Принцип работы выключателя: 404 — несуществующая страница

Проходной выключатель: принцип работы и подключение

Проходной выключатель существенно расширяет возможности пользователей в управление осветительными приборами. Конструкция и схема подключения проходного выключателя позволяют управлять одним осветительным прибором или группой светильников из нескольких мест. Это широко используется в зданиях, отдельных помещениях и сооружениях различного назначения с большими площадями.

Использование проходных выключателей в доме

Имея проходные выключатели на разных концах стадиона, концертного зала или других обширных объектах, можно включить все освещение на входе. При необходимости выйти из сооружения на противоположной стороне не требуется возвращаться к выключателю, которым свет был включен – на другом выходе стоит такой же проходной выключатель. Электрические схемы с проходными переключателями позволяют управлять освещением из нескольких разных мест.

Очень удобно применение таких электросхем в подземных переходах, туннелях, все чаще схемы с проходными выключателями используют в частных домах и на лестничных маршах в подъездах многоэтажных домов.

Конструкция и принцип работы

Проходной выключатель по внешнему виду ничем не отличается от обычных изделий. Существенная разница – в конструкции контактной группы, которая скрыта внутри корпуса. Простой выключатель замыкает и размыкает электрическую цепь на одном проводе. Схема подключения проходного выключателя при изменении положения клавиш размыкает одну цепь и сразу замыкает другую. Принцип перекидывания контактов схемы обеспечивает работу выключателей в паре для управления одним и тем же источником света. По техническому решению такой элемент в схеме правильно бы было назвать не проходной выключатель, а переключатель. Профессиональная терминология уже сформировалась, и изменения могут внести только больше путаницы, поэтому все остается как есть.

При перекидывании контактов проходного выключателя размыкается один участок цепи освещения, и замыкается другой. Схема подключения проходного выключателя изменяется так, что любой из выключателей находится в готовности включить или выключить свет. Проходной выключатель можно использовать только в паре с другим. Практически есть возможность подключения в схему проходного выключателя так, чтобы он работал как простой, но тогда теряется смысл всех элементов его конструкции.

Виды

Как и обычные выключатели, проходные разделяются в зависимости от вида проводки: для внешней проводки, для скрытой проводки.

По конструктивному исполнению контактных клемм: клеммы с винтовыми зажимами, клеммы зажимные пружинные.

По количеству клавиш:

• одноклавишные;
• двухклавишные;
• трехклавишные.

У них все как у обычных выключателей, отличие – в конструкции и работе контактной группы. Принципом одноклавишного проходного выключателя является перекидывание входного контакта на один из двух выходных. Двухклавишные проходные выключатели, как и трехклавишные, в своем корпусе содержат 2 или 3 конструкции контактной группы одноклавишного выключателя.

Подключение проходного выключателя несложное, все можно сделать своими руками. Меняются количество контактов, клавиш, размеры выключателей, принцип работы остается одним.

Схема строения одно-, двух-, и трехклавишного выключателей

• одноклавишный выключатель имеет одну вводную клемму и две выходных;
• двухклавишный выключатель – две входных клеммы и четыре выходных;
• трехклавишный выключатель – три входные клеммы и шесть выходных.

Управление освещением с 2х мест

Одним осветительным прибором или группой светильников можно управлять с двух мест: это могут быть бра в коридоре или фонарные столбы вдоль садовой дорожки. Потребуется обычная схема подключения проходного выключателя, точнее с двумя проходными одноклавишными выключателями, потому что они работают только парами. На таком примере легче всего понять, как работают проходные выключатели. На рисунке ниже показывается, как подключить проходной выключатель в схему.

Схема включения проходных выключателей

Фаза от сети 220 В подключается к входной клемме одного из проходных выключателей, его клеммы на выходе соединяются с выходными второго. Остается свободная входная клемма второго выключателя, его подключают к осветительному прибору. Второй контакт осветительного прибора соединяется к нулевому проводу сети. По схеме видно, что лампа находится в выключенном состоянии, при изменении положения группы контактов любого переключателя на нее подается ток. Следующее переключение на одном из двух переключателей обрывает цепь, лампа погаснет.

Ближе к реальным условиям схему монтажа показывает картинка расключения кабелей и проводов в распределительной коробке. По требованиям ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) в данном случае используется кабель с тремя медными жилами:

• красный – фаза;
• синий – 0;
• желто-зеленый – заземляющий провод.

Расключение кабелей и проводов в распределительной коробке

Схема разделяется на четыре участка цепи:

1. кабель от сети питания 220 В: с защитного автомата в распределительном щите до коробки;
2. кабель от одного проходного выключателя до расключающей коробки;
3. кабель от другого проходного выключателя до коробки расключения;
4. кабель от осветительного прибора до распределительной коробки.

В коробку заводится четыре кабеля.

Требования к цвету проводов по функциональному назначению выполнимы в полной мере только на двух участках. От распределительного щита и светильника до коробки при расключении контактов проходных выключателей они выполняются частично. Допускается использовать провода любого цвета. Если запутались, проверьте мультиметром в режиме прозвонки или другим измерительным прибором. На входные контакты переключателей обязательно подключается фаза (красный) провод.

Для управления двумя группами освещения применяется схема подключения двухклавишного проходного выключателя. Если человек понял, как подключаются одноклавишные проходные выключатели, он разберется, как подключить тройной выключатель.

Схема подключения двухклавишного проходного выключателя

Управление освещением из 3х мест

Для управления освещением из трех мест потребуется перекрестный проходной выключатель. Установить его можно в любом удобном для использования месте. В схеме перекрестный выключатель подключается между обычными проходными выключателями. Использоваться они могут на лестничных маршах, для освещения дворов и других объектах, по желанию заказчика.

Перекрестный выключатель несложно сделать своими руками, для этого нужно немного переделать двухклавишный проходной выключатель. На выходные контакты ставятся две перемычки, а две клавиши объединяют в одну, можно просто приклеить одну к другой. Клеить надо так, чтобы крепежные отверстия на клавишах совпадали со штырьками на выключателе. Зазор между клавишами можно компенсировать прокладкой из картона, к которой с двух сторон нужно приклеить пластиковые планки.

В магазинах есть готовые изделия, можно не изобретать велосипед, просто купить и поставить.

Схема управления освещением из 3х мест

На схемах А1 и А2 (ниже) показываются разные варианты подключения, но функциональное назначение остается прежним – соблюдается принцип парности перекидывания контактов.

