3. Автоматические выключатели

Основные сведения

Автоматическими называются выключатели, предназначенные для автоматическо-

го отключения электрических цепей при аварийных ситуациях.

В нормальных условиях работы они используются для нечастых включений и от-

ключений этих цепей.

К аварийным ситуациям относят:

1. короткое замыкание;

2. перегрузку ( по току );

3. недопустимое ( по условиям эксплуатации ) снижение напряжения сети.

Классификация автоматических выключателей

Автоматические выключатели классифицируют по ряду признаков:

1. по назначению:

а ) универсальные – способные выполнять задачи различного характера ( дистан-

ционное включение и отключение, защиту от коротких замыканий с выдержкой времени

при срабатывании и без нее, защиту от перегрузок, снижения или исчезновения напряже-

ния, коммутацию сигнальных цепей и др. );

б ) установочные – способные выполнять более узкие задачи ( защиту от токов ко-

роткого замыкания и токов перегрузки );

2. По роду тока :

а ) постоянного тока;

б ) переменного тока;

в ) постоянно-переменного тока ( используются в сетях как постоянного, так и пере

менного тока );

3. По числу полюсов:

а ) однополюсные;

б ) двухполюсные;

в ) треполюсные;

4. в зависимости от времени срабатывания при коротком замыкании:

а ) неселективные, отключающиеся мгновенно;

б ) селективные, отключающиеся с выдержкой времени.

Примечание: В селективных автоматах выдержка времени обеспечивается путем

добавления замедлителя, который называют селективной приставкой. Иначе говоря, се-

лективная приставка – это реле времени ( электромеханическое, электронное и др. ).

Селективные выключатели применяют для защиты генераторов . Задержка отклю-

чения выключателя генератора ( не более 1 с ) необходима для того, чтобы генераторы не отключался пусковыми токами мощных электродвигателей;

.

5. По типу расцепителей:

а ) с максимальным расцепителем ( защита только от токов короткого замыкания );

б ) с комбинированным расцепителем ( защита от токов короткого и токов перегруз

ки );

в ) с минимальным расцепителем ( отключает выключатель при провале напряже-

ния ниже допустимого значения );

г ) с дистанционным расцепителем ( выключатель с таким расцепителем отключает

ся оператором дистанционно. Название «независимый» означает, что отключение выклю-

чателя не зависит от электрических параметров защищаемой цепи );

6. По типу привода:

а ) ручной;

б ) электромагнитный;

в ) электродвигательный.

Устройство автоматических выключателей

Выключатели состоят из следующих основных элементов:

1. главной контактной системы ( главных контактов );

2. дугогасительной системы;

3. привода;

4. расцепляющего устройства;

5. расцепителей;

6. вспомогательных контактов.

Рассмотрим устройство выключателя на токи свыше 200 А, изображенного в упрощенном вид ( рис. 4 ).

Рис. 4. Принципиальная схема автоматического выключателя на токи

свыше 200 А:

1. дугогасительный контакт; 2 – дугогасительная камера; 3 – главные неподвижные контакты; 4 – тепловой расцепитель ( с биметаллической пластиной ); 5 – электро-

магнитный расцепитель ( реле максимального тока ); 6 – минимальный расцепитель

( реле минимального напряжения ); 7 – независимый расцепитель ( промежуточное реле ); 8 – рукоятка выключателя; 9 – упор; 10, 12 – «ломающиеся» рычаги; 11 – ка-

тушка дистанционного включения автомата; 13 – отключающая пружина; 14 - шунт

Главная контактная система выключателя состоит из трех главных контактов 3 –двух неподвижных и одного подпружиненного подвижного, и дугогасительного контак-

та 1. Через главные контакты проходит ток электрической цепи, которую автомат защища

ет. Дугогасительный контакт защищает главные контакты от воздействия электрической дуги при их размыкании.

Дугогасительная система представляет собой съемную камеру 2, которая закреп

лена на оси О . Для осмотра контактов камеру можно поднять вверх поворотом вокруг оси О по часовой стрелке. На рис. 1 камера показана в рабочем положении.

Привод выключателя предназначен для его включения и отключения. Данный вы-

ключатель имеет ручной и электромагнитный привод.

В состав привода входят рукоятка выключателя 8, «ломающиеся» рычаги 10, 12 и

катушка 11 дистанционного включения автомата. Отключение выключателя происходит

при помощи пружины 13 после разъединения расцепляющего устройства.

Расцепляющее устройство предназначено для механического воздействия на при-

вод автомата при его отключении. На рис. 4 это устройство условно показано в виде рыча

га в форме перевернутой буквы «Т».

Расцепители представляют собой реле той или иной конструкции, механически воздействующие на расцепляющее устройство. Таких расцепителей на рис. 4 показано четыре:

1. электромагнитный расцепитель ( по току ) в виде реле максимального тока 5;

2. тепловой расцепитель ( по току ) в виде теплового реле с биметаллической пла-

стиной 4;

3. минимальный расцепитель ( по напряжению ) в виде реле напряжения 6;

4. независимый расцепитель в виде промежуточного реле 11.

Вспомогательные контакты на рис. 4 не показаны. Обычно вспомогательные кон

такты расположены внутри съемного коммутатора , который пристраивают к корпусу выключателя. Подвижный шток коммутатора механически связан с подвижной частью выключателя, поэтому при включении выключателя вспомогательные контакты переклю-

чаются. Эти контакты используют в цепях сигнализации и контроля.