Устройство и принцип работы автоматического выключателя

Устройство и принцип работы автоматического выключателя

  • ВКонтакте
  • Facebook
  • ok
  • Twitter
  • YouTube
  • Instagram
  • Яндекс.Дзен
  • TikTok

Многих интересует, для чего нужен автоматический выключатель, а также устройство и принцип действия автоматического выключателя. Сегодня в нашей статье мы постараемся ответить на эти вопросы.

Итак, начнем с первого вопроса. Автоматический выключатель устанавливают для того, чтобы защитить кабели, провода, а также электроприборы от короткого замыкания (к.з.) и перегрузки.

Устройство автоматического выключателя

Модульный автоматический выключатель внешне представлен в виде корпуса и рычага управления, которые выполнены из ПВХ-пластиката пониженной горючести. Также невооруженным взглядом можно определить клеммы (нижняя и верхняя) для подключения кабеля или провода. Внутри же корпуса защитного аппарата размещаются следующие элементы:

• силовые контакты (подвижный и неподвижный), обеспечивающие коммутацию;
• механизм взвода и расцепления, который взаимосвязан с рычагом управления;
• катушка (электромагнит) и подвижный сердечник (якорь), выполняющий функцию толкателя. Эти элементы являются электромагнитным расцепителем и обеспечивают защиту от токов к.з.;
• дугогасительная камера. Данное устройство выполняет быстрое гашение дугового разряда, который образуется при размыкании контактов;
• биметаллическая пластина. Данный элемент является тепловым расцепителем и обеспечивает защиту от повышенной нагрузки. Также имеется регулировочный винт, при помощи которого обеспечивается регулировка значения тока, при котором данный расцепитель должен сработать.

Принцип работы автоматического выключателя

Работа автоматического выключателя в различных режимах происходит по такому принципу:

1. Нормальный режим.

Во время взвода рычага управления выключателем приводится в движение механизма взвода и расцепления, тем самым осуществляя коммутацию силовых контактов.
После коммутации ток протекает от питающего провода или кабеля, подключенного к винтовому зажиму, через этот зажим по контактам, сначала по неподвижному, а затем и по подвижному. Далее ток проходит через гибкую связь, катушку электромагнита, снова через гибкую связь и биметаллическую пластину, и в конце через нижний винтовой зажим к отходящей линии, «питающей» электроприбор.

2. Короткое замыкание.

В данном режиме электромагнитный расцепитель автоматического выключателя должен произвести мгновенное отключение нагрузки. Принцип действия заключается в следующем: при значительном превышении номинального тока, протекающего через обмотку электромагнита, возникает мощное магнитное поле, которое тянет вниз якорь с подвижным контактом. Якорь в свою очередь надавливает на рычажок спускового механизма, в результате чего происходит отключение нагрузки.
Необходимо отметить, что в результате мгновенного возникновения магнитного поля автоматический выключатель успевает отключиться до появления нежелательных последствий.
Однако во время размыкания возможно возникновение дугового разряда между подвижным и неподвижным контактами. Дуга движется в сторону дугогасительной камеры. Попадая на пластины, дуга расщепляется, завлекается внутрь камеры и тухнет. Образовавшиеся продукты горения вместе с избыточным давлением выходят наружу через специальное отверстие в корпусе автомата.

За защиту от перегрузки отвечает тепловой расцепитель. Принцип работы данного расцепителя заключается в следующем: когда ток, протекающий через биметаллическую пластину, становится равным или больше установленного значения, пластина нагревается и постепенно изгибается. Достигнув определенного угла изгиба, она надавливает своим кончиком на рычажок спускового механизма. Таким образом автомат отключается.

Стоит отметить, что терморасцепитель, в отличие от магнитного, является более медлительным. Для его срабатывания требуется больше времени, но зато он более точный и легче поддается настройке.

Мы рассказали об устройстве и принципе работы автоматического выключателя. Также вы можете посмотреть наше видео, в котором детально показано, как устроен автомат и принцип его работы.

Технологические особенности РУ-0,4 кВ

Распределительное устройство как правило состоит из нескольких панелей (шкафного или щитового исполнения) которые скрепляются между собой крепёжными изделиями в процессе сборки. Панели бывают одностороннего или двухстороннего обслуживания напольного исполнения выполненные из металла и окрашенного в RAL 7035. Ввод кабельных линий может быть выполнен сверху или снизу.