Варианты подключения перекрестного выключателя

В случаях, когда элементом освещения являются большая люстра с двумя группами лампочек или просто два ряда бра вдоль длинного коридора, надо применять двухклавишные проходные и перекрестные выключатели. Схема немного сложнее, но видно, что работает тот же принцип перекидывания контактов. При выключении источника света одним выключателей контакты замыкают цепи других выключателей.

Схема находится в таком состоянии, что при нажатии любой клавиши этой группы светильников ток проходит на контакты ламп. На основе этих схем можно сделать управление освещением с четырех и более мест, вставляя дополнительные перекрестные выключатели.

Схема подключения четырех переключателей

Пример использования

К ситуации, когда по темному двору нужно пройти к дому, идеально подходит схема с проходными выключателями в двух местах. В частном доме легко реализовать этот проект своими руками. В прихожей рядом с распределительным щитом нужно установить распределительную коробку и один проходной выключатель. Второй – необходимо поставить с внутренней стороны на заборе возле калитки, в качестве осветительных приборов можно использовать фонарные столбы, установленные вдоль дорожки. В крупных магазинах электротоваров есть много вариантов с оригинальной декоративной отделкой.

Подключение следует сделать по вышеописанной схеме. Кабеля от уличного выключателя и между столбами рекомендуется прокладывать под землей в пластиковых трубах. Зарывать глубоко не надо, 30-40 см для защиты от механических повреждений будет достаточно. Учитывать глубину промерзания в каждом регионе нет смысла, это не водопровод, медные провода не промерзнут.

Как подключить. Видео

Как подключить проходной переключатель по всем правилам можно узнать из этого видео.

Изучив принципы работы схемы с двумя одноклавишными выключателями и собрав ее своими руками, можно без посторонней помощи начинать монтаж более сложных схем с двухклавишными выключателями в трех местах или трехклавишными – в двух местах, если в этом есть необходимость.

Оцените статью:

Устройство и принцип работы | ВГТ — элегазовые выключатели | Высоковольтные выключатели

Страница 3 из 5

4. УСТРОЙСТВО И РАБОТА ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Выключатели серии ВГТ относятся к электрическим коммутационным аппаратам высокого напряжения, в которых гасящей и изолирующей средой является: для исполнения У1 — элегаз (SF6), а для исполнения ХЛ1 * — смесь газов (элегаз SF6 + тетрафторметан CF4).
Выключатели ВГТ-35II* и ВГТ-110II* состоят из трех полюсов (колонн), установленных на общей раме и механически связанных друг с другом. Все три полюса выключателя управляются одним пружинным приводом типа ППрК.
В выключателе ВГТ-220II* каждый полюс имеет раму и управляется своим приводом.
Принцип работы выключателей основан на гашении электрической дуги потоком элегаза (газовой смеси), который создается за счет перепада давления, обеспечиваемого автогенерацией, т.е. за счет тепловой энергии самой дуги. Включение выключателей осуществляется за счет энергии включающих пружин привода, а отключение — за счет энергии пружины отключающего устройства выключателя.

5. УСТРОЙСТВО И РАБОТА СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ

Рама выключателей ВГТ-35, ВГТ-110 и полюсов ВГТ-220 представляет собой сварную конструкцию, на которой установлены привод, отключающее устройство, колонны и электроконтактные сигнализаторы давления. В полости одного из опорных швеллеров рамы, закрытой крышками, размещены последовательно соединенные тяги, связывающие рычаг привода с рычагами полюсов (колонн). В крышке выполнено смотровое окно указателя положения выключателя. Рама имеет восемь отверстий диаметром 22 мм для крепления к фундаментным стойкам и к опорным металлоконструкциям и снабжена специальным болтом для присоединения заземляющей шины. При указании в заказе за отдельную плату поставляются опорные металлоконструкции, имеющие соответствующие отверстия для крепления к раме выключателя и по два отверстия диаметром 36 мм на каждую опору для крепления к фундаментным стойкам.
Отключающее устройство установлено на противоположном от привода торце рамы и состоит из отключающей пружины, сжимаемой при включении выключателя тягой, соединенной с наружным рычагом крайней колонны. Пружина расположена в цилиндрическом корпусе, на наружном фланце которого находится буферное устройство, предназначенное для гашения кинетической энергии подвижных частей и служащее упором (ограничителем хода) при динамическом включении выключателя.

Полюс выключателя ВГТ-35 и ВГТ-110 представляет собой колонну, заполненную элегазом (газовой смесью) и состоящую из опорного изолятора, дугогасительного устройства с токовыми выводами, механизма управления с изоляционной тягой.
Полюс выключателя ВГТ-220 II* состоит из двух колонн, дугогасительные устройства которых установлены на опорных изоляторах и соединены последовательно двумя шинами. Для равномерного распределения напряжения по дугогасительным устройствам параллельно к ним подключены шунтирующие конденсаторы.
Дугогасительное устройство содержит размыкаемые главные и снабженные дугостойкими наконечниками дугогасительные контакты, поршневое устройство для создания давления в его внутренней полости и фторопластовые сопла, в которых потоки газа приобретают направление, необходимое для эффективного гашения дуги. Надпоршневая полость высокого давления и подпоршневая полость снабжены системой клапанов, позволяющих обеспечить эффективное дутье в зоне горения дуги во всех коммутационных режимах. В верхней части дугогасительного устройства расположен контейнер, наполненный активированным адсорбентом, погло­щающим из газовой полости влагу и продукты разложения газа. Во включенном положении главные и дугогасительные контакты замкнуты. При отключении сначала размыкаются практически без дугового эффекта главные контакты при замкнутых дугогасительных, а затем размыкаются дугогасительные. Скользящий контакт между гильзой поршневого устройства и трубой подвижного контакта осуществляется уложенными в ее углубления контактными элементами, имеющими форму замкнутых проволочных спиралей.
5.6. Механизм управления колонны размещен в корпусе и опорном изоляторе и состоит из шлицевого вала с наружным рычагом и внутренним рычагом. Шлицевой вал установлен в подшипниках и уплотняется системой манжет с «жидкостным затвором». Внутренний рычаг через нерегулируемую изоляционную тягу соединен со штоком подвижного контакта. В корпус механизма встроен клапан автономной герметизации, через который с помощью медной трубки подсоединяется сигнализатор давления, установленный на раме выключателя.
Клапан автономной герметизации состоит из корпуса и подпружиненного клапана, узла подсоединения трубки сигнализатора и заглушки, устанавливаемой на время транспортирования и после заполнения газом при вводе в работу для обеспечения надежной герметизации внутренней полости колонны. При вывернутой до метки на резьбовой части корпуса заглушке полость колонны отделяется от полости, сообщающейся с трубкой сигнализатора. При этом сигнализатор может быть снят для ревизии или замены.
Электроконтактный сигнализатор давления показывающего типа снабжен устройством температурной компенсации, приводящим показания давления к температуре 20°С с тремя парами контактов, разомкнутых при нормальном (рабочем) давлении газа. Первая пара контактов замыкается при снижении давления элегаза до 0,44 МПа абв., а газовой смеси — до 0,62 МПа абс., подавая сигнал о необходимости пополнения полюса. Вторая и третья пары контактов замыкаются при давлении элегаза 0,42 МПа абс., газовой смеси -0,6 МПа абс., подавая сигнал о необходимости включения блокировки подачи команды на электромагниты управления или сигнал принудительного отключения выключателя запретом на его включение.
Пружинный привод типа ППрК с моторным заводом рабочих (цилиндрических винтовых) пружин, представляет собой отдельный, помещенный в герметизированный трехдверный шкаф, агрегат. Привод имеет два электромагнита отключения и снабжен блокировочными устройствами, предотвращающими:
проход команды на включающий электромагнит:
а)        при включенном выключателе,
б)        при невзведенных пружинах,
в)        при положении взводящего пружины кулака, препятствующем включению выключателя;
г)         при положении переключателя режима управления «местное»;
д)        после отказа в работе электродвигателя;
проход команды на отключающие электромагниты при отключенном выключателе: при положении переключателя режимов управления «Местное»;
«холостую» (при включенном выключателе) динамическую разрядку рабочих пружин;
включение электродвигателя завода пружин при ручном их заводе;
повторное включение («прыгание»).
Привод снабжен цепями сигнализации:
«Не включен автоматический выключатель подачи питания на электродвигатель»,
«Неисправность в системе завода пружин»,
«Не включена автоматика управления электродвигателем завода пружин»,
«Не взведены пружины»,
«Включена 2-ая ступень обогрева»,

