Пристрій і принцип роботи автоматичних вимикачів

  1. Види автоматичних вимикачів
  2. Конструкція автоматичного вимикача
  3. Принцип роботи автоматичного вимикача
  4. Принцип роботи автомата під час перевантаження ланцюга
  5. Принцип роботи автоматичного вимикача під час короткого замикання

Для забезпечення захисту електричних мереж використовують автоматичні вимикачі. Подібне обладнання встигло завоювати популярність завдяки легкому монтажу та ремонту, а також компактним габаритам.

Зовні пристрій виглядає як короб із пластику, який має опір високих температур. Передня панель оснащується рукояткою для включення і відключення устаткування. Задня панель оснащена спеціальним фіксатором для закріплення вимикача, а верхні і нижні кришки оснащуються клемами особливої ​​форми. У цій статті ми розглянемо типи даних пристроїв, їх конструкцію, а також принцип роботи диференціального автоматичного вимикача.

Повернутися до змісту

Види автоматичних вимикачів

Подібні пристрої діляться на кілька типів:

  • установчі автомати - оснащуються пластиковим коробом, завдяки чому дані пристрої можна монтувати в житлових приміщеннях без ризику отримання пошкоджень струмом;
  • універсальні автомати - не оснащуються захисним корпусом, а тому їх можна монтувати тільки в спеціальному розподільчому устаткуванні;
  • швидкодіючі автомати - особливість полягає в тому, що час реагування становить менше 5 мілісекунд;
  • автомати уповільненої дії - в таких моделях час спрацьовування коливається в діапазоні від 10 до 100 мілісекунд;
  • селективні - подібне обладнання можна налаштувати на певний час вимикання в області струму короткого замикання;
  • електрообладнання зворотного струму - техніка спрацьовує виключно при зміні напрямку струму в певній ділянці;
  • поляризовані пристрої - знеструмлюють ділянку ланцюга за умови значного стрибка сили струму;
  • неполяризовані - працюють так само, як і попередні тільки у всіх напрямках струму.
Для забезпечення захисту електричних мереж використовують автоматичні вимикачі

Різні види автоматичних вимикачів

Швидкість відключення безпосередньо залежить від принципу дії пристрою. Також швидкість відключення залежить від наявності умов для моментального знеструмлення певної ділянки ланцюга. Дані умови створені в електрообладнанні, які працюють за методом струмообмеження.

Повернутися до змісту

Конструкція автоматичного вимикача

Методи роботи, а також конструктивні особливості подібних пристроїв залежать від сфери застосування і завданнями, покладеними на пристрій. Запуск і вимикання обладнання може відбуватися в ручному режимі або за допомогою електромагнітного і електродвігательного приводу.

Ручна схема відключення присутній в захисних пристроях, які розраховані на силу струму, що не що перевищує 1000 ампер. Головною особливістю такої техніки є гранична комутаційна здатність, яка не пов'язана зі швидкістю руху рукояті. Це означає, що операція повинна бути проведена до кінця, щоб зміни набули ефект.

У деяких випадках виникає необхідність самостійного ремонту вимикачів, рекомендуємо прочитати дану   статтю   з покроковою інструкцією У деяких випадках виникає необхідність самостійного ремонту вимикачів, рекомендуємо прочитати дану статтю з покроковою інструкцією. Про те, як правильно облаштувати заземлення в будинку можна дізнатися, перейшовши за посиланням http://vse-postroim-sami.ru/engineering-systems/electrician/433_kak-sdelat-zazemlenie-v-dome/ Для розведення проводки доведеться провести таку операцію, як штроблення стін .

Електродвигунні або електромагнітні елементи живлення від електричного струму. Такі схеми повинні бути оснащені захистом від довільного повторного запуску. Також процес включення пристрою повинен зупинятися за умови підвищення або зниження напруги в захищуваному ділянці ланцюга від 85 до 110% від нормального.

Під час перевантаження мережі або короткого замикання припинення роботи автомата відбувається в незалежності від положення рукоятки, що відповідає за запуск / відключення обладнання.

Під час перевантаження мережі або короткого замикання припинення роботи автомата відбувається в незалежності від положення рукоятки, що відповідає за запуск / відключення обладнання

Конструкція автоматичного вимикача з електромагнітним расцепителем

Одним з найважливіших компонентів автоматичних вимикачів можна вважати расцепитель. Дана деталь контролює певну характеристику ділянки мережі і під час аварійної ситуації впливає на спеціальний елемент, який вимикає обладнання. Крім цього, расцепитель необхідний для віддаленого вимкнення автомата. Найпоширенішими на сучасному ринку є нижчеперелічені види:

  • електромагнітні - здійснюють захист проводки від коротких замикань;
  • термічні - потрібні для здійснення захисту від стрибків сили струму;
  • змішані;
  • напівпровідникові - даний тип відрізняється легкістю регулювання і значною стабільністю налаштувань відключення.

