Автоматичний вимикач

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Модульний автоматичний вимикач на DIN-рейці

Автомати́чний вимика́ч — це контактний комутаційний апарат, що спроможний вмикати, проводити та вимикати струм, коли електричне коло у нормальному стані, а також вмикати, проводити протягом певного встановленого часу і вимикати струм при певному аномальному стані електричного кола. Автоматичний вимикач призначений для нечастих вмикань, а також для захисту кабелів та кінцевих споживачів від перевантаження і короткого замикання.

Функція[ред.ред. код]

Автоматичні вимикачі виконують одночасно функції захисту та управління. Незалежно від виконуваних функції автоматичні вимикачі поділяються за власним часом спрацьовування tс, у (часу з моменту подачі команди до початку розмикання контактів) на

  • Нормальні (tc = 0,02-0,1 с),
  • Селективні (tc, регулюється до 1 с)
  • Швидкодіючі, що володіють струмообмежуючім ефектом (tс, не більше 0,005 с).

Будова[ред.ред. код]

Circuit breaker structure ON.JPG

1
2
2
3
4
5
6
7
8
9

Автоматичний вимикач для монтажу на DIN-рейку конструктивно виконаний у діелектричному корпусі. Включення-відключення проводиться важелем (1 на малюнку), проводи приєднуються до гвинтових клем (2). Засувка (9) фіксує корпус вимикача на DIN-рейці і дозволяє при необхідності легко його зняти (для цього потрібно відтягнути засувку, вставивши викрутку в петлю засувки). Комутацію ланцюга здійснюють рухомий (3) і нерухомий (4) контакти. Рухомий контакт підпружинений, пружина забезпечує зусилля для швидкого розчеплення контактів. Механізм розчеплення приводиться в дію одним з двох розчеплювачів: тепловим або магнітним.

  • Тепловий роз'єднувач являє собою біметалеву пластину (5), що нагрівається протікаючим струмом. При протіканні струму вище допустимого значення біметалічна пластина вигинається і приводить в дію механізм розчеплення. Час спрацьовування залежить від струму (часострумова характеристика) і може змінюватися від секунд до години. Мінімальний струм, при якому має спрацьовувати за час не більше 1 години (приI n ≤ 63 А) або 2 годин (приI n > 63 А). ГОСТ Р 50345-99, розділ 8.6.1. тепловий роз'єднувач, становить 1,45 від номінального струму запобіжника. Налаштування струму спрацьовування виконується в процесі виготовлення регулюючим гвинтом (6). На відміну від плавкого запобіжника, автоматичний вимикач готовий до наступного використання після охолодження пластини.
  • Магнітний (миттєвий) роз'єднувач представляє собою соленоїд (7), рухомий сердечник якого також може приводити в дію механізм розчеплення. Струм, що проходить через запобіжник, тече по обмотці соленоїда і викликає втягування осердя при перевищенні заданого порогу. Миттєвий роз'єднувач, на відміну від теплового, спрацьовує дуже швидко (частки секунди), але при значно більшому перевищенні струму: в 2 ÷ 10 разів від номіналу, залежно від типу (автоматичні вимикачі поділяються на типи A, B, C і D залежно від чутливості миттєвого розчеплювача).

Під час розчеплення контактів може виникнути електрична дуга, тому контакти мають особливу форму і знаходяться поряд з дугогасною камерою (8).

Класифікація[ред.ред. код]

ГОСТ[ред.ред. код]

ГОСТ 9098-78 — встановлює таку класифікацію автоматичних вимикачів

1. За родом струму головного ланцюга: постійного струму; змінного струму; постійного і змінного струму.

Номінальні струми головних ланцюгів вимикачів, призначених для роботи при температурі навколишнього повітря 40 ° C, повинні відповідати ГОСТ 6827. Номінальні струми для головних ланцюгів вимикача вибирають з ряду: 6,3; 10, 16, 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500; 4000; 6300 А. Додатково можуть випускатися вимикачі на номінальні струми головних ланцюгів вимикачів: 1500; 3000; 3200 А.

Номінальні струми максимальних розщіплювачем струму вимикачів, призначених для роботи при температурі навколишнього повітря 40 ° C, повинні відповідати ГОСТ 6827. Допускаються номінальні струми максимальних розщіплювачем струму: 15; 45; 120; 150; 300; 320; 600; 1200; 1500; 3000; 3200 А

2. За кількістю полюсів головного ланцюга: однополюсні; двополюсні; триполюсні; чотириполюсним.

3. За наявністю струмообмеження: струмообмежуючі; струмонеобмежуючі.

