Из чего состоит автоматический выключатель. Автоматические выключатели: принцип работы, устройство и виды защиты

Как устроен автоматический выключатель. Чем отличается от предохранителя. Какие виды защиты используются в автоматах. Как работает тепловая и электромагнитная защита. Преимущества термомагнитных автоматических выключателей.

Что такое автоматический выключатель и зачем он нужен

Автоматический выключатель — это электромеханическое устройство, предназначенное для защиты электрических цепей от перегрузок и коротких замыканий. Его основная задача — автоматически отключать питание при возникновении аварийных ситуаций, предотвращая возгорания и другие опасные последствия.

В чем главное преимущество автоматических выключателей перед предохранителями? Автоматы можно использовать многократно, в то время как предохранители являются одноразовыми устройствами защиты. После срабатывания автоматический выключатель достаточно просто включить заново, а перегоревший предохранитель необходимо заменить.

Основные компоненты автоматического выключателя

Типичный автоматический выключатель состоит из следующих основных элементов:

• Корпус
• Контактная система (подвижный и неподвижный контакты)
• Механизм свободного расцепления
• Дугогасительная камера
• Расцепители (тепловой и/или электромагнитный)
• Рукоятка управления

Ключевую роль в работе автомата играют расцепители — устройства, которые размыкают контакты при возникновении аварийных режимов. Рассмотрим подробнее принцип действия основных типов расцепителей.

Тепловая защита в автоматических выключателях

Тепловой расцепитель предназначен для защиты от небольших, но длительных перегрузок. Его основой является биметаллическая пластина, состоящая из двух металлов с разными коэффициентами теплового расширения. Как работает тепловая защита?

1. При протекании тока биметаллическая пластина нагревается
2. Из-за разницы в тепловом расширении металлов пластина изгибается
3. При достижении определенной температуры изгиб становится достаточным для воздействия на механизм расцепления
4. Контакты размыкаются, отключая защищаемую цепь

Чем больше ток перегрузки, тем быстрее срабатывает тепловая защита. При небольших перегрузках время срабатывания может составлять несколько минут или даже часов.

Электромагнитная защита автоматических выключателей

Электромагнитный расцепитель обеспечивает мгновенное отключение при коротких замыканиях и значительных перегрузках. Как функционирует электромагнитная защита?

1. Ток проходит через обмотку электромагнита
2. Возникает магнитное поле, сила которого пропорциональна току
3. При превышении заданного порога магнитное поле притягивает якорь
4. Якорь воздействует на механизм расцепления
5. Происходит мгновенное размыкание контактов

Время срабатывания электромагнитного расцепителя составляет несколько миллисекунд, что позволяет эффективно ограничивать токи короткого замыкания.

Термомагнитные автоматические выключатели

Большинство современных автоматических выключателей сочетают в себе тепловую и электромагнитную защиту. Такие устройства называются термомагнитными. Они обеспечивают комплексную защиту от перегрузок и коротких замыканий. Какие преимущества дает использование обоих типов защиты?

• Тепловой расцепитель защищает от длительных небольших перегрузок
• Электромагнитный расцепитель мгновенно срабатывает при коротких замыканиях
• Обеспечивается селективность срабатывания в сложных системах
• Повышается надежность защиты

Термомагнитные автоматы успешно применяются как в бытовых, так и в промышленных электроустановках.

Дугогасительная система автоматических выключателей

При размыкании контактов под нагрузкой возникает электрическая дуга. Для ее быстрого гашения в автоматических выключателях применяется специальная дугогасительная система. Как она работает?

1. Дуга втягивается в дугогасительную камеру магнитным полем
2. В камере дуга разделяется на несколько более коротких дуг
3. Металлические пластины охлаждают дугу
4. Дуга быстро гаснет, прерывая ток

Эффективное дугогашение позволяет значительно уменьшить износ контактов и повысить отключающую способность автоматического выключателя.

Характеристики срабатывания автоматических выключателей

Автоматические выключатели имеют различные характеристики срабатывания, обозначаемые буквами A, B, C, D и др. Что означают эти обозначения?

• Характеристика A: срабатывание при 2-3 Iном
• Характеристика B: срабатывание при 3-5 Iном
• Характеристика C: срабатывание при 5-10 Iном
• Характеристика D: срабатывание при 10-20 Iном

Выбор характеристики зависит от типа нагрузки и особенностей защищаемой цепи. Например, характеристика B подходит для бытовых цепей, а D — для мощных электродвигателей с большими пусковыми токами.

