21. Устройство и принцип работы автоматических воздушных выключателей. [21]

Автоматический выключатель внутри непрерывно замеряет ток и, если он превышает определенные значения, автоматически прерывает его в течение заданного времени.

При токе перегрузки активным элементом является биметаллическая пластина - она нагревается, изменяет свою форму, и это приводит к срабатыванию механизма расцепителя. Линия размыкается без образования дуги. При коротком замыкании протекающий ток значительно выше, чем при перегрузке, и активными элементами являются магнитная катушка и дугогасительная камера. Резко возраста­ющий магнитный поток в катушке также приводит в действие механизм расцепителя, контакты раздвигаются, но в отличие от ситуации с током перегрузки, возникает электрическая ду­га, т.е. ток не прерывается. Далее под действием магнитной силы и возникшего высокого давления ионизированных газов внутри выключателя дуга двигается в сторону дугогасительной камеры, ударяется о ее пластины, дробится, остывает и исчезает - ток разорван.

Автоматические воздушные выключатели

Служат для автоматического отключения эл.цепи при перегрузках, КЗ, чрезмерного понижения напряжения питания, изменения направления мощности, а так же для редких включении и отключении в ручную номинальных токов нагрузки.

Для построения селективно действующей защиты автоматы должны иметь регулировку тока и время срабатывания.

В некоторых случаях требуется комбинированная защита –максимальная по току и минимальная по напряжению. Автоматы, удовлетворяющие этим требованиям называются универсальными.

Для уменьшения возможности соприкосновения персонала с деталями находящимися под напряжением эти автоматы закрыты пластмассовым кожухом и практически не выбрасывают дугу (бытовые автоматы).

Такие автоматы называются -установочные.

В любом автомате есть основные узлы:

а) токоведущая цепь

б) дугогасительная система

в) привод автомата

г) механизм свободного расцепления и элементы защиты – расцепители

Токоведущая цепь и дугогасительная система автомата

Токоведущая цепь

При номинальных токах до 200 ампер, применяется одна пара контактов, которая для увеличения дугостойкости может быть облицована металлокерамикой. При токах выше 200 ампер, применяются двухступенчатые контакты, или пары главных и дугогасительных контактов.

В универсальных автоматах работающих селективно создается определенная выдержка времени при протекании тока КЗ, размыкание контактов в течение этого времени не допустимо.

Дугогасительная система автомата

В автоматах применяются полузакрытое и открытое исполнение дугогасительных устройств.

При больших токах применяются лабиринтно - щелевые камеры и камеры с продольной прямой щелью.

22. Устройства, их назначение и виды расцепителей автоматов. [22]

Расцепители автоматов

Отключение автоматов происходит под действием расцепителей. Наиболее распространены максимальные расцепители. Для защиты оборудования от перегрузок необходимо, что бы время токовое характеристик расцепителя была, возможно, ближе к характеристике защищаемого объекта. В максимальных расцепителях широко используются электромагнитные системы и тепловые системы с биметаллической пластиной.

Электромагнитный расцепитель обладает высокой электродинамической и термической стойкостью, а так же стойкостью к механическим воздействиям.

Обмотка электромагнита включается последовательно с нагрузкой.

Регулирование тока срабатывания может производиться за счет натяжения противодействующей пружины расцепители или изменения числа витков обмотки расцепителя.

Выдержки времени зависимые от тока нагрузки создаются замедляющими устройствами, осуществляющими демпфирование за счет вязкости жидкости или газов.

Наиболее просто зависящая от тока выдержка времени получается с помощью тепловых расцепителей аналогичных по конструкции как тепловые реле.

Недостатки тепловых расцепителей:

1) Слабая термическая стойкость требует быстрого отключения при отключении больших токов.

2) С ростом отключаемого тока растет усилие необходимое для расцепления автоматов, поэтому тепловой расцепитель применяется при токах до 200 ампер.

3) Выдержка времени тепловых зависит от температуры окружающей среды.

4) Разброс в токе срабатывания у тепловых расцепителей примерно в два раза больше чем у электромагнитных.

5) Малая термическая стойкость тепловых расцепителей определяет малую допустимую длительность КЗ, что затрудняет получения необходимой селективности.

Для дистанционного отключения автомата устанавливается независимый электромагнитный расцепитель. Электромагнит, которого может быть как постоянного, так и переменного тока. Обмотка этого электромагнита рассчитывается на кратковременный режим работы.

Номинальное напряжение расцепителя берется не выше 220В, если источник питания имеет больше высокое напряжение, то ставится добавочный резистор.