3.2 Автоматичні вимикачі. Будова та принцип дії автоматичних вимикачів

Автоматичний вимикач – апарат захисту, що призначений для автоматичного розмикання електричних кіл.

За числом полюсів автоматичні вимикачі виконують одно-, дво- та триполюсними.

За часом спрацювання розрізняють:

• нормальні – час спрацювання 0,020,1с.;

• селективні – після імпульсу перед вимиканням здійснюється витримка до 1 секунди (для селективного захисту);

• швидкодіючі – час спрацювання не перевищує 0,005с.

Автомати складаються з контактної системи, дугогасійної системи, привода, розчеплювачів та блок-контактів.

Часово-струмові характеристики вимикання автоматів бувають різних типів: А,В,С,D,К,Z і вказують на область застосування даних апаратів. Наприклад: А – для розмикання ланцюгів з великою протяжністю електропроводки і для захисту напівпровідникових пристоїв; В – для освітлення мереж загального призначення; С – для освітлювальних мереж і для установок з помірними пусковими струмами (двигуни і трансформатори); D – для мереж з активно-індуктивним навантаженням, а також для захисту електродвигунів з великими пусковими струмами; К – для індуктивного навантаження; Z – для електронних пристроїв.

Тип кривої визначається електромагнітним розчеплювачем, що призначений для захисту споживача від струмів короткого замикання. Криві роботи теплових розчеплювачів для різних типів вимикачів відрізняються залежно від їх призначення. Крива В – межа спрацювання магнітного розчеплювача відрегульована в діапазоні від 3 до 5 І_н. Вимикачі з такою характеристикою відпрацьовують малі значення струмів короткого замикання (якщо захищається лінія великої довжини). Не рекомендується їх використовувати в мережах з наявністю установок з великими пусковими струмами. Крива С – межа спрацювання магнітного розчеплювача відрегульована в діапазоні від 5 до 19 І_н. Даний тип вимикача є універсальним. Крива D – межа спрацювання магнітного розчеплювача відрегульована в діапазоні від 10 до 20 І_н. Вимикачі з такою характеристикою використовують в колах, в яких бувають пускові струми при вмиканні.

Автоматичні вимикачі серії ВА 47-29. Призначені для захисту електрокіл від перевантажень та струмів короткого замикання, а також для здійснення оперативного керування ділянками електроланцюгів.

Таблиця 3.1 – Технічні параметри автоматичних вимикачів серії ВА47-29

Показники	Значення параметрів
Номінальна напруга Uн, В	~230/400
Номінальний струм Iн, А	1; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 13; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63
Номінальна частота струму мережі, Гц	50
Напруга постійного струму на один полюс, не більше, В	48
Найбільша здатність до вимикання, не менше, кА	4,5
Електрична зносостійкість, циклів вмикання-вимикання, не менше	6000
Механічна зносостійкість циклів, не менше	20000
Число полюсів	1, 2, 3, 4
Ступінь захисту	IP 20
Максимальний перетин проводу, що приєднується до затискачів, мм2	25
Температура налаштування, оС *	30
Характеристика спрацьовування електромагнітного розчіплювача	B, C, D tср<0,1c
Маса одного полюса, не більше, кг	0,103
Діапазон робочих температур, оС	-40 ÷ +50

Вимикачі мають два типи захисту: тепловий – для захисту від тривалих струмових перевантажень виконаний на біметалевій пластині 3 і електромагнітний – для захисту від струмів короткого замикання виконаний на електромагнітній котушці 4.

Струмовий розчеплювач 5 виконаний із міді і має посріблені контакти. Дугогасійні камери 6, складаються із дев’яти пластин, підвищують комутаційну зносостійкість. (1,2,7 – конструкційні елементи кріплення).

Рисунок 3.6 – Конструкція автоматичного вимикача серії ВА

Автоматичні вимикачі серії ВА 47-100. Призначені для захисту електрокіл від перевантажень та струмів короткого замикання, а також для здійснення оперативного керування ділянками електроланцюгів. Вимикачі випускаються із захисними характеристиками С і D.

