Устройство и принцип работы автоматического выключателя

Автоматические выключатели (АВ) еще называют по-простому — «автоматы». Это коммутационные электротехнические устройства, предназначенные для проведения в сети тока в при нормальных условиях и защиты в ней оборудования от: перегрузок, понижения напряжения, коротких замыканий, возникновений магнитных полей, изменений направления тока.

Конструкции АВ бывают разными по назначению и сферам эксплуатации. Разрыв цепи может проводиться автоматически, вручную, дистанционно электромагнитными или электродвигательными приводами.

«Ручные автоматы» применяют в сетях, где ток не больше 1000 ампер, приводные — в высоковольтных сетях. Автоматическое отключение происходит независимо от того, удерживает ли пользователь клавишу управления включенной или нет.
Основной частью АВ являются расцепители. Они бывают:

• электромагнитные
• тепловые
• комбинированные
• полупроводниковые.

Для рассоединения цепей без тока применяются «автоматы» без расцепителей. Типовая конструкция включает такие основные узлы:

• дугогасительную (искрогасительную) систему
• управляющий механизм
• контактную группу
• механизм свободного расцепления.

Контактная группа состоит из неподвижных и подвижных контактов на шарнирах. Дугогасители (камеры с деионными решетками) располагаются на каждом полюсе. В некоторых моделях это могут быть искрогасители из фибровых пластин.
В электромагнитных расцепителях бывает гидравлический замедлитель срабатывания с обратнозависимой от тока выдержкой для защиты от перегрузок.

Тепловые расцепители — термобиметаллические пластины. Они деформируются от токов перегрузок и отключают «автомат». Выдержка у них снижается по мере роста тока.
У полупроводниковых расцепителей есть измерительный элемент (трансформатор), реле и выходной электромагнит, воздействующий на механизм расцепления.

АВ делят на следующие типы:

Быстродействующие. Они срабатывают за время не более 5 миллисекунд. Быстродействие необходимо в токоограничивающих автоматических устройствах.
Небыстродействующие. Время срабатывания — 10 – 100 мс.
Универсальные. Их устанавливают в распределительных системах.
Установочные. Механизм находится в корпусе из прочного негорючего пластика. Предназначаются для монтажа в местах общего доступа.
АВ обратного тока. Прерывают цепь только если изменилось направление тока.
Селективные. В них регулируется время на разрыв цепи.
Поляризованные. Механизм приводится в действии при нарастании тока в правильном направлении.
Неполяризованные. Разрывают цепь, когда ток нарастает в прямом и обратном направлениях.

АВ снабжаются расцепителями максимального напряжения или минимального. Выключатели по максимальному току размыкают цепь при сверх предельных перегрузках. По сути, это предохранители многократного действия.
Разные серии АВ предназначены для применения в определенных климатических условиях, во взрывоопасных или химически агрессивных средах. Если внешняя среда предполагает отличия от нормальной, то «автоматы» помещают в пылевлагонепроницаемые шкафы или ящики.

«Автоматы» по большей части отключают вручную, но когда в сети появляются сверхтоки или напряжение снижается, то они срабатывают автоматически.

На передней части корпуса наносится логотип производителя и серия данного типа устройства (линейка). Цифрами и литерами зашифрованы основные параметры и конструктивные особенности. Каждые линейки отличают отдельные кластеры, в которых свои отличия.
После серии указывается количество полюсов (1; 2; 3; 4; 1+N; 3+N). Следующая литера — отключающая способность; параметры указываются в специальных таблицах. К примеру, если на на линии возникнет короткое замыкание с определенной силой тока, то данное устройство успешно выполнит свое предназначение и отключит потребителя. Далее идет самая основная надпись — значение номинального тока в амперах (С25; B40…). Буква спереди (B, C, D, Z, K) означает времятоковую характеристику, то есть время срабатывания «автомата».
На какое напряжение в вольтах рассчитан «автомат», указывается на корпусе (1-фазная сеть — 230V; 3-фазная — 400V), значок волны перед вольтами означает «сеть с переменным напряжением». Если на зажиме двухполосного «автомата» указана буква N, то только туда нужно подсоединять нулевой провод.
Конкретные характеристики «автоматов» приводятся в ТУ заводов-изготовителей. Для унифицированных изделий, широко применяющихся и изготавливаемых различными предприятиями, уровни нормативно-технических документов повышают (иногда до Госстандарта).

Выбирая АВ, все почему-то смотрят только на значение по номинальному току. Хотя это и основная характеристика, но, чтобы правильно подобрать защитный автомат, надо учитывать условия, в которых он будет работать. Эти устройства выпускают в так называемых климатических исполнениях; их 5. Также есть еще и 5 категорий по расположению, которым соответствуют литеры ОМ; М; Т; УХЛ; У.

У автоматических выключателей разные степени защиты. Причем защита зажимов бывает меньшего уровня, чем оболочка. Несоблюдение характеристик при покупке выключателя влечет непредсказуемость в его работе. Поэтому, покупая автоматические выключатели, обязательно консультируйтесь со специалистом. Чтобы он смог правильно определить наиболее подходящие «автоматы», подготовьте информацию об условиях места, где располагается электрическая система и какое оборудование в ней будет работать. Заказывайте электромонтажные работы в Санкт-Петербурге только у профессионала с большим опытом работы.