Электронный расцепитель

В любом автоматическом выключателе есть важная составная часть устройства: расцепитель, который служит для размыкания или замыкания коммутационного устройства. По сути расцепитель размыкает контакты автомата при появлении сверхтоков, снижении напряжения. ГОСТ Р 50030.1 (5) определяет понятие расцепителя, как «Устройство, механически связанное с контактным коммутационным аппаратом, которое освобождает удерживающие приспособления и тем самым допускает размыкание или замыкание коммутационного аппарата». Стандарт МЭК 61992‑1 (6) дополняет данное определение расцепителя автоматического выключателя – расцепитель может состоять из механических, электронных или электромагнитных компонентов; относится к любому устройству с механическим действием, которые применяется для расцепляющего оперирования в случае, когда во входной цепи встречаются определенные условия; в автомате может быть несколько расцепителей.  

Виды расцепителей

В бытовых автоматических выключателях чаще всего встречаются следующие виды расцепителей: тепловой, электронный и электромагнитный. Они быстро распознают критическую ситуацию (появление сверхтоков, перегрузки и перепады напряжения) и размыкают контакты автоматического выключателя, предотвращая порчу электрического оборудования и защищая проводку. Помимо этих видов, существуют еще и расцепители нулевого напряжения, минимального напряжения, независимые, полупроводниковые, механические.  

Сверхтоки – увеличение силы тока в электрической сети, превышающей номинальный ток автомата. Это токи перегрузки, замыкания.

Ток перегрузки – сверхток в функциональной сети.

Ток короткого замыкания – сверхток, появляющийся в результате замыкания двух составляющих сети при крайне низком сопротивлении между  этими элементами.

Тепловой расцепитель

Тепловой расцепитель размыкает контакты автоматического выключателя при небольших превышениях номинального тока, отличается увеличенным временем срабатывания. При кратковременных превышениях токовой нагрузки он не срабатывает, это удобно в сетях, где часты именно кратковременные превышения номинального тока автомата.

Тепловой расцепитель является биметаллической пластиной, один конец которой расположен рядом со спусковым механизмом расцепления. В случае увеличения силы тока пластина начинает изгибаться и приближаться к спусковому механизму, касается планки, а та, в свою очередь, размыкает контакты автоматического выключатели. Принцип работы построен на физических свойствах металла, расширяющегося при нагревании, поэтому такой расцепитель и называется тепловым.

К достоинствам теплового расцепителя можно отнести отсутствие трущихся друг о друга поверхностей, устойчивость к вибрациям, низкая стоимость в силу простой конструкции. Но нужно обратить внимание и на недостатки – работа теплового расцепителя сильно зависит от температуры окружающей среды, их следует размещать в местах со стабильным температурным режимом вдали от источников тепла, в противном случае возможны многочисленные ложные срабатывания.

Электронный расцепитель

В состав электронного расцепителя входят измерительные устройства (датчики тока), блок управления и исполнительный электромагнит. Электронные расцепители предназначены для подачи команды на автоматическое отключения автомата с заданной программой при возникновении в электрической цепи сверхтоков перегрузки или замыкания. При превышении силы тока через автомат в блоке электронного расцепителя начинается отсчет времени срабатывания в соответствии с время-токовой характеристикой. Если за время срабатывания ток снизится до величины, ниже пороговой, то автоматического срабатывания не произойдет.

К плюсам электронных расцепителей относятся: широкий выбор настроек, четкое следование прибора заданной программе, наличие индикаторов. Основной недостаток – довольно высокая стоимость, а также чувствительность расцепителя к воздействию электромагнитного излучения.   

Электромагнитный расцепитель

Электромагнитный расцепитель (отсечка) срабатывает мгновенно, не допуская ни малейшей вероятности повреждения составных частей  электроцепи. Это соленоид с подвижным сердечником, который воздействует на механизм расцепления. В процессе протекания тока по обмотке соленоида, в случае превышения токовой нагрузки, происходит втягивание сердечника под воздействием электромагнитного поля.

Электромагнитный расцепитель срабатывает при превышении тока короткого замыкания. Он обладает достаточной прочностью, устойчив к вибрации, однако создает магнитное поле.

Ток расцепителя автоматического выключателя

Ток расцепителя автоматического выключателя имеет конкретное значение (номинал), означающий величину тока, при котором автомат разомкнет цепь. Ток в тепловом расцепителе всегда равен или меньше номинального тока автоматического выключателя. При любом превышении токовой нагрузки на расцепитель будет происходить отключения автомата. При этом время, через которое произойдет размыкание контактов, зависит от времени протекания тока превышенной нагрузки. Время отключения теплового расцепителя можно рассчитать, используя время-токовые характеристики.

Ток электромагнитного расцепителя  отключает автомат мгновенно при превышении номинального тока автоматического выключателя, чаще всего это происходит при коротком замыкании. Перед КЗ в сети очень быстро нарастает величина тока, которую учитывает устройство электромагнитного расцепителя, в результате происходит очень быстрое воздействие на механизм расцепления. Скорость срабатывания в этом случае составляет доли секунды. 

electropara.ru

Виды расцепителей

В бытовых автоматических выключателях чаще всего встречаются следующие виды расцепителей: тепловой, электронный и электромагнитный. Они быстро распознают критическую ситуацию (появление сверхтоков, перегрузки и перепады напряжения) и размыкают контакты автоматического выключателя, предотвращая порчу электрического оборудования и защищая проводку. Помимо этих видов, существуют еще и расцепители нулевого напряжения, минимального напряжения, независимые, полупроводниковые, механические.

Сверхтоки — увеличение силы тока в электрической сети, превышающей номинальный ток автомата. Это токи перегрузки, замыкания.

Ток перегрузки — сверхток в функциональной сети.

Ток короткого замыкания — сверхток, появляющийся в результате замыкания двух составляющих сети при крайне низком сопротивлении между этими элементами.

Тепловой расцепитель

Тепловой расцепитель размыкает контакты автоматического выключателя при небольших превышениях номинального тока, отличается увеличенным временем срабатывания. При кратковременных превышениях токовой нагрузки он не срабатывает, это удобно в сетях, где часты именно кратковременные превышения номинального тока автомата.

Тепловой расцепитель является биметаллической пластиной, один конец которой расположен рядом со спусковым механизмом расцепления. В случае увеличения силы тока пластина начинает изгибаться и приближаться к спусковому механизму, касается планки, а та, в свою очередь, размыкает контакты автоматического выключатели. Принцип работы построен на физических свойствах металла, расширяющегося при нагревании, поэтому такой расцепитель и называется тепловым.

К достоинствам теплового расцепителя можно отнести отсутствие трущихся друг о друга поверхностей, устойчивость к вибрациям, низкая стоимость в силу простой конструкции. Но нужно обратить внимание и на недостатки — работа теплового расцепителя сильно зависит от температуры окружающей среды, их следует размещать в местах со стабильным температурным режимом вдали от источников тепла, в противном случае возможны многочисленные ложные срабатывания.

Электронный расцепитель

В состав электронного расцепителя входят измерительные устройства (датчики тока), блок управления и исполнительный электромагнит. Электронные расцепители предназначены для подачи команды на автоматическое отключения автомата с заданной программой при возникновении в электрической цепи сверхтоков перегрузки или замыкания. При превышении силы тока через автомат в блоке электронного расцепителя начинается отсчет времени срабатывания в соответствии с время-токовой характеристикой. Если за время срабатывания ток снизится до величины, ниже пороговой, то автоматического срабатывания не произойдет.

