Vitasvet-led.ru

Витасвет Лед
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Условия работы автоматических выключателей

Принцип работы автоматических выключателей

Автоматический выключатель – коммутационный аппарат, используемый для защиты электрической сети от перегрузок и коротких замыканий.

Изделия делятся на три основных типа:

  1. Однополюсные – устанавливаются в однофазных сетях;
  2. Двухполюсные – используются одно- и двухфазных сетях;
  3. Трехполюсные – для сетей с тремя фазами;
  4. Четырехполюсные – применяются в трехфазных сетях, оснащенных системой заземления.

Ознакомиться с ассортиментом автоматических выключателей можно в каталоге компании «Электрофф». В продаже представлены надежные и мощные аппараты, способные обеспечить надежную защиту сети от сверхтоков.

Принцип работы

Работа автоматического выключателя в разных режимах осуществляется по следующему принципу:

  1. Нормальный режим

В процессе взвода рычага управления аппаратом выполнятся передвижение механизма, отвечающего за взвод и расцепление, в результате выполняется коммутация силовых контактов.

После активации коммутации ток проходит от питающего кабеля, который подсоединен к винтовому зажиму. Далее через этот зажим энергия проходит по контактам сначала к неподвижному, а после к подвижному. Затем ток следует через гибкую связь, электромагнитную катушку, снова через биметаллическую пластину и гибкую связь, в конце через фиксационный элемент к отходящей линии, которая осуществляет питание электрического прибора.

  1. Короткое замыкание

Принцип действия этого режима заключается в мгновенном отключении нагрузки электромагнитным расцепителем в случае возникновения короткого замыкания в цепи. Процесс работы выполняется по следующей схеме:

  • Если в сети наблюдается существенное превышение номинального тока, который проходит через электромагнитную обмотку, образуется мощное магнитное поле. В результате магнитный якорь, оснащенный подвижным контактом, оттягивается вниз образованным магнитным полем.
  • Якорь при опущении надавливает на рычаг спускового механизма, таким образом, происходит расцепление контактов, то есть прекращается подача тока.

Конструкция срабатывает мгновенно после возникновения короткого замыкания, то есть исключаются нежелательные последствия такой аварии.

Однако не исключатся образование дугового разряда между контактной группой. В таком случае дуга направляется в сторону дугогасительной камеры. При соприкосновении с пластинами происходит расщепление дуги – она проникает в полость камеры, а после затухает. Избыточное давление и образовавшиеся продукты горения выходят наружу через специализированное отверстие в корпусе автоматического выключателя.

  1. Перегрузка

В аппарате установлен тепловой расцепитель, отвечающий за перегрузки. Принцип работы автоматического выключателя при перегрузках заключается в следующем: в случаях, когда электроэнергия, проходящая через биметаллическую пластину, становится равной или превышает положенное значение, то происходит нагрев пластины, в результате она постепенно меняет форму (изгибается). При достижении определенного угла изгиба, она активирует нажатием на рычажок спусковой механизм, тем самым отключая подачу тока потребителям.

Терморасцепитель реагирует медленнее, чем магнитный выключатель. Срабатывание нуждается в большем промежутке времени, однако его легко настроить и отличается высокой точностью.

Принцип работы автоматического выключателя

Для защиты бытовых электрических цепей обычно используются автоматические выключатели модульной конструкции. Компактность, легкость монтажа и замены, в случае необходимости, объясняет их широкое распространение.

Внешне такой автомат представляет собой корпус из термостойкой пластмассы. На лицевой поверхности расположена рукоятка включения и выключения, сзади – фиксатор-защелка для крепления на DIN-рейке, а сверху и снизу – винтовые клеммы. В данной статье рассмотрим принцип работы автоматического выключателя.

Как работает автоматический выключатель?

В режиме штатной работы через автомат протекает ток, меньший или равный номинальному значению. Питающее напряжение от внешней сети подается на верхнюю клемму, соединенную с неподвижным контактом. С неподвижного контакта ток поступает на замкнутый с ним подвижный контакт, а от него, через гибкий медный проводник – на катушку соленоида. После соленоида ток подается на тепловой расцепитель и уже после него – на нижнюю клемму, с подключенной к ней сетью нагрузки.

В аварийных режимах автоматический выключатель отключает защищаемую цепь за счет срабатывания механизма свободного расцепления, приводимого в действие тепловым или электромагнитным расцепителем. Причиной такого срабатывания является перегрузка или короткое замыкание.