«Отсутствие питания в цепи обогрева»,
«Положение контактов управляемого выключателя»,
«Включено местное управление ЭУ».
В приводе предусмотрена проверка исправности нагревателей 1-ой и 2-ой ступеней обогрева шкафа (при нажатии кнопки SB2 (стоп) производится включение нагревателей за счет контактов 120-122; 120-121, подключенных параллельно термостатам SQ1 и SQ2).
В приводе могут быть установлены 2 токовых расцепителя на токи 5А и 3А, с мощностью потребления катушек 50 Вт.
Поставка агрегатного шкафа для выключателя ВГТ-220 (см. рис. 18).
Привод позволяет медленно оперировать контактами выключателя при его настройке без каких- либо дополнительных (например, домкратных) устройств. В днище шкафа установлены пластины с просечками различного диаметра для установки кабельных вводов. Диаметр отверстий выбран с учетом возможности применения импортных кабельных вводов. Привод прост в обслуживании и надежен в эксплуатации. Схемы управления приводом приведены на рис. 1 и 2.
Рама выключателя и шкаф привода имеют антикоррозионное покрытие.
Выключатели          транспортируются транспортными единицами:
рама выключателя с установленным на ней приводом, отключающим механизмом и элементами механической связи полюсов;
ящики с тремя колоннами:
— для ВГТ-35 или ВГТ-110;
— для ВГТ-220.
Поставка рамы в соединении с приводом, отключающим механизмом и элементами механической связи колонн обеспечивает высокую заводскую готовность выключателя, простой и быстрый, практически не требующий регулировки, монтаж.
Колонны транспортируются к Заказчику заполненными элегазом (SF6) до транспортного давления (0,13-0,15) МПа абс. При монтаже выключателей производится дозаполнение колонн для исполнения У1 — элегазом,  а для исполнения ХЛ1* — элегазом и тетрафторметаном CF4 до рабочего давления без предварительного вакуумирования.
В комплект поставки выключателей входит:
комплект принадлежностей (групповой комплект ЗИП №1), необходимый для проведения газотехнологических работ при вводе выключателя в работу и в процессе его эксплуатации. Поставляется на группу выключателей, отгружаемых в один адрес;
баллоны с газом (групповой комплект ЗИП №2), поставляются в количестве, необходимом для заполнения выключателей при подготовке к пуску в эксплуатацию.
Групповые комплекты ЗИП (№1 и №2) поставляются при указании в заказе за отдельную плату. По специальному заказу.

Автоматический выключатель, принцип работы, характеристики, выбор

электрика, сигнализация, видеонаблюдение, контроль доступа (СКУД), инженерно технические системы (ИТС)

Автоматический выключатель (его еще иногда называют «автомат защиты») предназначен для отключения, оборудованной им, электрической цепи при коротком замыкании или превышении тока более определенной величины.

Работа автоматического выключателя может быть основана на тепловом или электромагнитном принципах. Стоит отметить, что большинство современных выключателей одновременно используют оба эти принципа. Как это работает поясняет рисунок 1.

Ток, протекающий между точками подключения автомата (А-В), проходит через катушку электромагнита L и биметаллическую пластину 2.

При превышении предельно допустимого значения тока происходит нагрев биметаллической пластины (тепловой принцип), она деформируется, приводя в действие расцепитель S — устройство, размыкающее электрическую цепь.

Однако, здесь имеет место достаточно высокая инерционность, определяющая большое время срабатывания теплового расцепителя.

Электромагнитный расцепитель срабатывает при значительном превышении тока через катушку L, что вызывает перемещение сердечника 1, который также воздействует на контакт S, вызывая срабатывание выключателя, причем происходит это очень быстро.

Таким образом, комбинация перечисленных принципов работы автоматического выключателя позволяет отслеживать достаточно длительные, но не мгновенные превышения тока (тепловой) и резкое значительное возрастание тока, например, при коротком замыкании (электромагнитный).

ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Перед тем как выбрать автоматический выключатель стоит ознакомиться с его основными техническими характеристиками. Предлагаю сделать это на конкретном примере (рисунок 2).

Если посмотреть на выключатель, то на его корпусе можно увидеть ряд маркировок.

1. Торговая марка (производитель), ниже каталожный или серийный номер. Производитель нам может быть интересен с точки зрения репутации, соответственно качества.

   Серийный номер указывает на ряд таких технических характеристик выключателя как количество рабочих циклов, класс защиты, устойчивость к вибрационным нагрузкам и пр., то есть достаточно специфическая справочная информация. Однако, он характеризует еще отключающую способность выключателя, которую по-хорошему учесть следует.