К плюсам электронных расцепителей относятся: широкий выбор настроек, четкое следование прибора заданной программе, наличие индикаторов. Основной недостаток — довольно высокая стоимость, а также чувствительность расцепителя к воздействию электромагнитного излучения.

Электромагнитный расцепитель

Электромагнитный расцепитель (отсечка) срабатывает мгновенно, не допуская ни малейшей вероятности повреждения составных частей электроцепи. Это соленоид с подвижным сердечником, который воздействует на механизм расцепления. В процессе протекания тока по обмотке соленоида, в случае превышения токовой нагрузки, происходит втягивание сердечника под воздействием электромагнитного поля.

Электромагнитный расцепитель срабатывает при превышении тока короткого замыкания. Он обладает достаточной прочностью, устойчив к вибрации, однако создает магнитное поле.

Ток расцепителя автоматического выключателя

Ток расцепителя автоматического выключателя имеет конкретное значение (номинал), означающий величину тока, при котором автомат разомкнет цепь. Ток в тепловом расцепителе всегда равен или меньше номинального тока автоматического выключателя. При любом превышении токовой нагрузки на расцепитель будет происходить отключения автомата. При этом время, через которое произойдет размыкание контактов, зависит от времени протекания тока превышенной нагрузки. Время отключения теплового расцепителя можно рассчитать, используя время-токовые характеристики.

Ток электромагнитного расцепителя отключает автомат мгновенно при превышении номинального тока автоматического выключателя, чаще всего это происходит при коротком замыкании. Перед КЗ в сети очень быстро нарастает величина тока, которую учитывает устройство электромагнитного расцепителя, в результате происходит очень быстрое воздействие на механизм расцепления. Скорость срабатывания в этом случае составляет доли секунды.

Они могут снабжаться следующими встроенными в них расцепителями:

Электромагнитным или электронным расцепителем максимального тока мгновенного или замедленного действия с практически независимой от тока выдержкой времени;

Электротермическим или электронным инерционным расцепителем максимального тока с зависимой от тока выдержкой времени;

Расцепителем тока утечки;

Асцепителем минимального напряжения;

Расцепителем обратного тока или обратной мощности;

Независимый расцепитель (дистанционное отключение выключателя).

Первые два типа устанавливаются во всех трех полюсах, остальные — по одному на выключатель. Токи уставки, а также выдержки времени токовых расцепителей могут быть регулируемыми. В одном выключателе могут применять один или несколько типов токовых расцепителей и дополнительно к ним расцепитель минимального напряжения, независимый расцепитель и электромагнит включения.

По времени срабатывания электромагнитные и аналогичные им электронные расцепители имеют четыре разновидности:

Расцепители, обеспечивающие срабатывание АВ за время намного меньше 0,01с, и отключение тока КЗ раньше, чем он достигнет своего ударного значения. Такие АВ называют токоогораничивающие.

Расцепители, обеспечивающие отключение тока КЗ при первом прохождении тока черехз нулевое значение tc=0,01с.

Нерегулируемые расцепители, время срабатывания которых превышает 0,01с;

Расцепители м регулируемой выдержкой времени (0,1-0,7с), позволяющие добиться замедленной работы относительно других АВ той же сети, называют селективными.

Расцепители тока утечки применяют для быстрого отключения участков сети, в которых из-за нарушения изоляции или прикосновения людей к проводникам возник ток утечки на землю. При этом ток уставки расцепителя выбирают в пределах от 10 до30 мА, а время зависимости от напяжения в пределах от 10 до100мс. Эту защиту в наст время считают более эффективной от защиты людей от поражения электрическим током.

Расцепители минимального напряжения применяют в целях отключения источников питания при прекращении ими питании сети (еред АВР)_, а также в целях отключения электроприемников, самозапуск которых при автоматическом восстановлении напряжения нежелателен. Напряжение сраьатывания расцепителя выбирают в пределах от 0,8 до0,9 Uном, время срабатывания – в соответствии с требованиями систем автоматического восстановления питания сети.

Независимые расцепители примеяют для местного дистанционного и автоматического отключения АВ при срабатывании внешних защитных устройств.

Расцепители обратного тока или обратной мощности применяют для защиты генереаторов, работающих на электрическую систему от выпадения синхронихма.

17. Максимальная токовая направленная защита (принцип действия, принципиальная элек­трическая схема, расчет выдержек времени).

Направленные токовые защиты линии МТНЗ

T 1 > t → 2 > t 3

I p = I` кз I p = I` кз

U p = U в U p = U в

φ p = 180 — φ а φ p = φ а t 4 > t ← 3 > t 2

I p = I« кз I p = I` кз

U p = U в U p = U в

φ p = φ а φ p = 180 — φ а

В выключателях Q1 — Q3 стоят МТЗ направленного действия.
а отличается от обычной МТЗ тем, что вводится дополнительный орган, определяющий направление мощности КЗ — реле направления мощности, который реагирует на фазу тока КЗ относительно напряжения на шинах подстанции в месте установки комплекта защиты, то «-» знак мощности и реле направления мощности блокирует комплект защиты. Если направление мощности КЗ от шин к линии, то это «+» знак мощности КЗ и реле направления мощности, закрывая свои контакт, разрешает комплекту МТНЗ действовать.

В результате действия направленной защиты 2 и 3 комплект не нужно согласовывать, т.к. они развязаны с помощью направленного действия реле.Эта страница нарушает авторские права

Для того чтобы вся техника в доме или на производстве была защищена от перепадов напряжения электрического тока нужно установить специальные автоматические выключатели. Они смогут зафиксировать скачок и быстро на него среагировать, отключив всю систему от подачи электричества. Человек самостоятельно сделать этого не сможет, а вот автомат определенного типа справить за несколько секунд.

Типы автоматов

Чувствительность аппарата

Перед тем как ознакомится с видами автоматов нужно узнать с какой чувствительностью приборы подойдут для домашнего использования, а какие будут неуместны. Такой показатель будет указывать на то, насколько быстро будет реагировать прибор на скачок напряжения. Он имеет несколько маркировок:

Классификация автоматов

Выделяют различные виды автоматов по отношению к типу тока, номинальному напряжению или показателю тока и другим техническим характеристикам. Поэтому нужно конкретно разбираться по каждому пункту отдельно.

Тип тока

По отношению к этой характеристике автоматы разделяют на:

1. Для работы в сети переменного тока;
2. Для работы в сети постоянного тока;
3. Универсальные модели.

Тут все ясно и дополнительных пояснений не нужно.

По показателю номинального тока

От значения данной характеристики будет зависеть в сети с каким максимальным значением может работать автоматический выключатель. Есть приборы, которые способны работать от 1 А до 100 А и больше. Минимальное значение, с которым можно найти в продаже автоматы составляет 0,5 А.

Показатель номинального напряжения

Данная характеристика указывает с каким напряжением может работать данный вид автоматических выключателей. Одни могут работать в сети с напряжением 220 или 380 Вольт — это самые распространенные варианты для бытового применения. Но есть автоматы, которые будут прекрасно справляться и с более высокими показателями.