Тепловой расцепитель – это биметаллическая пластина, состоящая из двух слоев сплавов с различными коэффициентами термического расширения. При прохождении электрического тока пластина нагревается и изгибается в сторону слоя с меньшим коэффициентом термического расширения. При превышении заданного значения силы тока, изгиб пластины достигает величины, достаточной для приведения в действие механизма расцепления, и цепь размыкается, отсекая защищаемую нагрузку.

Электромагнитный расцепитель состоит из соленоида с подвижным стальным сердечником, удерживаемым пружиной. При превышении заданного значения тока, по закону электромагнитной индукции в катушке наводится электромагнитное поле, под действием которого сердечник втягивается внутрь катушки соленоида, преодолевая сопротивление пружины, и вызывает срабатывание механизма расцепления. В нормальном режиме работы в катушке также наводится магнитное поле, но его силы недостаточно, чтобы преодолеть сопротивление пружины и втянуть сердечник.

Как работает автомат в режиме перегрузки

Режим перегрузки возникает, когда ток в подключенной к автомату цепи превышает номинальное значение, на которое рассчитан автоматический выключатель. При этом повышенный ток, проходящий через тепловой расцепитель, вызывает повышение температуры биметаллической пластины и, соответственно, увеличение ее изгиба вплоть до срабатывания механизма расцепления. Автомат отключается и размыкает цепь.

Срабатывание тепловой защиты не происходит мгновенно, поскольку на разогрев биметаллической пластины потребуется некоторое время. Это время может варьироваться в зависимости от величины превышения номинального значения тока от нескольких секунд до часа.

Читать еще:  Значок для выключателя массы

Такая задержка позволяет избежать отключения питания при случайных и непродолжительных повышениях тока в цепи (например, при включении электродвигателей которые имеют большие пусковые токи).

Минимальное значение тока, при котором должен сработать тепловой расцепитель, устанавливается при помощи регулировочного винта на заводе-изготовителе. Обычно это значение в 1,13-1,45 раз превышает номинал, указанный на маркировке автомата.

На величину тока, при котором сработает тепловая защита, влияет и температура окружающей среды. В жарком помещении биметаллическая пластина прогреется и изогнется до срабатывания при меньшем токе. А в помещениях с низкими температурами ток, при котором сработает тепловой расцепитель, может оказаться выше допустимого.

Причиной перегрузки сети является подключение к ней потребителей, суммарная мощность которых превышает расчетную мощность защищаемой сети. Одновременное включение различных видов мощной бытовой техники (кондиционер, электрическая плита, стиральная и посудомоечная машина, утюг, электрочайник и т.д.) – вполне может привести к срабатыванию теплового расцепителя.

В этом случае определитесь, какие из потребителей можно отключить. И не спешите снова включать автомат. Вы все равно не сможете взвести его в рабочее положение, пока он не остынет, а биметаллическая пластина расцепителя не вернется в свое исходное состояние. Теперь вы знаете как работает автоматический выключатель при перегрузках

Как работает автомат в режиме короткого замыкания

В случае короткого замыкания принцип работы автоматического выключателя иной. При коротком замыкании ток в цепи резко и многократно возрастает до значений, способных расплавить проводку, а точнее изоляцию электропроводки. Для того чтобы предотвратить такое развитие событий необходимо мгновенно разорвать цепь. Электромагнитный расцепитель именно так и срабатывает.

Электромагнитный расцепитель представляет собой катушку соленоида, внутри которой расположен стальной сердечник, удерживаемый в фиксированном положении пружиной.

Многократное возрастание тока в обмотке соленоида, происходящее при коротком замыкании в цепи, приводит к пропорциональному возрастанию магнитного потока, под действием которого сердечник втягивается в катушку соленоида, преодолевая сопротивление пружины, и нажимает на спусковую планку механизма расцепления. Силовые контакты автомата размыкаются, прерывая питание аварийного участка цепи.

Таким образом, срабатывание электромагнитного расцепителя защищает от возгорания и разрушения электропроводку, замкнувший электроприбор и сам автомат. Время его срабатывания составляет порядка 0,02 секунды, и электропроводка не успевает разогреться до опасных температур.

В момент размыкания силовых контактов автомата, когда по ним проходит большой ток, между ними возникает электрическая дуга, температура которой может достигать 3000 градусов.

Чтобы защитить контакты и другие детали автомата от разрушительного воздействия этой дуги, в конструкции автомата предусмотрена дугогасительная камера. Дугогасительная камера представляет собой решетку из набора металлических пластин, которые изолированы друг от друга.

