Выключатели автоматические однополюсные бытовые типа аб-25

1. Назначение и область применения

Автоматические выключатели (автоматы) типа АБ-25 предназначены

для защиты однофазных электрических цепей жилых и общественных

зданий, служебно-бытовых и производственных помещений

промышленных предприятий от перегрузок и коротких замыканий, а также

для отключения этих сетей вручную.

Автоматы рассчитаны на работу в сетях с напряжением 220 В

переменного тока при частоте 50 Гц. Автоматы применяются в

⁷⁴

электрических цепях взамен предохранителей со съемными вставками

типа «пробка». По сравнению с предохранителями автоматы обладают

длительным сроком службы, надежностью в работе, удобством в

эксплуатации. На осветительных щитках вместо предохранителей на 6 и 10

А рекомендуется устанавливать автоматы на номинальный ток 15 А.

2. Классификация

Автоматы типа АБ-25 различаются:

а) по номинальному току расцепителя: автоматы с тепловым

расцепителем на номинальные токи 15÷20 и 25 А;

б) по способу монтажа: крепление с лицевой стороны щита с

передним присоединением проводов; крепление с задней стороны щита с

задним присоединением проводов; крепление на сборных шинах.

3. Конструкция

Автомат смонтирован в кожухе, который закрывает токоведущие

части, обеспечивая безопасность персонала при срабатывании автомата и

его обслуживании. Кожух автомата выполнен из пластмассы и состоит из

корпуса, на котором смонтированы все части автомата, и боковой крышки.

Коммутирующее устройство осуществляет однократный разрыв цепи и

состоит из неподвижного контакта и подвижного контактного рычага.

Изменение коммутационного положения автомата производится с

помощью рукоятки управления вручную. После автоматического

отключения повторное включение производится за два движения рукоятки:

одно – для взвода механизма в сторону отключения до упора и второе – в

сторону включения. По положению рукоятки управления и указателя

срабатывания может быть определено положение автомата: при

включенном положении рукоятка автомата занимает верхнее положение,

при отключенном вручную – нижнее, а при автоматическом отключении

выбрасывается указатель срабатывания. Расцепитель максимального тока –

⁷⁵

тепловой, срабатывающий при перегрузках и коротких замыканиях с

выдержкой времени, находящейся в обратной зависимости от тока.

Термобиметаллический элемент теплового расцепителя соединен

последовательно с коммутирующей контактной системой и при

возникновении в сети перегрузки или короткого замыкания он нагревается

проходящим по нему током, изгибается и освобождает рычаг – механизм

автомата срабатывает и контакты размыкаются.

Порядок выполнения работы

Работа выполняется на стенде, схема которого приведена на рис.8.2.

Рис. 8.2 Схема стенда «Установочные автоматы»

⁷⁶

1. Соединить входные клеммы ~220 с соответственными клеммами

сети.

2. Снять крышку с автомата АВ1 и ознакомиться с его конструкцией.

3. Взвести автомат АВ1, включить выключатели В1, В3, ~220,

установить с помощью автотрансформатора ток, указанный

преподавателем, отключить ~220. Включить В5 и ~220, записать время

срабатывания автомата при данном токе. После остановки секундомера

отключить ~220. Повторить п.3 для нескольких значений токов.

4. Для снятия амперсекундной характеристики автомата АВ3

необходимо повторить п.3. Вместо выключателя В3 включить В2.

5. Построить амперсекундные характеристики, сделать выводы.

Контрольные вопросы

1. Для чего предназначены установочные автоматы?

2. Из чего состоят установочные автоматы?

3. В чем заключается принцип действия механизма свободного

расцепления?

4. Какими бывают расцепители?

5. Почему с увеличением тока время срабатывания автомата

уменьшается?

⁷⁷

Лабораторная работа № 9

ИССЛЕДОВАНИЕ ТОКОВОГО РЕЛЕ С

МАГНИТОУПРАВЛЯЕМЫМИ КОНТАКТАМИ

Цель работы: изучить конструкцию и принцип действия токового

реле с магнитоуправляемыми контактами (герконом).

Программа работы

1. Ознакомиться с конструкцией реле максимального тока на герконе.

2. Провести исследование зависимости тока срабатывания реле от

угла между осью геркона и осью шины.

3. Провести исследования по п.2 при различных расстояниях оси

геркона от оси шины.

Пояснения к работе

Электромагнитные реле, получившие широкое распространение в

электроавтоматике, часто обладают сравнительно невысокой надежностью.