По способности ограничить приток электричества

По данной характеристике выделяют:

Другие характеристики

Количество полюсов может быть от одного до четырех. Соответственно их называют однополюсные, двухполюсные и так далее.

Автоматы по количеству полюсов

По строению различают:

По скорости сбрасывания производят быстродействующие, нормальные и селективные приборы. В них может быть установлена функция выдержки времени, которая может обратно зависеть от тока или не зависеть от него. Выдержку времени могут и не устанавливать.

Есть у автоматов и привод, который может быть ручной, подключаться к двигателю или пружине. Рознятся выключатели и наличию свободных контактов, и способу подключения проводников.

Важной характеристикой будет защита от воздействия окружающей среды. Тут можно выделить:

1. IP-защиту;
2. От механического воздействия;
3. Ток проводимость материала.

Все характеристики могут сочетаться в различных комбинациях. Все зависит от модели и производителя.

Типы выключателей

Автомат внутри содержит расцепитель, который с помощью рычага, защелки, пружины или коромысла способен мгновенно отключить сеть от подачи электричества. Типы автоматических выключателей и различают по типу расцепителя. Бывают:

Автоматические выключатели гораздо выгоднее плавких предохранителей. Это потому что после остывания автомат уже можно включать, и он будет работать как надо, если причина перегрузки устранена. Плавки предохранитель нужно заменить. Его может не оказаться под рукой и замена может занять много времени.

Привет, друзья. Тема поста – типы и виды автоматических выключателей (автоматов, АВ). Также хочу итоги турнира по разгадыванию кроссвордов.

Виды автоматов:

Можно разделить на выключатели переменного тока, постоянного тока и универсальные, работающие при любом токе.

Конструкция — бывают воздушные, модульные, в литом корпусе.

Показатель номинального тока. Минимальный ток срабатывания модульного автомата составляет 0,5 Ампер, например. Скоро напишу о том, как правильно выбрать номинальный ток для автоматического выключателя, подписывайтесь на новости блога , чтобы не пропустить.

Номинальное напряжение, еще одно различие. В большинстве случаев АВ работают в сетях с напряжением 220 или 380 Вольт.

Бывают токоограничивающие и нетокоограничивающие.

Все модели выключателей классифицируются по количеству полюсов. Делятся на однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные автоматы.

Виды расцепителей — максимальный расцепитель тока, независимый расцепитель, минимальный или нулевой расцепитель напряжения.

Скорость срабатывания автоматических выключателей. Выделяют быстродействующие, нормальные и селективные автоматы. Бывают с выдержкой времени, без нее, независимой или обратно зависимой от тока выдержкой времени срабатывания. Характеристики могут сочетаться.

Отличаются по степени защиты от окружающей среды — IP, механических воздействий, токопроводимости материала. По виду привода — ручной, двигатель, пружина.

По наличию свободных контактов и способу присоединения проводников.

Типы автоматов:

Что означает тип АВ?

Автоматические выключатели содержат внутри себя два вида размыкателей – тепловой и магнитный.

Магнитный быстродействующий размыкатель предназначен для защиты при коротком замыкании. Срабатывание размыкателя может происходить за время от 0,005 до нескольких секунд.

Тепловой размыкатель значительно медленнее, предназначен для защиты от перегрузки. Работает с помощью биметаллической пластины, нагревающейся при перегрузке цепи. Время срабатывания от нескольких секунд до минут.

Совместная характеристика срабатывания зависит от вида подключаемой нагрузки.

Существует несколько типов отключения АВ. Их еще называют — типы время-токовых характеристик отключения.

A, B, C, D, K, Z.

A – применяется для размыкания цепей с большой длинной электропроводки, служит хорошей защитой для полупроводниковых устройств. Срабатывают при 2-3 номинальных токах.

B – для осветительной сети общего назначения. Срабатывают при 3-5 номинальных токах.

C – осветительные цепи, электроустановки с умеренными пусковыми токами. Это могут быть двигатели, трансформаторы. Перегрузочная способность магнитного размыкателя выше, чем у выключателей типа B. Срабатывают при 5-10 номинальных токах.

D – применяются в цепях с активно-индуктивной нагрузкой. Для электродвигателей с большими пусковыми токами, например. При 10-20 номинальных токах.

K – индуктивные нагрузки.

Z – для электронных устройств.

Данные о срабатывании выключателей типов K, Z лучше смотреть в таблицах конкретно по каждому производителю.

Вроде все, если есть, что дополнить, оставь комментарий .

domvpavlino.ru

Разновидности выключателей

Все автоматы делятся по типу расцепителей. Их подразделяют на 6 видов:

• тепловой;
• электронный;
• электромагнитный;
• независимый;
• комбинированный;
• полупроводниковый.

Они очень быстро распознают аварийные ситуации, такие как:

• возникновение сверхтоков – повышение в электросети силы тока, превышающего номинальный ток выключателя;
• перегрузка напряжения – короткое замыкание в цепи;
• перепады напряжения.

В эти моменты в автоматических расцепителях происходит размычка контактов, которая предотвращает серьезные последствия в виде порчи проводки, электрооборудования, что очень часто приводит к пожарам.

Выключатель тепловой

Состоит из биметаллической пластинки, один из концов которой находится рядом со спусковым устройством автоматического расцепителя. Пластина нагревается током, проходящим через нее, отсюда и название. Когда сила тока начинает увеличиваться, она гнется и касается планки спускового механизма, которая и размыкает контакты в «автомате».

Срабатывание механизма происходит даже при незначительных превышениях номинального тока и увеличенном времени срабатывания. Если повышение нагрузки кратковременное, выключатель не срабатывает, поэтому его удобно устанавливать в сетях с частыми, но короткими перегрузками.

Достоинства теплового расцепителя:

• отсутствие соприкасающихся и трущихся между собой поверхностей;
• устойчивость при вибрациях;
• бюджетная цена;
• простая конструкция.

К недостаткам можно отнести то, что его работа во многом зависит от температурного режима. Такие автоматы лучше размещать подальше от источников тепла, иначе грозят многочисленные ложные срабатывания.

Выключатель электронный

В детали, его составляющие, входят:

• измерительные приспособления (датчики тока);
• блок управления;
• катушка электромагнитная (трансформатор).

На каждом полюсе электронного автоматического расцепителя находится трансформатор, который измеряет ток, проходящий через него. Электронный модуль, управляющий расцеплением, обрабатывает эту информацию, сравнивая полученный результат с заданным. В случае, когда полученный показатель будет больше запрограммированного, произойдет размычка «автомата».

Существует три зоны срабатывания:

1. Продолжительная задержка. Здесь электронный расцепитель служит как тепловой, заграждая цепи от перегрузок.
2. Короткая задержка. Производит защиту от несущественных коротких замыканий, которые обычно происходят в конце защищаемой цепи.
3. Рабочая зона «мгновенно» обеспечивает защиту от КЗ высокой интенсивности.

Плюсы – большой выбор настроек, максимальная точность прибора заданному плану, наличие индикаторов. Минусы – чувствительность к электромагнитному полю, высокая цена.