Дуга возникает в месте размыкания контакта, а затем один ее конец движется вместе с подвижным контактом, а второй скользит сначала по неподвижному контакту, а потом по соединенному с ним проводнику, ведущему к задней стенке дугогасительной камеры.

Там она делится (дробится) на пластинах дугогасительной камеры, слабеет и гаснет. В нижней части автомата предусмотрены специальные отверстия для отвода газов, образующихся при горении дуги.

В случае отключения автомата при срабатывании электромагнитного расцепителя, вы не сможете пользоваться электричеством до тех пор пока не найдете и не устраните причину короткого замыкания. Вероятнее всего причина в неисправности одного из потребителей.

Отключите все потребители и попробуйте включить автомат. Если вам это удалось и автомат не выбивает, значит, действительно – виноват один из потребителей и вам осталось выяснить какой именно. Если же автомат и с отключенными потребителями снова выбивает, значит все гораздо сложнее, и мы имеем дело с пробоем изоляции проводки. Придется искать, где это произошло.

Вот таков принцип работы автоматического выключателя в условиях различных аварийных ситуаций.

Если отключение автоматического выключателя стало для вас постоянной проблемой, не пытайтесь решить ее установкой автомата с большим номинальным током.

Автоматы устанавливаются с учетом сечения вашей проводки, и, значит, больший ток в вашей сети просто не допускается. Найти решение проблемы можно только после полного обследования системы электроснабжения вашего жилища профессионалами.

Как работает и из чего состоит автоматический выключатель

Устройство автоматического выключателя, специфика его функционирования — все это во многом зависит от качества оборудования, его сборки, а также от материалов, из которых изготовлены элементы его конструкции.

Основные элементы конструкции автомата:

  • Контакт, который остается подвижным
  • Контакт, который остается неподвижным
  • Клемма, необходимая для подключения — она расположена в верхней части конструкции
  • Камера
  • Проводник гибкого типа
  • Расцепитель, имеющий форму катушки
  • Регулятор — ручка
  • Расцепитель, имеющий форму пластины, и выполненный из металла
  • Регулятор, осуществляющий управление расцепителем
  • Клемма, расположенная внизу
  • Участок, через который выпускаются газы.

Основные моменты

Сегодня в продаже можно найти автоматы, отличающиеся друг от друга по конструкции, материалу изготовления. Востребованы выключатели модульного типа, которые характеризуются надежностью, компактностью. Они без проблем устанавливаются, не требуют частого ремонта. Именно такие модели хорошо зарекомендовали себя в разных условиях. Они востребованы в промышленности, используются в бытовых целях.

Важно! Выключатели такого типа выбираются для сетей с невысокими показателями тока. Корпус выключателей выполняется из современных составов диэлектрического типа.

Расцепитель электромагнитного типа

Именно от него зависит скорость активации автомата в условиях короткого замыкания, что является основным принципом работы автоматического выключателя. В таких условиях появляются токи, показатели которых в несколько тысяч раз больше, чем значения по номиналу.

Читать еще:  Для чего используются автоматические выключатели

Устройство автоматического выключателя

Важно! Конструкция такого расцепителя включает в себя соленоид, дополненный элементом подпружиненного типа. Он зафиксирован на подвижном контакте. Его катушка является частью контактной цепи.

В условиях короткого замыкания мгновенный рост показателей тока обуславливает столь же резкий рост показателей потока. Под таким влиянием сердечник начинает перемещаться, что влечет за собой расцепление контактов и приостановку питания электролинии.

Расцепитель теплового типа

Данный элемент обеспечивает нужную защиту в условиях роста показателей тока. Он функционирует на протяжении определенного периода времени. Можно сказать, что это элемент отложенного действия. На эпизодический рост показателей он практически не реагирует. Его инерционность обуславливает срабатывание защиты от возможных перегрузок.

Расцепитель теплового типа

Конструкция расцепителя включает в себя:

  • Пластину из металла, зафиксированную на корпусе
  • Рычаг, через который пластина включается во взаимодействие с расцепительным механизмом.

Камера и контакты

Когда через контакты проходит ток, они разъединяются. Такие условия располагают к появлению дуги. Ее мощность, как правило, прямо пропорциональна тем показателям тока, которые регистрируются в конструкции цепи. Чем более мощной является электрическая дуга, тем быстрее и основательнее оказывается деформация контактов.

Автоматическим выключателем, устройством и принципом действия, подразумевается, что камера нейтрализует воздействие, которое оказывается со стороны дуги. Это происходит в ограниченном объеме. Она устанавливается на участке, где находятся контакты. Выполняется такая камера из металла. Она имеет вид пластин, зафиксированных параллельно друг другу.

