Полезная информация для электромехаников / Судовые Электроэнергетические Системы для Механиков

Устройство автоматического выключателя:

1- тумблерный вкл/ выключатель

2- его механика

3- контакты (2 шт)

4- разъёмы (2 шт)

5- биметаллическая пластина

6- калибровочный винт

7- катушка

8- дугогаситель Общее представление. Определение.

Автоматический выключатель - это контактный коммутационный аппарат

(электротехническое или электроустановочное устройство), способный включать, проводить и отключать токи при нормальном состоянии электрической цепи, а также включать, проводить в течение определённого устанавливаемого времени и отключать токи в определённом аномальном состоянии цепи электрического тока. Автоматический выключатель предназначен для защиты кабелей, проводов и конечных потребителей от перегрузки и короткого замыкания.

Функция.

Автоматические выключатели выполняют одновременно функции защиты и управления. Независимо от выполняемых функции автоматические выключатели подразделяются по собственному времени срабатывания tc, в (времени с момента подачи команды до начала размыкания контактов) на

*нормальные tc, в=0,02 - 0,1 с,

*селективные (tc, в регулируется до 1с)

*быстродействующие, обладающие токоограничивающим эффектом (tc, в не более 0,05 с). Классификация ГОСТ:

1. По роду тока главной цепи: постоянного тока; переменного тока; постоянного и переменного тока.

2. По числу полюсов главной цепи: однополюсные; двухполюсные; трехполюсные; четырехполюсные.

3. По наличию токоограничения: токоограничивающие; нетокоограничивающие.

4. По видам расцепителей: с максимальным расцепителем тока; с независимым расцепителем; с минимальным или нулевым расцепителем напряжения.

5. По характеристике выдержки времени максимальных расцепителей тока: без выдержки времени; с выдержкой времени, независимой от тока; с выдержкой времени, обратно зависимой от тока; с сочетанием указанных характеристик.

6. По наличию свободных контактов: с контактами; без контактов.

7.По способу присоединения внешних проводников: с задним присоединением; с передним присоединением; с комбинированным присоединением (верхние зажимы с задним присоединением, а нижние - с передним присоединением или наоборот); с универсальным присоединением (передним и задним).

8.По виду привода: с ручным; с двигательным.

9.По наличию и степени защиты выключателя от воздействия окружающей среды и от соприкосновения с находящимися под напряжением частями выключателя

иего движущимися частями, расположенными внутри оболочки.

Характеристики:

Ток мгновенного расцепления.

Автоматические выключатели делятся на следующие типы по току мгновенного расцепления:

*тип В: свыше 3 "In " до 5 "In " включительно (где "In " — номинальный ток)

*тип С: свыше 5 "In "до 10 "In " включительно

*тип D: свыше 10 "In " до 50 ”1п " включительно

У европейских производителей классификация может несколько отличаться. В частности, имеется дополнительный тип А (свыше 2 "In " до 3 "In ") и верхняя

граница типа D составляет 20 "In ". Варианты исполнения.

Автоматические выключатели выполняются одно-, двух- и трехполюсными и имеют следующие конструктивные узлы: главной контактной системы, дугогасительной системы, привода, расцепляющего устройства, расцепителей и вспомогательных контактов.

Контактная система может быть трехступенчатой (с главными, промежуточными и дугогасительными контактами), двухступенчатой (с главными и дугогасительными контактами) и при использовании металлокерамики одноступенчатой. Дугогасительная система может состоять из камер с узкими щелями или из камер с дугогасительными решетками. Комбинированные дугогасительные устройства - щелевые камеры в сочетании с дугогасительной решеткой применяют для гашения дуги при больших токах.

Для каждого исполнения автоматического выключателя существует предельный ток короткого замыкания, который гарантированно не приводит к выходу из строя автомата. Превышение этого тока может вызвать подгорание или сваривание контактов. Например, у популярных серий бытовых автоматов при токе срабатывания 6-50А предельный ток обычно составляет 1000-10 000А.

Автоматические выключатели изготовляют с ручным и двигательным приводом, в стационарном или выдвижном исполнении. Привод автоматического выключателя служит для включения, автоматического отключения и может быть ручным непосредственного действия и дистанционным (электромагнитным, пневматическим и др.).

Автоматические выключатели имеют реле прямого действия, называемые расцепителями. Расцепители.

Расцепители - это электромагнитные или термобиметаллические элементы, служащие для отключения автоматического выключателя через механизм свободного расцепления при КЗ, перегрузках и исчезновении напряжения в первичной цепи. Механизм свободного расцепления состоит из рычагов, защелок, коромысел и отключающих пружин и предназначен для отключения автоматического выключателя, а также для устранения повторного включения автоматического выключателя на короткое замыкание при длительно существующей команде на включение.

Отключение.

Отключение может происходить без выдержки времени или с выдержкой. По собственному времени отключения tc, (промежуток от момента, когда

контролируемый параметр превзошел установленное для него значение, до момента начала расхождения контактов) различают нормальные выключатели (tc = 0,02-1 с), выключатели с выдержкой времени (селективные) и быстродействующие выключатели (tc, о < 0,005 с).

Нормальные и селективные автоматические выключатели токоограничивающим действием не обладают. Быстродействующие выключатели, так же как предохранители, обладают токоограничивающим действием, так как отключают цепь до того, как ток в ней достигнет значения 1у.

Селективные автоматические выключатели позволяют осуществить селективную защиту сетей путем установки автоматических выключателей с разными выдержками времени: наименьшей у потребителя и ступенчато возрастающей к источнику питания.

