Пристрій автоматичного вимикача

Автоматичний вимикач (автомат) служить для нечастих включень і відключень електронних ланцюгів і захисту електроустановок від перевантаження і коротких замикань, також недопустимого зниження напруги. У порівнянні з плавкими запобіжниками автоматичний вимикач забезпечує більш ефективний захист, особливо в трифазних ланцюгах, тому що в разі, наприклад, короткого замикання робиться відключення всіх фаз мережі. Запобіжники в даному випадку, звичайно, відключають одну або дві фази, що створює неповнофазного режим, який також є аварійним.

Автоматичний вимикач (рис. 1) складається з наступних частин: корпусу, дугогасильних камер, механізму управління, комутуючого пристрою, расцепителей.

Мал. 1. Автоматичний вимикач, серія ВА 04-36 (пристрій вимикача): 1 підставу, 2 камера дугогасительная, 3, 4-пластини іскрогасні, 5-кришка, 6-пластини. 7-ланка, 8-ланка, 9-рукоятка, 10-важіль опорний, 11-засувка, 12- рейка відключає, 13- платівка термобиметаллический, 14-расцепитель елетромагнітний, провідник гнучкий, 16-токопровод, 17- Контактодержателі, 18-контакти рухливі

Для включення автоматичного вимикача, що знаходиться в розчеплення положенні (положення «Відключено автоматично»), механізм повинен бути зведений методом переміщення ручки 9 вимикача в напрямку знака «О» до упору. При цьому відбувається зачеплення важеля 10 з засувкою 11, а засувки - з відключає рейкою 12. Наступне включення здійснюється переміщенням ручки 9 в напрямок знака «1» до упору. Провал контактів і контактна стиснення при включенні забезпечується за рахунок зміщення рухомих контактів 18 щодо Контактодержателі 17.

Автоматичне відключення автомата відбувається при повороті відключає рейки 12 будь-яким расцепителем незалежно від положення ручки 9 вимикача. При цьому ручка займає проміжне положення між знаками «О» і «1», вказуючи, що вимикач відключений автоматом. Дугогасительниє камери 2 встановлені в кожному полюсі вимикача і являють собою деіонние решітки, що складаються з ряду залізних пластинок 6.

Іскрогасники, що містять іскрогасні пластинки 3 і 4, закріплені в кришці 5 вимикача перед отворами для виходу газів в кожному полюсі автоматичного вимикача. Якщо в захищається ланцюга, хоча б 1-го полюса ток домагається величини рівної чи перевищує значення уставки по струму, спрацьовує відповідний расцепитель і вимикач відключає захищається ланцюг незалежно від того, чи втримується ручка у включеному положенні чи ні. Електричний найбільший расцепитель струму 14 встановлюється в кожному полюсі вимикача. Расцепитель виконує функцію миттєвої захисту від короткого замикання.

Дугогасительниє пристрої потрібні в електронних апаратах, комутуючих величезні струми, тому що виникає при розриві струму електронна дуга викликає підгоряння контактів. В автоматичних вимикачах використовуються дугогасительниє камери з деіонним гасінням дуги. При деіонном гасінні дуги (рис. 2.) над контактами 1, поміщеними усередині дугогасильні камери 2, розміщується решітка з залізних пластинок 3. При розмиканні контактів утворилася між ними дуга потоком повітря видувається вгору, потрапляє в зону залізних ґрат і стрімко гаситься.

Мал. 2. Пристрій дугогасильні камери автоматичного вимикача: 1 контакти, 2 корпус дугогасильні камери, 3 - пластинки.

Схема і головні елементи автоматичного вимикача представлені на малюнку 3.

Мал. 3. Пристрій автоматичного вимикача: 1 - найбільший расцепитель, малий расцепитель, незалежний расцепитель, 4 - механічний зв`язок з расцепителем, 5 ручка ручного включення, 6 електричний привід, 7,8- важелі механізму вільного розчеплення, 9 відключає пружина, 10 - дугогасильні камери, 11- непорушний контакт, 12- рухливий контакт, 13- захищається ланцюг, 14- еластична зв`язок, 15- контактний важеля, 16- термічний расцепитель, 17- додатковий опір, 18- нагрівач.

Механізм управління призначений для забезпечення ручного включення і виключення апарату за допомогою кнопок або ручки.

Комутуючі пристрій автоматичного вимикача складається з рухомих і нерухомих контактів (силових і допоміжних). Пара контактів (рухливий і нерухомий) утворюють полюс автоматичного вимикача, кількість полюсів буває від 1 до 4. Кожен полюс оснащується окремої дугогасительной камерою.

Механізм, який відключає автоматичний вимикач при аварійних режимах, іменується расцепителем. Розрізняють наступні види расцепителей:

- електричний найбільшого струму (для захисту електроустановок від струмів короткого замикання),

- термічний (для захисту від перевантажень),

- комбінований, який має електричний і термічний елементи,

- малої напруги (для захисту від неприпустимого зниження напруги),

- незалежний (для дистанційного керування автоматичним вимикачем),

- особливий (для реалізації складних алгоритмів захисту).

Електричний расцепитель автоматичного вимикача представляє собою маленьку котушку з обмоткою з мідного ізольованого проводу та сердечником. Обмотка включається в ланцюг послідовно з контактами, іншими словами по ній проходить струм навантаження.

У разі появи короткого замикання струм в ланцюзі різко зростає, в результаті створюється котушкою магнітне поле викликає переміщення сердечника (втягування в котушку або виштовхування з неї). Сердечник при переміщенні діє на відключає механізм, який викликає розмикання силових контактів автоматичного вимикача. Є автоматичні вимикачі з напівпровідниковими расцепителями, що реагують на найбільший струм.

Термічний расцепитель автоматичного викючателя є біметалічну пластинку, виготовлену з 2-ух металів з різними коефіцієнтами лінійного розширення, агресивно з`єднаних між собою. Платівка не є сплавом металів, їх з`єднання робиться зазвичай пресуванням. Біметалічна пластинка включається в електронну ланцюг по черзі з навантаженням і гріється електричним струмом.

В результаті нагрівання відбувається згинання пластинки в сторону металу з найменшим коефіцієнтом лінійного розширення. У разі появи перевантаження, іншими словами при маленькому (в пару раз) збільшення струму в ланцюзі в порівнянні з номінальним, біметалічна пластинка, згинаючись, викликає відключення автоматичного вимикача.

Час спрацювання термічного расцепителя автоматичного вимикача залежить не тільки від величини струму, так і від температури середовища, тому в ряді конструкцій передбачена температурна компенсація, яка забезпечує коригування часу спрацьовування відповідно до температурою повітря.

Незалежний расцепитель малого напруги по конструкції подібні електричному і відрізняються від нього критеріями спрацьовування. А саме, незалежний расцепитель забезпечує відключення автомата при подачі напруги на расцепитель незалежно від наявності аварійних режимів.

Окреслені расцепители є додатковими і можуть бути відсутніми в конструкції автоматичного вимикача. Є також вимикачі без якихось расцепителей, в даному випадку вони іменуються виключателямі- роз`єднувачами.

В даний час поширені автоматичні вимикачі типів АП50Б, АЕ10, АЕ20, АЕ20М, ВА04-36, ВА-47, ВА-51, ВА-201, ВА88 та ін. Автоматичні вимикачі АП50Б випускають на номінальні струми до 63А, АЕ20, АЕ20М - до 160А, ВА-47 та ВА-201 - до 100А, ВА04-36 - до 400 А, ВА88 - до 1600А.

Школа для електрика