2. Находящийся вверху буквенно цифровой индекс определяет номинальный ток (In) — здесь 10 Ампер и тип (класс), определяющий ток мгновенного расцепления (выключения) (Ic):
   • B (Ic=свыше 3*In до 5*In) — применяется при достаточно длинных силовых линиях, собственное сопротивление которых может существенно ограничить ток короткого замыкания,
   • C (Ic=свыше 5*In до 10*In) — наиболее распространенный тип, подходит для бытовых линий с низкой индуктивной нагрузкой,
   • D (Ic=свыше 10*In до 20*In) — рекомендован для защиты цепей питания мощных электродвигателей, других устройств, имеющих большие значения пусковых токов (индуктивная нагрузка).
   
   Под ним указаны пределы рабочих напряжений, их тип — переменное (~) или постоянное (-).


3. Это схема выключателя, она похожа на ту, что я приводил выше. На ней видно, что данный выключатель имеет электромагнитный (а) и тепловой (в) автоматические расцепители.

Таким образом, выбор автоматического выключателя следует производить с учетом токовой нагрузки, которая определяется мощностью потребителей электроэнергии (про это можно посмотреть здесь) и описанных выше условий его эксплуатации.

© 2012-2021 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Схема подключения проходного выключателя, принцип работы проходных выключателей

Проходной выключатель представляет собой устройство основной целью которого является управление одним источником света (люстрой) с двух разных мест. Проходной выключатель внешне ни чем не отличается от обычного и выполняет те же функции — разрывает или замыкает цепь освещения.

Однако контактный механизм проходного выключателя отличается от обычного тем, что в обычном при отключении подвижный контакт разорвав цепь остается в незадействованном положении, а в проходном подвижный контакт всегда задействован.

При нажатии кнопки вкл/откл подвижный контакт проходного выключателя перекидывается из одного контакта на другой, создавая при этом условия для новой цепи в дальнейшем. Собственно по этой причине проходные выключатели по другому называют перекидными.

Где применяются проходные выключатели

В процессе монтажа или реконструкции электропроводки необходимым условием проектирования является не только надежность, но и удобство использования и расположения ее элементов управления (розеток и выключателей).

1) Проходные выключатели актуальны для применения в многоэтажных помещениях. К примеру установив в доме проходной выключатель на первом и втором этаже можно управлять освещением (включать/отключать свет) с того этажа на котором вы находитесь.

2) Применение проходных выключателей в коридорах также очень удобно. Установив их на разных концах коридора можно включить освещение вначале коридора, а выключить в конце.

3) Наверняка многие сталкивались с необходимостью вставать в спальне с кровати, чтобы выключить свет, когда выключатель располагался у входа в спальню. Установив два проходных выключателя один возле входа в комнату, второй возле кровати, вы избавитесь от этого неудобства.

Схема подключения и принцип работы проходного выключателя

Давайте рассмотрим схему подключения и принцип работы проходного выключателя, или как его еще называют переключатель, так как многие зачастую думают, что он сложен по своей конструкции.

Управление лампой из двух мест

Представим, что у нас имеется длинная комната или коридор, на одном конце которого установлен проходной выключатель 1 (В-1), а на другом конце проходной выключатель 2 (В-2).

В нормальном состоянии у нас люстра не горит (переключающий элемент В-1 находится в положении 1.1–1.3, а В-2 в положении 2.1–2.2) нет замкнутого контура, по которому проходил бы электрический ток.

Рис 1. Схема управления источником света из двух мест.

Если переключить В-1 (не зависимо от того в каком он был положении вкл/выкл) то у нас образуется замкнутый контур по участку 1.1–1.2 – 2.2–2.1, в результате этого люстра будет гореть. При переключении В-2 (переключающий элемент проходного В-2 будет находится в положении 2.1-2.3) – люстра погаснет.

Управление лампой из трех мест

Управлять источником света (лампой, люстрой) можно не только из двух но и из трех различных мест (комнат). Для этого нужно немного модернизировать рассмотренную выше схему управления.

При необходимости управлять источником света (лампой, люстрой) из трех мест необходимо в схему добавить один перекрестный переключатель.

Работает схема следующим образом. В комнате 1 установлен проходной выключатель 1 (В-1), в комнате 2 устанавливается проходной выключатель 2 (В-2), в комнате 3 установлен перекрестный переключатель 3.

Рис 2 Схема управления источником света из трех мест.

На рисунке контакты выключателей расположены таким образом что лампа не горит. Представим ситуацию когда в комнате 1 кто-то переключает В-1. Образуется замкнутая цепи по пути 1.1-1.2-3(1)-3(2)-2.2-2.1 и лампа горит.

Если переключить В-2 в комнате 2 с положения 2.1-2.2 на положение 2.1-2.3 то цепь разомкнется и лампа гореть не будет. При необходимости включить свет в комнате 3 достаточно переключить перекрестный переключатель и лампа начнет гореть по цепи 1.1-1.2-3(1)-3(3)- 2.3-2.1.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

принцип работы выключателей с регулятором яркости света, как подключить регулятор освещения

Все большую популярность приобретают выключатели с регулятором яркости освещения. Эти устройства предназначены для регулирования напряжения потребителя в диапазоне ОТ 0 до 100 процентов от номинального значения. Сейчас они все чаще используются вместо классических выключателей для плавного изменения яркости светового потока.

Область применения

Чаще всего данные устройства используются с целью регулирования яркости свечения галогеновых лампочек и классических ламп накаливания. Причем в первом случае есть один нюанс применения выключателя диммер — он должен подключаться к источнику света исключительно через понижающий трансформатор. Это устройство можно приобрести отдельно либо использовать готовое решение.

Также необходимо помнить, что выпускаются специальные выключатели, регулирующие яркость света светодиодных и люминесцентных ламп. Дело в том, что в их конструкции присутствует один важный элемент — электронный пускатель. Благодаря применению регуляторов освещения вместо обычных выключателей, можно плавно менять интенсивность светового потока от минимальных значений до максимальных.

Это не только удобно, но также позволяет отказаться от использования многокнопочных выключателей для управления люстрами с несколькими лампочками. Аналогичным образом обстоят дела и со сложными осветительными устройствами, оснащенными собственными регуляторами — значительно дешевле приобрести диммер и подключить к нему люстру.

Классификация диммеров

Сегодня в продаже можно найти три основных типа моноблочных регулируемых выключателей света:

• Устройства, оснащенные механическим регулятором, изготовленным в форме диска — их конструкция является весьма простой, что положительно отражается и на стоимости. Они могут иметь нажимной либо поворотный механизм включения.
• Диммеры с кнопочной регулировкой — имеют более сложную конструкцию, но при этом расширяется функционал, например, управление может осуществляться посредством пульта ДУ.
• Сенсорные устройства — наиболее дорогие диммеры с максимально широкими функциональными возможностями.