1- дугогасительные контакты;

2- главные контакты;

3- контактный рычаг;

4- пружина;

5- рычаги механизма свободного расцепления;

6- отключающий электромагнит;

7- рукоятка;

8- включающий электромагнит;

9- пластины дугогасительные

РЕЗЬБОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ:

1- кнопка включения;

2- кнопка отключения;

3- защелка;

4- рычаг;

5- контактный мостик;

6- неподвижный контакт;

7- резьбовая гильза;

8- толкатель;

9- пружина;

01 и 02 - отверстия для фиксации выключателя;

1- выключатель;

2- шипы;

3- направляющие;

4- болт; 5,8 - упор;

6- валик;

7- плита;

9- дверь распределительного устройства;

10- рукоятка

Принципиальная конструкция автоматического выключателя:

Тепловые реле встраиваются в магнитные пускатели. Для каждого типа реле выпускаются комплекты сменных нагревательных элементов.

Тепловое реле.

Тепловое реле предназначено для защиты электродвигателя от перегрузок. Наиболее распространенные серии: ТРП, ТРН, РТА, РТТ.

Устройство Реле состоит (рис. 1) из электрического нагревательного элемента 1,

биметаллической пластинки 2, контактов 5, пружины 3 и кнопки возврата 4.

Нагревательный элемент 1 теплового реле представляет собой спираль, свитую из проволоки (ленты) с высоким удельным сопротивлением (нихром), которая включается после силовых контактов магнитного пускателя последовательно с обмоткой электродвигателя.

Нагревательные элементы тепловых реле выбирают по номинальному току управляемого электродвигателя. Поэтому при протекании номинального тока электродвигателя нагревательный элемент не нагревается.

Контакты теплового реле включаются последовательно с катушкой магнитного пускателя.

При перегрузках двигателя ток в его обмотках возрастает, нагревательный элемент теплового реле нагревается, биметаллическая пластинка также нагревается настолько, что изгибается и разрывает контакты в цепи катушки магнитного пускателя. В результате электродвигатель отключается. Для приведения теплового реле в состояние готовности нужно после остывания биметаллической пластинки нажать кнопку возврата, расположенную на крышке магнитного пускателя.

Конструкция тепловых реле допускает регулирование уставки в пределах ±25% номинального тока нагревательных элементов с помощью специального рычага. Однополюсные тепловые реле в магнитных пускателях монтируют по одному с каждой стороны магнитной системы. Двухполюсные тепловые реле монтируют также по одному.

ТРН В ряде магнитных пускателей применяется двухфазное тепловое реле типа ТРН

(рис. 1, а). Это реле встраивается в магнитные пускатели. Реле ТРН состоит из пластмассового корпуса, разделенного на три ячейки. В крайних ячейках размещены нагревательные элементы 1, в средней - температурный компенсатор 3, регулятор

тока срабатывания 4, механизм расцепителя, размыкающий контакт мостикового типа и рычаг ручного возврата. Шкала регулятора разбита на 10 делений: пять в сторону увеличения и пять в сторону уменьшения.

Цена одного деления 5%. Вследствие этого ток уставки можно регулировать в пределах ±25% от номинального тока.

При протекании тока перегрузки через нагревательный элемент основная биметаллическая пластинка 2, деформируясь (показано пунктиром), перемещает вправо толкатель 10, связанный жестко с биметаллической пластинкой 3 температурного компенсатора.

Направление деформации пластинки температурного компенсатора противоположно направлению деформации основной пластинки. Деформация незначительна по абсолютной величине.

Вследствие этого, несмотря на противодействие, пластинка температурного компенсатора начинает перемещаться тоже вправо. При этом защелка 7 освобождается, и штанга расцепителя

6 под действием пружины 9 отходит вверх, а контакты 8 реле размыкаются. ТРП Однополюсные тепловые токовые реле серии ТРП с номинальным током от 1 до

150А устанавливают по два в магнитные пускатели типов ПА-400, ПА-500, ПА-600. Реле серии ТРП (рис. 1, б) имеет комбинированный нагрев, т.е. ток защищаемого

электродвигателя пропускается через нагреватель 4 и биметаллическую пластинку 3, соединенные между собой параллельно. Для каждой серии реле изготавливают сменные нагреватели. Кроме того, ток уставки можно регулировать.

Шкала регулятора разбита на десять делений: пять в сторону плюс и пять в сторону минус. Цена одного деления 5% от тока нагревательного элемента. Ток уставки можно изменить в пределах ±25%.

Схема устройства теплового реле: а - ТРН, б - серии ТРП

На схемах обозначается рис 2.

Кнопки, лампы, переключатели.

Светосигнальные индикаторы предназначены для индикации состояния электрических цепей. Применяются в электрощитах, промышленном оборудовании и на объектах энергоснабжения. Кнопки управления и переключатели предназначены для оперативного управления контакторами (магнитными пускателями) и реле автоматики в электрических цепях переменного тока частотой 50 Гц - 60 Гц, напряжением до 660В или постоянного тока напряжением до 400В. Разнообразные цветовые варианты позволяют наиболее эффективно компоновать щиты и панели. Все изделия состоят из двух узлов - быстросъемной головки и контактного модуля. Контактная группа черного цвета - замыкающая (NO), коричневого цвета - размыкающая (NC).

Рис. стоп, сдв, перекл.

Особенности конструкции. Рис. 2

Съемная неоновая лампа и съемная светодиодная матрица имеют различные цветовые исполнения. Светодиодная матрица универсальна на напряжение 12 В, 24 В, 36 В, 110 В, 220 В как переменного, так и постоянного тока. Возможна замена неоновой лампы светодиодной матрицей.

Рис. 1 Быстросъемная головка позволяет быстро производить замену светофильтров и

ламп.