Электромагнитный

Это соленоид (катушка с намотанной проволокой), внутри которого расположен сердечник с пружиной, воздействующий на механизм расцепления. Это устройство моментального действия. Во время течения по обмотке сверхтока образуется магнитное поле. Оно перемещающее сердечник и, превосходя усилие пружины, действует на механизм, выключая «автомат».

Плюсы – устойчивость к вибрации и ударам, простая конструкция. Минусы – образует магнитное поле, мгновенно срабатывает.

Независимый выключатель

Это добавочное устройство к автоматическим расцепителям. С его помощью можно отключить как однофазный, так и трехфазный автомат, находящийся на определенном расстоянии. Чтобы привести в действие независимый расцепитель, необходимо подать напряжение на катушку. Для возвращения автомата в исходное положение нужно вручную нажать на кнопку «возврат».

Важно! Фазный проводник должен быть подключен от одной фазы из-под нижних клемм выключателя. Если его подключить неправильно, независимый выключатель выйдет из строя.

В основном независимые автоматы применяют в щитах автоматики в сильно разветвленных устройствах электроснабжения многих крупных объектов, где управление выведено на пульт оператора.

Комбинированный выключатель

Имеет как тепловые, так и электромагнитные элементы и защищает генератор от перегрузок и КЗ. Для работы комбинированного автоматического расцепителя указывают и выбирают ток теплового «автомата»: электромагнит рассчитан на 7 – 10 кратный ток, что соответствует работе тепловых сетей.

Электромагнитные элементы в комбинированном выключателе служат для мгновенной защиты от коротких замыканий, а тепловые защищают от перегрузок с выдержкой времени. Отключается комбинированный автомат при срабатывании любого из элементов. При кратковременных сверхтоках не срабатывает ни один из типов защиты.

Полупроводниковый выключатель

Состоит из трансформаторов переменного тока, магнитных усилителей для постоянного тока, блока управления и электромагнита, выполняющего функции независимого автоматического расцепителя. Устанавливать выбранную программу по расцеплению контактов помогает блок управления.

К его настройкам можно отнести:

• регулирование номинального тока в приборе;
• установку времени;
• срабатывание в момент возникновения короткого замыкания;
• защитные переключатели от сверхтоков и однофазного КЗ.

Плюсы – большой выбор регулирования под разные схемы электроснабжения, обеспечение избирательности к последовательно подключенным автоматам с меньшим количеством ампер.

Минусы – высокая стоимость, непрочные компоненты управления.

Установка

Многие доморощенные электрики считают, что установка автомата не составляет особого труда. Это справедливо, но нужно выполнять определенные правила. Расцепители автоматического выключателя, так же, как и пробочные предохранители, необходимо присоединять к сети так, чтобы при вывернутой пробке автомата его винтовая гильза была без напряжения. Соединение питающего проводника при одностороннем питании с автоматом должно производиться к неподвижным контактам.

Установка электрического однофазного двухполюсного автомата в квартире состоит из нескольких этапов:

• крепления выключенного устройства в электрощите;
• подсоединения проводов без напряжения к счетчику;
• подсоединения к автомату сверху проводов напряжения;
• включения автомата.

Крепление

В электрощите монтируем дин-рейку. Отрезаем нужный размер и крепим ее саморезами к электрощитку. Прищелкиваем автоматический расцепитель сети на дин-рейку при помощи специального замка, который расположен на задней части автомата. Проследите за тем, чтобы устройство стояло в режиме выключения.

Подсоединение к электросчетчику

Берем кусок провода, длина которого соответствует расстоянию от счетчика до автомата. Один конец присоединяем к электросчетчику, другой – к клеммам расцепителя, соблюдая полярность. Питающую фазу подсоединяем на первый контакт, а нулевой питающий провод на третий. Сечение провода – 2,5 мм.

Подсоединение проводов напряжения

С центрального распределительного электрощита питающие провода подходят к щитку квартиры. Их подсоединяем к клеммам автомата, который должен находиться в положении «выключен», соблюдая полярность. Сечение провода рассчитывается в зависимости от потребляемой энергии.

energomir.biz

• Определение расцепителя
• Р’РёРґС‹ расцепителей, применяемых РІ автоматических выключателях:
  • тепловой расцепитель
  • электромагнитный расцепитель
    • различия теплового и электромагнитного расцепителя
  • термомагнитный расцепитель
  • полупроводниковый расцепитель
  • электронный расцепитель
  • независимый расцепитель
  • расцепитель минимального напряжения
  • расцепитель нулевого напряжения
• Явления, вызываемые сверхтоками (токами короткого замыкания и током перегрузки)

 

Определение расцепителя

• расцепители для защиты цепей;
• расцепители выполняющие вспомогательные функции.

• независимый расцепитель (дистанционное отключение автоматического выключателя по сигналу из вспомогательной цепи);
• расцепитель минимального напряжения (отключает автомат при падении напряжения ниже допустимого);
• расцепитель нулевого напряжения (вызывает расцепление контактов при существенном падении напряжения).

Определения терминов, встречающихся ниже

Виды расцепителей, применяемых в автоматических выключателях

• обеспечивают базовую защиту от сверхтоков, заводские настройки не меняются в процессе эксплуатации:
  • тепловой расцепитель или расцепитель перегрузки;
  • электромагнитный расцепитель или расцепитель короткого замыкания;

• один из предложенных ниже заменяет первые два, в процессе эксплуатации допускается регулировка (время выдержки при сверхтоке для обеспечения селективности, какой ток считать перегрузкой, какой коротким замыканием):
  • полупроводниковый расцепитель;
  • электронный расцепитель;

• дополнительные расцепляющие устройства для расширение функциональности:
  • независимый расцепитель;
  • расцепитель минимального напряжения;
  • расцепитель нулевого напряжения.

Тепловой расцепитель

• условный ток нерасцепления 1,05·In (время 1 час для In ≤ 63А и 2 часа для In ≥ 80А);
• условный ток расцепления 1,3·In для переменного тока и 1,35·In для постоянного тока.

• нет трущихся поверхностей;
• обладают хорошей вибростойкостью;
• легко переносят загрязнение;
• простота конструкции → низкая цена.

• постоянно потребляют электрическую энергию;
• чувствительны к изменениям температуры окружающей среды;
• при нагреве от сторонних источников могут вызывать ложные срабатывания.

 

Электромагнитный расцепитель

• 3,5·In;
• 7·In;
• 10·In;
• 12·In;
• и другие.

• B (3-5);
• C (5-10);
• D (10-50).

• простота конструкции;
• стойкость к механическим нагрузкам (вибрации, удары).

• создаёт магнитное поле;
• срабатывает мгновенно, без выдержки времени.

Термомагнитный или комбинированный расцепитель

Полупроводниковый расцепитель

• регулировка номинального тока автомата;
• настройка времени выдержки в зоне короткого замыкания, а также перегрузки;
• уставка срабатывания при возникновении замыкания накоротко;
• переключатели защиты от токов включения, от однофазного КЗ;
• переключатель, отключающий выдержку времени при КЗ (переход из режима селективности в режим мгновенного действия).

• широкий набор регулировок под самые сложные схемы электроснабжения;
• обеспечение селективности (избирательности), относительно последовательно подключённых автоматов с меньшими амперажами.

• высокая цена;
• хрупкие элементы управления.