В продаже можно найти не только моноблочные выключатели с регулятором яркости, но и устройства, имеющие модульную конструкцию. Управление такими светорегуляторами осуществляется с помощью клавишного выключателя либо выносной кнопки. Они практически не используются в жилых помещениях. Выбирая диммер, необходимо обратить внимание на мощность устройства. Этот показатель должен превышать суммарную мощность всех потребителей, подключенных к выключателю.

Несколько слов следует сказать о дополнительном функционале диммеров:

• Возможность создания эффекта присутствия.
• Несколько режимов затемнения, в том числе и мигание света.
• Автоматическое включение и отключение.
• Дистанционное или голосовое управление.

Особенности конструкции

Это достаточно сложное устройство, если сравнивать с классическими выключателями. Основным элементом конструкции является электрическая схема, задача которой заключается в снижении напряжения до необходимого показателя для питания диммера. Чтобы обеспечить надежную и бесперебойную работу данной схемы, производители используют несколько типов защиты, например, от перепадов напряжения в сети и перегрева.

Основной элемент схемы — двунаправленный триодный тиристор. Это электронный переключатель, управляющий коротким импульсом. Для подачи сигнала на открытие-закрытие тиристора используется конденсатор с определенной емкостью. Во время прохождения первой волны напряжения питания он накапливает заряд, после чего отдает его тиристору.

Принцип работы

Все современные регуляторы света не являются потребителями электрической энергии — в этом заключается их основное отличие от первых моделей. Более ранние аналоги работали в соответствии со схемой емкостного либо активного делителя напряжения. По сути, они представляли собой автотрансформаторы или реостаты, подключенные последовательно с основным потребителем энергии.

В каждой из рассмотренных ситуаций, производство и использование регуляторов света было весьма затратным. Например, если применялся реостат, то это увеличивало массу всего устройства, а также приводило к сильному нагреву. В результате производителям приходилось искать способы эффективного теплоотвода, а это сказывалось на стоимости диммера. Автотрансформатор, хотя и не является активным потребителем энергии, обладает большими габаритами.

В современных регуляторах мощности светового потока используется специальная электронная схема, позволяющая подать питание на осветительное устройство, «срезая» заднюю и переднюю части полуволны напряжения. Этот принцип работы диммеров получил название «регулирование фазы с отсеканием заднего и переднего фронтов». В соответствии с режимом работы, определяемого временем срабатывания (этот показатель составляет 0−9 мс), удается добиться плавной регулировки потребляемой мощности.

Преимущества и недостатки регуляторов света

Среди положительных свойств всех устройств этого типа стоит отметить:

• Плавное изменение яркости света.
• Напряжение на потребителе уменьшается без рассеивания мощности, что приводит к экономии электрической энергии.
• Благодаря работе при сниженном напряжении увеличивается срок эксплуатации лампочек.
• Диммеры в определенной степени способны защитить потребитель электроэнергии от перепадов напряжения в сети.
• Устраняется резкое повышение показателя силы тока при включении лампочки.

Однако у светорегуляторов есть и несколько недостатков:

• Более высокая стоимость в сравнении с классическими выключателями.
• Кривая питающего напряжения несколько искажается, но это не сильно влияет на результат работы ламп накаливания.
• В случае замены диммером многокнопочных выключателей могут возникнуть сложности с приобретением соответствующего устройства. Это связано со стоимостью двойных моделей светорегуляторов или необходимостью оборудования новых точек для монтажа устройств.

Если речь идет о подключении одинарного светорегулятора, то проблем возникнуть не должно. Во время монтажа такого устройства нет необходимости вносить изменения в схему электропроводки квартиры. Если человек хотя бы раз менял выключатель, то сможет легко подключить и регулятор света, ведь маркировка всех выводов не отличается.

Как устроен выключатель — Всё о электрике

Одноклавишный выключатель света, принцип работы, устройство, схема

Одноклавишный выключатель света – это коммутационное устройство управления освещением,
конструктивно рассчитанное на выполнение двух операций, замыкания и размыкания электрической цепи. Применяется исключительно для работы в цепях освещения напряжением до 1000 В. Имеет ручной привод управления. Не обладает функциями защиты от перегрузок и токов короткого замыкания. Не оборудовандугогасительными камерами, в следствии чего не предназначен для больших токовых нагрузок. Одноклавишный выключатель света является одним из самым распространенных и известных элементов освещения. Из всех коммутационных устройств, применяемых для управления светом, данный вид выключателя, является самым простым по конструкции и подключению. Убедиться в этом вы можете, ознакомившись с данной статьей. Здесь, мы детально разберем конструкцию одноклавишного выключателя, принцип его работы, а также ознакомимся с его принципиальной схемой подключения.

Конструктивные варианты исполнения одноклавишных выключателей

Одноклавишные выключатели бытового назначения могут быть следующего конструктивного исполнения:

Выключатели внутренней установки, используются при скрытом варианте исполнения электропроводки, под штукатуркой или внутри каркасных стен. Монтаж механизма выключателя производится в предварительно установленный в стену подрозетник. Для внутренней электропроводки применяются подрозетники по бетону и гипсокартону .

Наружные выключатели, применяются при наружно выполненной электропроводке, открыто по стенам или с применением дополнительной защиты кабель-каналов, металлических или пластиковых труб, а также гибких гофрированных трубок. Такой вид электропроводки применяется в основном там, где нет возможности выполнить скрытый монтаж проводов.

Модульные выключатели, применяются в основном только в некоторых сериях кабель-каналов. Данная разновидность выключателей применяется преимущественно в офисных, промышленных и коммерческих помещениях. Выпускаются только для монтажа в кабель-канал.

Влагозащищенные выключатели, применяются в помещениях с повышенной влажностью, например, ванная комната, подвал, а также там, где имеется вероятность прямого попадания на выключатель воды, например, улица. Могут быть как внутреннего, так и наружного исполнения.

Принцип работы одноклавишного выключателя света

Для наиболее легкого понимания принципа работы устройства, предлагаю ознакомиться с рисунком, представленным ниже.

Рисунок 1. Принцип работы выключателя света

На нем, в максимально простом и наглядном виде, изображен принцип работы одноклавишного выключателя.