Преимущества использования автоматических выключателей

Применение автоматических выключателей вместо предохранителей дает ряд существенных преимуществ:

• Возможность многократного использования
• Более точная защита от перегрузок
• Быстрое отключение при коротких замыканиях
• Удобство эксплуатации
• Возможность дистанционного управления
• Наличие дополнительных функций (УЗО, дифференциальная защита)

Эти преимущества обусловили широкое распространение автоматических выключателей в современных системах электроснабжения.

Электра – Статьи — Что такое автоматический выключатель и как он работает.

Автоматический выключатель — это электротехнический аппарат, предназначенный для автоматического отключения повреждённого участка электрической сети. За автоматическое отключение в аппарате отвечает особое устройство, именуемое «расцепитель». Собственно, из названия понятно, что устройство воздействует на механизм включения-отключения в автомате (так будем называть автоматический выключатель для краткости) и размыкает электрическую цепь.

Расцепители в автоматах бывают двух типов - электромеханические и электронные. Электромеханические, в свою очередь, делятся на тепловые и электромагнитные.

Электронные расцепители рассматривать не будем, т.к. в быту такие автоматы не используются по одной простой причине — высокая стоимость и абсолютно неприменимая в бытовых условиях функциональность.

Итак, тепловые и электромагнитные расцепители — что они из себя представляют и для чего нужны?

Ток, проходящий через тепловой расцепитель вызывает нагрев данного расцепителя. При прохождении через автомат рабочего тока, не превышающего номинальное значение автомата, нагрев незначительный и не вызывает никаких воздействий на отключающий механизм автомата. Но при длительном прохождении тока, превышающего номинальный, происходит отключение автомата. При этом, чем больше ток, тем меньше время отключения. Данный тип расцепителя защищает вашу электрическую сеть от перегрузок и позволяет сохранить работоспособность сети при кратковременном характере и незначительной величине этих перегрузок. Устроен данный тип расцепителей следующим образом — токопроводящая (либо расположенная над нагревательным элементом, по которому проходит ток) пластина состоит из двух пластин различных металлов, соединённых между собой. Называется такая пластина биметаллической. Ввиду различных физических свойств этих металлов, они обладают различным коэффициентом теплового расширения, в результате чего при нагревании такой пластины происходит её механическая деформация — изгиб.

И благодаря такой деформации происходит механическое воздействие изгибающейся пластины на механизм отключения автомата.

Электромагнитный расцепитель. Как видно уже из названия, данный расцепитель состоит из электромагнита. Этот расцепитель предназначен для мгновенного отключения автомата при коротком замыкании. При прохождении токов короткого замыкания определённой величины, сердечник электромагнита втягивается и мгновенно отключает повреждённый участок.

Ниже приведены фотоизображения, на которых показаны устройство самых распространённых автоматических выключателей и обозначены вышеуказанные расцепители.

Ну и вот мы подобрались, наверное, к самому главному — чем определяется величина тока короткого замыкания, отключающего автомат? Помимо основных характеристик автоматических выключателей, таких как номинальный ток и количество полюсов, имеется ещё одна не менее важная — характеристика (кривая) отключения. В соответствии с ГОСТ Р 50345-2010, автоматические выключатели бывают с тремя основными видами электромагнитных расцепителей — B (диапазон отключения (3÷5)×I

ном), С (диапазон отключения (5÷10)×I_ном) и D (диапазон отключения (10÷20)×I_ном). Ну а нужны данные виды расцепителей для того, чтобы в вашей электрической сети была возможность обеспечения селективности срабатывания аппаратов защиты, иными словами — способность вашей электрической системы отключать повреждённый участок сети, не затрагивая неповреждённые.

Как это работает разберём на реальном примере. У многих из вас бывали ситуации, когда при коротком замыкании в каком-либо участке сети (к примеру, короткое замыкание в электроприборе, включённом в розетку) электричество отключалось во всём доме. И при проверке ваших распределительных щитов вы обнаруживали отключенные автоматы во всех щитах, вплоть до вводного, установленного на столбе.

Как избежать такой ситуации? — Установкой автоматов с различными типами расцепителя. Во-первых, такая ситуация возможна только тогда, когда у вас установлены автоматы с одним типом расцепителя, к примеру «С». При коротком замыкании возникает ток достаточной силы для отключения всех автоматов в цепи, а ввиду однотипности расцепителя, то отключаются они одновременно.