Электронный расцепитель

• разнообразный выбор настроек нужных пользователю;
• высокая точность исполнения заданной программы;
• индикаторы работоспособности и причины срабатывания;
• логическая селективность с вышестоящими и нижестоящими выключателями.

• высокая цена;
• хрупкий блок управления;
• подверженность к воздействию электромагнитных полей.

 

Независимый расцепитель

Расцепитель минимального напряжения

• отключает включённый автоматический выключатель без выдержки времени при падении напряжения от 0,7 до 0,35 от Un;
• если напряжение выше значения 0,7 Un отключения не производится;
• препятствует повторному включению при значении напряжения в сети ниже, чем 0,85 Un.

После срабатывания устройства требуется взведение механизма свободного расцепления в ручную, если не установлен электромагнитный привод.
 
 

Расцепитель нулевого напряжения

• вызывает расцепление главных контактов при напряжении от 0,35 до 0,1 от номинального;
• не отключает включённый автомат при напряжении свыше 0,55 Un;
• позволяет повторное включение при восстановлении напряжения более 0,85 от номинального.

Как и в случае с расцепителем минимального напряжения – требуется взведение автомата в ручную, а затем его включение.
 
Подробнее об устройстве независимого расцепляющего устройства, нулевого и минимального расцепителя напряжения С‡РёС‚ай здесь.
 
 

Явления, вызываемые сверхтоками

При появлении тока короткого замыкания возникают следующие явления:

• электродинамические силы;
• магнитное поле;
• тепловое напряжение (перегрев).

www.avtomats.com.ua

 

Изобретение относится к электронному расцепителю максимального тока для защитных выключателей, в частности для защитных выключателей двигателя, согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения.

Из публикации DE 102006011713 A1 известен подобный электронный расцепитель максимального тока для защитных выключателей двигателя. Расцепитель максимального тока имеет для каждой из подключаемых и защищаемых фаз тока первичную сторону трансформатора тока, вторичная сторона которого через выпрямительное устройство соединена с нагрузочным резистором трансформатора тока. В ненасыщенном состоянии трансформаторов тока нагрузочные напряжения трансформатора тока являются пропорциональным отображением фазных токов. Посредством схем сглаживания нагрузочные напряжения трансформатора тока подаются в микроконтроллер. Кроме того, к микроконтроллеру подсоединены выходы двух многоступенчатых регулировочных выключателей. С помощью первого регулировочного выключателя выбирается соответствующая величина номинального тока для нагрузки, соединенной с защитным выключателем. С помощью второго регулировочного выключателя выбирается степень инерционности для срабатывания защитного выключателя, то есть с какой степенью задержки должна отключаться нагрузка, соединенная с защитным выключателем, в зависимости от превышения установленной величины номинального тока, если, по меньшей мере, один из фазовых токов постоянно превышает выбранную величину номинального тока. Отключение происходит тем быстрее, чем больше превышение установленной величины номинального тока. В зависимости от выбранных регулировок в микроконтроллере активизируется соответствующая характеристика расцепления максимального тока. При возникновении максимального тока, то есть при превышении установленной величины номинального тока за время задержки, соответствующее выбранной степени инерционности и измеренному максимальному току, на выходе микроконтроллера выдается сигнал срабатывания, который после усиления подается на электромагнитный исполнительный элемент, который, в свою очередь, инициирует отключение посредством механизма переключения защитного выключателя. При максимальных токах типа тока короткого замыкания сигнал в результате соответствующего нагрузочного напряжения тока через пороговую схему подается на микроконтроллер, что вызывает мгновенное срабатывание. Кроме того, с выхода выпрямительных схем осуществляется подача электропитания для активных электронных компонентов расцепляющего блока.

Из публикации DE 10209068 С1 известно испытательное устройство для таких электронных расцепителей максимального тока защитного выключателя. Испытательное устройство содержит испытательный блок, который соответствует защитному выключателю, отградуирован и проверен, а также одновременно с защитным выключателем нагружен контрольным параметром. Кроме того, предусмотрено контрольное устройство для регистрации и сигнализации срабатывания расцепителя максимального тока. Для этого нагрузка должна быть отделена от защитного выключателя, разъемы для повода питания и нагрузки для всех фаз тока защитного выключателя должны быть соединены последовательно и нагружаться источником испытательного тока. Кроме того, вторичные стороны трансформаторов тока расцепителя максимального тока, нагружаемые одним и тем же испытательным током, должны быть частично отделены от анализирующих конструктивных элементов расцепителя максимального тока и соединены с испытательным блоком испытательного устройства. Таким образом, на месте использования защитного выключателя можно проверить, функционирует ли контур управления для электронного срабатывания и происходит ли срабатывание в пределах разрешенных допусков.

Зачастую требуется информация только о функционировании электронного расцепителя максимального тока в месте использования защитного выключателя по всему контуру управления, для того чтобы получить качественные данные о соблюдении границ допусков без существенных затрат на проверочные средства, отсоединение нагрузки и последовательное подключение выводов фаз защитного выключателя, а также обводных линий для разъемов трансформаторов тока.

Поэтому в основу изобретения в качестве задачи положено испытательное устройство, позволяющее проверять контур управления электронного расцепителя максимального тока с незначительными затратами времени и материала.

Исходя из электронного расцепителя максимального тока вышеупомянутого типа, задача согласно изобретению решается с помощью признаков независимого пункта формулы изобретения, в то время как предпочтительные усовершенствованные варианты выполнения изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.

С помощью расцепителя максимального тока согласно изобретению в микроконтроллере обычным способом посредством как первого регулировочного средства для выбора величины номинального тока, так и второго регулировочного средства для выбора степени инерционности, активизируется соответствующая характеристика расцепления максимального тока, формирующаяся с помощью программных средств или хранящаяся в памяти. При превышении этой характеристики расцепления по величине и по времени, по меньшей мере, одним из фазовых токов, регистрируемых посредством трансформаторов тока, на выходе срабатывания микроконтроллера формируется сигнал срабатывания, активизирующий электромагнитный исполнительный элемент. Согласно изобретению второе регулировочное средство дополнительно имеет испытательное положение. В испытательном положении в микроконтроллере действуют величина испытательного тока или испытательное время задержки, полученные с помощью программных средств или хранящиеся в памяти. Величина испытательного тока установлена ниже минимальной величины номинального тока независимо от величины номинального тока, выбранной посредством первого регулировочного средства. Если, по меньшей мере, один из фазовых токов превышает эту величину испытательного тока, по крайней мере, на установленное испытательное время задержки, то на выходе сигнала срабатывания формируется сигнал срабатывания и активизируется электромагнитный исполнительный элемент.

Таким образом, в испытательном положении испытывается исправное состояние всего контура управления: от регистрации тока посредством трансформаторов тока до активизации срабатывания посредством электромагнитного исполнительного элемента. Для проверки функции расцепления при максимальном токе расцепителя максимального тока согласно изобретению нет необходимости в дорогостоящем испытательном устройстве. Для испытания не требуется также подготовительных работ по прокладке и подсоединению монтажных проводов к защитному выключателю, оснащенному расцепителем максимального тока согласно изобретению, для того, чтобы сначала отсоединить его фазовые выводы от электропитания и от нагрузки, а затем нагрузить его последовательно источником испытательного тока. Кроме того, не требуется никаких мер для частичного электрического отсоединения вторичных сторон трансформаторов тока от остального расцепителя максимального тока и для их соединения с испытательным блоком. Таким образом, испытание осуществляется без наружных проверочных средств и без дополнительных работ непосредственно на месте использования и в рабочем состоянии защитного выключателя, оснащенного расцепителем максимального тока согласно изобретению.

