6.3.3. Автоматичні вимикачі
Автоматичний вимикач – це комутаційний апарат, призначений для виконання функцій оперативних перемикань, захисту від перевантаження, захисту від коротких замикань, захисту персоналу від прямого дотику, іноді й захисту мінімальної напруги та виконання функції гарантованого розриву чи навіть видимого розриву у висувному виконанні. Автоматичним вимикачам також притаманний більший чи менший ефект струмообмеженення під час КЗ.
Від вимикачів навантаження автоматичні вимикачі (далі – вимикачі) відрізняються наявністю дугогасильної камери та пристроєм автоматичного вимкнення, який ще називають максимальним розчіплювачем струму або просто розчіплювачем. Вони бувають електромагнітними, комбінованими (з тепловим та електромагнітним елементами), електронними. Для вимикачів виробляють цілу низку допоміжних пристроїв: незалежні розчіплювачі максимальної та мінімальної напруги, додаткові контакти стану та спрацювання захисту, моторні приводи, касети та цоколі для висувного виконання тощо.
На схемах автоматичні вимикачі позначають, як показано на рис.6.16,д,е.
Виготовлення автоматичних вимикачів регламентовано нормами МЕК 947.2, що дало значний поштовх в напрямку стандартизації параметрів, габаритів, характеристик тощо, й привело до значного підвищення якості та надійності. Великим досягненням в цій сфері можна вважати створення норм для виготовлення найпоширенішого класу автоматичних вимикачів та іншого обладнання модульного типу з встановленням на рейці DІN. Вимикачі модульного типу [6.11] охоплюють діапазон струмів від 0,5А до 63А шириною корпусу 18мм (два модулі по 9 мм) на один полюс та від 80А до 125А шириною 27мм. Решта розмірів та конфігурація корпусів однакова. Ці вимикачі можна віднести до класу малої потужності. До вимикачів середньої потужності відносять вимикачі на струми від 80А до 630А, а до потужних – на струми від 800А до 6300А.
Модульні вимикачі (рис 6.18) відповідають нормам МЕК 898, МЕК 947.2, ГОСТ Р50345-99, ГОСТ 50030.2-99, ДСТУ 3025-95; їх виробляють на один, два, три та чотири полюса. Захисний блок представляє собою тепловий елемент (біметалеву пластину) та електромагнітний елемент, які у випадку перевищення відповідного параметру діють на механізм розчеплення. Захисна характеристика складається з двох частин: обернено залежної теплового елементу та відсічки-електромагнітного. В залежності від кратності номінального струму відсічки встановлені типи захисних характеристик (рис.6.18,е).
Клема
а) б) в) г) д)
е)
Рис.6.18. Модульні автоматичні вимикачі, аксесуари та захисні характеристики: а) мотор-редуктор, б) блок-контакти положення вимикача або спрацювання захисту, в) незалежний розчіплювач максимальної або мінімальної напруги, г) 1-, 2-, 3-, 4- полюсний вимикач, д) розріз вимикача, е) захисні характеристики модульних автоматичних вимикачів
Вибір модульних вимикачів, які застосовуються для струмів значенням до 125 А, здійснюється за:
максимальним робочим струмом (Іроб.макс £ Ін);
розрахунковим струмом КЗ (Ікз £ Ідоп.кз);
захисною характеристикою (В, С, D, МА);
узгодженням з допустимим струмом кабелю (проводу).
Під час вибору апарату для визначення розрахункового струму КЗ слід враховувати можливості обмеження його перехідним опором в точці КЗ, а також ефекту струмообмеження попереднього захисного апарату.
Захисні струмочасові характеристики типу В. С і D мають оберненозалежну частину та струмову відсічку; характеристика типу МА – тільки струмову відсічку (рис.6.18).
Автоматичні вимикачі з характеристикою В (кратність струму відсічки (3-5) Ін) застосовуються для навантажень з мінімальними струмами пуску, увімкнення тощо, наприклад, електронних пристроїв.
Характеристику типу С застосовують в колах загального призначення (побутові мережі, освітлення) з можливими відносно невеликими струмами короткочасних перевантажень (пуску, увімкнення).
Характеристики типу D (Івідс =10-14 Ін) застосовують для вимикачів в колах живлення асинхронних двигунів з нечастими комутаціями (без контакторів).
Значна частина вимикачів цього класу забезпечує функцію гарантованого розриву.
Вимикачі середньої потужності (рис 6.19) охоплюють діапазон номінальних струмів від 80А до 630А з можливістю використання розчіплювачів від 16А [6.5 ].
Compaсt NS 100-630 |
Термомагнітний розчіплювач |
Електронний розчіплювач |
Рис 6.19. Зовнішній вигляд автоматичного вимикача на струми від