В окремих випадках, коли потрібно здійснити з'єднання ланцюга без електричного струму, можуть використовувати захисне електрообладнання, не оснащені расцепителями.

У сучасному світі виробляється величезна кількість захисного електрообладнання, яке можна використовувати в різних кліматичних умовах і розміщувати в різних приміщеннях. Також різні серії пристроїв розраховані на установку в складних умовах і характеризуються різним ступенем опору агресивним впливам зовнішніх факторів.

Вся необхідна інформація, з якої слід ознайомитися до покупки подібного обладнання, знаходиться в нормативно-технічної документації. У більшості випадків вона представлена ​​ТУ виробника. У рідкісних випадках для узагальнення товарів, які мають використовуються в різних сферах і виготовляються одночасно великим числом компаній, рівень документації може бути підвищений, причому, в деяких випадках до Держстандарту.

У рідкісних випадках для узагальнення товарів, які мають використовуються в різних сферах і виготовляються одночасно великим числом компаній, рівень документації може бути підвищений, причому, в деяких випадках до Держстандарту

Різні фіди расцепителей

Конструкція даного обладнання включає в себе наступні компоненти:

  • система автоматичного розчеплення;
  • система контролю;
  • система контактів;
  • решітка гасіння дуги;
  • расцепители.

Контактна система представлена ​​деякою кількістю статичних контактів, які встановлені в корпусі, а також декількома динамічними контактами. Останні закріплюються на півосі рукояті управління за допомогою шарнірів. Система призначена для одинарного розриву ділянки електричної мережі.

Механізм погашення дуги монтується в обох полюсах автомата і необхідний для захоплення дуги в і її охолодження до повного зникнення. Механізм, по суті, є камерою для гасіння дуги, в якій встановлена ​​деіонная решітка з металевих пластинок. Іноді механізм може оснащуватися спеціальними іскрогасниками у вигляді фібрових пластинок.

Система автоматичного розчеплення є шарнірним пристроєм на три або чотири ланки. Дана система використовується для миттєвого розчеплення і виключення системи контактів. Може використовуватися і в ручних пристроях, і в автоматичних.

Електромагнітний расцепитель є звичайним електромагнітом з гаком. Устаткування призначене для виключення всієї системи в автоматичному режимі при короткому замиканні. Деякі расцепители додатково оснащуються системою гідравлічного уповільнення.

Тепловий расцепитель в автоматах представлений спеціальною металевою пластинкою. При значному підвищенні напруги дана пластинка деформується, після чого здійснюється автоматичне вимикання. Час витримки скорочується в міру підвищення напруги.

Час витримки скорочується в міру підвищення напруги

Схема автоматичного вимикача з тепловим захистом

Напівпровідниковий елемент представлений вимірювальним пристроєм, магнітом і блоком реле. Магніт впливає на систему автоматичного розчеплення автоматичного вимикача.

Вимірювальний елемент в даному випадку представлений трансформатором електрики або магнітним підсилювачем. Перший використовується для змінного струму, а другий для постійного.

У більшості захисного електрообладнання використовуються суміщені расцепители, які використовують термоелементи для захисту від підвищення сили струму і магнітні котушки для захисту від коротких замикань.

У конструкції захисного пристрою присутні деякі компоненти, які монтуються всередину або зовні автомата. Дані елементи можуть бути різного роду расцепителями, додатковими контактами, приводами для віддаленого контролю, сигналізацією автоматичного вимкнення.

Повернутися до змісту

Принцип роботи автоматичного вимикача

У звичайному робочому режимі через автоматичний вимикач проходить струм, сила якого повинна бути меншою і рівній нормального значення. Електрика, яке використовується для живлення пристрою, подається на клему у верхній частині пристрою, яка з'єднана зі статичним контактом. З цього контакту струм йде на динамічний контакт, після чого проходить через металевий провідник і потрапляє на котушку соленоїда.

Після проходження через котушку електрику йде по термічному расцепителей, і тільки після цього ток приходить на клему в нижній частині захисного електрообладнання.

Під час значного підвищення напруги або ризику короткого замикання захисне електрообладнання відключає мережу. Це відбувається за допомогою системи автоматичного розчеплення, яка запускається за допомогою термічного або електромагнітного розчеплювача.

Це відбувається за допомогою системи автоматичного розчеплення, яка запускається за допомогою термічного або електромагнітного розчеплювача

Принцип роботи автоматичного вимикача

Повернутися до змісту

Принцип роботи автомата під час перевантаження ланцюга

Головне призначення автоматичних вимикачів полягає в забезпеченні захисту ділянки мережі під час перевантаження або короткого замикання. Перевантаження мережі означає, що сила струму в певній ділянці перевалила через максимальне значення для даного захисного електрообладнання. Занадто сильний струм проходить по тепловому расцепителей, викликаючи його деформацію. Залежно від різниці діючої сили струму і звичайного значення деформація досягає певного рівня, результатом якої може стати відключення автомата.