Целесообразной оказалась величина испытательного тока около 80% от минимальной величины номинального тока.

Предпочтительной является величина испытательного времени задержки, за которое формируется электропитание, подаваемое трансформаторами тока, для электронных компонентов для безотказного функционирования электронного расцепителя максимального тока. Для этого целесообразной оказалась величина испытательного времени задержки, составляющая около 500 мсек.

Для экономии места предпочтительно, чтобы первые и вторые регулировочные средства соединялись друг с другом логически и опрашивались попеременно.

Другие детали и преимущества изобретения описаны в нижеследующем примере выполнения изобретения, поясняемом со ссылкой на фигуры, на которых показано:

фиг. 1 — вид спереди электронного расцепителя максимального тока согласно изобретению;

фиг. 2 — упрощенная блок-схема расцепителя максимального тока по фиг. 1;

фиг. 3 — детальная схема расцепителя максимального тока по фиг. 2.

Электронный расцепитель 1 максимального тока предназначен для подсоединения к непоказанному защитному выключателю двигателя. Корпус 3 расцепителя 1 максимального тока известным образом оснащен крепежными и фиксирующими средствами для подсоединения к защитному выключателю двигателя. Ссылочными позициями 5 и 6 обозначены электрические контакты, посредством которых электромагнитный исполнительный элемент через корпус 3 может снабжаться электроэнергией от защитного выключателя двигателя. На корпусе 3 с передней стороны доступны первое регулировочное средство S1 и второе регулировочное средство S2. Регулировочными средствами S1 и S2 могут распознаваться вращающийся элемент 7 или 8, активируемый с помощью вспомогательного средства в виде отвертки, в сочетании с соответствующей шкалой. С помощью первого регулировочного средства S1 величина номинального тока выбирается из шестнадцати ступеней, в данном примере, начиная с минимальной величины номинального тока 8 А, до максимальной величины номинального тока 32 А. С помощью регулировочного средства S2 из нескольких ступеней выбирается степень инерционности или испытательное положение (TEST TRIP). Выбор величины номинального тока и степени инерционности совместно определяют характеристику расцепления расцепителя 1 максимального тока.

На фиг. 2 изображена принципиальная схема расцепителя 1 максимального тока. Изображение на фиг. 2 упрощено настолько, что несущественные для изобретения, впрочем, известные элементы схемы, как, например, для моментального отключения при фазовых токах типа короткого замыкания, или для генерирования так называемой термической памяти, не показаны. С тремя фазовыми токами I1, I2 и I3, подаваемыми защитным выключателем 11 электродвигателя, сопряжены с первичные стороны соответственно одного трансформатора 11 тока. Токи вторичной стороны трансформаторов 11 тока через соответствующую выпрямительную схему 12 поступают на соответствующий нагрузочный резистор 13. В ненасыщенном состоянии трансформаторов 11 тока напряжения на нагрузочных резисторах 13 являются пропорциональным отображением фазовых токов I1, I2, I3. Через схемы 14 сглаживания нагрузочные напряжения поступают на измерительные входы 41-43 микроконтроллера 15. Кроме того, к микроконтроллеру 15 подсоединены выходы регулировочных средств S1 и S2. В соответствии с регулировками, выбранными для величины номинального тока с помощью первого регулировочного средства S1, а для степени инерционности для срабатывания с помощью второго регулировочного средства S2, в микроконтроллере 15 активируется характеристика расцепления максимального тока. Если, по меньшей мере, один из фазовых токов I1, I2, I3 по своей величине или длительности превысит эту характеристику расцепления, на сигнальном выходе 60 микроконтроллера 15 появляется сигнал SA срабатывания. Сигнал SA срабатывания через транзисторный ключ V1 активизирует электромагнитный исполнительный элемент 16. Исполнительный элемент 16 через интерфейс, проходящий через корпус 3 (фиг. 1), приводит в действие механизм переключения защитного выключателя двигателя, соединенного с расцепителем 1, таким образом, чтобы фазовые токи I1, I2, I3 прерывались. Энергоснабжение исполнительного элемента 16 осуществляется, как уже показано на фиг. 1, через контакты 5 и 6. Кроме того, с выпрямительными схемами 12 соединен сетевой блок 17 питания, снабжающий электронику расцепителя 1 максимального тока, напряжением Vcc питания.

Если с помощью второго регулировочного средства S2 выбирается испытательное положение, то в микроконтроллере 15 активируется испытательный ток величиной 80% от минимальной величины номинального тока. В примере величина испытательного тока составляет 0,8×8А=6,4 А и не зависит от положения первого регулировочного средства S1. Кроме того, благодаря испытательному положению в микроконтроллере 15 активируется испытательное время задержки, равное 0,5 сек. Если в испытательном положении в результате включения защитного выключателя двигателя, соединенного с расцепителем, подводятся фазовые токи I1, I2, I3, то они регистрируются и измеряются посредством контура управления из трансформатора 11 тока, выпрямительных схем 12, нагрузочных сопротивлений 13, схем 14 сглаживания и микроконтроллера 15. Как правило, зарегистрированные и измеренные фазовые токи I1, I2, I3 составляют 80% от минимальной величины номинального тока (в примере 6,4 А или более). По окончании испытательного времени задержки, составляющего 0,5 сек с момента включения фазовых токов I1, I2 и I3, микроконтроллер 15 с сигнального выхода 60 выдает сигнал SA срабатывания, в результате которого исполнительный элемент 16 активизируется, а защитный выключатель двигателя отключается. Таким образом, функциональный тест всего контура управления — от трансформаторов 11 тока до исполнительного элемента 16 — пройден успешно. Благодаря испытательному времени задержки, составляющему 0,5 сек, которое задерживает срабатывание, добиваются того, чтобы до этого времени напряжение Vcc питания установилось настолько, чтобы в этом отношении было обеспечено надежное функционирование электронного расцепителя 1 максимального тока.

На фиг. 3 изображен компактный вариант первого и второго регулировочных средств S1 и S2. Первое регулировочное средство S1 состоит из двоичного шестнадцатиразрядного (шестнадцатеричного) переключателя, а второе регулировочное средство S2 из двоичного десятиразрядного (десятичного) переключателя. Оба регулировочных средства S1, S2 имеют, соответственно, один вход и четыре двоичных выхода. Соответствующие равноценные выходы обоих регулировочных средств S1, S2 через пары диодов V1, V2, V4 и V8 и соответствующие резисторы R1, R2, R4 и R8 связи, находящиеся под напряжением Vcc питания, соединены логическим элементом «ИЛИ» и подсоединены к установочным входам 50-53 микроконтроллера 15. Микроконтроллер 15 подает сигнал SHL опроса, постоянно чередующийся между HIGH и LOW, непосредственно на вход первого регулировочного средства S1 и опосредованно на второе регулировочное средство S2 через логический элемент «НЕ», содержащий второй транзисторный ключ V2. Таким образом, путем чередования сигнала SHL опроса двоичные выходы первого и второго регулировочных средств S1 и S2 попеременно активизируются и опрашиваются микрокомпьютером 16 через установочные входы 50-53.