Как видно, из рисунка внутри механизма одноклавишного выключателя имеется подвижный контакт, который при нажатии на клавишу может принимать одно из двух положений. Первое положение “включено”, второе “выключено”. При этом, подвижный контакт будет либо соединять цепь, либо разъединять ее.

На представленном выше рисунке, клавиша находиться в положении “отключено”, контакт разомкнут, фаза не подается на светильник, лампа не горит.

Теперь, давайте посмотрим, как измениться схема, если перевести выключатель в положение «включено”.

Рисунок 2. Принцип работы выключателя света

Подвижный контакт замыкает цепь, и фаза отправляется по предусмотренной для нее жиле провода к лампе светильника. В результате чего, лапа начинает светиться.

Соответственно, если клавишу выключателя перевести в положение «выключено”, цепь разомкнётся, и лампа погаснет.

Почему выключатель должен обрывать именно фазную жилу?

После того, как мы ознакомились с принципом работы одноклавишного выключателя, можно перейти к пояснению одного из важнейших моментов его подключения. Дело в том, что к контактам выключателя всегда должна подключаться только фаза.

• Во-первых. Бьёт током только фаза;
• Во-вторых. Исходя из пункта выше, для проведения безопасной замены ламп в светильнике, фазу нужно отключить. Если подключение выполнено правильно, то для этого действия будет достаточно всего лишь перевести клавишу выключателя в положение “отключено”.
• В-третьих. Существенно увеличивается вероятность неправильной работы и преждевременный выход из строя некоторых видов ламп. А именно, компактных энергосберегающих и светодиодных. При их подключении, фаза должна обязательно обрываться выключателем, так как данные лампы имеют в своей конструкции пусковые элементы, которые распознают фазу, даже без нуля, как сигнал к зажиганию лампы. При отсутствии нуля, лампа конечно должным образом светиться не будет, так как не хватит напряжения, но мигать будет точно.

Я описал только основные причины, по которым следует отнестись серьезно к процессу подключения выключателя света, в реальности их гораздо больше.

Устройство одноклавишного выключателя света

Разберем устройство одноклавишного выключателя.

• из защитных пластиковых элементов;
• рабочего механизма.

К защитным элементам относятся, изготовленные из специальных пластикатов клавиша и рамка. Клавиша предназначена для переключения режимов выключателя “включено” и “выключено”.

Под ней располагается защитный элемент рамка, которая может крепиться к механизму двумя способами:

1. по средствам пластиковых защелок;
2. или как в нашем примере, двумя винтами.

Под защитной рамкой располагается механизм розетки.

На механизме имеется элемент управления – привод клавиши.

Фиксация механизма в подрозетнике, осуществляется двумя методами:

1. с помощью распорных лапок;
2. с помощью винтов на подрозетнике (если они предусмотрены в конкретной модели подрозетника).

Слева и справа механизма розетки предусмотрены две распорные лапки, которые приводятся в движение двумя винтами. Закручиваем винты, лапки расширяются в стороны упираясь в стенки подрозетника, тем самым в предельном положении винтов фиксируются в нем.

Так же, для фиксации механизма в подрозетнике используется рамка или планка каркаса выключателя. В нашем примере, выключатель имеет металлическую планку с двумя отверстиями под крепеж.

Разберем контактную группу.

На одноклавишном выключателе, конструктивно предусмотрено всего два контакта, подходящий и отходящий. К подходящему, подключается фаза, приходящая на выключатель. К отходящему, фаза, уходящая на светильник.

Как правило, на большинстве выключателей, на оборотной стороне механизма предусматривается обозначение контактов, подходящий и отходящий.

На выключателе, который мы рассматриваем в нашем примере, таких обозначений нет. Расстраиваться по этому поводу мы не будем, так как именно для одноклавишных выключателей не принципиально, куда будет подключаться подходящая фаза, а куда отходящая, в любой вариации устройство будет работать одинаково.

Приведу пример выключателя, где обозначения контактов имеются. Одноклавишный выключатель с самозажимными контактами.

Так же производителем указывается предельно допустимые значения работы механизма. Для данного устройства они составляют ток 10 Ампер, напряжение 250 Вольт.

Подробное руководство по подключению вы можете найти в статье, подробная инструкция как установить выключатель света .

Более подробно про установку и подключение различных выключателей, в том числе и с подсветкой здесь.

Ну что же, с устройством выключателя света мы разобрались, переходим к следующему пункту.

Схема подключения одноклавишного выключателя

На рисунке ниже представлена принципиальная схема подключения одноклавишного выключателя.

Ознакомиться с пошаговым руководством по монтажу и подключению схемы одноклавишного выключателя можно в статье, схема подключения выключателя света, подробная пошаговая инструкция .

Одноклавишный выключатель света для дома: схема и принцип работы

Одноклавишный выключатель на сегодняшний день является коммутационным устройством, которое позволяет управлять освещением в доме. Он имеет простую конструкцию, которая рассчитана на выполнение двух операций. К операциям относятся размыкание и замыкание электрической цепи. Применять это устройство можно, если напряжение в сети не превышает 1000 Вольт. Устройство не обладает защитой от перегрузок или защитным отключением.

В своей конструкции он не имеет камер гашения и поэтому не предназначен для использования при больших токовых нагрузках. Одноклавишный выключатель света на сегодняшний день – это наиболее распространенный продукт на отечественном рынке. Среди всех выключателей это устройство имеет наиболее простую схему работы. В этой статье вы найдете информацию о принципе его работы и о том, как разобрать одноклавишный выключатель.

Одноклавишный выключатель и его конструктивные варианты исполнения

Одноклавишные выключатели бытового назначения могут быть следующих типов:

• Для наружной установки.
• Внутренние.
• Модульные.
• Влагозащищенные.

Выключатели внутренней установки вы можете использовать только для скрытой проводки. Монтаж одноклавишного выключателя необходимо проводить только в подрозетник, который уже должен быть установлен в стене. Уличный выключатель также можно подключить с помощью одноклавишного выключателя.

Наружные выключатели вам необходимо будет применять для открытой электропроводки. К ним можно подключать проводку, которая проходит по гофрированным или пластиковым трубам. Они применяются в помещениях, где нет возможности оборудовать скрытую проводку.

Модульные выключатели света можно применять для некоторых видов кабель каналов. Эта разновидность достаточно часто применяется в офисных или промышленных помещениях. Устанавливать их можно только в кабель каналы.

Влагозащищенные выключатели вам необходимо будет применять в помещениях, которые имеют повышенную влажность воздуха. К этим помещениям относится ванная комната, подвал или баня. Также его можно применять в том случае если он может подвергаться попаданию капель воды. Производители изготавливают их для внутренней и наружной установки.