Таблиця 3.2 – Технічні параметри автоматичних вимикачів серії ВА47-100

Показники	Значення параметрів
Номінальна напруга Uн, В	~230/400
Номінальний струм Iн, А	10; 16; 25; 32; 35; 40; 50; 63; 80; 100
Номінальна частота струму мережі, Гц	50
Напруга постійного струму на один полюс, не більше, В	60
Найбільша здатність до вимикання, не менше, кА	10
Електрична зносостійкість, циклів вмикання-вимикання, не менше	6000
Механічна зносостійкість циклів, не менше	20000
Число полюсів	1, 2, 3, 4
Ступінь захисту	IP 20
Максимальний перетин проводу, що приєднується до затискачів, мм2	35
Температура налаштування, оС *	40
Характеристика спрацьовування електромагнітного розчіплювача	C, D tср<0,1c
Маса одного полюса, не більше, кг	0,156
Діапазон робочих температур, оС	-40 ÷ +50

Автоматичні вимикачі серії ВА51, ВА52. Призначені для захисту споживачів від коротких замикань, перевантажень та недопустимого зниження напруги, а також для нечастих оперативних вмикань та вимикань електричних кіл. Допускається використовувати для нечастих прямих пусків та захисту асинхронних електродвигунів.

Рисунок 3.7 – загальний вигляд автоматичного вимикача серії ВА-51

Автоматичні вимикачі серії ВА 88. Застосовуються для групового захисту в житловому та цивільному будівництві, виробничих об’єктів, електропідстанцій, розподільчих пунктів. Їх встановлюють в електрощитах із ступенем захисту не нижче IР30.

Рисунок 3.8 – Загальний вигляд автоматичного вимикача серії ВА-88

Таблиця 3.3 – Технічні параметри автоматичних вимикачів серії ВА 51

Тип вимикачів	Номінальні сили струмів, А		Гранична комутаційна здатність, кА (діюче значення) при 380В	Кількість полюсів	Сила струму відсічки, кратні номінальним розчеплю-вачам
	Вими-качів	Розчеплю-вачів
ВА51-25-34	25	6,3; 8 10; 12,5 16; 20; 25	2(5) 2,5(5) 3,8(5)	2	10 Ін.р.
ВА51-25-34	25	6,3; 8 10; 12,5 10; 20; 25	2(5) 2,5(5) 3,8(5)	3	(7,10) Ін.р.
ВА51Г25-34	25	0,3;0,4;0,5; 0,6;0,8 1;1,25;1,6;2; 2,5;3,15;4; 5;6,5;8 10;12,5 16;20;25	3,0(5) 1,5(5) 2,0(5) 3,0(5) 1,5	3	14 Ін.р.
ВА51-29-14	63	6,3;8;10;12,5 16;20;25 31,5;40;50;63	3 4 8	1	(3,7,10) Ін.р.
ВА51-31-14	100	6,3;8;10 12,5;16 20;25 31,5;40;50 63;80;100	2(5) 2,5(6) 3,5(6)	1	(3,7,10) Ін.р.
ВА51-31-84	100	6,3; 8 10;12,5 16 20;25;31,5 40 50;63 80;100	2(5) 2,5(5) 3,8(12) 5(12) 6(12) 7(12)	2	(3,7,10) Ін.р.
ВА51Г31-34	100	16;20;25; 31,5;40 50;63 80;100	3,6(12) (6(12) 7(12)	3	14 Ін.р.
ВА51-33-34	160	80;100;125; 160	12,5	3	10 Ін.р.
ВА51Г33-34	160	80;100;125; 160	12,5	3	14 Ін.р.
ВА51-35-34	250	160;200;250	15	3	12 Ін.р.
ВА51-37-34	400	250;320;400	25	3	10 Ін.р.
ВА51-39-34	630	400;500;630	35	3	12 Ін.р.