Перечень позиций

1 расцепитель максимального тока

3 корпус

5, 6 контакты для исполнительного элемента

11 трансформатор тока

12 выпрямительная схема

13 нагрузочное сопротивление

14 схема сглаживания

15 микроконтроллер

16 исполнительный элемент

17 сетевой блок питания

41…43 измерительные входы

50…53 установочные входы

60 сигнальный выход

I1, I2, I3 фазовые токи

R1, R2, R4, R8 резисторы связи

SA сигнал срабатывания

S1, S2 регулировочные средства

Vcc напряжение питания

V1, V2, V4, V8 диодные пары

V1 транзисторный ключ

V2 транзисторный ключ.

1. Электронный расцепитель максимального тока для защитного выключателя, содержащий
— трансформаторы (11) тока, первичная сторона которых соединена соответственно с одним из подключаемых фазовых токов (I1, I2, I3), а их вторичная сторона через соответствующее выпрямительное устройство (12) соединена с нагрузочным резистором (13),
— микроконтроллер (15) с измерительными входами (41…43), функционально связанными, соответственно, с одним из нагрузочных резисторов (13), и с сигнальным выходом (60), функционально связанным с электромагнитным исполнительным элементом (16),
— первое регулировочное средство (S1) для выбора соответствующей величины номинального тока, соединенное, по меньшей мере, с одним установочным входом (50…53) микроконтроллера (15), причем величина номинального тока выбрана в диапазоне между минимальной и максимальной величинами номинального тока,
— второе регулировочное средство (S2) для выбора соответствующей степени инерционности, соединенное, по меньшей мере, с одним установочным входом (50…53) микроконтроллера (15),
— соединенный с выпрямительными схемами (12) источник (17) электропитания, предназначенный для питания электронных компонентов, включая микроконтроллер (15),
— причем в зависимости от выбранной установки первого и второго регулировочных средств (S1, S2) в микроконтроллере (15) определенная характеристика расцепления максимального тока, при превышении которой по величине и времени, по меньшей мере, одним из фазовых токов (I1, I2, I3) на выходе (60) сигнала срабатывания формируется сигнал (SA) срабатывания для активизации исполнительного элемента (16) на отключение защитного выключателя, соединяемого с расцепителем (1) максимального тока,
отличающийся тем, что
— второе регулировочное средство (S2) дополнительно имеет испытательное положение, и
— при этом с выбором испытательного положения в микроконтроллере (15) отображены установленная величина испытательного тока ниже минимальной величины номинального тока и установленное испытательное время задержки, при превышении которых по величине и времени, по меньшей мере, одним из фазовых токов (I1, I2, I3) на выходе (60) сигнала срабатывания формируется сигнал (SA) срабатывания.

2. Электронный расцепитель максимального тока по п.1, отличающийся тем, что испытательная величина тока составляет около 80% минимальной величины номинального тока.

3. Электронный расцепитель максимального тока по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что испытательное время задержки установлено большим, чем время, предназначенное для установления достаточного напряжения (Vcc) питания для электронных компонентов.

4. Электронный расцепитель максимального тока по п.3, отличающийся тем, что испытательное время задержки составляет около 500 мсек.

5. Электронный расцепитель максимального тока по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что первое и второе регулировочные средства (S1, S2) соединены друг с другом логически и опрашиваются попеременно.

6. Электронный расцепитель максимального тока по п.3, отличающийся тем, что первое и второе регулировочные средства (S1, S2) соединены друг с другом логически и опрашиваются попеременно.

7. Электронный расцепитель максимального тока по п.4, отличающийся тем, что первое и второе регулировочные средства (S1, S2) соединены друг с другом логически и опрашиваются попеременно.

www.findpatent.ru

Современную электрическую сеть невозможно представить себе без необходимых средств защиты, в частности, автоматического выключателя. В отличие от устаревших плавких предохранителей он предназначен для многоразовой защиты сети и электрооборудования. При этом автоматический выключатель защищает от токов короткого замыкания, излишних перегрузок, а некоторые модели даже от недопустимого падения напряжения. И вот в центре всей этой конструкции наиболее значимым элементом является расцепитель автоматического выключателя. Именно от него зависит надежность и скорость срабатывания, поэтому стоит сравнить все существующие на данный момент разновидности.

Сравнение

Итак, в числе первых можно назвать тепловой расцепитель. В силу своей конструкции тепловой расцепитель срабатывает с выдержкой времени. Чем больше превышение тока, тем быстрее срабатывает тепловой расцепитель. Так что время срабатывания может варьироваться от нескольких секунд до часа. Именно поэтому чувствительность автомата, где установлен тепловой расцепитель, всегда определяется времятоковой характеристикой и соответствует классу B, C или D.

Следующая разновидность относится к числу расцепителей мгновенного действия. Речь идет о таком понятии, как электромагнитный расцепитель. Он срабатывает за доли секунды, чем выгодно отличается от тепловых расцепителей. Однако электромагнитный расцепитель имеет и свою особенность — срабатывание происходит при существенно большем превышении номинального тока. Исходя из этого, электромагнитный расцепитель также обладает определенной чувствительностью и относится к одному из классов — A, B, C или D.

Пожалуй, самым эффективным можно назвать электронный расцепитель автоматического выключателя. Быстрая скорость срабатывания и высокая чувствительность делают электронный расцепитель идеальным средством защиты от перегрузок и токов короткого замыкания. По этой причине данный расцепитель мгновенного действия используют на больше токи.

Именно электронный расцепитель зачастую монтируют как на воздушные автоматические выключатели, так и на автоматические выключатели в литом корпусе. Воздушные автоматические выключатели подразумевают открытое исполнение (как правило, в металлическом корпусе) и рассчитаны на силу тока до нескольких тысяч ампер. Как уже было сказано, электронный расцепитель из-за моментальной скорости срабатывания идеально подходит для силовых сетей. Что же касается автоматических выключателей в литом корпусе, то их отличают компактные размеры и закрытое исполнение в корпусе из термореактивной пластмассы. Их удобно монтировать на DIN-рейку, но закрытый корпус подразумевает повышенные требования к надежности расцепителя. Таковым опять же является электронный расцепитель, где отсутствуют подвижные механические элементы.

Принцип работы

Независимо от вида расцепителя принцип его работы основан на размыкании цепи в случае превышения токовых характеристик. Любой расцепитель является неотъемлемой частью автоматического выключателя, встроенной в него или механически связанной с ним. Расцепитель автоматического выключателя под воздействием токов короткого замыкания или при превышении нагрузки инициирует освобождение удерживающего устройства в корпусе автоматического выключателя. В результате этого происходит размыкание электрической цепи.

Конструкция

Конструкция во многом зависит от разновидности расцепителя. Так, основой теплового расцепителя служит биметаллическая пластина — металлическая лента из двух полос, имеющих разные коэффициенты теплового расширения. При прохождении через нее токов, превышающих допустимое значение, биметаллическая пластина деформируется, тем самым, срабатывает механизм расцепления.

