Устройство автомата Устройство автоматического выключателя ВА
Характеристики Типы Выбор Подключение Выключатель АвтоматическийКарта сайта Выключатель Автоматический
Выгодное качество

Устройство автоматического выключателя

Устройство автоматического выключателя На фотографии изображен однополюсный автомат со снятой половиной корпуса, что позволяет рассмотреть и в деталях и описать составляющие его компоненты .
Наиболее важными компонентами автомата являются:
- электромагнитный расцепитель, отвечающий за быстрое отключение автомата в случае короткого замыкания;
- тепловой расцепитель, отключающий автомат в случае превышения тока над номиналом автомата;
- силовые контакты и дугогасительная камера, размыкающие цепь и гасящая дугу, появляющейся при отключении автомата под нагрузкой.

Электромагнитный расцепитель

Электромагнитный расцепителя автоматического выключателя Электромагнитный расцепитель автоматического выключателя обеспечивает очень быстрое срабатывание автомата в случае возникновения сверхтока короткого замыкания, достигающим тысяч ампер, что на графике время-токовых характеристик находится в нижней части, где время срабатывания составляет доли секунд, а токи во много раз превосходят номинальный ток автомата. Можно сказать, что характеристика расцепителя электромагнитного определяет мнгновенное срабатывание автомата, при многократном превашении номинала автомата протекающим по цепи тока. Характеристика расцепителя электромагнитного соответствует нижней части характеристической кривой автоматического выключателя.
В соответствии со схемой автомата, электромагнитный расцепитель, который является просто соленоидом, подключен последовательно с силовыми контактами и тепловым расцепителем, что обеспечивает протекание тока через механизм электромагнитного расцепителя при включенном состоянии автомата. При появлении протекающего по автомату сверхтока короткого замыкания, ток, поступая на катушку соленоида электромагнитного расцепителя по гибкому проводнику от подвижного контакта, создает сильное магнитное поле, которое втягивает сердечник соленоида, который нижней своей частью толкает спусковую планку механизма расцепления автомата. Касание планки спускового механизма приводит к освобождению механической энергии, запасенной в спусковом механизме при взводе автомата. Усилие спускового механизма расцепляет силовую контактную пару и разрывает цепь, снимая напряжение с защищаемой линии прекращая течение тока по цепи.

Тепловой расцепитель

Тепловой расцепитель автоматического выключателя Тепловой расцепитель автомата обеспечивает обесточивание защищаемой цепи в случае относительно небольших превышений тока над номиналом рабочего тока автомата, что находит свое отражение в верхней части графика время-токовых характеристик автомата, где токи превосходят номинал автомата в разы и менее и где время срабатывания автомата составляет секунды и более.
Характеристика расцепителя теплового определяет время срабатывания автомата в зависимости от соотношения номинала автомата и протекающего по цепи с автоматом тока. В отличие от мнгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя, тепловой расцепитель отключит автомат не сразу, при превышении тока, а только черех некоторое время, могущее достигать нескольких десятков минут, что предотвращает излишние отключения электропитания при кратковременных превышениях тока. Характеристика расцепителя электромагнитного соответствует средней и верхней части кривой срабатывания автоматического выключателя.
Тепловой расцепитель подключенный последовательно с электромагнитным расцепителем внутри автомата представляет из себя биметаллическую пластину, один из концов которой находится в непосредственной близости от спусковой планки механизма расцепления. Протекающий по пластине, от электромагнитного расцепителя к выходной клемме автомата, ток нагревает ее пропорционально силе тока. При нагреве биметаллическая пластина изгибается и приближается к спусковой планке. В случае превышения определенной силы тока и соответствующего нагрева и изгиба пластины, что настраивается специальным винтом, расположенным под пластиной и позволяющий изменять расстояние от конца биметаллической пластины до планки спускового механизма, пластина касается планки спускового механизма и приводит его в действие, размыкая силовые контакты автомата и обесточивая сеть.

Дугогасительная камера автомата

Дугогасительная камера автомата Дугогасительная камера автомата находится в непосредственной близости к силовой контактной паре, состоящей из неподвижного контакта, электрически соединенного с входной клеммой автомата и со специальным проводником, подходящим к задней части дугогасительной камеры, и подвижного контакта, соединенного механически с механизмом взвода и расцепления, а электрически с расцепителями и выходной клеммой автомата. На левой стороне изображения показана замкнутая контактная пара, а не правой стороне - разомкнутая силовая контактная пара. Следует отметить, что при размыкании контактной пары, напряжение остается только на неподвижном контакте (в случае обычного подключения питания сверху), а на подвижном контакте и далее напряжения уже отсутствует, что является одним из обоснований необходимости подключения автомамата к питанию сверху.