Вводная панель

В ней размещаются вводная аппаратура, шинный отсек и релейная сборка, осуществляющая управление вводными и секционным выключателями. В зависимости от схемы электрической, вводная панель может комплектоваться автоматическими выключателями защиты отходящих линий и контрольно-учетным оборудованием.

Секционная панель

Здесь располагается секционный выключатель, предназначенный для соединения секций шин в аварийном режиме, и блок управления секционным выключателем.

Панель распределительная низковольтных отходящих линий

ПР РУ 0,4 кВ делится на несколько функциональных частей это – часть кабельных отходящих линий, шинных соединений и коммутационной аппаратуры состоящая из аппаратов для защиты отходящих линий. В соответствии с пожеланиями заказчика можно дополнительно установить трансформаторы тока, амперметры или любую контрольно-управляющую аппаратуру.

Монтаж электрощитов (щитов учёта) выполняется либо к полу либо к стене в зависимости от места установки.

Разъединители. Устройство и работа. Применение и особенности

Разъединители — аппараты коммутации, служащие для выключения и включения цепи тока без потребителя, или с небольшой нагрузкой. Таким небольшим током может служить ток намагничивания трансформатора, либо другой ток не выше 15 ампер.

Также разъединители служат для образования разрыва цепи при выключении электрической сети. Это нужно для создания безопасности при проведении работ по ремонту электрооборудования. В этом случае разъединитель образует видимый разрыв между цепью рабочего оборудования и устройств, находящихся в ремонте.

Устройство

Конструкцию разъединителей можно изучить на примере аппарата коммутации с 3-мя полюсами, рубящего вида.

Он представляет собой находящиеся на одной раме три полюса. У всех полюсов есть по два контакта: подвижный и неподвижный. Подвижные виды клемм полюсов скреплены изоляторами с одним валом. Также вал соединен с рычагом механизма привода аппарата. При управлении механизмом разъединителя сразу включаются все три ножа одновременно.

Соединение контактов сделано жестким с помощью специальных пружин. Они нажимают на пластины из стали, придавливают ножи подвижного контакта к стационарному.

Во время короткого замыкания по разъединителю проходит большой ток, который приводит к его разрушению. Для решения этой проблемы в конструкцию разъединителя вмонтировали магнитный замок, который включает в себя 2 пластины, находящиеся по сторонам двигающегося контакта. Эти пластины намагничиваются от действия тока короткого замыкания, сильно притягиваются друг к другу, и создают дополнительную упругость между контактами.

В конструкции разъединителей не предусмотрено устройство для гашения электрической дуги, поэтому при включенной нагрузке выключать разъединитель запрещается. Для таких целей предназначены другие устройства, например, выключатели. Чтобы не произошло выключение цепи разъединителем при включенной нагрузке, в их конструкции предусмотрены механические блокираторы. Также для этих целей служат механические фиксаторы.

Требования к разъединителям
Такие требования нужны для обслуживания разъединителей электромонтером, либо другим обслуживающим персоналом:
  • Конструкция разъединителей выполняется такой, чтобы был виден разрыв цепи по классу напряжения.
  • Приводы должны быть оборудованы жесткого закрепления ножей в выключенном и включенном положении. Также должны быть хорошие упоры для ограничения поворота ножа больше положенного.
  • Разъединители должны быть приспособлены для любых погодных условий.
  • Изоляторы и тяги должны иметь достаточную прочность, не разрушаться при выполнении переключений.
  • Главные ножи разъединителей обязательно должны оснащаться блокировкой с ножами заземления, не допускающей одновременного включения.
Читайте также  Чем покрасить печь
Принцип действия и порядок выполнения переключений

В распредустройствах действия с разъединителями должны производиться только после того, как проверено отключенное состояние выключателя цепи.

Перед отключением разъединителя нужно снаружи осмотреть всю конструкцию. На разъединителях, блокирующих устройствах и их приводах не должно иметься повреждений, которые могли бы помешать выполнению операции выключения. Особо нужно осмотреть, нет ли шунтирующих перемычек для разъединителей.