Таблиця 3.7 – Технічні параметри автоматичних вимикачів серії ВА-88

Найменування параметру	ВА 88-32		ВА 88-33	ВА 88-35	ВА 88-37	ВА 88-40	ВА 88-43
Номінальна напруга Un, В	~400
Номінальна частота струму мережі, Гц	50
Номінальний струм In, A	125		160	250	400	800	1600
Номінальний струм теплового розчіплювача In, A	12,5; 16; 20; 25; 32; 40	50;63; 80 100; 125	16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100;125; 160	125; 160; 200; 250	250; 315; 400	400; 500; 630; 800	800; 1000; 1250; 1600
Уставка за струмом спрацювання електромагнітного розчіплювача	500А	10 In	10 In	10 In	10 In	10 In	регул
Найбільша здатність до вимикання, кА	12.5		17.5	25	35	35	50
Найбільша здатність до вимикання, кА	25		35	35	35	35	50
Механічна зносостійкість, циклів, не менше	8500		7000	7000	4000	4000	2500
Електрична зносостійкість, циклів, не менше	1500		1000	1000	1000	1000	500
Кліматичне виконання та категорія розташування	УХЛЗ
Ступінь захисту	IP00 (за контактними затискачами)
Режим роботи	Тривалий

Автоматичні вимикачі серії УкрЕМ ВА-2000.

Рисунок 3.9 – Загальний вигляд вимикачів серії УкрЕМ

ВА-2000

Структура умовного позначення:

1 – вимикач автоматичний;

2 – тип корпусу;

3 – модифікація виробу;

4 – кількість полюсів;

5 – номінальний струм.

Таблиця 3.8 – Технічні параметри автоматичних вимикачів серії Укр. ЕМ ВА-2000

Найменування параметру	УкрЕМ ВА-2000 тип В	УкрЕМ ВА-2003 тип D
Кількість полюсів	1,2,3,4	3
Номінальний струм, А	1,2,3,4,5,6,10,16,20,25, 32,40,50,63	50,63,80,100
Номінальна напруга, В	220/380	230/415
Номінальна частота струму мережі, Гц	50	50
Комутаційна зносостійкість, циклів, не менше	6000	10000
Перетин проводів, що під’єднуються, мм2	1…25	2,5…50

Автоматичні вимикачі однополюсної серії АЕ1000 застосовують для захисту від перевантажень та коротких замикань освітлювальних електричних мереж номінальної напруги 380 В змінного струму, а також нечастих (до 6 на годину) оперативних комутувань кіл вручну. Використовують в однофазних колах змінного струму до 25 А. Нормальне положення – вертикальне, позначкою “І” вверх. Захист ІР20, ІР54.

Рисунок 3.10 – Загальний вигляд автоматичного вимикача серії АЕ1000

Структура умовного позначення:

1 – серія;

2 – позначення за номінальним струмом (3...25);

3 – позначення кількості полюсів (1);

4 – вид розчіплювача максимального струму:

1 – комбінований,

2 – тепловий,

3 – електромагнітний;

5 – кліматичне виконання та категорія розміщення (У4, УХЛ4).

Приєднання проводів – переднє або заднє.

Номінальний струм розчіплювачів – 6, 10, 16, 20, 25А.

Контрольні питання:

1 Як поділяються автоматичні вимикачі за часом спрацювання?

2 На який діапазон за номінальним струмом випускають автоматичні вимикачі серії ВА47-100?

3 Чим відрізняються часо-струмові характеристики автоматів типів В,С,D?

4 На який діапазон за номінальним струмом випускають автоматичні вимикачі серії ВА88?

5 На який діапазон за номінальним струмом випускають автоматичні вимикачі серії ВА51?

6 На який діапазон за номінальним струмом випускають автоматичні вимикачі серії ВА47-29?

7 На який діапазон за номінальним струмом випускають автоматичні вимикачі серії А3700Ф?

8 Скільки полюсів має АЕ1000?