Гашение дуги в автомате

Срабатывание автомата При размыкании контактов под нагрузкой, то есть когда в цепи течет ток, между контактами возникает электрическая дуга, температура которой составляет до 3000 градусов Цельсия. Для того чтобы уменьшить влияние дуги как на контакты автомата так и на пластмассовый корпус автомата, применяется дугогасящая камера.
На рисунке изображены два состояния автомата, до срабатывания слева и после срабатывания справа. Между этими двумя состояниями происходит размыкание контактов и образование электрической дуги.
При размыкании силовых контактов, первоначально дуга образуется непосредственно в месте разрыва контакта, далее, по мере увеличения расстояния между подвижным и неподвижными контактами, дуга начинает сползать вниз, по специальному проводнику подходящему к задней стенке дугогасительной камеры, и заканчивает свой путь на решетке дугогасительной камеры, сначала разбиваясь на несколько мелких, горящих между металлическими пластинами камеры и затем погасая вовсе, так как плотность тока, за счет большой площади пластин, и температура дуги, за счет теплоемкости пластин, снизились настолько, что не позволяют ей продолжать существовать.
Хотя дуга и погасла, однако температура внутри автомата еще высока, благодаря предыдущему горению дуги, что приводит к росту давления внутри автоматического выключателя. Для того, что бы выключательне разорвало газами, образовавшимися при горении дуги, в дне самой дугогасительной камере сделаны отверстия, эти газы пропускающие, а в корпусе автомата предусмотрено специальное отверстие, куда выходят остывающие, но еще горячие газы срабатывания автомата. На рисунке поток выхода газов показан фиолетовым цветом. Выходное отверстие для газов всегда направлено назад, что бы при срабатывании автомата, находящийся перед ним человек не пострадал от их выброса.

Механический расцепитель автомата

Кроме указанных выше электомагнитного и теплового расцепителя автоматический выключатель так же содержит механические расцепители, позволяющие выключать автомат при отсутствии аварийной ситуации. Всего в автомате реализовано два механических расцепителя в механизме расцепления автомата. Одним из таких механических расцепителей можно назвать сам рычаг управления автомата, при переводе которого в положение "Выключено" происходит прямое механическое воздействие на контактную пару, приводящее к ее размыканию. При этом силовая пружина описываемого автомата так же разряжается.
Подключение независимого расцепителя Другим механическим расцепителем автомата является сам спусковой механизм автоматического выключателя. Конструкция автомата предусматривает технологическое отверстие, в качестве примера, на изображении указано красной стрелкой технологическое отверстие для дополнительных контактов, в корпусе автомата, оно находится под специальной крышечкой и открывается в случае необходимости, позволяющее получить доступ снаружи автомата к спусковой скобе механизма расцепления. Специальные этектротехнические изделия, называемые независимыми расцепителями, могут быть смонтированы на автомат (на изображении зеленой стрелкой показано присоединение расцепителя к автомату) и, используя обозначенное технологическое отверстие, воздействовать на спусковую планку механизма расцепления автомата своим рабочим штоком. Такое воздействие для механизма расцепления автомата равнозначно воздействию сработавшего электромагнитного расцепителя, что приводит к срабатыванию механизма расцепления и отключению автомата. Независимые расцепители бывают нескольких видов и позволяют производить отклюючение автомата независимо от параметров работы автомата, а обеспечить отключение в зависимости от других, независящих от автомата и защищаемой линии причин. На самом деле, основной, и одинаковой для всех независимых расцепителей определенной серии автоматов, частью независимого расцепителя является механизм передачи механического усилия на спусковую планку механизма расцепления (исполнительная часть), контрольная же (управляющая ) часть независимого расцепителя может быть выполнена по разному и реагировать на совершенно разные параметры, например, минимальный расцепитель реагирует на снижение напряжения и отключает автомат при достижении напряжением какой то определенной величины. Максимальный независимый расцепитель отключает автомат при привышении напряжения. В некоторых случаях может быть использован управляемый независимый расцепитель, который отключит автомат при подаче управляющего тока на контрольную часть расцепителя.
плюс 1