У электромагнитного расцепителя конструкция представляет собой соленоид (обмотку цилиндрической формы) с подвижным сердечником. Ток проходит по обмотке соленоида и в случае превышения токовых характеристик сердечник втягивается, воздействуя на размыкающий механизм.

А вот электронный расцепитель автоматического выключателя не основан на механическом воздействии и представляет собой несколько иную конструкцию. Он состоит из контроллера и датчиков тока. Контроллер сравнивает значения датчиков тока с установленными характеристиками, а в случае превышения заданных параметров тока дает сигнал на отключение. Таким образом, электронный расцепитель обладает более гибкими настройками, позволяя настраивать параметры автоматического выключателя под конкретные требования защиты электросети.

chint-electric.ru

Автоматический защитный выключатель с независимым расцепителем

Независимый расцепитель, как было сказано, представляет собой добавочный элемент устройства защиты цепи. Он позволяет отключить АВ на расстоянии при поступлении напряжения на его катушку. Чтобы вернуть его в исходное состояние, следует нажать на устройстве кнопку с надписью «Возврат».

Расцепители автоматических выключателей этого типа могут использоваться в однофазных и трехфазных сетях.

Независимый расцепитель наиболее часто используется в электроцепях и автоматических щитах крупных объектов. Управление энергоснабжением в этих случаях, как правило, производится с пульта оператора.

Пример срабатывания независимого расцепителя на видео:

Из-за чего срабатывает расцепляющий элемент независимого типа?

Независимый расцепитель может срабатывать по различным причинам. Мы перечислим наиболее распространенные из них:

• Чрезмерное снижение или, напротив, возрастание напряжения.
• Изменение заданных параметров или состояния электротока.
• Нарушение функции автоматических выключателей, сбой в работе по неизвестной причине.

Кроме независимых расцепляющих устройств, существуют аналогичные элементы, входящие в состав защитных автоматов. Встроенные расцепители автоматических выключателей подразделяются на тепловые и электромагнитные. Эти устройства также помогают защитить линию от чрезмерных нагрузок и короткого замыкания. Рассмотрим их более подробно.

Тепловой расцепитель автоматического защитного выключателя

Основным элементом этого устройства является биметаллическая пластина. При ее изготовлении используется два металла с различными коэффициентами теплового расширения.

Будучи спрессованными вместе, они при нагревании расширяются в разной степени, что приводит к искривлению пластины. Если ток не нормализуется в течение длительного времени, то по достижении определенной температуры пластина касается контактов АВ, прерывая цепь и обесточивая проводку.

Основной причиной чрезмерного нагрева биметаллической пластины, из-за которого срабатывает тепловой расцепитель, является слишком высокая нагрузка на определенном участке линии, защищенном автоматом.

Например, сечение выходного кабеля АВ, идущего в помещение, составляет 1 кв. мм. Можно подсчитать, что он способен выдерживать подключение приборов суммарной мощностью до 3,5 кВт, при этом сила проходящего в линии тока не должна превышать 16А. Таким образом, в эту группу можно спокойно подключить телевизор и несколько осветительных приборов.

Если хозяин дома решит включить в розетки этой комнаты дополнительно стиральную машину, электрокамин и пылесос, то общая мощность станет намного выше той, что способен выдержать кабель. В результате возрастет сила тока, проходящего по линии, и проводник станет нагреваться.

Перегрев кабеля может привести к тому, что изоляционный слой расплавится и загорится.

Чтобы этого не произошло, в действие вступает тепловой расцепитель. Его биметаллическая пластина нагревается вместе с металлом провода, и через некоторое время, изогнувшись, отключает питание группы. Когда она остынет, защитное устройство можно снова включить вручную, предварительно вытащив из розетки шнуры питания приборов, которые привели к перегрузке. Если этого не сделать, через некоторое время автомат вырубит снова.

Пример использования расцепителя в противопожарной защите на видео:

Важно, чтобы номинал АВ соответствовал сечению кабеля. Если он будет меньше нужного, то срабатывание будет происходить даже при нормальной нагрузке, а если больше, то тепловой расцепитель не отреагирует на опасное превышение тока, и в итоге проводка сгорит.

В целях защиты электромоторов от длительных перегрузок и обрыва фаз на эти агрегаты могут также устанавливаться тепловые реле расцепления. Они представляют собой несколько биметаллических пластин, каждая из которых отвечает за отдельную фазу силового агрегата.

Автоматический выключатель защиты сети с электромагнитным расцепителем

Разобравшись, как работает автомат с тепловым расцепителем, перейдем к следующему вопросу. Защитное устройство, разбор действия которого мы провели только что, срабатывает не сразу (на это требуется не менее секунды), поэтому оно не в состоянии эффективно защитить цепь от сверхтоков короткого замыкания. Для решения этой задачи в АВ дополнительно устанавливается электромагнитный расцепитель.

Расцепители автоматических выключателей электромагнитного типа включают в себя катушку индуктивности (соленоид), а также сердечник. Когда цепь работает в обычном режиме, поток электронов, проходя сквозь соленоид, формирует слабое магнитное поле, неспособное оказывать влияние на функцию сети. При возникновении короткого замыкания происходит мгновенное увеличение силы тока в десятки раз, и пропорционально ей возрастает мощность магнитного поля. Под его влиянием ферромагнитный сердечник мгновенно сдвигается в сторону, оказывая воздействие на механизм отключения.

Поскольку процесс усиления магнитного поля при коротком замыкании происходит за доли секунды, электромагнитный расцепитель под его воздействием срабатывает моментально, отключая питание сети. Это позволяет избежать серьезных последствий, связанных со сверхтоками КЗ.

Проверка работоспособности расцепителей

Довольно часто электрики-любители интересуются, можно ли самостоятельно проверить исправность расцепителей автоматических выключателей. Следует сказать, что своими силами проводить такое тестирование нельзя, и если им занимается начинающий монтажник, то работу должен контролировать опытный специалист. Приводим пошаговую инструкцию по выполнению этой процедуры:

• В первую очередь поверхность коробки следует осмотреть визуально, чтобы удостовериться в целостности корпусной части.
• Затем нужно несколько раз пощелкать рычажком выключателя. Он должен легко устанавливаться ка во включенное, так и в выключенное положение.
• После этого производится прогрузка устройства. Так называется проверка качества работы оборудования в неблагоприятных условиях. Этот этап предусматривает наличие специализированной аппаратуры, и при его выполнении должен обязательно присутствовать квалифицированный электрик. Во время тестирования фиксируется время, которое проходит с момента начала возрастания силы тока до отключения расцепителя.

• Наконец, аналогичное испытание производится на устройстве, с которого снят корпус.
• В ходе проверки на срабатывание теплового расцепителя фиксируется время, требующееся для отключения устройства под воздействием электротока повышенной силы.

Проверка исправности защитных устройств в соответствии с требованиями ПУЭ выполняется только в спецодежде. Как было сказано выше, эту процедуру должен контролировать опытный специалист.

На видео процесс установки независимого расцепителя в автоматический выключатель:

Заключение

В этой статье мы разобрались с темой расцепляющих устройств, рассказали о том, что собой представляют и как работают независимые, а также встроенные в автоматический выключатель расцепители. Теперь вы знаете, по какому принципу работают различные типы этого оборудования, и какую функцию выполняет каждый из них.

yaelectrik.ru