1. Призначення і принцип дії захистів автоматичних вимикачів
2. Конструкція модульних автоматичних вимикачів
3. Критерії вибору автоматичних вимикачів

Автоматичний вимикач (АВ) це комутаційний апарат, забезпечений струмовими захистами. Більшість автоматичних вимикачів мають захист від струмів короткого замикання (відсічення) і захист від перевантаження (максимальний струмовий захист з витримкою часу, тепловий захист). зміст:

Автоматичні вимикачі можуть класифікуватися за способом гасіння електричної дуги, за типом приводу, за способом установки. Залежно від середовища, в якій відбувається гасіння дуги автоматичні вимикачі діляться на:

• повітряні;
• масляні;
• вакуумні.

Гасіння електричної дуги в маслі або в вакуумі застосовується в основному в високовольтних вимикачах. Гасіння дуги в повітрі може застосовуватися як низьковольтних, так і в високовольтних вимикачах.

Автоматичні вимикачі можуть включатися вручну, за допомогою вбудованого електродвигуна або електромагнітного приводу. Електричні приводи в основному застосовують для дистанційного керування автоматами. Більшість низьковольтних вимикачів, розрахованих на відносно невеликі струми, зазвичай забезпечуються ручним приводом.

Потрібно зауважити, що автоматичні вимикачі хоч і є комутаційними апаратами, проте, їх ресурс включення-відключення значно нижче, ніж у магнітних пускачів або контакторів.

У цьому матеріалі ми будемо розглядати широко поширені автомати, призначені для установки на DIN-рейку.

Призначення і принцип дії захистів автоматичних вимикачів

Як вже зазначалося вище, автоматичні вимикачі оснащуються двома видами струмових захистів, захистом від струмів короткого замикання і теплової захистом.

У модульних автоматичних вимикачах захист від струмів короткого замикання здійснюється за допомогою електромагнітних расцепителей встановлюються на кожну фазу. Електромагнітний расцепитель є котушку з декількох витків товстого дроту, по якій тече струм. Усередині котушки розміщується сердечник з феромагнітного матеріалу. При досягненні струмом порогового значення, сердечник втягується всередину котушки і електромагнітний расцепитель спрацьовує. Струм, при якому спрацьовує електромагнітний расцепитель, називається уставкой відсічення. Слід зауважити, що спрацьовування відсічення відбувається дуже швидко. Тому відсічення є струмовим захистом без витримки часу. Поріг спрацьовування струмового відсічення зазвичай вибирають більше 4. Кратність струму спрацьовування расцепителей вказується на корпусі автомата.

Захист від струмів перевантаження в автоматичних вимикачах реалізується за допомогою теплових реле встановлюються на кожній фазі. Теплове реле являє собою біметалічну пластину, на яку навитих провід, по якому тече струм. При протіканні струму перевищує номінальний струм вимикача, біметал нагрівається і деформується. Деформується пластина впливає на расцепитель автомата і, він відключається. Уставка теплових расцепителей автоматичних вимикачів зазвичай становить 1.2Iном. Час спрацювання захисту залежить від величини струму. Чим більше струм, тим швидше спрацьовує захист. Таким чином, за допомогою теплового реле не тільки контролюється величина струму, але і здійснюється витримка часу. Слід зауважити, що робота теплового захисту безпосередньо залежить від температури навколишнього повітря. Тому захист від перевантаження автоматичних вимикачів може гарантовано зберігати свої характеристики тільки в діапазоні температур зазначених виробником.

Залежність часу спрацьовування захистів автомата від струму називається час-струмової характеристикою. Типовий графік час-струмової характеристики автомата наведено на малюнку.

На графіку видно, що час спрацьовування теплового захисту, в залежності від струму, може становити від однієї години до однієї секунди. Швидкість спрацьовування відсічення від величини струму залежить в набагато меншому ступені.

Конструкція модульних автоматичних вимикачів

Основні деталі модульного автоматичного вимикача показані на малюнку.

Модульні автоматичні вимикачі призначені для установки на DIN-рейку. Для цієї мети на задній стороні автоматів є спеціальний паз і замок надійно фіксує вимикач на рейці. Автоматичні вимикачі можуть мати від одного до чотирьох полюсів. В однофазної мережі найчастіше використовуються однополюсні автомати, а в трифазній - триполюсні.

Основними вузлами автоматів є:

• Контактна система;
• Расцепители, теплової та електромагнітний;
• Система дугогашенія;
• Механізм взводу і розчеплення.

Контактна система складається з рухомого і нерухомого контактів. Для забезпечення низького перехідного опору, що контактують поверхні покриваються металокерамікою на основі срібла. Рухомий контакт з'єднується з електромагнітним расцепителем за допомогою гнучкої металевої зв'язку.

Гасіння дуги в автоматичних вимикачах здійснюється в дугогасильних камерах. Для гасіння дуги в камері встановлюється ряд металевих пластин, які дроблять і охолоджують дугу. Камера виготовляється з фібри, яка при нагріванні виділяє гази сприяють гасінню дуги. Надмірний тиск газів відводиться з корпусу автомата через спеціальний канал.

Механізм включення і відключення автоматичного вимикача влаштований таким чином, що включення і відключення вимикача відбувається швидко, незалежно від швидкості руху важеля управління.

Критерії вибору автоматичних вимикачів

Номінальний струм автоматичного вимикача повинен відповідати максимально допустимому току захищається лінії. Зазвичай максимальний струм визначається перетином і матеріалом проводів або кабелів.

Кратність струму електромагнітного розчеплювача автомата вибирають виходячи з пускових струмів електродвигунів, що захищаються вимикачем. Це пов'язано з тим, що пускові струми двигунів можуть перевищувати номінальні струми в чотири і більше разів.