Дугогасительная камера

Дуга, которая помещается в структуру камеры, начинает деформироваться. В итоге, происходит ее распад на несколько частиц. Когда частицы попадают на металлические пластины, их температура понижается. В результате, он просто исчезают. В процессе горения начинают образовываться газы. Специально для их выхода в конструкции камеры предусмотрены специальные участки — отверстия. Точно такие же отверстия есть и в конструкции корпуса автоматического выключателя.

Дугогасительная камера красного цвета в центре дифавтомата

Важно! Принцип действия автоматического выключателя, его устройство, равно как и конструкция камеры, требуют обязательного наличия возможности подключения на контакты, расположенные в верхней части конструкции. Такие контакты остаются неподвижными.

ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Автоматический выключатель (АВ) – это устройство, предназначенное для защиты электрических цепей и оборудования от перегрузок и коротких замыканий.

Реализуется это за счет отключения тока (размыкания цепи) устройствами, которые называются расцепители. Мы рассмотрим два основных типа:

  • электромагнитный – ЭР (для защиты от токов коротких замыканий – КЗ);
  • тепловой – ТР (обеспечивает защиту от перегрузок, не связанных с возникновением сверхтоков КЗ).

Естественно, возможно ручное отключение автомата.

Электромагнитный расцепитель представляет собой катушку (соленоид) через которую протекает ток, который, собственно, нужно контролировать. При его увеличении сверх установленной величины магнитным полем катушки приводится в действие привод выключателя, размыкающего электроцепь.

Тепловой расцепитель – это биметаллическая пластина, которая при нагревании деформируется (изгибается) и тоже отключает ток.

Возможно и электронное управление расцепителями, однако, большинство бытовых автоматических выключателей являются механическими устройствами.

Основной характеристикой автоматического выключателя является номинальный ток In, при котором устройство будет поддерживать замкнутое состояние контактов сколь угодно долго. Кстати, величину превышения сверх In принято описывать в относительных значениях, а именно – отношении реального тока к номинальному I/In.

Магнитный и тепловой расцепители срабатывают при разных условиях. В зависимости от характеристики автомата (B, C, D), которая указывается в маркировке каждого изделия, происходит мгновенное отключение нагрузки при значениях I/In более:

  • B –трех – пяти кратное превышение;
  • C – пяти – десяти;
  • D – десяти – двадцати, бывает и до пятидесяти, но редко.

КАК ВЫБРАТЬ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПО ТОКУ

При организации защитного отключения ориентироваться только на In не корректно. Поэтому существует еще ряд параметров, которые нужно знать и учитывать.

В совокупности они называются время токовыми характеристиками, описываются графиком (рис.1) и указываются производителем на каждую модель АВ.

Очевидно, что при различных условиях, в частности, температуры, существует разброс характеристик, поэтому указываются они для конкретных условий. Что касается окружающей температуры, то это 30 о С.

Опять же, условия работы автоматического выключателя будут определяться тем как долго он находится под нагрузкой. Для этого указываются две ветви (верхняя – для «холодного» автомата, а нижняя – для «разогретого»).

На графике по горизонтальной оси указывается отношение I/In, а на вертикальной время. Обратите внимание – шкала отсчета не линейная, а логарифмическая. Пунктиром указаны значения для автоматов с In не более 32А. Давайте на приведенном примере рассмотрим основные моменты, влияющие на время срабатывания АВ.

Для каждого автоматического выключателя существуют три величины (относительно номинального тока): 1,13In, 1,45In и 2,55In.

Читать еще:  Как пользоваться выключателем механическим с выдержкой времени

1,13In – ток условного не расцепления.

При таком значении автомат не отключится в течении минимум:

  • 1 часа для АВ с In 63А

1,45In – ток условного расцепления.

При таком значении АВ должен отключиться:

  • менее чем за час для АВ с In 63А.

При достижении значения 2,55In «горячий» автомат отключается за время не менее 1 сек, «холодный» до 1 мин. Для автоматов In >32А последнее значение нормируется до 2 мин.

Промежуточные значения определяются из конкретного графика указываемого, как говорилось, производителем. Кстати, указанные кривые соответствуют характеристике B. Для автоматических выключателей C, D они сдвинутся вправо.

Таким образом, при выборе АВ для электропроводки с проводами определенного сечения следует учитывать указанные разбросы. Или наоборот. Например, для проводки сечением 2,5 мм 2 , Imax следует брать не более 25А.