Избежать подобной ситуации можно следующим образом.

При получении технический условий на подключение вашего дома к электрическим сетям, электросетевая организация предписывает вам установить в вводном щите (назовём его ЩУР — щит учётно-распределительный) аппарат защиты на номинальный ток 63 А (при разрешённой стандартной мощности 15 кВт и при подключении по одной фазе (220 В)). В доме у вас установлен один распределительный щит (назовём его ЩР — щит распределительный), в котором установлен вводной автомат на номинальный ток также 63 А (нагрузку щита возьмём в номинальные 15 кВт). Расстановка автоматических выключателей будет выглядеть следующим образом: т.к. подключение однофазное, в щите ЩУР устанавливаем двухполюсный автоматический выключатель на номинальный ток 63 А, расцепитель характеристики D (т.к. в случае короткого замыкания в электрической сети дома этот автоматический выключатель должен отключиться в последнюю очередь).

Вводной автомат в щите ЩР устанавливаем аналогично вводному в щите ЩУР, но с расцепителем характеристики С. Ну а отходящие цепи в щите ЩР, с наибольшей вероятностью возникновения коротких замыканий (питание уличных электроприборов, питание электроприборов в сырых помещениях) лучше защищать с помощью автоматов с расцепителем характеристики В.

---

Устройство автоматических выключателей.

Одни из самых распространённых типов автоматических выключателей:

1. AE 1031M-2УХЛ4 с тепловым расцепителем.
2. ВА47-29 с комбинированным расцепителем (тепловой и электромагнитный).

---

Устройство автоматического выключателя AE 1031M-2УХЛ4:

1. Биметаллическая пластина, по которой проходит электрический ток.
2. Расцепитель.

---

Устройство автоматического выключателя ВА47-29:

1. Расцепитель.
2. Биметаллическая пластина со спиральным нагревательным элементом, по которому проходит электрический ток.
3. Электромагнит.
4. Силовой контакт выключателя.

  Все статьи

Офіційний імпортер електротехнічної продукції ABB в Україні та Києві

В этой статье мы хотим рассказать об основных свойствах модульных автоматических выключателей. Модульные автоматические выключатели, или как принято их называть, автоматы, производятся на одном из заводов АББ, который расположен в г. Хайдельберг, Германия (рис. 1). В Украину миниатюрные модульные автоматические выключатели поставляются из Германии. Приобретая оборудование у официальных партнеров АББ в Украине Вы и Ваши партнеры застрахованы от приобретения не качественной продукции. Для удобства мы разбили эту статью на четыре главы:

Основные компоненты автоматического выключателя. К автоматическому выключателю (рис.2) предъявляются следующие требования: Во-первых, автоматический выключатель должен отключать ток перегрузки, но только тогда, когда ток и, соответственно, температура превышает заданное ограничение. Следует помнить, что время срабатывания при не больших перегрузках больше, чем при значительных перегрузках. Во-вторых, короткое замыкание должно быть отключено немедленно. Энергия, передаваемая через проводник при к.з., на столько велика, что для предотвращения повреждения защищаемого оборудования, необходимо немедленно разорвать цепь. Под защищаемым оборудованием, мы понимаем не только потребители, но и проводник, замена которого может вылиться в значительные капитальные затраты и массу неудобств для пользователя. 

В- третьих, после снижения нагрузки до допустимых пределов или устранения причины короткого замыкания, электроустановка должна быть вновь готова к включению и эксплуатации. На рисунке 3 показана блок-схема автоматического выключателя, с контактом, размыкающим цепь при коротком замыкании. Слева расположен биметаллический элемент, который определяет перегрузку. Справа находится электромагнитная катушка, для определения короткого замыкания. Оба чувствительных элемента механически соединены с механизмом переключения, который размыкает контакты и разрывает цепь. 

Основные функциональные компоненты, необходимые для функционирования автоматического выключателя, показаны на рис. 4.

1. Биметалл (тепловой расцепитель) для отключения перегрузки.
2. Рычаг для ручного управления.
3. Электромагнитная катушка (мгновенный расцепитель) для отключения при коротком замыкании.
4. Механизм расцепителя с силовыми контактами, позволяющими размыкать и замыкать цепь.
5. Система гашения электрической дуги для уменьшения удельной попускаемой энергии I2t и предотвращения возможного повреждения установки.

