современные материалы, обеспечивающие электроизоляцию приборов, служат достаточно долго. Владельцам требуется соблюдать предписанные условия монтажа, эксплуатации данных технических изделий.После проведения электромонтажа автоматического выключателя следует прозвонить все цепи подключения электрическим магаомметром, рассчитанным на напряжение 500 вольт. Это устройство при работе довольно безопасное, позволяет выявить возможные неполадки в схемах электропитания.

Наши специалисты

Наши опытные мастера по электромонтажным работам готовы выполнить любые виды электромонтажных работ, электрике , ремонта, замены проводки в квартирах и домах. Полная проектная электротехническая документация.

Типы применяемых аппаратов при сборке шкафов

Всё многочисленное семейство автоматических выключателей можно условно разбить на несколько типов:

по функционалу – модульные и не модульные. Модульные – это аппараты, в которые изначально включены все функциональные элементы тепловая и электромагнитная защита, сигнализация. Это большинство известных широкому потребителю устройств, начиная от автоматов в домашнем щитке освещения. Не модульные – это аппараты, выполнение защитных функций которых зависят от внешних схем (релейной защиты, автоматики и т.д.) Эти АВ применяются в промышленных установках и распредустройствах (РУ);
по способу обслуживания – стационарные, втычные, выкатные. Стационарные – неподвижные, обслуживаются на месте установки. Втычные – оборудованные втычными устройствами, позволяющими снять автомат с электромонтажного места без демонтажа плат, на которых они смонтированы, и электропроводки, которой они подсоединены. Выкатными элементами обычно оборудованы мощные комплектные трансформаторные подстанции (КТП), ли РУ. Здесь АВ смонтированы на выкатных тележках, оборудованы втычными контактами и объединяют функции выключателя и разъединителя. Разъединитель – аппарат создающий видимый разрыв цепи и обеспечивающий безопасность персонала, выполняющего работы в её отключённой части;
по типу привода – ручной и дистанционный.

Читайте так же:

Как обнаружить тепловое действие тока

Автоматические выключатели также делятся по количество полюсов:

однополюсные;
двухполюсные;
трехполюсные;
четырехполюсные;
1 полюс + нейтраль*;
2 полюса + нейтраль*;
3 полюса + нейтраль*.

* В автоматах с 1+N, 2+N, 3+N полюсами расцепители предусмотрены только на фазных полюсах, а механизм расцепления жестко связан с расцеплением по нейтрали (т.е. выключаются одновременно ВСЕ полюса).

Конструкция, основные элементы и принцип работы

Все рассмотренные виды автоматов имеют различные размеры, конструктивные особенности, технические характеристики, но принцип работы и основные элементы у них одинаковы. Поэтому рассмотрим, как работает панельный однополюсный электрический автомат.

Верхняя клемма, на вход которой подключается провод от источника электроэнергии.
Нижняя клемма, к которой подключается провод от нагрузки, розеток, освещения и других электропотребителей.
Пластиковый корпус, в котором монтируется вся конструкция автоматического выключателя.
Рычаг управления ручного переключения, верхнее положение — «включено», нижнее — «выключено».
Механизм взвода передвигает и фиксирует подвижный контакт в замкнутое состояние с неподвижным контактом цепи.
Электромагнитный расцепитель представляет собой соленоид, катушка с металлическим сердечником внутри. При протекании тока по проводам обмотки сердечник электромагнитным полем выталкивается из центра катушки. Чем сильнее сила тока, тем с большей силой выталкивается сердечник.
Металлический сердечник цилиндрической формы под воздействием электромагнитного поля давит на рычаг расцепительного механизма.
Гибкая перемычка обеспечивает контакт фиксированной катушки электромагнитного расцепителя с подвижным контактом, замыкающим цепь.
Винт регулирует положение подвижного контакта, для настройки более надежного соединения с неподвижным контактом и расцепления при установленной силе тока.
Неподвижный контакт подключен к верхней клемме, обеспечивает упор для подвижного контакта и замыкания цепи во взведенном положении расцепительного механизма.
Автоматические отключения контактов происходят при больших токах нагрузки, в таких случаях разрыв цепи всегда сопровождается электрической дугой с искрами, которые гасятся в искрогасительной камере. При отключенной нагрузке в режиме ручного переключения эффект дуги отсутствует.
Когда автоматический выключатель крепится на DIN-рейку в распределительных шкафах, верхний паз одевается сразу, а нижний освобождается подвижным фиксатором на пружине. После установки фиксатор отпускают, корпус жестко фиксируется на рейке.
После гашения искр при отключении, дым и газы отводятся через газоотводный канал;
Тепловой расцепитель дублирует действия электромагнитного сердечника, при повышении допустимой температуры биметаллическая пластина выгибается и толкает рычаг расцепителя.

Читайте так же:

Как прозвонить провод теплого пола

Чем выше ток, больше температура, тем сильнее изгибается пластина, воздействуя на механизм размыкания контактов.

Основные характеристики автоматических выключателей указываются производителями на корпусе.

Если вам сложно ориентироваться, выбирая автоматы защиты, в терминологии технических характеристик, проконсультируйтесь у продавца или попросите грамотного специалиста помочь выбрать нужный автоматический выключатель.

Сферы применения

Автоматические выключатели на 3 фазы применяются везде, где есть трехфазное электропитание. Подключение потребителей без этих защитных устройств является грубым нарушением правил устройства электроустановок. Перечислять все примеры использования трехфазных автоматов бессмысленно. Их слишком много. Поэтому ниже приведены электрические аппараты, которые защищаются трехфазными автоматами, но в какой-то степени встречаются в жизни каждого человека:

сети уличного освещения;
трехфазные асинхронные двигатели лифтового оборудования;
вводные распределительные устройства жилых зданий;
защита двигателей детских аттракционов;
двигатели насосных станций, качающих воду в жилые дома;
насосы, откачивающие канализационные воды, защищаются трехфазными автоматами.

Трехполюсные автоматические выключатели используются повсеместно. Их применение обязательно везде, где имеется питание от 3 фаз. Трехполюсные устройства защиты почти ничем не отличаются от однополюсных. Отличия кроются лишь в количестве защищаемых фаз, максимальных рабочих токах и габаритных размерах.

При подключении трехполюсника необходимо учесть его временную характеристику и номинальный ток. Эти параметры указаны на корпусе защитного прибора. Также следует обратить внимание на серию автомата. Она определяется, исходя из условий будущей эксплуатации, то есть, как часто прибору предстоит срабатывать от КЗ, сколько раз в сутки его будут переключать руками.

голоса

Рейтинг статьи