Наименее надежными элементами реле являются контакты,

коммутирующие цепи нагрузки, что объясняется их подверженность

эрозии. Электромагнитные реле обладают низким быстродействием

(значительным временем срабатывания и отпускания – свыше 10^-2 с), что

затрудняет их применение во многих современных устройствах

электроавтоматики. Причиной замедленного действия электромагнитного

реле является наличие в его конструкции подвижного якоря с

относительно большой массой, обуславливающей инерционность

подвижной системы.

Существует несколько способов борьбы с перечисленными выше

недостатками электромагнитных реле. Так, например, современные

поляризованные реле обладают хорошим быстродействием (до 2-5 мс),

⁷⁸

вакуумные реле не подвержены разрушающему действию окружающей

среды. Однако и эти аппараты обладают многими недостатками (большая

стоимость, сложность конструкции и эксплуатации).

Существенное повышение требований к надежности,

быстродействию и сроку службы коммутационных элементов,

применяемых в системах управления, устройствах автоматического

контроля, телеметрии, измерительной и вычислительной техники, привело

к созданию новых устройств – магнитоуправляемых контактов и реле на

их основе.

Магнитоуправляемые контакты (МК) простейшей конструкции

(рис.9.1) представляют собой миниатюрную стеклянную колбу 1 с

впаянными ферромагнитными (пермаллоевыми) пластинами 2 (концы

которых перекрывают друг друга), и между ними оставлен зазор 3. При

воздействии внешнего магнитного поля на пластины действует тяговое

усилие, сближающее их. Соприкасающиеся поверхности пластин покрыты

серебром, золотом, родием или другими материалами, снижающими

переходное контактное сопротивление и предохраняющими электроды от

залипания (покрытие толщиной 10-20 мкм). Пластины выполняют

функции магнитпровода, контактных пружин и электрических контактов.

Для улучшения условий дугогашения при размыкании контактов колба

заполняется инертным газом (азотом, водородом) при нормальном или

повышенном давлении или в ней создается разрежение.

Рис. 9.1 Нейтральный замыкающий МК: 1 – стеклянная колба, 2 –

ферромагнитные пластины, 3 – воздушный зазор, 4 – выводы контактов

⁷⁹

Управление МК можно производить при помощи постоянного

магнита, под действием поля которого пластины замыкаются, однако чаще

МК управляются обмотками с током. Возможны реле с одним или

несколькими МК, имеющими замыкающие или размыкающие контакты.

Реле с МК имеют следующие преимущества:

1. Высокая надежность коммутации.

2. Длительный срок службы: они обеспечивают до 10¹² срабатываний.

3. Высокое быстродействие: время срабатывания составляет 0.5÷1 мс,

отпускания – 0.3÷0.5 мс.

4. Малая стоимость.

5. Высокая стойкость к кратковременным электрическим

перенапряжениям до 5-6-кратного значения номинального напряжения.

6. Высокая стабильность контактного сопротивления.

Рис. 9.2 Конструкция реле: 1 – геркон, 2 – подвижный диск, на котором

крепится геркон, 3 – неподвижный диск (основание), 4 – токовая шина, 5 –

хомут крепления реле

⁸⁰

Конструкция испытуемого токового реле представляет собой

катушку с размещенным внутри нее герконом. Эта конструкция может

быть использована на номинальные токи до нескольких десятков ампер.

При токах в несколько сот ампер и выше рационально использовать саму

шину как источник МДС, вызывающий срабатывание геркона.

Конструкция такого реле показана на рис.9.2. В этом реле на основании 3,

прикрепленном к шине 4 хомутом 5, размещен диск 2 с укрепленным на

нем герконом 1. Диск 2 может поворачиваться на оси относительно

основания 3 на различные углы. Изменение угла поворота диска 2 меняет

соответственно угол между осью геркона и осью шины, что влияет на

намагниченность магнитной системы геркона, а следовательно, и на ток

срабатывания геркона.

В лабораторной установке вместо шины (из-за отсутствия

многоамперной установки) используется многовитковая катушка в виде

прямоугольной рамки, на одной из сторон которой закрепляется реле.

Такая система эквивалентна шине, ток которой равен IW, где W – число

витков, а I – ток, протекающий по виткам рамки. При такой конструкции

мы можем использовать источник тока, дающий несколько десятков ампер

(порядка 20-30 А), вместо источника тока, рассчитанного на сотни ампер.