Если обнаружены какие-либо дефекты и неисправности, то выключение разъединителя необходимо выполнять осторожно, с разрешения должностного лица, распорядившегося сделать переключение. При обнаружении трещин на изоляторах запрещается производить какие-либо операции с разъединителями.

При ручном механизме привода разъединитель нужно включать быстро и аккуратно, в конце хода не нужно допускать удара. Если во время включения появилась электрическая дуга, то ножи отводить обратно нельзя, так как размер дуги увеличится и перекроет междуфазное пространство, вызвав короткое замыкание. В любом случае операцию необходимо довести до завершения. Когда контакты замкнутся, то дуга исчезнет, и не создаст никаких проблем.

Обратную операцию по разъединению цепи производят не торопясь, с осторожностью. Сначала производят небольшое движение рычагом для проверки действия тяг, поломок изоляторов, люфтов в соединениях. Если при расцеплении цепи появляется дуга, то нужно сразу разъединитель вернуть обратно на свое место, выяснить причину. До выяснения переключения делать запрещается.

Выключение однополюсных разъединителей

Такие операции проводятся специальными штангами, в определенной последовательности, чтобы обеспечить максимальную защиту персонала. Представим такой случай, когда электромонтер начал выполнять отключение ошибочно, не отключив нагрузку.

С включенной нагрузке 1-й разъединитель выключать не опасно, так как сильная дуга не образуется. При расцеплении контактов может возникнуть только малое напряжение, с одной стороны разъединитель будет иметь напряжение источника, с другой будет одинаковая разность потенциалов, которая наводится работающими двигателями, а также конденсаторами, имеющимися в сети.

При выключении 2-го разъединителя может возникнуть мощная дуга. На 3-м разъединителе не будет большой мощности. Поэтому, как бы ни располагались разъединители, первым надо отключать средний разъединитель, далее верхний, затем нижний (при вертикальном расположении). Если расположение горизонтальное, то принцип тот же самый, только вместо верхнего и нижнего, нужно отключать правый и левый в любом порядке.

Если выключатели оснащены пружинами, то работать с разъединителями нужно, ослабив сначала пружины на выключателях, во избежание случайных срабатываний выключателей при операциях с разъединителями.

На линии 6-10 киловольт, где есть компенсация тока на заземление, перед тем как отключить ток намагничивания, сначала отключают реактор дугогашения, чтобы не было перенапряжений. Они могут возникнуть из-за неодновременного расцепления контактов фаз.

Особенности применения

Разъединители служат для видимого расцепления участка электрической цепи во время ремонта оборудования, создания безопасности, исключают подачу питания на ремонтный участок. Также расцепители можно применить для переключения питания электрическим током с одной цепи на другую.

По правилам разъединители могут включать и отключать:
  • Нейтрали трансформаторов до 220 киловольт.
  • Дугогасящие заземляющие реакторы, если нет замыкания на землю.
  • Тока намагничивания.
  • Подключение трансформаторов на холостом ходу до 750 кВА.
  • Тока заряда и замыкания на заземление воздушных линий питания.
  • Тока заряда шин, других подключений, удовлетворяющих требованиям нормативов.
  • Отключение токов уравнения до 70 ампер в кольцевых сетях, замыкание сети при отличии напряжений на клеммах не выше 5%.
Отключение уравнительных токов

Разъединители могут отключать, включать токи заряда воздушных и кабельных сетей, токи намагничивания, в том числе силовых, уравнивающие токи, а также слабые токи нагрузки. Это подтверждено директивными и регламентирующими документами. Уравнительный ток – это ток между участками электрической замкнутой сети, обусловленный разностью значений напряжений во время коммутации электрической связи, то есть, во время отключения или соединения.

В закрытых распредустройствах до 10 кВ разъединителями можно включать и выключать токи намагничивания силовых трансформаторов, токов заряда линий, замыкания на землю, не больше следующих величин:
  • При 6 киловольтах – ток 3,5 ампер, ток заряда 2,5 ампер, ток замыкания на землю 4 ампера.
  • При 10 киловольтах – ток намагничивания 3 ампера, ток заряда 2 ампера, замыкающий ток на землю 3 ампера.

Если между полюсами установлены перегородки из диэлектрического материала, то допускаемый ток при переключениях можно увеличить в 1,5 раза.

Разъединителями при напряжении от 6 до 10 киловольт можно включать и выключать токи уравнивания до 70 ампер, а также токи нагрузки линии до 15 ампер, если операция переключения проводится 3-полюсными разъединителями внешней установки с приводным механизмом.

Если в электрической цепи нет выключателя, то при напряжении сети до 10 кВ допускается производить операции с разъединителями при малых токах, которые намного меньше тока номинала устройств.

Чаще всего разъединители оснащают стационарными заземлителями. Это дает возможность не устанавливать переносные заземления на устройствах, которые требуют ремонта, а значит, не будет нарушения требований правил безопасности при установке заземлений.

Обеспечение безопасности

Во время выполнения переключений с помощью разъединителей под напряжением, электромонтер должен выбрать правильное место своего расположения возле привода, чтобы не получить травм при случайном падении изолятора и других деталей, а также для защиты от действия возможной электрической дуги.

Нельзя смотреть на контакты во время совершения операции. Но после операции нужно обязательно осмотреть состояние ножей разъединителей и стационарных видов ножей. Бывают случаи, когда ножи включились не до конца, либо не отключились ножи стационарные при отключении на отдельных фазах. Каждая фаза осматривается отдельно, даже если между ножами всех фаз есть механическая связь.

Какая разница между черной и белой завистью?

Зависть — очень необычное понятие в характере человека. Так считают психологи. У лексикографов — свое мнение. Если обратиться к словарям русских лингвистов Даля, Ушакова, Ожогова, то они сходятся в одном, что: «Зависть — это желание человека иметь то, что имеется в других». Скорее всего — в плане достатка, материальных благ, внешних данных и даже таланта.

И я не удивляюсь. На самом деле все сходится. Не зря писатель Ю. Бондарев назвал зависть человека «слепой проституткой». Ведь завистников хватало во все периоды существования жизни на Земле.

И очень трудно разобраться между понятиями черная и белая зависть. Вот именно о белой зависти четко и понятно высказался поэт В. Рыжов:

«Разве не бывает зависть белая,

Зависть к прямоте, что рядом с бедами.

К тем, кто не забудет, что обещано,

К тем, кто не солжет врагам и женщинам».

Подключение многоканальных выключателей

Двух-, трех- и четырехклавишные устройства имеют большее количество клемм или зажимов для подключения проводов (соответственно – три, четыре и пять). Но один из зажимов – непременно общий для всех групп; именно к нему и подключается питающий фазный провод. По своей сути, многоканальный выключатель – это тройник, имеющий один вход и несколько (два, три, четыре. ) выходов. К входу подключается «фаза», к выходам – управляемые прибором линии освещения.

Читайте также  Звук унитаза

Многоканальные выключатели очень редко снабжаются клеммами для подключения заземления – в основном они предусматриваются в приборах, предназначенных для монтажа на улице или в помещениях с повышенной влажностью. А вот входные и выходные клеммы в обязательном порядке маркируются. (Кстати, купить клемму можно в нашем интернет-магазине).

Преимущества вакуумных коммутаторов

Вакуумные выключатели на 6, 10 и 35 кВ обладают очевидными преимуществами по сравнению с конкурентными решениями, что обуславливает широкое их применение. К очевидным достоинствам можно отнести:

  • Безопасность. Любой вакуумный коммутационный узел 6, 10 или 35 кВ намного легче аналогов для этого номинала напряжений. Это обеспечивает снижение динамических нагрузок, шума, мощности привода, что комплексно сказывается на безопасности эксплуатации,
  • Автономность. В отличие от масляных, вакуумные выключатели не требуют периодической компенсации уровня рабочей среды, снижая объемы работ по обслуживанию к минимуму,
  • Быстродействие. Малый ход контактной группы обеспечивает более быстрое срабатывание, а значит, меньший износ узлов.

Производство

Изготовлением щитов для вас займутся лучшие инженеры нашей компании. Все сотрудники компании имеют профильное образование и прошли обучение у производителей оборудования. Наш завод оснащен всем оборудованием необходимым для производства электрощитов.

работа с индивидуальными и типовыми проектами

разработка по Вашему техническому заданию

проработка замены комплектующих для уменьшения стоимости

монтаж и шефмонтаж оборудования

доставка по России

доработка проекта, устранение ошибок проетировщиков

гарантийное и послегарантийное обслуживание

Примеры выполненых проектов и работ

Какие бывают виды пакетников

Они классифицируются по степени защиты. И от этого зависит назначение того или иного ПВ:

  1. Открытые. Предназначены для монтажа в сухих, незапыленных и недоступных местах. Не переносят высокий уровень влажности. Как правило, их устанавливают в железных ящиках, щитах и нишах.
  2. Защищенные. Предотвращают не только случайные прикосновения, но и попадания предметов на оголенные контакты. Корпус сделан из пластмассы, защищает пакетник от пыли и влаги, поэтому разрешается устанавливать его вне электрического щитка.
  3. Герметичные. Прочный корпус из алюминия обеспечивает лучшую защиту от влаги. Такие пакетники монтируют не только в очень влажных помещениях, но и на открытой территории.

По типу крепления пакетники изготавливаются в 4-х вариантах:

  1. Крепеж расположен за 4-х миллиметровой панелью. Защелкивается передней скобой. Подвод проводов находится сзади.
  2. Крепеж находится за 24-х миллиметровой панелью. Также фиксируется передней скобой, а подключение проводов происходит с задней стороны.
  3. Пакетный выключатель крепится за сам корпус.
  4. Крепеж находится в шкафу, а защелкивается уже задней скобой. Подвод проводов находится спереди.

На заметку! В распределительный щиток проще и надежней крепить подключенный пакетник на din-рейку.

Область применения и механизм работы

Сейчас приборы применяют в основном на производстве. Пакетники используются для пуска и выключения вентиляционных систем, подъемников, привода конвейера и т.д. Применяется как силовой элемент для отключения нагрузки в различных электрических установках. Также приборы могут использоваться для распределения тока в жилых домах, сетях освещения промышленных помещений. Незаменим аппарат и для аварийного подключения резервной нагрузки, то есть для переключения напряжения с одной электроцепи на другую. Некоторые типы приборов можно использовать в условиях высокой влажности, запыления и других негативных факторов.

Пакетник не может осуществлять защиту электроцепи от аварийного режима, поэтому в схеме обязательно должен быть предусмотрен автоматический предохранитель либо выключатель. Он защитит систему питания от короткого замыкания или электрической перегрузки.

Пакетный выключатель имеет только два положения переключателя – отключено, включено. После того, как человек повернул рубильник, в действие приходят подвижные шайбы, передающие, в свою очередь, движение на контакты. В результате они, в зависимости от первоначального положения, замыкаются (ток поступает) либо размыкаются (ток прекращает поступать).

Существуют одно-, двух- и трехполюсные аппараты. Первые два рассчитаны на нагрузку 10-25 А, допустимое напряжение – 220В. Трехполюсные приборы могут выдержать напряжение в 380 В, при этом нагрузка несколько понижена, она не должна быть больше 15 А.

Выпускаются открытые, закрытые и полностью герметичные пакетники. В выключателях открытого типа защитная оболочка отсутствует. Эти пакетники используют для переключения соединений при безопасном напряжении и только в помещениях. Закрытые аппараты оборудованы корпусом из пластика или металла. Клеммы этих приборов закрыты от прикосновений, а само устройство отлично защищено от грязи и запыления. Закрытые модели допускается устанавливать вне щитового шкафчика.

Герметичные электроприборы заключены в негорючую, противоударную, герметичную оболочку из пластика. Высокий уровень защиты позволяет монтировать приборы в открытом пространстве. Некоторые модели снабжены прозрачным окном, через которое можно отслеживать состояние контактов.

Вывод пакетника обычно не изолирован, следовательно, при подключении находится под напряжением. При замене аппарата нужно будет полностью отключить ток.

Популярность пакетных устройств постепенно снижается, но производство таких электроприборов не прекращено. Надежность, доступность, быстрота срабатывания помогают пакетникам все еще оставаться востребованным товаром.