В автоматических выключателях АББ отключение по перегрузке, происходит при помощи биметаллической пластины (рис. 5) или теплового расцепителя. Биметаллическая пластина состоит из двух металлических полос с различными коэффициентами температурного расширения. Полоски соединены вместе по всей длине при помощи клепки, пайки или сварки. Биметаллическая пластина изгибается при нагревании, например, при прохождении электрического тока (рис.6). В случае электрического нагрева, амплитуда изгиба биметаллической пластины зависит от величины тока и продолжительности его воздействия. 

После того, как изгиб пластины достигает предустановленную величину, она приводит в действие механизм расцепления и размыкает цепь. В некоторых случаях, кроме применения в автоматических выключателях, отклоняющаяся биметаллическая пластина непосредственно размыкает контакт. Однако в автоматическом выключателе, биметаллическая пластина только передает сигнал на механизм переключения, который затем размыкает контакты. Преимуществом такой схемы является то, что характеристики теплового расцепителя могут зависеть как от конструкции механизма, так и от формы биметалла.  

Как правило, биметаллическая пластина нагревается непосредственно током нагрузки, но в случае с автоматическими выключателями с низким номинальным током, нагрев биметалла должен обеспечиваться дополнительной нагревательной обмоткой в цепи тока нагрузки. Это важно для получения достаточного количества тепловой энергии, необходимой для отключения автомата за заданный промежуток времени. Можно сказать, что изгиб биметаллической пластины зависит как от величины тока, так и от продолжительности его воздействия.

Рычаг управления – это устройство для переключения автоматического выключателя вручную, которое используется для замыкания и размыкания контактов без срабатывания расцепителей. Его основной задачей является отключение и повторное включение, когда это требуется, например, при обслуживании распределительного устройства или потребителей. Чем данное устройство отличается от выключателей, которыми мы пользуемся, чтобы включить свет? Разница состоит в наличии механизма свободного отключения – системы, которая предотвращает повторное включение цепи при наличии аварии.  

Другими словами, если попытаться взвести рычаг сработавшего по аварии автоматического выключателя, механизм переключения на это не отреагирует. Третьим элементом внутри автоматического выключателя является электромагнитный расцепитель, который по сути является катушкой в цепи тока нагрузки (рис. 8). В катушке есть два сердечника из мягкого металла. 

Первый прикреплен к нижней части катушки, а второй является подвижным и механически соединен с механизмом переключения. Между двумя сердечниками имеется возвратная пружина, которая создает механическую силу, противоположную электромагнитной силе стягивания. Она задает точку отключения и перемещает электромагнитный расцепитель обратно в рабочее положение. Таким образом, если сила тока превышает заданное значение, подвижный сердечник движется на встречу пружине и приводит в действие механизм отключения. Такое функционирование может рассматриваться как классический метод электромагнитного отключения. Чтобы отключить ток короткого замыкания, необходимо как можно быстрее разомкнуть контакты.  

Отключение цепи механизмом переключения обладает высокой степенью инерции, поскольку при этом задействованы механические элементы с пружинами и грузиками, что делает задержку отключения неприемлемо большой. Компанией АББ STOTZ-KONTAKT было предложено сделать обход механизма переключения с помощью так называемого расцепителя молоточкового типа.  Отключение механизма переключения должно выполнятся параллельно с приведением механизма в устойчивое состояние «выключено» и подготовкой механизма переключения к повторному замыканию цепи. Расцепитель молоточкового типа является важным элементом для ограничения токов короткого замыкания. 

Чтобы еще больше сократить время задержки отключения, возникающая между контактами дуга должна быть погашена как можно быстрее. Для этого автоматические выключатели АББ снабжаются системой гашения дуги, состоящей из пусковой камеры сгорания с металлическими пластинами и дугогасительной камеры. Магнитные силы и перепады давления направляют дугу в дугогасительную камеру. Чем длиннее дуга, тем выше ее напряжение. Это позволяет ограничивать ток короткого замыкания. Когда дуга достигает камеры, она разделяется. Минимальное напряжение дуги составляет 30В. Дугогасительная камера снабжена 11 металлическими пластинами. Эти пластины разделяют дугу на 10 меньших дуг и напряжения 220 В уже не достаточно для поддержания горения и дуги гаснут. Этот способ гашения дуги гарантирует быстрое и безопасное размыкание дуги.

 

Посмотрим на внутреннее устройство реального автоматического выключателя АББ (рис. 11а и 11б). Как мы ранее говорили, автоматический выключатель состоит из:

1. Биметаллическое устройство защиты от перегрузки.
2. Рычаг управления.
3. Электромагнитный мгновенный расцепитель.
4. Механизм переключения.
5. Система гашения дуги.

Чтобы продемонстрировать, как работает токоограничивающий автомат, инженеры АББ, в своей лаборатории, провели эксперимент. Автоматический выключатель, с удаленной стенкой, был установлен за стеклом. После этого сотрудники АББ вызвали короткое замыкание и при помощи высокоскоростной видеокамеры зафиксировали все этапы отключения (рис 12а, б, в, г, д, е).

 

На рисунке 12а, показано, что расцепитель молоточкового типа начинает разводить контакты, но как видно на картинке, размыкание контакта не приводит к прерыванию цепи. Созданная дуга также видна между подвижными и не подвижными контактами. На рисунке 12б контакт почти полностью разомкнут и по прежнему видна дуга между подвижной и не подвижной частью. Дуга создает ионизированные газы. Это сильно сжатый воздух в котором содержаться металлы контактного материала подвижных и не подвижных контактов. Дуга расширяется от разомкнутых контактов в направлении дугогасительной камеры. 

Это первый ограничивающий фактор, поскольку, чем длиннее дуга, тем выше ее напряжение. Через 1,5 мс (рис 12в) дуга покидает контакты и находится в дугогасительной камере, где она распадается на меньшие дуги. Через 2мс (рис. 12г) дуга в дугогасительной камере. Металлические пластины разделяют дугу. Происходит физический процесс, который называется анодным и катодным падением напряжения, при этом напряжение падает, приблизительно на 30В. 

Для разделения на 9 дуг и создания напряжения 270 В в дугогасительной камере должно быть по меньшей мере 10 пластин. Через 2,5 мс (рис. 12д) большая дуга полностью разделилась на меньшие дуги. В этой точке напряжение дуги превышает максимально возможное напряжение питания и цепь окончательно отключается. На рисунке 12е прошло 3мс. Вся операция завершена и неисправная цепь безопасно отключена.

Что такое автоматический выключатель и как он работает?

What_is_a_Circuit_Breaker.pdf

Автоматический выключатель является абсолютно необходимым устройством в современном мире и одним из самых важных механизмов безопасности в вашем доме. Всякий раз, когда через электрическую проводку в здании протекает слишком большой ток, эти простые машины отключают питание до тех пор, пока кто-нибудь не устранит проблему.

Без автоматических выключателей (или, в качестве альтернативы, предохранителей), бытовое электричество было бы непрактичным из-за возможности возникновения пожаров и других беспорядков, возникающих в результате простых проблем с проводкой и отказов оборудования. В этой статье мы покажем, как автоматические выключатели и предохранители контролируют электрический ток и как они отключают питание, когда уровень тока становится слишком высоким. Как мы увидим, автоматический выключатель — невероятно простое решение потенциально смертельной проблемы.

Простейшим устройством защиты цепи является предохранитель. Предохранитель — это просто тонкий провод, заключенный в кожух, который вставляется в цепь. Когда цепь замкнута, весь заряд проходит через провод предохранителя — на предохранитель действует такой же ток, как и на любую другую точку цепи. Предохранитель предназначен для разрушения, когда он нагревается выше определенного уровня — если ток становится слишком большим, он сжигает провод. Уничтожение предохранителя размыкает цепь до того, как избыточный ток может повредить проводку здания.

Проблема с предохранителями в том, что они срабатывают только один раз. Каждый раз, когда вы перегораете предохранитель, вы должны заменить его новым. Автоматический выключатель делает то же самое, что и предохранитель — он размыкает цепь, как только ток достигает небезопасного уровня, — но вы можете использовать его снова и снова.

Основной автоматический выключатель состоит из простого выключателя, соединенного либо с биметаллической пластиной, либо с электромагнитом. На приведенной ниже схеме показана типичная конструкция электромагнита. Горячий провод в цепи подключается к двум концам переключателя. Когда переключатель переводится в положение «включено», электричество может течь от нижней клеммы через электромагнит к подвижному контакту, через неподвижный контакт и к верхней клемме.

Электричество намагничивает электромагнит (см. Как работают электромагниты, чтобы узнать, почему). Увеличение тока увеличивает магнитную силу электромагнита, а уменьшение тока снижает магнетизм. Когда ток достигает небезопасного уровня, электромагнит достаточно силен, чтобы опустить металлический рычаг, соединенный с рычажным механизмом переключателя. Вся связь смещается, отклоняя подвижный контакт от неподвижного контакта, чтобы разорвать цепь. Электричество отключается.

Автоматические выключатели являются сегодня одними из самых важных электрических устройств в мире. Всякий раз, когда через устройство в наших домах, на работе или в промышленных зданиях протекает слишком большой ток, эти устройства могут отключить питание, чтобы избежать таких проблем, как пожар или поражение электрическим током. Без этой защиты было бы очень трудно предотвратить постоянное возникновение проблем.

В сегодняшнем видео мы хотим поговорить о том, как автоматические выключатели могут контролировать электрический ток и как отключать питание, когда ток становится слишком высоким. Предохранители против прерывателей Предохранители обеспечивают такую ​​же защиту, но другим способом. Когда через предохранитель проходит слишком большой ток, он срабатывает, чтобы прервать электрический ток. Проблема — их можно использовать только один раз, а потом их надо менять Выключатели можно использовать снова и снова, обеспечивая тот же тип защиты, что и плавкий предохранитель. Они состоят из переключателя, соединенного с биметаллической полосой или электромагнитом. В автоматических выключателях обычно используются два различных типа технологий: магнитная и тепловая защита.

Оба работают хорошо, но у них есть определенные функции, в которых они превосходны Как они работают Магнитный Лучше для обнаружения и реагирования на короткое замыкание. Экстремальные пики — это ток или напряжение. ток проходит через катушки электромагнита, поэтому электромагнит размыкает контакт, отключая питание Термальный Обеспечивает защиту от длительного перегрузки по току Использует биметаллическую полосу, которая нагревается, изгибается и зацепляет расцепляющий стержень, который отключает питание.

Термомагнитный Термомагнитные выключатели часто используются там, где важно быстро ограничить ток короткого замыкания. Термомагнитные автоматические выключатели содержат два различных механизма переключения: биметаллический переключатель и электромагнит. Биметалл служит средством защиты от перегрузок по току. Электрический ток, превышающий номинальную перегрузочную способность выключателя, нагревает биметаллический элемент настолько, что он изгибается в сторону расцепляющего стержня.

Расшифровка:

[0m:4s] Привет, я Джош Блум, добро пожаловать в еще одно видео из образовательной серии RSP. Сегодня мы поговорим о автоматических выключателях. Автоматические выключатели являются одними из самых важных электрических устройств в современном мире. Когда слишком большой ток проходит через устройство в наших домах, на работе или в промышленном здании, автоматический выключатель позволяет нам отключить питание этого устройства, чтобы предотвратить такие проблемы, как пожар, поражение электрическим током и так далее. Без этих устройств было бы очень сложно защититься от подобных аварий, и именно поэтому они так важны для наших электрических систем. В частности, в сегодняшнем видео мы хотим поговорить о том, как выключатели могут контролировать ток, проходящий через устройство, и как они могут фактически отключить это питание, и как это на самом деле работает. Основное различие между предохранителем и автоматическим выключателем заключается в том, что предохранитель предназначен для одноразового использования. Электричество проходит через предохранитель, когда ток превышает то, на что рассчитан этот предохранитель, он перегорает. Автоматический выключатель, очень похожий на диффузный, пропускает ток. Когда ток превышает то, на что рассчитан автоматический выключатель, этот выключатель сработает. Опять же, разница в том, что автоматический выключатель можно сбрасывать и использовать снова и снова.
[1m:9s] Существует два различных типа технологий, которые обычно используются в автоматических выключателях. Первый — магнитный прерыватель, второй — термовыключатель. Давайте сначала поговорим о магнитном прерывателе и о том, почему мы используем этот тип технологии. Магнитные выключатели лучше реагируют на короткие замыкания или резкие скачки напряжения и тока, чтобы быстро отключить выключатель. Позвольте мне продемонстрировать, как это работает. Как вы можете видеть здесь, здесь у нас есть питание, поступающее на наш автоматический выключатель. Затем эта энергия проходит через эту электрическую катушку, которую мы называем электромагнитом 9.0003

[1 мин: 40 с], а затем через этот набор контактов,
[1m:42s], а затем на наше устройство.
[1m:45s] На самом деле этот выключатель работает так: чем больше ток проходит через этот электромагнит, тем сильнее становится этот магнит. Когда ток превышает номинал для этого конкретного выключателя, магнитная сила становится достаточно сильной, чтобы оттянуть этот контакт назад и отсоединить его от другого контакта, тем самым отключив питание от нашего устройства.
[2m:5s] Следующий тип автоматических выключателей, о котором мы хотим поговорить, — это тепловая защита.
[2m:9s] Основная причина, по которой у нас есть тепловая защита в автоматическом выключателе, состоит в том, чтобы защитить нас от длительного сверхтока или более высокого тока в течение более длительного периода времени, который может нагреть наши устройства или провода и вызвать аварию, такую ​​​​как пожар или поражение электрическим током. Для термозащиты используется биметаллическая лента
. [2m:28s], что фактически отогнёт контакты друг от друга, чтобы отключить питание. Позвольте мне показать вам, как это работает. Как видите в термовыключателе электричество будет поступать в прерыватель

[2 мин:38 с], а затем на биметаллическую полосу. Биметаллическая лента представляет собой два куска металла, которые по-разному реагируют на проходящий через них ток.
[2m:45s] С течением времени, как мы видим, устойчивый по току,
[2m:49s] Биметаллическая полоса начнет медленно изгибаться, отталкивая контакты друг от друга и отключая питание. Теперь, когда мы поговорили о двух различных типах технологий, обычно применяемых в автоматических выключателях, мы собираемся поговорить о термомагнитном выключателе.
[3 мин: 1 с] Это наиболее распространенный тип автоматических выключателей, которые мы можем увидеть в наших домах, на работе и в промышленности.
[3 мин: 8 с] Эти выключатели сочетают в себе обе эти технологии, поэтому у нас есть магнитная технология для защиты от коротких замыканий или быстрых скачков тока или напряжения, и у нас есть тепловая технология, которая защищает нас от устойчивых перегрузок по току
[3m:22s] в течение длительного периода времени. Полную линейку автоматических выключателей и предохранителей можно найти на веб-сайте RSP Supply.
[3m:27s] Дополнительную информацию или другие обучающие видео можно найти на сайте RSPSupply.com, ведущем интернет-ресурсе по промышленному оборудованию.
[3m:34s] И, пожалуйста, не забудьте поставить лайк и подписаться.

Описание автоматического выключателя | Принцип работы

Вы когда-нибудь включали фен и вдруг бум… Половина вашего дома сейчас в темноте без электричества?! Затем вы подходите к ящику, где держите фонарики, и находите электрический распределительный щит, который обычно спрятан где-то за дверью или в вашем подвале, и вы находите один выключатель, который выглядит иначе, чем другие, и щелкаете им, и волшебным образом… у тебя снова свет! После этого вы знаете, что лучше не включать этот фен, когда все остальное подключено одновременно… но почему это?! Что на самом деле стало причиной того, что это произошло? Ну… сработал автоматический выключатель!

Сегодня мы рассмотрим, что такое автоматический выключатель, зачем он нужен и как он работает!

Основная электрическая цепь

Электрические устройства, машины и приборы окружают нас повсюду. Их всех объединяет то, что для работы им требуется электроэнергия. В очень упрощенном виде электрическую цепь можно изобразить следующим образом: электрический ток проходит от источника питания по токопроводящим проводам к объекту, который нуждается в нагрузке, например к двигателю вашего фена, и обратно к источнику питания. .

Автоматический выключатель базовый

Автоматический выключатель представляет собой электромеханическое устройство, предназначенное для защиты электрических установок, используемых в электрических распределительных щитах.

Он работает, прерывая электрический ток, когда он превышает расчетные ограничения, что предотвращает подачу энергии к нагрузкам и повреждение цепи.

Другими словами, если электрический ток, подаваемый от источника питания к вашему фену, превышает заданное значение для вашего автоматического выключателя, устройство сработает, прервав подачу тока.

Принцип работы автоматического выключателя

Проще говоря, автоматический выключатель в основном работает как автоматический выключатель, который имеет базовое значение тока, отключая цепь, в которой он был установлен, всякий раз, когда это значение превышено!

Важно отметить, что для правильной работы автоматических выключателей необходимо безошибочное определение параметров цепи и составляющих ее компонентов!

Изобретение взрывателя

Первое упоминание об устройстве, отключающем ток из-за какой-то проблемы, датируется более 100 лет и было сделано в патенте Томаса Эдисона , изобретателя лампы накаливания.