Принцип работы одноклавишного выключателя

Одноклавишный выключатель имеет достаточно простой принцип работы. Сейчас мы об этом поговорим. Для того чтобы вы лучше смогли понять принцип работы выключателя света вам необходимо ознакомится с рисунком, который мы для вас предоставили.

Как вы можете видеть, на нем изображен простейший принцип работы. Внутри его механизма находится простой подвижной контакт, который при нажатии будет принимать одно из двух положений. При этом подвижной контакт будет соединять либо разъединять цепь. На рисунке, который находится вверху, вашему вниманию предоставлена цепь в выключенном положении. Теперь можно рассмотреть цепь при включенном положении.

Здесь подвижной контакт будет замыкать цепь, и ток пройдет по проводу к лампе.

Почему одноклавишный выключатель должен обрывать фазную жилу?

При подключении одноклавишного выключателя вам обязательно необходимо знать, что к его контактам подключается только фаза. Вот основные правила, почему должно быть именно так:

1. Током может ударить только фаза.
2. Для того чтобы провести безопасную замену ламп фазу необходимо отключить. Если вы правильно выполнили подключение однофазного выключателя, тогда можно безопасно менять лампу на светильнике.
3. Если выполнить неправильное подключение, тогда ваше устройство может работать неправильно или сломаться. При подключении помните, что фаза обязательно должна обрываться выключателем.

Это основные причины, которые помогут не только продлить срок службы выключателя, но и помогут обезопасить вашу жизнь. Проходной выключатель поможет выключать свет автоматически.

Устройство одноклавишного выключателя

Теперь пришло время разобрать устройство выключателя света. Выключатель одноклавишный может состоять из следующих элементов:

1. Из пластиковых элементов, которые обеспечат защиту.
2. Из рабочего механизма.

К защитным элементам можно отнести клавишу и саму рамку. Клавиша обеспечивает перевод режимов включения и выключения.

Под клавишей выключателя располагается рамка. Крепить ее можно с помощью двух способов:

1. С помощью пластиковых защелок.
2. Двумя винтами.

Под защитной рамкой будет располагаться сам механизм выключателя. На механизме имеется привод клавиши.

Крепление этого механизма в подрозетнике осуществляется двумя способами:

1. С помощью распорных лапок.
2. С помощью специальных винтов.

Слева и справа на устройстве будут находиться две лапки. Если вы начнете закручивать винты, тогда они начнут расширяться.

Устройство выключателя обычно имеет два контакта, к которым следует подвести провода. Как правило, многие производители предварительно указывают правильное крепление проводов.

Прежде чем подводить провода убедитесь, что ваше крепление будет правильным. Если вы неправильно подсоедините провода, тогда устройство не будет работать.

Схема подключения одноклавишного выключателя

Вот вашему вниманию представлена схема одноклавишного выключателя.

Как видите, схема одноклавишного выключателя достаточно просто. Поэтому вам не составит труда с ней разобраться и выполнить правильное подключение этого устройства.

Устройство и принцип работы автоматического выключателя

Подписка на рассылку

Многих интересует, для чего нужен автоматический выключатель, а также устройство и принцип действия автоматического выключателя. Сегодня в нашей статье мы постараемся ответить на эти вопросы.

Итак, начнем с первого вопроса. Автоматический выключатель устанавливают для того, чтобы защитить кабели, провода, а также электроприборы от короткого замыкания (к.з.) и перегрузки.

Устройство автоматического выключателя

Модульный автоматический выключатель внешне представлен в виде корпуса и рычага управления, которые выполнены из ПВХ-пластиката пониженной горючести. Также невооруженным взглядом можно определить клеммы (нижняя и верхняя) для подключения кабеля или провода. Внутри же корпуса защитного аппарата размещаются следующие элементы:

• силовые контакты (подвижный и неподвижный), обеспечивающие коммутацию;
• механизм взвода и расцепления, который взаимосвязан с рычагом управления;
• катушка (электромагнит) и подвижный сердечник (якорь), выполняющий функцию толкателя. Эти элементы являются электромагнитным расцепителем и обеспечивают защиту от токов к.з.;
• дугогасительная камера. Данное устройство выполняет быстрое гашение дугового разряда, который образуется при размыкании контактов;
• биметаллическая пластина. Данный элемент является тепловым расцепителем и обеспечивает защиту от повышенной нагрузки. Также имеется регулировочный винт, при помощи которого обеспечивается регулировка значения тока, при котором данный расцепитель должен сработать.

Принцип работы автоматического выключателя

Работа автоматического выключателя в различных режимах происходит по такому принципу:

1. Нормальный режим.

Во время взвода рычага управления выключателем приводится в движение механизма взвода и расцепления, тем самым осуществляя коммутацию силовых контактов.
После коммутации ток протекает от питающего провода или кабеля, подключенного к винтовому зажиму, через этот зажим по контактам, сначала по неподвижному, а затем и по подвижному. Далее ток проходит через гибкую связь, катушку электромагнита, снова через гибкую связь и биметаллическую пластину, и в конце через нижний винтовой зажим к отходящей линии, “питающей” электроприбор.

2. Короткое замыкание.

В данном режиме электромагнитный расцепитель автоматического выключателя должен произвести мгновенное отключение нагрузки. Принцип действия заключается в следующем: при значительном превышении номинального тока, протекающего через обмотку электромагнита, возникает мощное магнитное поле, которое тянет вниз якорь с подвижным контактом. Якорь в свою очередь надавливает на рычажок спускового механизма, в результате чего происходит отключение нагрузки.
Необходимо отметить, что в результате мгновенного возникновения магнитного поля автоматический выключатель успевает отключиться до появления нежелательных последствий.
Однако во время размыкания возможно возникновение дугового разряда между подвижным и неподвижным контактами. Дуга движется в сторону дугогасительной камеры. Попадая на пластины, дуга расщепляется, завлекается внутрь камеры и тухнет. Образовавшиеся продукты горения вместе с избыточным давлением выходят наружу через специальное отверстие в корпусе автомата.

За защиту от перегрузки отвечает тепловой расцепитель. Принцип работы данного расцепителя заключается в следующем: когда ток, протекающий через биметаллическую пластину, становится равным или больше установленного значения, пластина нагревается и постепенно изгибается. Достигнув определенного угла изгиба, она надавливает своим кончиком на рычажок спускового механизма. Таким образом автомат отключается.

Стоит отметить, что терморасцепитель, в отличие от магнитного, является более медлительным. Для его срабатывания требуется больше времени, но зато он более точный и легче поддается настройке.

