Характеристики.

Защитно-коммутационное оборудование.

Автоматические выключатели.

Модульные автоматические выключатели.

Панельные автоматические выключатели (стационарные).

Панельные автоматические выключатели (втычные и выкатные).

Расшифровка обозначений наиболее распространенных АВ.

Таблица подбора аналогов модульных АВ.

Выключатели дифференциального тока (УЗО).

Расшифровка обозначений УЗО разных производителей.

Таблица подбора аналогов модульных УЗО.

Автоматические выключатели дифференциального тока (дифавтоматы).

Расшифровка обозначений АВДТ разных производителей.

Таблица подбора аналогов модульных АВДТ.

Пускорегулирующее оборудование.

Контакторы (магнитные пускатели).

Модульные контакторы.

Контакторы обычного типа.

Реле электротепловые и аксессуары для контакторов обычного типа.

Контакторы реечного типа.

Автоматы защиты двигателя.

Коммутационное оборудование.

Реле контроля и управления.

Реле контроля.

Реле управления.

Выключатели нагрузки (рубильники). Реверсивные рубильники.

Пакетные выключатели и переключатели.

Выключатели конечные.

Аппаратура управления и сигнализации.

Кнопки управления и переключатели.

Сигнальные лампы (коммутаторные лампы).

Посты кнопочные.

Трансформаторы понижающие и измерительные.

5.6. Трансформаторы напряжения.

Предохранители.

Ящики силовые.

Коробки распределительные промышленные.

Аксессуары кабельные.

Кабельные наконечники и гильзы.

Муфты кабельные.

Клеммные соединители (колодки).

Изоляционные материалы.

Силовые разъемы.

Разделы 4 – 10 - будут представлены в следующем квартале.

Защитно-коммутационное оборудование

Автоматические выключатели

Характеристики.

Автоматический выключатель (АВ) – одно из самых распространенных современных коммутационных устройств, использующихся для защиты электрической цепи. Все автоматические выключатели предназначены для защиты электроустановок от сверхтоков, протекающих в цепи в нормальном и аварийном режимах работы. Основные разновидности АВ предназначены для защиты цепи от токов КЗ и токов перегрузки. Существуют также АВ, которые обеспечивают защиту только от КЗ или только от перегрузки.

Коротким замыканием (КЗ) называется соединение токоведущих частей электроаппарата между собой или на корпус оборудования, соединенный с землей.

Причиной возникновения КЗ является электрическое повреждение цепи: ухудшение сопротивления изоляции во влажной или химически активной среде, при недопустимом перегреве изоляции, механические воздействия, ошибочные воздействия персонала при обслуживании и ремонте и т. Д.

Как видно из самого названия процесса, при КЗ путь тока укорачивается, т. Е. он идет, минуя сопротивление нагрузки, поэтому может увеличиться до недопустимых величин, если питание электроаппарата не отключится под действием защиты.

Ток КЗ оказывает электродинамическое воздействие на аппараты и проводники, когда их детали могут деформироваться под действием механических сил, возникающих при больших токах.

Термическое действие ТКЗ заключается в перегреве аппаратов и проводов.

Ток перегрузки – ток, превышающий номинальный ток (обозначается как In) электроаппарата, в электрически не поврежденной цепи.

Ток перегрузки возникает, к примеру, если на вал электродвигателя прикладывается слишком большая физическая нагрузка. Из-за этого токи, протекающие в обмотках электродвигателя, повышаются, что приводит к перегреву обмоток и выходу электродвигателя из строя.

Рис.1

Автоматический выключатель состоит из следующих основных элементов – механизма управления (взвода, расцепления) (1), подвижного и неподвижного силовых контакта (2), дугогасительной камеры (3), теплового (4) и/или электромагнитного (5) расцепителя, устройства для подключения внешних проводников (6). Все эти элементы заключены в корпус из материала, не поддерживающего горение (7). Указанные основные элементы в том или ином виде обязательно присутствуют в любом АВ. В устройстве панельных АВ часто применена кнопка «Тест», она предназначена для проверки работоспособности механизма расцепления. На рис.1 показано устройство АВ на примере модульного автоматического выключателя.

Помимо основных элементов в АВ могут применяться дополнительные элементы (аксессуары, дополнительные сборочные единицы) – независимый расцепитель (реле дистанционного отключения, дистанционный расцепитель), расцепитель минимального (максимального) напряжения, дополнительные и сигнальные контакты, специальные механизмы подключения внешних проводников и т.д.

Механизм управления является важной и ответственной частью АВ, от него зависит безотказность и долговечность работы этого защитного прибора. Чем проще механизм управления, и чем меньше в нем составных частей, тем он надежнее. На надежность этого узла влияют также материалы, из которых он изготовлен. Если в производстве механизма управления использованы по большей части изделия из пластика, соответственно, меньше себестоимость самого АВ, однако это повышает вероятность выхода механизма управления из строя.

Места соприкосновения силовых контактов во время срабатывания АВ подвергаются воздействию горящей дуги, поэтому должны быть сделаны из специального серебросодержащего сплава. Это дорогой материал, поэтому некоторые недобросовестные производители экономят на данных компонентах, за счет чего уменьшают стоимость изделия, но вместе с тем - сильно уменьшают его надежность.

Электромагнитный расцепитель предназначен для защиты цепи от сверхтоков КЗ. Это электромагнитная катушка с сердечником, сердечник связан с механизмом управления. Принцип действия его заключается в том, что при работе АВ в пределах значения номинального тока магнитное поле, возникающее в этой катушке, недостаточно для того, чтобы привести в действие сердечник. Однако при возникновении в цепи сверхтоков КЗ магнитное поле приводит в действие сердечник, который воздействует на механизм управления, в результате чего происходит размыкание силовых контактов АВ.

Так как в режиме КЗ токи, протекающие в цепи, в несколько раз (зачастую – в десятки или сотни раз) превышают номинальный ток, то при размыкании силовых контактов между ними начинает гореть электрическая дуга (высокотемпературный газ, обладающий повышенной, по сравнению с обычным воздухом, электрической проводимостью). Горение дуги внутри АВ крайне вредно, так как это может привести к оплавлению самих силовых контактов и повреждению корпуса и механизма АВ. Помимо этого, пока происходит горение электрической дуги внутри АВ, цепь остается по сути замкнутой (дуга обладает собственной проводимостью), то есть сверхтоки в электрической цепи продолжают протекать, а это уже может привести к возгоранию электрической проводки и повреждению подключенного оборудования.

1 – электромагнитная катушка

2 – механизм управления

3 – силовой контакт

4 – движение электрической дуги

5 – дугогасительная камера

6 – путь протекания тока короткого замыкания

Рис.2

Для того чтобы разрушить электрическую дугу, применяется дугогасительная камера. Принцип действия ее заключается в том, что по мере размыкания силовых контактов, возникающая дуга «стекает» («соскальзывает») с них в сторону дугогасительной камеры, где «разбивается» о массивные металлические ребра: то есть вместо одной длинной дуги между ребрами камеры оказываются несколько более коротких отрезков дуги. Эти более короткие отрезки дуги обладают гораздо меньшей энергией, поэтому быстро гаснут, не причиняя большого вреда. Возникающие в результате горения дуги горячие газы в виде «выхлопа» выходят через специальные отверстия из АВ.

Важными составляющими дугогасительной камеры являются металлические ребра. Количество ребер, толщина и конфигурация металла, из которого они изготовлены, влияют на их способность разрушать электрическую дугу.

Процессы, протекающие в АВ в режиме короткого замыкания, схематически показаны на рис.2 на примере модульного автоматического выключателя.

Если в цепи долгое время протекают токи, не намного превышающие номинальный ток, то такой режим работы называют перегрузкой, а протекающие при этом сверхтоки – токами перегрузки. Работа в таком режиме опасна из-за перегрева как электроустановки, так и электрической проводки. Поэтому для защиты электроустановок от таких сверхтоков применяют тепловой расцепитель (расцепитель перегрузки).

Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину - отрезок соединенных между собой пластин металла, обладающих разным коэффициентом теплового расширения. Электрический ток, проходящий длительное время через биметаллическую пластину приводит к ее нагреву. При нагреве происходит изгибание пластины в сторону металла с меньшим коэффициентом расширения. Конец биметаллической пластины при изгибе приводит в действие механизм управления и происходит размыкание силовых контактов АВ. Поперечное сечение и длина биметаллической пластины, а также ее положение относительно механизма управления подбирается и регулируется таким образом, что при протекании номинального тока изгиб ее не достаточен для того, чтобы привести в действие механизм управления. Однако при превышении In приводится в действие механизм размыкания.

Помимо АВ, в которых тепловой расцепитель отрегулирован производителем, существует множество серий АВ с регулируемым тепловым расцепителем. Диапазон регулировки тепловых расцепителей большинства таких АВ составляет 0, 7 – 1, 15*In.

Процессы, протекающие в АВ в режиме перегрузки, схематически показаны на рис.3 на примере модульного автоматического выключателя.

1 – винт точной настройки биметаллической пластины

2 – биметаллическая пластина

3 – механизм управления

4 – силовые контакты

5 – путь протекания тока перегрузки

Рис.3

Существуют АВ, где вместо теплового и электромагнитного расцепителя используется более сложный и дорогой электронный расцепитель. В электронном расцепителе параметры электрической цепи контролируются электронной схемой через специальные трансформаторы тока, и в случае возникновения сверхтоков, превышающих установленные значения, электроника подает сигнал на механизм управления, который приводит в действие механизм расцепления, и происходит размыкание АВ.

Так как номинальный ток АВ рассчитывается при определенной температуре окружающей среды, следует учитывать, что при изменении температуры, соответственно, изменяются и характеристики отключения самого АВ. Производители АВ в технических каталогах приводят специальные графики зависимости значения In от температуры окружающей среды и графики взаимного влияния АВ, установленных рядом друг с другом.