11.4 Выключатели автоматические на токи от 100 до 630 а.
Серии ВА57-35. Iн=250 А. Двухполюсные и трехполюсные. Эл. магнитный и тепловой расцепитель. Имеет дугогасительную камеру, искрогасители.
Дополнительные сборочные единицы: независимый расцепитель; нулевой и минимальный расцепители; эл. магнитный привод.
Серии ВА51, ВА52. Iн=250, 400, 630 А. Двухполюсные и трехполюсные. Эл.магнитный и тепловой расцепители. Дополнительные узлы как у ВА57-35.
Серия А3700. Iн=160, 250, 630 А. Двухполюсные и трехполюсные. Выключатели А3710Б, А3720Б, А3790Б, А3790 могут иметь полупроводниковый расцепитель.
Серии АЕ2060. Iн=160А. Трехполюсные. Эл.магнитный и тепловой расцепители. Независимый вместо теплового и эл. магнитного.
11.5 Быстродействующие автоматические выключатели (БА)
Предназначены для защиты от перегрузок, токов К3 силовых полупроводниковых приборов, эл. машин и линии постоянного тока.
Быстродействие автомата может быть повышено за счет снижения собственного времени отключения и времени гашения дуги.
Время гашения дуги ограничивается уровнем перенапряжений. Длительность гашения дуги на постоянном токе доведена до 15-20 мс.
Поэтому основное внимание уделяется уменьшению собственного времени отключения автомата. Для чего в быстродействующих автоматах:
не применяют механизм свободного расцепления с ломающимся рычагом и эл.магнитным расцепители с большим свободным ходом якоря;
стремятся либо непосредственно связать якорь эл.магнита с контактом, либо максимально упростить эти связи;
использование эл.магнитного взаимодействия между подвижным и неподвижным контактами. Для этих целей используют многопетлевые устройства (рис.56.).
3- малоподвижный контакт;
4- подвижный контакт.
Рисунок 56. Многопетлевое устройство.
При протекании токов К3 на подвижный контакт 4 действует усилие размыкания, обусловленное взаимодействием токов в контактах 3 и 4.
Особенность этой системы заключается в том, что на малоподвижный контакт 3 действуют и другие силы, созданные отдельными петлями. Благодаря значительным усилиям, действующим на контакт 3, его размыкание происходит еще до размыкания подвижного контакта 4. при этом образуется короткая дуга, обеспечивающая ограничения тока К3 через1-2 мс после прохождения тока через контактную систему.
11.6 Индукционно–динамические системы
Это импульсное устройство. Наиболее распространены индукционно – динамические привода – ИДП, работающие по схеме, приведенной на рис.58.
а) схема ИДП
б) устройство ИДП
Рисунок 58. Индукционно- динамический привод- ИДП.
Емкостной накопитель С заряжается через диод VD и ограничивающий резистор R. Индуктор представляет катушку, рядом с который расположен диск из меди.
При открытии тиристора VS происходит разряд конденсатора на индуктор. Процесс носит колебательный характер с частотой 1-10 кГц.
Магнитное поле индуктора, созданное током i1, вызывает в диске ток i2, практически находящийся в противофазе с током в индукторе. Между индуктором и диском возникает сила отталкивания Р, которая через тягу и рычаг воздействует на контакт.
Специальные методы снижения собственного времени срабатывания
С этой целью используется дополнительный эл.магнит, якорь которого непосредственно связан тягой с неподвижным контактом, имеющим свободу некоторого перемещения. Сущность данного метода, как и в многопетлевом устройстве, состоит в том, чтобы за весьма малое время еще до размыкания подвижного контакта осуществить перемещение малоподвижного контакта. Благодаря чему возникает короткая дуга, ограничивающая ток в защищаемой цепи.
С помощью независимого источника быстродействие автомата, в котором замкнутое положение контактов обеспечивается эл. магнитом, а их размыкание производится под воздействием тока, проходящего через дополнительную катушку того же эл. магнита. Для этих целей можно использовать предварительно заряженный конденсатор.
По сигналу системы управления происходит разряд конденсатора на дополнительную катушку, создающую магнитный поток, размагничивающий магнитопровод эл. магнита. Время отпускания эл. магнита снижается.
На рис. 59 представлены некоторые технические решения, используемые зарубежными фирмами.
а) б) в)
1, ПМ - приводной механизм;
2,3- неподвижные и подвижные контакты;
4- якорь, отключающего эл. магнитного механизма;
5- скоба, отключающего эл. магнитного механизма.
Рисунок 59. Механизмы быстродействующих автоматов.
На рис. 59, а механизм БА содержит подвижный мостиковый контакт, неподвижные контакты, эл. магнит, питающийся током главной цепи. Якорь эл. магнита через рычаг связи с приводным механизмом ПМ.
При превышении током цепи заданного значения якорь эл. магнита отталкивает подвижный контакт от неподвижного. Одновременно якорь через рычаг воздействует на блокирующее устройство приводного механизма, чем и обеспечивается отключение выключателя.
Эл. магнит выполняет функции исполнительного элемента, размыкающего контакты, и эл. магнитного расцепителя.
Размыкание контактов автомата рис.59,б осуществляется с помощью эл. магнита, якорь которого воздействует на подвижный контакт.
Одновременно с этим якорь воздействует на защелку приводного механизма, вызывая дальнейшее расхождение контактов.
Весьма большое быстродействие (собственное время срабатывания при токе 100Iн не превышает 0,5 мс) достигается в автомате рис. 59,в, в котором одновременно действует эл. динамический и эл. магнитный механизмы.
Первый из них образован двумя петлями контактного соединения, состоящего из неподвижных 2 и подвижных 3 контактов. Мостик подвижных контактов жестко связан со скобой 5, отключающего эл. магнитного механизма, которая соединена с приводным механизмом 1 выключателя.
Якорь 4 этого механизма расположен на расстоянии 5-7 мм от скобы 5.
При протекании аварийного тока контакты размыкаются под одновременном воздействии на них эл. динамических сил и эл. магнита, который срабатывает от приводного механизма выключателя.
С точки зрения быстродействия необходимо, чтобы время движения дуги по пути в дугогасительную камеру и время ее нахождения в камере были минимально возможными.
Наибольшее распространение в БА получили дугогасительные камеры двух типов: щелевые и с деионной решеткой.
В щелевых камерах горения и гашение дуги осуществляется в узкой щели между стенками из изоляционного материала, как это имеет место в выключателях ВАБ и ВАТ.
В камерах с деионной решеткой дуга проходит между металлическими пластинами, как например, в выключателях серии А3700.