4. За видами розчеплювача: з максимальним розчеплювачем струму; з незалежним розчеплювачем; з мінімальним або нульовим розчеплювачем напруги.

5. За характеристикою витримки часу розчеплювачем струму: без витримки часу; з витримкою часу, незалежною від струму; з витримкою часу, залежною від струму; з поєднанням зазначених характеристик.

6. За наявності вільних контактів («блок-контактів» для вторинних ланцюгів): з контактами; без контактів.

7. За способом приєднання зовнішніх провідників: з заднім приєднанням; з переднім приєднанням; з комбінованим приєднанням (верхні затискачі із заднім приєднанням, а нижні — з переднім приєднанням або навпаки); з універсальним приєднанням (переднім і заднім).

8. По виду приводу: з ручним; з моторним; з пружинним.

9. За наявністю і ступенем захисту вимикача від впливу навколишнього середовища та від дотику з частинами вимикача, що рухаються та (або) знаходяться під напругою, розташованими всередині оболонки відповідно до вимог ГОСТ 14255.

Характеристики[ред.ред. код]

Струм миттєвого розчеплення[ред.ред. код]

Згідно з ГОСТ Р 50345-99, автоматичні вимикачі поділяються на такі типи по струму миттєвого розчеплення:

  • Тип 'B': понад 3 ·I n до 5 ·I n включно (деI n - номінальний струм)
  • Тип 'C': понад 5 ·I n до 10 •I n включно
  • Тип 'D': понад 10 •I n до 50 ·I n включно

У європейських виробників класифікація може дещо відрізнятися. Зокрема, є додатковий тип 'A (понад 2 ·I n до 3 ·I n ) і верхня межа типу 'D становить 20 ·I n .

Варіанти виконання[ред.ред. код]

двополюсна шина для з'єднання апаратів на DIN-рейки

Автоматичні вимикачі виконуються одно-, дво-і триполюсні і мають наступні конструктивні вузли: головна контактна система, система дугогасіння, привод, розмикаючий пристрій, розчеплювач і допоміжні контакти.

Контактна система може бути триступеневою (з головними, проміжними і дугогасильними контактами), двоступеневою (з головними і дугогасильними контактами) і при використанні металокераміки одноступеневою. Дугогасильна система може складатися з камер з вузькими щілинами або з камер з дугогасильними ґратами. Комбіновані дугогасильні пристрої — щілинні камери в поєднанні з дугогасильними ґратами застосовують для гасіння дуги при великих струмах.

Для кожного виконання автоматичного вимикача існує граничний струм короткого замикання, який гарантовано не призводить до виходу з ладу автомата. Перевищення цього струму може викликати підгорання або зварювання контактів. Наприклад, у популярних серій побутових автоматів при струмі спрацьовування 6-50А граничний струм зазвичай становить 1000-10 000А.

Автоматичні вимикачі виготовляють з ручним і моторним приводом, в стаціонарному або висувному виконанні. Привод автоматичного вимикача служить для включення, автоматичного відключення і може бути ручним безпосередньої дії і дистанційним (електромагнітним, пневматичним та ін.)

Автоматичні вимикачі мають реле прямої дії, які називаються розчеплювачем.

Розчеплювач[ред.ред. код]

Розчеплювач — це електромагнітні або термобіметалічні елементи, що служать для відключення автоматичного вимикача через механізм вільного розчеплення при КЗ, перевантаженнях і зникненні напруги в первинному ланцюзі. Механізм вільного розчеплення складається з важелів, засувок, коромисел і відключаючих пружин, і призначений для відключення автоматичного вимикача, а також для усунення повторного включення автоматичного вимикача на коротке замикання при наявності довгостроково існуючої команди на включення.

Відключення[ред.ред. код]

Відключення може відбуватися без витримки часу або з витримкою. З власного часу відключення tс,о (проміжок від моменту, коли контрольований параметр перевершив встановлене для нього значення, до моменту початку розмикання контактів) розрізняють нормальні вимикачі (tс,о = 0,02-1 с), вимикачі з витримкою часу (селективні) і швидкодіючі вимикачі (tс,о <0,005 с).

Нормальні і селективні автоматичні вимикачі струмообмежуючою дією не володіють. Швидкодіючі вимикачі, так само як запобіжники, володіють струмообмежуючою дією, тому що відключають ланцюг до того, як струм в ньому досягне значення Іу.

Селективні автоматичні вимикачі дозволяють здійснити селективний захист мереж шляхом встановлення автоматичних вимикачів з різними витримками часу: найменшою у споживача і поступово зростаючою до джерела живлення.

Література[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]