11……………….Автоматические выключатели.

Автомат служит для отключения электрической цепи при ненормальных и аварийных режимах: перегрузках, к.з., провалах напряжения, при изменении направления мощности. Автомат также используют для редких включений и отключений номинальных токов нагрузки.

Виды автоматов:

1) Нормальные;

2) С выдержкой времени на отключение;

3) Токоограничивающие.

tоткл=t1+tг, t1 – время размыкания контактов, tг – время горения дуги.

tоткл=0,02…0,1 с.

, у быстродействующих автоматов.

Требования, предъявляемые к автоматам:

1) Токоведущая цепь автомата должна пропускать номинальный ток в течении сколь угодно длительного времени. Режим продолжительного включения для автомата является нормальным. Токоведущая систем автомата должна выдерживать большие токи к.з., как при замкнутых контактах, так и при включении на к.з.;

2) Автомат должен обеспечивать многократное отключении предельных токов к.з., после их отключения автомат должен сохранять работоспособность;

3) Автомат должен иметь малое время отключения. Автомат должен обеспечивать гашение дуги в ограниченном объеме пространства. В процессе гашения дуги выделяются газы, если газовые дугогасительные устройства;

4) Элементы автомата должны обеспечивать необходимый ток и время срабатывания, селективность.

Автоматы содержат: узел главных контактов, систему дугогашения, привод, узел вспомогательных контактов, узел расцепителей, элементы схем управления.

Привод – механизм, передвигающий подвижные контакты (магнитный, пружинный).

Основные параметры автоматов:

1) Номинальный длительный ток;

2) Номинальное напряжение;

3) предельный ток отключения;

4) Собственное и полное время отключения.

Собственное время отключения – промежуток от момента наступления условий срабатывания до момента прекращения соприкосновений контактов.

После расхождения контактов между ними возникает дуга, она должна быть погашена за минимальное время с наименьшим перенапряжением. Собственное время отключения зависит от способа расцепления, конструкции контактов, массы подвижных частей и других факторов. Для нормальных или небыстродействующих автоматов ток за время отключения успевает достичь своего установившегося значения, такие автоматы не облегчают работу оборудования при к.з. Для быстродействующих автомат собственное время отключения не превышает 2-8мс. К моменту расхождения контактов, ток не успевает достичь установившегося значения, соответственно сам автомат отключает значительно меньший ток. Благодаря меньшему току отключения, облегчается работа самого автомата, уменьшаются термические и динамические нагрузки на оборудование. В современных автоматах применяются устройства реагирующие не на величину тока, а на скорость его нарастания.

Классификация автоматов по виду воздействующей величины:

1) Максимальные автоматы по току;

2) Минимальные автоматы по току;

3) Минимальные автоматы по напряжению;

4) Автоматы обратного тока;

5) Максимальные автоматы работающие по производной тока;

6) Поляризованные максимальные автоматы (отключают цепь при напряжении тока только в прямом направлении);

7) Неполяризованные максимальные автоматы (реагируют на возрастание тока в любом направлении).

На рисунке показана схема автомата на ток более 200А. Токоведущая цепь имеет основные контакты 3 и дугогасительные контакты 1. Автомат включается рукояткой 12 или электромагнитом 4. Механизм свободного расцепления собран из звеньев 6,7 и упора 13. Отключение автомата производится расцепителями 5, 9, 10 и 11. Скорость расхождения контактов обеспечивается пружиной 9. Дуга гасится в камере 2. Для построения селективной защиты автомат должен иметь регулировку тока и времени срабатывания. Обычные бытовые и общепромышленные автоматы имеют лишь максимальную токовую защиту, отрегулированную на заводе.

В автоматическом выключателе применяются следующие типы контактов: рычажные, врубные, мостиковые, роликовые, торцевые, розеточные.

Врубной Мостиковый

Контакты должны удовлетворять противоречивым требованиям: с одной стороны иметь малое контактное сопротивление (что обеспечивается благородными металлами), а с другой обладать термической стойкостью материалов к температуре дуги. Для удовлетворения противоречивым требованиям контактные системы делают многоступенчатыми из параллельно включенных основных и дугогасительных контактов. Назначение основных – пропускать ток, а дугогасительных – гасить дугу.

ДК – дугогасительный контакт, ОК – основной контакт.

При включении, вначале замыкают дугогасительные контакты, а затем основные. При отключении первыми размыкают основные, а затем дугогасительные. Такое решение позволяет делать дугогасительные контакты на меньшую мощность и не устанавливать на них дугогасительные устройства.

Для гашения дуги используются камеры с дугогасительными решетками и камеры с узкими щелями. Магнитное поле для гашения дуги в автоматах создается самими током дуги.

Автомат должен обеспечивать гашение дуги при всех возможных режимах работы сети. В автоматах применяются два исполнения дугогасительного устройства: полузакрытые и открытые.

В полузакрытых устройствах автомат закрывается кожухом с отверстиями для выхода горячих газов. Объем кожуха делается большим, чтобы избежать внутри избыточного давления. Зона выброса горячих и ионизированных газ составляет несколько сантиметров от выходных щелей, предельный ток отключения полузакрытых дугогасительных устройств не более 50кА, при токе 100кА и выше используют камеры открытого исполнения.

12……………….