В то время Эдисону нужен был способ защитить систему освещения, которую он продавал в большие города. Для этого он предложил устройство, защищающее сеть от возможных коротких замыканий и перегрузок, и назвал его предохранителем!

Предохранитель — это защитное устройство, используемое для защиты от перегрузки по току, короткого замыкания и перегрузки. Он состоит из трубки с металлическим сплавом внутри, обычно выводами, которые при перегрузке нагреваются и ломаются, предотвращая короткие замыкания!

При таком нагреве металлический сплав внутри предохранителя плавится, что приводит к прерыванию подачи питания в цепь. Чтобы снова работать, предохранитель должен быть заменен, что приводит к ненужному труду, затратам и перерывам!

Этот тупик был разрешен более чем 40 лет спустя изобретателем по имени Хьюго Стоц .

Изобретение автоматического выключателя

В 1923 году компания Stotz выпустила на рынок первое компактное устройство, сочетающее в себе функции тепловой и магнитной защиты, произведенное в Мангейме, Германия. Это был первый коммерческий автоматический выключатель!

Он и его команда, ища идею замены предохранителя, разработали гениальное изобретение: устройство, которое имело компонент, который при нагревании сжимался и приводил в действие отключающий механизм, но при охлаждении мог снова включаться .

Вот и родился автоматический выключатель!

С тех пор компании постоянно совершенствовали эту технологию, и сегодня существует несколько моделей автоматических выключателей, таких как однополюсный , двухполюсный , трехполюсный , и даже четырехполюсный автоматический выключатель !

Они используются во многих типах и размерах для использования в различных приложениях, от жилых до крупных промышленных систем.

Конструкция автоматического выключателя

Теперь, чтобы понять, как работает автоматический выключатель, давайте сначала посмотрим на поперечное сечение устройства, на котором показаны основные части и конструкция автоматического выключателя.

Основной автоматический выключатель состоит из:

1) клемма

2) неподвижный контакт

3) защелка

4) простой переключатель

5) электромагнит (медная катушка)

6) (и/или) биметаллическая полоса

3

3

3

7) другая клемма

Принципы отключения автоматического выключателя

Этот автоматический выключатель содержит два различных принципа отключения для защиты цепи:

– конструкция тепловой защиты , которая приведет к отключению цепи в случае перегрева ( такой, как тот, который использовал Томас Эдисон!)

– исполнение защиты по принципу электромагнита , от короткого замыкания.

Давайте посмотрим, как они работают:

Когда автоматический выключатель находится во включенном положении, ток может течь от нижней клеммы через биметаллическую пластину к катушке электромагнита , к подвижному контакту , через стационарный контакт и выход на верхнюю клемму.

1) Тепловая защита

В этом термомагнитном автоматическом выключателе тепловая и электромагнитная защита работают параллельно по принципу, аналогичному перемещению коммутационной тяги.

Тепловая защита: биметаллическая пластина нагревается от тока.

Если ток в цепи превысит определенный уровень, полоска будет изгибаться, перемещая рычажный механизм переключателя и, следовательно, подвижный контакт, разрывая его соединение с неподвижным контактом, вызывая разрыв цепи.

2) Защита от короткого замыкания

Параллельно с медной катушкой идет электромагнитная защита.

Электромагнит намагничивается, когда электричество проходит через клеммы. Чем больше ток, тем больше электромагнитная сила.

Когда ток достигает небезопасного уровня при прохождении через эту катушку, электромагнит становится достаточно сильным, чтобы сдвинуть внутри нее небольшую катушку, которая также сдвинет рычажный механизм переключателя, подвижный контакт, тем самым разорвав цепь.

В отличие от предохранителей, после устранения проблем, вызвавших срабатывание автоматического выключателя, вы можете переключить его обратно во включенное положение, и ваша цепь снова будет защищена.

На рынке представлено множество современных автоматических выключателей. Они могут быть гораздо более точными и могут двигаться на гораздо более высоких скоростях, однако они также намного дороже!

Резюме

Подводя итог тому, что мы сегодня узнали:

– Автоматический выключатель – это защитное устройство. Его основная функция заключается в прерывании тока в условиях отказа или перегрузки, предотвращая серьезные повреждения.

— Автоматические выключатели, используемые в энергосистемах, бывают различных типов и размеров для различных применений, от жилых до крупных коммунальных и промышленных систем.

Миниатюрный автоматический выключатель содержит тепловую защиту, которая приведет к разрыву цепи в случае перегрева, и электромагнитную защиту из-за короткого замыкания.