2.5 Предохранители
Предохранители предназначены для защиты электрических установок от токов короткого замыкания и длительных перегрузок. Основным элементом предохранителя является плавкая вставка, которая при прохождении через нее тока, превышающего заданную величину, расплавляется, в результате чего образуется разрыв цепи и поврежденное оборудование или участок цепи отключаются от сети. Широко применяются предохранители с закрытыми разборными патронами без наполнителей типа ПР-2 и насыпные предохранители типа ПН-2, имеющие тоже закрытый разборный патрон, но заполненные кварцевым песком.
Рассмотрим устройство трубчатого предохранителя ПР-2 (рисунок 6). Предохранитель 3, заключенный в фибровую трубку вставляют в контактные стойки 2, закрепленные на изолирующей плите 1. Фибровую трубку закрывают с двух сторон латунными колпаками 4. Выступы 5 служат для. крепления плавкой вставки 6 и выполняют роль ножей для включения в стойки 2. При коротком замыкании плавкая вставка плавится одновременно во всех узких местах, что способствует быстрому гашению электрической дуги. Под действием высокой температуры часть фибры превращается в газ, состоящий из водорода, углекислоты и водяных паров. В результате этого в трубке создается высокое давление, также способствующее гашению электрической дуги.
1
6
4
5
3
4
2
5 |
1-изолирующая плита; 2-контактные стойки; 3-предохранитель; 4-колпаки; 5-выступы; 6-вставка плавкая. Рисунок 6 – Плавкий предохранитель |
2.6. Автоматические выключатели
Автоматический выключатель (автомат) является коммутирующим аппаратом, предназначенным для автоматического отключения электрической цепи при возникновении в ней короткого замыкания, перегрузки или снижения напряжения и для нечастых ручных включений и отключений цепей при нормальных режимах работы. Основные узлы автомата схематично показаны на рисунке 7. Во включенном положении ток в автомате разветвляется: меньшая часть его течет через шинки1, дугогасительные контакты 2 и гибкую связь 4, а основная часть через главные контакты 3. Далее ток проходит через нагреватель 7 теплового расцепителя, шунтированный добавочным сопротивлением 6, затем через максимальный расцепитель 8. При отключении размыкаются сначала главные контакты 3, а затем дугогасительные 2, а при включении наоборот.
Расцепители – это электромагнитные и тепловые (термобиметаллические) механизмы, которые контролируют заданный параметр цепи и отключают автомат, если параметр превзошел установленный предел.
В тепловом расцепителе от нагревателя 7 тепло получает биметаллическая пластина 5, состоящая из 2-х металлов с разными коэффициентами линейного расширения. При нагревании она изгибается и передает усилие тяге 11, воздействующей на рычаги 14 и 15 механизма свободного расцепления, размыкающего контакты автомата.
Максимальный расцепитель 8 состоит из катушки и сердечника. Когда по катушке протекает ток короткого замыкания, сердечник под действием возникшего магнитного потока перемещается и создает усилие, "ломающее" рычаги 15 и 14, что приводит к отключению автомата. Максимальный расцепитель может иметь механизм выдержки времени, зависимой или независимой от тока. Такие расцепители позволяют осуществить селективную защиту.
..
1
17 |
1-шинки; 10–независимый расцепитель; 2–контакт; 11–тяга 3–главные контакты; 12–рукоятка; 4–гибкая связь; 13–электромагнит; 5–биметаллическая пластина; 14, 15–рычаги; 6–резистор; 16–контактный рычаг; 7–нагреватель; 17–пружина; 8–расцепитель; 18–дугогасительная камера. 9–минимальный расцепитель; Рисунок 7 - Автоматический выключатель |
Возможно применение минимального расцепителя 9, отключающего автомат при недопустимом снижении напряжения, а также независимого расцепителя 10 для дистанционного отключения автомата кнопкой S. Автомат может иметь один расцепитель или несколько.
Приводы автоматов могут быть ручными и дистанционными. В первом случае автомат включают поворотом рукоятки 12, во втором – электромагнитом 13 или специальным электродвигателем. Возможно применение пневматического привода. Отключаются автоматы под действием пружины 17 при срабатывании механизма свободного расцепления.
Механизм свободного расцепления служит для отключения автомата в любой момент времени, в том числе при необходимости и в процессе включения. Он состоит из шарнирно связанных рычагов 14, 15 и опоры. При включении движение от рукоятки 12 передается через рычаги 14 и 15 контактному рычагу 16, который замыкает сначала дугогасительные 2, а затем главные контакты 3.Когда автомат включен, рычаги. 14 и 15 встают в "мертвое" положение, опора не позволяет им переместиться вниз. Если автомат включают на существующее короткое замыкание, от действия расцепителя 8 механическая связь I I "сломает" рычаги 15 и 14 по шарнирному соединению и под действием пружин 17 контактная схема переместится влево, произойдет отключение, несмотря на то, что рукояткой 12 будет передаваться усилие на включение.
Дугогасительная камера 18 служит для гашения электрической дуги. Вспомогательные контакты (блок–контакты) в автомате механически связаны с главными контактами и используются в цепях управления, сигнализации и блокировки. На рисунке они не показаны.