Тепловий захист автомата спрацьовує не моментально, оскільки для деформації металевої пластинки необхідно досить нагріти її. Час на відключення безпосередньо залежить від надлишкової сили струму в захищуваному ділянці і може становити як кілька секунд, так і годину.

Подібна затримка необхідна, щоб автомат не спрацьовував постійно при невеликих або нетривалих скачках сили струму в певній ділянці мережі. Здебільшого, такі скачки відбуваються під час включення електрообладнання з високими стартовими струмами.

Сила струму, при якій спрацьовує термічний елемент в захисному електрообладнанні, виставляється за допомогою регулювальної деталі ще на заводі-виробнику. Як правило, дане значення має перевищувати нормальне число в 1.1 - 1.5 рази.

Також слід знати, що в приміщеннях з високою температурою автомат може працювати некоректно, оскільки термічний елемент може деформуватися швидше, ніж потрібно. У свою чергу в приміщеннях з низькою температурою автомат спрацює пізніше необхідного часу.

У свою чергу в приміщеннях з низькою температурою автомат спрацює пізніше необхідного часу

Принцип роботи пристрою під час перевантаження ланцюга

Перевантаження електричної мережі виникає в разі підключення великої кількості приладів, загальна потужність споживання яких, перевищує нормальну потужність. Включення декількох потужних електроприладів швидше за все викличе спрацьовування термічного елемента.

Якщо таке сталося, слід до включення автомата визначитися з тим, які прилади слід відключити, зробити відключення і трохи почекати. Цей час необхідний, щоб термічний елемент в захисному електрообладнанні охолов і встав в початкове положення.

Повернутися до змісту

Принцип роботи автоматичного вимикача під час короткого замикання

Улаштування автоматичних вимикачів дозволяє захищати електричний ланцюг не тільки від перевантаження, а й від коротких замикань. Під час таких аварійних ситуацій ток підвищується настільки, що може розплавитися ізоляція проводки. Для запобігання такої неприємності слід моментально відключити мережу. Це завдання покладено на електромагнітний расцепитель.

Даний елемент складається з котушки соленоїда і сталевого сердечника, який фіксується спеціальною пружиною. Моментальний стрибок сили струму в обмотці котушки веде до пропорційного підвищення магнітної індукції, внаслідок чого сердечник щільніше прилягає до пружини. У міру наростання магнітної індукції сталевий сердечник долає вплив пружини і притискає вимикач.

Після цього моментально розмикаються контакти, і подача електрики в захищається ділянку припиняється. Електромагнітний елемент включається моментально і запобігає запалення ізоляції.

Під час відключення контактів при аварійній ситуації між ним виникає так звана дуга, максимальна температура якої становить 3000 градусів. Само собою зрозуміло, що елементи захисного електрообладнання слід захистити від таких високих температур. Для цих цілей автомати оснащуються спеціальними системами гасіння дуги. Це пристрій зовні схоже на коробку, яка складається з декількох пластинок з металу.

Різні дугогасительниє камери

Високотемпературна дуга з'являється в місці відключення контактів. Після цього один край дуги рухається по динамічному контакту, а інший проходить у статичному елементу, переходить на металевий провідник, а потім доходить до задньої межі системи гасіння дуги. Потрапляючи на решітку з пластинок, дуга ділиться на частини, втрачає температуру і в підсумку гасне. Знизу автоматичного вимикача знаходяться спеціальні отвори для виведення утворюються в момент гасіння дуги газів.

Якщо захисне електрообладнання спрацювало через коротке замикання, то у вас не вийде включити електрику, поки ви не знайдете саму причину виникнення поломки. У більшості випадків проблема криється в виході з ладу будь-якого електроустаткування.

Для повторного запуску пристрою слід від'єднати електрообладнання і спробувати запустити вимикач. Якщо зробити це вийшло і устаткування не вибило найближчим часом, значить, проблема полягає в поломці техніки. Залишиться тільки досвідченим шляхом з'ясувати, який саме пристрій вийшло з ладу. Якщо автоматичний вимикач спрацьовує після відключення всіх приладів, значить, проблема в порушенні ізоляції проводки. Для усунення подібної несправності доведеться викликати фахівців, які зможуть виявити і усунути поломку.

Якщо ви зіткнулися з такою проблемою, як постійні відключення захисного електрообладнання, то не варто встановлювати новий пристрій з більш високим номінальним значенням сили струму - ці дії проблему не вирішать. Дане обладнання монтується з урахуванням площі поперечного перерізу проводу, а значить, надто високий струм просто не зможе виникнути в проводці. З'ясувати причину несправності й усунути її допоможуть відповідні фахівці, самостійні дії вкрай ризиковані.

Повернутися до змісту

Відео

© 2008 — 2012 offroad.net.ua . All rights reserved. by nucleart.net 2008