Конструкция автоматических выключателей
4.3.1. Модульные автоматические выключатели
Модульные аппараты являются самой многочисленной группой среди автоматических выключателей. В общей схеме электроустановки они устанавливаются на уровне конечного распределения, для которого характерны малые значения токов КЗ, а основными требованиями являются обеспечение эффективного токоограничения и электробезопасность, так как аппараты защищают непосредственно конечного потребителя и могут быть доступны неквалифицированному персоналу. На этом уровне применяются модульные токоограничивающие автоматические выключатели, относящиеся к категории А. Типичная конструкция модульного выключателя представлена на рис. 4.10.
Как правило, эти выключатели имеют электромагнитный расцепитель максимального тока с катушкой 4, присоединенной непосредственно к одному из выводов 2, и тепловой расцепитель с биметаллической пластиной 9. Расцепители этих выключателей являются расцепителями прямого действия, т. е. они срабатывают непосредственно от тока, который протекает по цепи автоматического выключателя. Конструкции механизма управления и механизма свободного расцепления снижают дребезг подвижного контакта 7. Замыкание контактов при включении происходит практически мгновенно и независимо от скорости движения рукоятки управления 5. При отключении дуги ее основания движутся по дугогасительным рогам 6, 8, и дуга перемещается в дугогасительную камеру 3.
При изготовлении корпуса 1 используются высококачественные негорючие материалы с высокой огнестойкостью и повышенной механической прочностью - полиамидные смолы. Контактные выводы (зажимы), выполненные в виде гнезд 2 и 10, глубоко погружены внутрь корпуса, что обеспечивает высокую степень безопасности при случайном прикосновении человека к корпусу аппарата. На задней стороне выключатель имеет специальный язычок 11 для крепления на стандартной профильной DIN-рейке шириной 35 мм без применения какого-либо инструмента.
Токоограничение модульных автоматических выключателей определяется принципом действия электромагнитного расцепителя. При втягивании якоря в катушку он ударяет по подвижному контакту, сообщая последнему высокую начальную скорость. Таким образом, напряжение дуги начинает нарастать рано и очень быстро. Большее сопротивление полюса при низких номинальных токах дополнительно способствует токоограничению.
Модульные автоматические выключатели имеют множество исполнений по номинальному току и числу полюсов, которое объясняется многообразием применений и защищаемых объектов.
Номинальный ток модульных выключателей является уставкой защиты от перегрузок с обратнозависимой выдержкой времени. В процессе эксплуатации уставки токов срабатывания модульных выключателей не регулируются. Срабатывание модульных выключателей в аварийных режимах нормируется типом характеристики отключения - кратностью уставки тока мгновенного срабатывания к номинальному току (табл. 4.1). Различают три основных типа характеристик: В, С, D (рис. 4.11).
Таблица 4.1.
Стандартные типы защитных характеристик модульных автоматических выключателей
Тип харак-теристики |
Диапазон кратностей тока мгновенного срабатывания |
Область применения |
B |
(3-5) Ir |
Защита цепей без бросков тока: генераторы, кабели большой длины |
C |
(5-10) Ir |
Общие применения: защита розеточных цепей и цепей освещения |
D |
(10-50) Ir |
Защита цепей с большими пусковыми токами: трансформаторы, двигатели |
|
Рис. 4.10. Устройство модульного выключателя: 1 - корпус; 2 - гнездо верхнего вывода; 3 - дугогасительная камера; 4 – катушка электромагнитного расцепителя; 5 - рукоятка; 6 - дугогасительный рог неподвижного контакта; 7- подвижный контакт; 8- дугогасительный рог подвижного контакта; 9 - термобиметаллическая пластина теплового расцепится; 10 - гнездо нижнего вывода; 11 - язычок фиксации корпуса на профильной рейке. |
|
Рис. 4.11. Стандартизованные характеристики отключения |
Как правило, серия миниатюрных автоматических выключателей всегда дополняется перечнем различных аксессуаров и вспомогательных устройств для них - это моторный привод, дополнительные расцепители (минимального напряжения и независимый) и вспомогательные контакты. Эти электрические устройства позволяют осуществлять дистанционное отключение и сигнализацию состояния автоматических выключателей. Номенклатура отечественных и зарубежных производителей миниатюрных автоматических выключателей очень схожа.
Автоматические выключатели типа АЕ-20
АВ данного типа обычно применяются в 3 точке схемы электроснабжения (см.рис.4.2.) на токи от 16 А (расцепители от 0,3 А) до 160 А и комплектуются тепловыми и электромагнитными расцепителями. Конструкцию и технические характеристики выключателя изучить по [1, 3, 5].