Если выбрать, как вроде бы напрашивается, автомат на 25А, то при I= 25х1,45 (условного расцепления) = 36,25А он может проработать час. В течении этого времени провод возможен перегрев провода, вплоть до воспламенения. Таким образом, следует использовать АВ и In=16А.

Если же, с учетом мощности нагрузки нужен выключатель именно 25А, то провод следует выбирать сечением не меньше 4 мм 2 . Это важный момент, который следует учитывать при расчете электропроводки.

Возможен вопрос: «зачем тогда нужны различные типы автоматических выключателей B, C, D»?

Поскольку они определяют величину кратковременной перегрузки, то конкретный тип выбирается исходя их того, какие электроприемники будут защищаться АВ. Если это электродвигатели, которые имеют большие пусковые токи, то нужен тип D.

При отсутствии «рабочих» скачков потребляемой мощности подойдут B и C.

© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.

Электромонтажные работы в Минске

Современный и качественный электромонтаж «под ключ», в Минске.

Для тех, кто ищет надежного подрядчика для выполнения электромонтажных работ в Минске, предлагаю свои услуги мастера-электрика. Я готов, в максимально сжатые сроки, решить практически ВСЕ вопросы, связанные с электрикой Вашего дома или квартиры.

Что я делаю?

  1. Выполняю монтаж новой и замену старой электропроводки, в квартирах Минска.
  2. Собираю надежные электрощиты для квартир и загородных домов.
  3. Монтаж слаботочных систем в квартирах (Интернет, Телевидение, Телефон и т.д).

Работаю напрямую с поставщиками качественной электрики. Это позволяет значительно сэкономить ваши деньги при закупке материалов.

Что будет, если Вы станете моим клиентом?

  1. Вы получите услуги, действительно высокого качества, за приемлемые деньги.
  2. Перед началом работ я учту все ваши требования и пожелания.
  3. Будут строго соблюдены сроки и оговоренные условия.
  4. Все электромонтажные работы будут выполнены согласно стандартам и нормам, действующие в Республики Беларусь.
  5. Получите надежную гарантию, с оперативным выездом для устранения проблем.

Цены на электромонтажные работы

Прежде всего, я работаю с клиентами, которые заинтересованы в НАДЕЖНОЙ и БЕЗОПАСНОЙ электропроводке, которая делается НАДОЛГО. Если наши цели будут совпадать, то мы всегда договоримся о цене.

Работа профессиональным инструментом, позволяет сократить время для выполнения электромонтажных работ и сделать цены доступными для большинства моих клиентов:

Стоимость работ указана в бел.рублях. Цена актуальна на 2020 год.

Более подробно с ценами, на которые я опираюсь, можно ознакомиться на странице с расценками или скачать актуальный прайс-лист (от 10.01.2021 года)

Алгоритм работы со мной

1. После телефонного разговора со мной или оформление заказа онлайн, я приеду на объект для необходимых замеров и уточнения задачи. При встрече, Вы получите подробную консультацию по Всем интересующим Вас вопросам связанные с электрикой. Если у вас нет готового решения для электромонтажа помещения, то готов на месте обсудить с Вами: удобные места для установки электроустановочных изделий, подсчитать нужное количество линий и способы прокладки кабелей, согласовать схему электрического щита.

2. В зависимости от поставленных задач, я закупаю необходимые материалы и подготавливаю пакет документов (схема щита, предварительная смета, схему линий, проект и т.д.) На данном этапе корректируется цена и срок работ.

3. В назначенное время, прибываю на объект, с необходимыми материалами и оборудованием и выполняю запланированные работы, согласно утвержденному графику. В жилых домах, шумные работы выполняются только по будням, с 09-00 до 19-00 с перерывом с 13-00 до 15-00.

4. По завершению всех этапов, заказчик принимает работу и оплачивает мои услуги. После этого, начнется гарантийное обслуживание объекта — сроком до 5 лет. В этот период времени, все выявленные проблемы устраняются бесплатно, в кратчайший срок.

Внимание! У меня практически всегда высокая загруженность работой, поэтому планируйте электромонтажные работы заранее.

Хороший ремонт всегда начинается с услуг электрика. Пусть этот шаг будет для Вас простым и надежным.

«Легче сделать работу качественно, чем объяснить клиенту, почему ты этого не сделал»

Для моих заказчиков:

  • Профессиональные консультации
  • Доступные цены
  • Юридическое оформление
  • Гарантия на работы — до 5 лет
  • Срочный аварийный выезд по гарантии
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector