- Тема: на які різновиди поділяються електроавтомати, їх типи і класифікація. Автоматичний вимикач...
- Типи автоматів:
- A, B, C, D, K, Z.
- Мал. 4-4. Времятоковая характеристика вимикача серії ВА51
- види расцепителей
- тепловий расцепитель
- Електронний расцепитель
- електромагнітний расцепитель
- Струм розчеплювача автоматичного вимикача
Тема: на які різновиди поділяються електроавтомати, їх типи і класифікація.
Наша сеть партнеров Banwar
Автоматичний вимикач є електротехнічний пристрій, основним призначенням якого є вчинення перемикання свого робочого стану при виникненні певної ситуації. Автомати електричні поєднують в собі два пристрої, це звичайний вимикач і магнітний (або теплової) расцепитель, завданням якого є своєчасний розрив електричного кола в разі перевищення порогового значення сили струму. Автоматичні вимикачі, як і всі електричні пристрої , Також мають різні різновиди, що їх розділяє на певні типи. Давайте ознайомимося з основними класифікаціями автоматичних вимикачів.
1 »Класифікація автоматів за кількістю полюсів:
А) однополюсні автомати
б) однополюсні автомати з нейтраллю
в) двополюсні автомати
г) триполюсні автомати
д) триполюсні автомати з нейтраллю
е) чотириполюсні автомати
2 »Класифікація автоматів по типу расцепителей.
У конструкцію різних видів автоматичних вимикачів, зазвичай, входять 2 основні типи расцепителей (розмикачів) - електромагнітний і теплові. Магнітні служать для електричного захисту від короткого замикання, а теплові розмикачі призначені в основному для захисту електричних ланцюгів за певним току перевантаження.
3 »Класифікація автоматів по току розчеплення: В, С, D, (A, K, Z)
ГОСТ Р 50345-99, по току миттєвого розчеплення автомати поділяються на такі типи:
А) тип «B» - понад 3 In до 5 In включно (In - це номінальний струм)
б) тип «C» - понад 5 In до 10 In включно
В) тип «D» - понад 10 In до 20 In включно
Виробників автоматів в Європі мають дещо іншу класифікацію. Наприклад, у них є додатковий тип «A» (понад 2 In до 3 In). У деяких виробників автоматичних вимикачів також існують додаткові криві виключення (у АВВ автомати з кривими K і Z).
4 »Класифікація автоматів по роду струму в ланцюзі: постійного, змінного, обох.
номінальні електричні струми для основних ланцюгів расцепителя підбирають з: 6,3; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500; 4000; 6300 А. Також додатково випускатися автомати на номінальні струми основних електроланок автоматів 1500; 3000; 3200 А.
5 »Класифікація за наявністю струмообмеження:
а) струмообмежуючі
б) нетокоогранічівающіе
6 »Класифікація автоматів за видами расцепителей:
А) з максимальним расцепителем струму
б) з незалежним расцепителем
в) з мінімальним або нульовим расцепителем напруги
7 »Класифікація автоматів за влучним висловом витримки часу:
А) без витримки часу
б) з витримкою часу, незалежної від струму
в) з витримкою часу, назад залежною від струму
г) з поєднанням зазначених характеристик
8 »Класифікація за наявністю вільних контактів: з контактами і без контактів.
9 »Класифікація автоматів за способом приєднання зовнішніх проводів:
А) з заднім приєднанням
б) з переднім приєднанням
в) з комбінованим приєднанням
г) з універсальним приєднанням (і переднім і заднім).
10 »Класифікація по виду приводу: з ручним, з руховим і з пружинним.
PS У всього є свої різновиди. Адже якби існувала тільки одна едінвещь в своєму єдиному екземплярі, це було б як мінімум просто нудно і занадто обмежено! Тим різноманіття і добре, що в ньому можна вибрати саме те, що максимум відповідає своїм потребам.
Привіт друзі. Тема поста - типи і види автоматичних вимикачів (автоматів, АВ). Також хочу підсумки турніру з розгадування кросвордів.
Види автоматів:
Можна розділити на вимикачі змінного струму, постійного струму і універсальні, що працюють при будь-якому струмі.
Конструкція - бувають повітряні, модульні, в литому корпусі.
показник номінального струму . Мінімальний струм спрацьовування модульного автомата становить 0,5 Ампер, наприклад. Скоро напишу про те, як правильно вибрати номінальний струм для автоматичного вимикача, підписуйтесь на новини блогу, щоб не пропустити.
Номінальна напруга, ще одна відмінність. У більшості випадків АВ працюють в мережах з напругою 220 або 380 Вольт.
Бувають токоограничивающие і нетокоогранічівающіе.
Всі моделі вимикачів класифікуються за кількістю полюсів. Діляться на однополюсні, двополюсні, триполюсні і чотириполюсні автомати.
Види расцепителей - максимальний расцепитель струму, незалежний расцепитель , Мінімальний або нульовий расцепитель напруги.
Швидкість спрацьовування автоматичних вимикачів. Виділяють швидкодіючі, нормальні і селективні автомати. Бувають з витримкою часу, без неї, незалежної або назад залежною від струму витримкою часу спрацьовування. Характеристики можуть поєднуватися.
Відрізняються за ступенем захисту від навколишнього середовища - IP, механічних впливів, токопроводімость матеріалу. По виду приводу - ручний, двигун, пружина.
За наявності вільних контактів і способу приєднання провідників.
Типи автоматів:
Що означає тип АВ?
Автоматичні вимикачі містять в собі два види розмикачів - теплової і магнітний.
Магнітний швидкодіючий розмикач призначений для захисту при короткому замиканні . Спрацювання розмикача може відбуватися за час від 0005 до кількох секунд.
Тепловий розмикач значно повільніше, призначений для захисту від перевантаження. Працює за допомогою біметалічної пластини, що нагрівається при перевантаженні ланцюга. Час спрацювання від декількох секунд до хвилин.
Спільна характеристика спрацьовування залежить від виду підключається навантаження.
Існує кілька типів відключення АВ. Їх ще називають - типи час-струмових характеристик відключення.
A, B, C, D, K, Z.
A - застосовується для розмикання ланцюгів з великою довгою електропроводки, служить хорошим захистом для напівпровідникових пристроїв. Спрацьовують при 2-3 номінальних токах.
B - для освітлювальної мережі загального призначення. Спрацьовують при 3-5 номінальних токах.
C - освітлювальні ланцюга, електроустановки з помірними пусковими струмами. Це можуть бути двигуни, трансформатори. Перевантажувальна здатність магнітного розмикача вище, ніж у вимикачів типу B. спрацьовують при 5-10 номінальних токах.
D - застосовуються в ланцюгах з активно-індуктивним навантаженням. Для електродвигунів з великими пусковими струмами, наприклад. При 10-20 номінальних токах.
K - індуктивні навантаження.
Z - для електронних пристроїв.
Дані про спрацювання вимикачів типів K, Z краще дивитися в таблицях конкретно по кожному виробнику.
Начебто все, якщо є, що доповнити, залиш коментар.
Вимикачі автоматичні призначені для проведення струму в нормальних режимах і автоматичного відключення захищається ланцюга при коротких замиканнях (КЗ) і перевантаженнях, а також для оперативних нечастих відключень.
На відміну від високовольтних вимикачів, конструкція яких містить контактні, дугогасительниє і приводні системи і не містить пристрої вимірювань і контролю захищаються ланцюгів (ці пристрої виконуються на низькій напрузі в вигляді окремих апаратів), автоматичні вимикачі низької напруги, як правило, містять як вузли конструкції і пристрої вимірювань і контролю заданих параметрів захищається ланцюга.
Конструкції, характеристики і захисні функції автоматичних вимикачів вельми різноманітні. Однак за призначенням і принципам конструювання вони можуть бути розділені на вимикачі загального призначення, швидкодіючі і спеціальні.
Вимикачі автоматичні загального призначення. Ці вимикачі по роду струму головного ланцюга виконуються змінного, постійного, змінного і постійного струму.
З власного часу відключення вимикачі можуть бути струмообмежуючими і нетокоогранічівающімі.
Загальна тривалість короткого замикання tк.з., (рис. 4-1, а і б) складається з трьох складових:
to - часу від початку короткого замикання до моменту, коли струм досягає значення Iуст, при якому в стаціонарному режимі спрацьовує вимикає пристрій;
tоткл ~ власного часу відключення - часу від моменту досягнення струмом значення уставки до моменту початку розбіжності контактів;
tr - тривалості процесу дугогашенія.
Час tо залежить в основному від постійних ланцюга. Час tоткл визначає бистродействіе- вимикача.
Струмообмежувальним вимикач - вимикач, у якого власний час відключення таке, що в даному колі за цей час струм не встигає досягти сталого значення Iк.з. і відключається струм Iоткл менше того, який був би в ланцюзі в разі відсутності вимикача або при нетокоогранічівающем вимикачі (рис. 4-1, а). На рис. 4-1, в як приклад наведено токоограничивающие характеристики деяких вимикачів серії А-3700. Тут Iк.з. - можливий струм короткого замикання; Iоткл - відключається вимикачем ток (обмежений); пряма 1 - струм, який відключав б нетокоогранічівающій вимикач.
Мал. 4-1. Процес відключення при короткому замиканні: а - нетокоогранічівающім вимикачем; б і в - струмообмежувальним вимикачем.
Нетокоогранічівающіе вимикачі можуть бути з витримкою часу в зоні струмів короткого замикання або без неї. Перші призначені для здійснення селективного захисту, суть якої полягає в тому, що при струмі Iк.з. (Рис. 4-2), який перевищує струм уставки Iycт вимикачів всіх ступенів, відключається найближчий до місця аварії ділянку, у якого вимикач має меншу витримку часу t1 (t1
Вимикачі автоматичні швидкодіючі (до теперішнього часу це вимикачі постійного струму). Вимикачі призначені для захисту напівпровідникових перетворювачів, електричних машин і ліній постійного струму при коротких замиканнях, перевантаженнях і зворотних токах в промислових установках (наприклад, в електроприводах прокатних станів) і в установках магістрального, промислового і городскрго електрифікованого транспорту.
Мал. 4-2. Схема сілектівной захисту.
У зазначених сучасних установках, зокрема в установках з напівпровідниковими перетворювачами, струми КЗ досягають 200-300 кА. Напівпровідникові пристрої на відміну від електричних машин не допускають перевантажень. З огляду на їх природи інтеграл Джоуля у них багато нижче, ніж у електричних машин та інших електромеханічних пристроїв. Все це вимагає прискореного відключення аварійної ділянки і обмеження струму в ланцюзі.
Слід врахувати ще одну дуже важливу обставину - наявність величезних електродинамічних сил, що виникають при зазначених токах. Наприклад, в ланцюзі, в якій струм КЗ може досягти сталого значення 300 кА, при початковій швидкості (крутизні) наростання 4,5 106 А / с вимикача з часом відключення toткл = 0,08 с доводиться відключати струм 280 кА, при tоткл = 0 , 04 с - струм 160 кА, а швидкодіючому вимикача з tоткл = 0,005 с - струм близько 22 кА. Електродинамічні сили тут обмежуються в 50-150 разів.
За захисними характеристиками нашими стандартами (ГОСТ 2585-81 Е) власний час розмикання швидкодіючого вимикача в залежності від струму відключення і крутизни його наростання регламентовано: 1-й клас-до 0,008 с, 2-й клас - до 0,005 с, 3-й клас - до 0,002 с.
на змінному струмі номінальні струми в установках обмежуються за рахунок переходу на більш високу напругу - на 220, 380 і 660 Вів даний час на 1140 В. Зростання потужностей установок ставить завдання створення швидкодіючих вимикачів і на змінному струмі.
Привід. Привід служить для включення вимикача з чиєї-небудь команді (оператора, системи автоматичного управління та ін.). Виконуються вимикачі з ручним або руховим приводом або з тим і іншим. Під руховим розуміють привід, в якому сила створюється будь-яким видом енергії, крім мускульної енергії оператора, наприклад електромагнітом, електродвигуном, пневматикою, гідравлікою і т. П. Відключення вимикача здійснюється пружинами після роз'єднання розчіплює пристрою.
Мал. 4-3. Приклад виконання розчіплює пристрої автоматичного вимикача
Розчіплювати пристрій. Цей пристрій призначений:
для виключення можливості утримувати контакти вимикача у включеному положенні (рукояткою, дистанційним приводом) при наявності ненормального режиму роботи в захищається ланцюга;
для забезпечення моментного відключення, т. е. не залежить від оператора, роду і маси приводу швидкості розбіжності контактів.
Розчіплювати пристрій являє собою систему шарнірно-пов'язаних важелів, що з'єднують привід включення з системою рухливих контактів, які з'єднані з відключає пружиною. Принцип роботи пристрою може бути пояснений схемою на рис. 4-3.
Схема на рис. 4-3, а відповідає положенню «Відключено вручну» і «Вимикач зведений». «Зведений» означає, що контакти 7 і 8 розімкнуті, а фігурний важіль 9 поставлений під зачеплення 4 відключає валика 5; це здійснюється поворотом рукоятки 1 вправо. При повороті рукоятки вліво відключає пружина 2 переведе «ламаються» важелі 3 і б через мертве положення до упору шарніра О в важіль 9 і замкне контакти. Положення «включено» показано на рис. 4-3,6.
У разі виникнення ненормальних умов роботи в захищається ланцюга відповідний расцепитель поверне відключає валик і виведе його з зачеплення з фігурним важелем. Під дією відключає пружини фігурний важіль повернеться і іншим своїм кінцем переведе «ламаються» важелі вправо через мертве положення. Здатність, яка відключає пружина «зламу» важелі і розімкне контакти. Вимикач виявиться в положенні «Відключено автоматично» (рис. 4-3, в). Для повторного включення необхідно відвести рукоятку вправо і ввести в зачеплення фігурний важіль з відключає валиком.
Конструкції розчіплювати пристроїв дуже різноманітні, проте дія їх як описаний. Надалі розчіплювати пристрій будемо зображати схематично у вигляді двох зчеплених важелів.
Мал. 4-4. Времятоковая характеристика вимикача серії ВА51
Слід зазначити одну дуже важливу обставину. Вимикаючі і контактні пружини в автоматичних вимикачах розвивають сили в десятки і сотні ньютонів. Система важелів розчіплює пристрою будується так, що для розчеплення потрібні незначні зусилля. Це дозволяє мати легкі і високочутливі расцепители.
Расцепители. Це елементи, які контролюють заданий параметр захищається ланцюга і, впливаючи на механізм розчеплення, відключають вимикач при відхиленні значення параметра від встановленого. Вони являють собою реле або елементи реле, вбудовані в вимикач з використанням його елементів або пристосовані до його конструкції. Расцепители виконуються на базі електромеханічних реле. В даний час все більше застосування знаходять расцепители на принципах або на базі статичних реле і їх елементів. При цьому контролюючі і порівнюють органи расцепителя виконуються на напівпровідникових елементах з виходом на незалежний електромагнітний елемент (виконавчий орган), що впливає на механізм розчеплення.
Автоматичні вимикачі, як правило, забезпечуються расцепителем максимального струму для захисту в зоні струмів перевантаження і струмів короткого замикання або тільки струмів короткого замикання. Електромеханічні расцепители виконуються електромагнітними, електротеплового або комбінованими. Расцепитель максимального струму на базі статичних реле складається з блоку напівпровідникового (БПР), вимірювальних елементів, вбудованих в кожен полюс вимикача, і вихідного електромагнітного елемента. Вимірювальними елементами служать на змінному струмі трансформатори струму, на постійному струмі - шунти або трансформатори постійного струму. Незалежно від принципу пристрою расцепители можуть виконуватися без витримки часу при спрацьовуванні, з незалежної від струму витримкою часу, з зворотнозалежну від струму витримкою часу. Типова времятоковая характеристика сучасного вимикача приведена на рис. 4-4. Напівпровідниковий расцепитель, більш складний по влаштуванню, дозволяє отримати більш сприятливі времятоковие характеристики. Приклад схеми і пристрої такого расцепителя розглянуто нижче, в розділі 4.
Вимикачі можуть додатково забезпечуватися расцепителями:
незалежним - для дистанційного відключення вимикача при подачі на расцепитель відповідного напруги;
мінімального або нульового напруги - для автоматичного відключення вимикача при зниженні нижче певного рівня або зникнення напруги.
Можуть бути й іншого виду расцепители.
Схема вимикача з расцепителем максимального струму миттєвої дії показана на рис. 4-5, а. Токоведущую шину 1 полюса вимикача охоплює муздрамтеатр, що складається з сердечника 2 і якоря 3. Коли струм стане вище певного значення, тягове зусилля перевищить зусилля пружини 5, якір притягнеться і поверне відключає валик 4. розчіплювати пристрій звільниться. Вимикач відключиться. Регулювання струму спрацювання здійснюється натягом пружини 5.
Мал. 4-5. Приклади схем деяких електромеханічних расціпітелей.
Розчеплювач мінімальної напруги (рис. 4-5, б) складається з електромагніту - сердечника 2, якоря 4 і котушки 3, підключеної на контрольоване напруга. При нормальних режимах якір притягнуть. При зниженні контрольованого напруги нижче певного значення (уставки) якір під дією регулювальної (вона ж і відключає) пружини 5 відпаде і, впливаючи на розчіплювати пристрій через засувку б, відключить вимикач. Магнітна система рас-цепітеля виконується так, що МДС котушки при номінальній напрузі недостатня для притягання якоря, але достатня для його утримання. Якір притягається при підготовці вимикача до включення за допомогою важелів 1, пов'язаних з валом вимикача.
Расцепитель напруги незалежний (рис. 4-5, в) являє собою електромагніт, який притягує свій якір при включенні котушки на відповідну напругу. Своїм кінцем якір впливає на розчіплювати пристрій і відключає вимикач.
Приклад виконання комбінованого (електротеплового і електромагнітного) расцепителя наведено на рис. 4-6. При перевантаженнях спрацьовує електротеплової расцепитель: биметаллическая пластинка 2 внаслідок нагрівання вигинається і гвинтом 3 повертає відключає валик 4. При короткому замиканні спрацьовує електромагнітний расцепитель, що складається з сердечника 7 і якоря 5, що охоплюють токопровод 6. Електромагнітний расцепитель впливає на той же відключає валик. Для обмеження струму через біметалічну пластинку служить шунт 1.
Мал. 4-6. Схема комбінованого (електротеплового і електромагнітного) расцепителя.
У будь-якому автоматичному вимикачі є важлива складова частина пристрою: расцепитель, який служить для розмикання або замикання комутаційного пристрою. По суті расцепитель розмикає контакти автомата при появі надструмів, зниженні напруги. ГОСТ Р 50030.1 (5) визначає поняття расцепителя, як «Пристрій, механічно пов'язане з контактним комутаційним апаратом, яке звільняє утримують пристосування і тим самим допускає розмикання або замикання комутаційного апарату». Стандарт МЕК 61992-1 (6) доповнює це визначення расцепителя автоматичного вимикача - расцепитель може складатися з механічних, електронних або електромагнітних компонентів; відноситься до будь-якого пристрою з механічною дією, які застосовується для розчіплює оперування в разі, коли у вхідному ланцюзі зустрічаються певні умови; в автоматі може бути кілька расцепителей.
види расцепителей
У побутових автоматичних вимикачах найчастіше зустрічаються такі види расцепителей: теплової, електронний і електромагнітний. Вони швидко розпізнають критичну ситуацію (поява надструмів, перевантаження і перепади напруги) і розмикають контакти автоматичного вимикача, запобігаючи псування електричного обладнання і захищаючи проводку. Крім цих видів, існують ще й расцепители нульової напруги, мінімальної напруги, незалежні, напівпровідникові, механічні.
Надструми - збільшення сили струму в електричної мережі , Що перевищує номінальний струм автомата. Це струми перевантаження, замикання.
Струм перевантаження - Надструм в функціональної мережі.
Струм короткого замикання - Надструм, що з'являється в результаті замикання двох складових мережі при вкрай низькому опорі між цими елементами.
тепловий расцепитель
Тепловий расцепитель розмикає контакти автоматичного вимикача при невеликих перевищення номінального струму, відрізняється збільшеним часом спрацьовування. При короткочасних перевищення струмового навантаження він не спрацьовує, це зручно в мережах, де часті саме короткочасні перевищення номінального струму автомата.
Тепловий расцепитель є біметалічною пластиною, один кінець якої розташований поруч зі спусковим механізмом розчеплення. У разі збільшення сили струму пластина починає згинатися і наближатися до спускового механізму, стосується планки, а та, в свою чергу, розмикає контакти автоматичного вимикачі. Принцип роботи побудований на фізичні властивості металу, що розширюється при нагріванні, тому такий расцепитель і називається тепловим.
До переваг теплового розчеплювача можна віднести відсутність тертьових один про одного поверхонь, стійкість до вібрацій, низька вартість в силу простої конструкції. Але потрібно звернути увагу і на недоліки - робота теплового розчеплювача сильно залежить від температури навколишнього середовища, їх слід розміщувати в місцях зі стабільним температурним режимом далеко від джерел тепла, в іншому випадку можливі численні помилкові спрацьовування.
Електронний расцепитель
До складу електронного розчеплювача входять вимірювальні пристрої (датчики струму), блок управління і виконавчий електромагніт. Електронні расцепители призначені для подачі команди на автоматичне відключення автомата із заданою програмою при виникненні в електричному ланцюзі надструмів перевантаження або замикання. При перевищенні сили струму через автомат в блоці електронного розчеплювача починається відлік часу спрацьовування відповідно до час-струмової характеристикою . Якщо за час спрацьовування ток знизиться до величини, нижче порогової, то автоматичного спрацьовування не відбудеться.
До плюсів електронних расцепителей відносяться: широкий вибір налаштувань, чітке дотримання приладу заданою програмою, наявність індикаторів. Основний недолік - досить висока вартість, а також чутливість расцепителя з впливом електромагнітних полів.
електромагнітний расцепитель
Електромагнітний расцепитель (відсічення) спрацьовує миттєво, не допускаючи ні найменшої імовірності пошкодження складових частин електричного кола. Це соленоїд з рухомим сердечником, який впливає на механізм розчеплення. У процесі протікання струму по обмотці соленоїда, в разі перевищення струмового навантаження, відбувається втягування сердечника під впливом електромагнітного поля.
Електромагнітний расцепитель спрацьовує при перевищенні струму короткого замикання. Він має достатню міцність, стійкий до вібрації, проте створює магнітне поле.
Струм розчеплювача автоматичного вимикача
Струм розчеплювача автоматичного вимикача має конкретне значення (номінал), що означає величину струму, при якому автомат розімкнеться ланцюг. Струм в тепловому расцепителей завжди дорівнює або менше номінального струму автоматичного вимикача. При будь-якому перевищенні струмового навантаження на расцепитель відбуватиметься відключення автомата. При цьому час, через яке відбудеться розмикання контактів, залежить від часу протікання струму перевищеній навантаження. Час відключення теплового розчеплювача можна розрахувати, використовуючи час-струмові характеристики.
Струм електромагнітного розчеплювача відключає автомат миттєво при перевищенні номінального струму автоматичного вимикача, найчастіше це відбувається при короткому замиканні. Перед КЗ в мережі дуже швидко наростає величина струму, яку враховує пристрій електромагнітного розчеплювача, в результаті відбувається дуже швидке вплив на механізм розчеплення. Швидкість спрацьовування в цьому випадку становить частки секунди.