Улаштування і принцип роботи автоматичного вимикача
Для електромонтера комутаційна апаратура є одним з основних пристроїв, з якими доводиться працювати. Автоматичні вимикачі несуть як комутаційну, так і захисну роль. Жоден сучасний електрощит не обходиться без автоматів. У цій статті ми розглянемо, як влаштований і працює автоматичний вимикач.
Визначення
Автоматичний вимикач - це комутаційний прилад, призначений для захисту кабелів від критичних значень струмів. Це потрібно для того, щоб уникнути пошкоджень струмопровідних жив проводів і кабелів в разі міжфазних замикань і замикань на землю. Ремонт УПА-10Р - пристроїв прогрузки автоматів.
Важливо: Основне завдання автоматичного вимикача - захистити кабельну лінію від наслідків протікання струмів короткого замикання.
Основними характеристиками автоматичних вимикачів є:
Номінальний струм (вставити ряд струмів);
Напруга комутації;
Час струмової характеристики.
Найбільшого поширення автомати отримали в побутових і промислових електромережах з напругою 220/380 вольт. Напруги наведені для вітчизняних електромереж. За кордоном вони можуть відрізнятися. У високовольтних лініях використовуються релейні схеми і трансформатори струму. Час-струмовий характеристика відображає, через який проміжок часу і при якій величині струму щодо номінального відбудеться розмикання його контактів.
Принцип роботи
Автоматичний вимикач (АВ) - це комутаційний апарат, який містить два види захисту:
Електромагнітний розчіплювач.
Тепловий розчіплювач.
Кожен з них виконує одну і ту ж роботу - розмикання силових контактів, але при різних умовах. Розглянемо їх докладніше.
При протіканні струмів через автомат нижче номінального його контакти будуть замкнуті нескінченно довго. Але при незначному перевищенні струму теплової расцепитель, представлений біметалічною пластиною, розімкне їх.
Чим більше струм, що протікає через контакти автоматічсекого вимикача, тим швидше відбудеться нагрів біметалічної пластини-це описується під час струмової характеристики і позначається швидкодією автомата (буква близько номінального струму в маркуванні). Залежно від того наскільки перевантажений по струму автомат залежить час його відключення, це можуть бути і десятки хвилин, а можуть бути і одиниці секунд.
Електромагнітний расцепитель спрацьовує при швидкому зростанні струму. Величина струму його спрацьовування на порядки перевищує номінальний струм.
Звідси виникає питання: "Так навіщо ж автомату дві захисту, якщо можна просто сконструювати його так, щоб він вимикався відразу при перевищенні номінального струму?"
Відповіді на це питання два:
1. Наявність двох захистів збільшує надійність системи в цілому.
2. При підключенні до автоматичного вимикача пристроїв струм, у яких змінюється у процесі пуску і роботи, щоб не відбувалося помилкових спрацьовувань. Наприклад, у електродвигунів пусковий струм може в десятки разів перевищувати номінальний, а також при їх роботі можуть виникати короткочасні перевантаження на валу (наприклад, токарний верстат). Тоді при затяжному пуску буде також вибивати автомат.
До клем (зазвичай верхнім, на практиці не має особливого значення) підключається живлення, до клем на протилежній стороні підключається навантаження. Струм проходить через силові контакти, котушку електромагнітного роз'єднувача, тепловий роз'єднувач.
Електромагнітний захист виконана у вигляді котушки з мідного дроту, вона намотана на каркасі, всередині якого розташований рухливий сердечник. Котушці містить від декількох одиниць до пари десятків витків, в залежності від її номінального струму. При цьому, чим менше Номінальний струм, тим більше витків і менше перетин дроту котушки.
При протіканні струму через котушку навколо неї утворюється магнітне поле, яке впливає на рухомий сердечник всередині. В результаті чого він висувається і штовхає важіль, в результаті чого силові контакти розмикаються. Якщо дивитися на малюнку – то важіль знаходиться нижче котушки, і коли її сердечник опускається – механізм приводиться в дію.
Тепловий захист потрібен для тривалих перевищень струму. Вона являє собою біметалічну пластину, яка при нагріванні згинається в одну із сторін. При досягненні критичного стану вона штовхає важіль, і контакти роз'єднуються. Дугогасна камера потрібна для гасіння дуги, яка виникає внаслідок розмикання ланцюга під навантаженням.
Процес дугоутворення залежить від характеру навантаження і її величини. При цьому при відключенні індуктивного навантаження (електродвигун) виникають більш сильні дуги, ніж при комутації активного навантаження. Гази, що утворилися в результаті її горіння, відводяться через спеціальний канал. Це в рази підвищує термін служби силових контактів.
Дугогасна камера
Дугогасна камера складається з набору металевих пластин і діелектричних кришок. Висновок Раніше автоматичні вимикачі ремонтували, і можна було зібрати з декількох один нормально функціонує. Була можливість відрегулювати і замінити силові контакти та інші його вузли.
В даний час автомати укладені в нерозбірний литий або зібраний за допомогою заклепок корпус. Їх ремонт недоцільний, складний і займе багато часу. Тому автомати просто замінюють новими.