Мы рассказали об устройстве и принципе работы автоматического выключателя. Также вы можете посмотреть наше видео, в котором детально показано, как устроен автомат и принцип его работы.

{SOURCE}

Принцип действия автоматического выключателя

В наше время в быту уже не встретишь плавких предохранителей – это вчерашний день. Сегодня на смену «пробкам» пришли автоматические выключатели модульного исполнения, которые обеспечивают надежную защиту электропроводки квартиры. Наверняка многие задавались вопросом о том, как работает автоматический выключатель. С другой стороны знание принципа работы автоматического выключателя помогут правильно определить причину его отключения и соответствующую проблему, которая привела к его отключению. Ниже кратко охарактеризуем данный электрический аппарат и рассмотрим его принцип действия. Для начала определимся с понятием автоматический выключатель. Это коммутационный аппарат, который предназначен для включения и отключения в цепях тока нагрузки в обычном, нормальном режиме, а также для автоматического отключения (разрыва цепи) при протекании через него тока перегрузки или тока короткого замыкания. Функции отключения аппарата выполняют так называемые расцепители. Модульный автоматический выключатель, как правило, имеет независимый, тепловой и электромагнитный расцепители. Независимый расцепитель или механизм свободного расцепления предназначен для отключения аппарата вручную. Кроме того, данный механизм отключает автомат при воздействии на него теплового или электромагнитного расцепителей.

Устройство автоматического выключателя

Устройство автоматического выключателя. Тепловой расцепитель предназначен для автоматического отключения выключателя при протекании по нему тока, значение которого больше номинального. Основной конструктивный элемент данного типа расцепителя – биметаллическая пластина, которая деформируется в результате нагрева при протекании определенного значения тока. При достижении заданного положения пластина воздействует на механизм свободного расцепления, чем обеспечивается автоматическое отключение аппарата. Время, в течение которого происходит отключение автоматического выключателя, обратно пропорционально величине протекаемого через него тока. То есть чем больше ток, протекающий через данный автоматический выключатель, тем быстрее произойдет его автоматическое отключение. Например, автоматический выключатель, рассчитанный на номинальный ток в 16 А при протекании через него тока величиной в 19 А отключится в течении 40-45 мин. А при значении тока 32 А отключиться за 5-10 мин. Следует отметить, что на скорость срабатывания теплового расцепителя оказывает влияние температура окружающей среды. Таким образом, летом, при температуре 450 номинальный ток 16-ти амперного аппарата составляет 15 А. В то время как зимой, при температуре -200 величина предельно допустимого тока для данного аппарата увеличивается до 21 А. Благодаря тепловому расцепителю, автоматический выключатель осуществляет защиту конструктивных элементов электропроводки квартиры от перегрузки, которая возникает при включении в бытовую сеть электроприборов, мощность которых больше максимально допустимой для электропроводки. Следующий тип расцепителя – электромагнитный. Он предназначен для отключения автоматического выключателя при протекании через него большого значения тока – тока короткого замыкания. Такой режим работы имеет место при повреждении электропроводки или включенного в сеть бытового электроприбора. Рассмотрим принцип работы электромагнитного расцепителя. Электромагнитный расцепитель конструктивно представляет собой электромагнит с якорем, включенный в цепь последовательно. При протекании через автоматический выключатель номинального тока сердечник электромагнита находится в неподвижном состоянии. Если через электромагнит будет протекать большое значение тока (выше тока уставки), то он втянет сердечник с якорем и воздействует на механизм расцепления автоматического выключателя. То есть при протекании тока короткого замыкания автомат отключится автоматически действием электромагнитного расцепителя. При этом время отключения автоматического выключателя составляет доли секунды. Ток, при котором происходит срабатывание электромагнитного расцепителя можно определить по классу автоматического выключателя. Например, электромагнитный расцепитель аппарата класса В отключается при протекании через него 3-5 номинальных значений тока. Автомат класса С отключится при протекании через него 6-10 номиналов. Данная особенность учитывается при выборе автоматических выключателей для защиты электропроводки. Это связано с тем, что некоторые потребители электрической энергии, в частности электродвигатели, характеризуются большим значением пускового тока. То есть если пусковой ток больше тока срабатывания электромагнитного расцепителя, то данный электродвигатель не запустится по причине отключения автоматического выключателя. Решением проблемы в данном случае является установка автоматического выключателя следующего класса (например, замена аппарата с классом В на аналогичный по номинальному току теплового расцепителя аппарата с классом С).

Что такое автоматический выключатель? Принцип работы и типы автоматических выключателей

Автоматический выключатель — это переключающее устройство, которое прерывает аномальный ток или ток повреждения. Это механическое устройство, которое препятствует прохождению тока большой величины (короткого замыкания) и, кроме того, выполняет функцию переключателя. Автоматический выключатель в основном предназначен для замыкания или размыкания электрической цепи, таким образом защищая электрическую систему от повреждений.

Принцип работы выключателя

Автоматический выключатель состоит из неподвижных и подвижных контактов.Эти контакты соприкасаются друг с другом и пропускают ток в нормальных условиях, когда цепь замкнута. Когда автоматический выключатель замкнут, токоведущие контакты, называемые электродами, сцепляются друг с другом под давлением пружины.

В нормальном рабочем состоянии плечи выключателя могут быть открыты или замкнуты для переключения и обслуживания системы. Чтобы размыкать автоматический выключатель, требуется только давление на спусковой крючок.

Каждый раз, когда в какой-либо части системы возникает неисправность, на катушку отключения выключателя подается напряжение, и подвижные контакты разъединяются друг от друга каким-то механизмом, тем самым размыкая цепь.

Типы автоматических выключателей

Автоматические выключатели в основном классифицируются на основе номинального напряжения. Автоматические выключатели ниже номинального напряжения 1000 В известны как выключатели низкого напряжения, а выключатели выше 1000 В называются выключателями высокого напряжения.

Самый общий способ классификации автоматических выключателей основан на среде гашения дуги. К таким типам автоматических выключателей относятся: —

1. Масляный автоматический выключатель
2. Автоматический выключатель минимального уровня
3. Воздушный прерыватель цепи
4. Автоматический выключатель на основе гексафторида серы
5. Вакуумный выключатель
6. Автоматический выключатель

Все высоковольтные выключатели можно разделить на две основные категории: i.е масляные выключатели и безмасляные выключатели.

Принцип работы и типы автоматических выключателей

Автоматические выключатели:

Во время работы энергосистемы часто желательно и необходимо включать или выключать различные цепи (например, линии передачи, распределительные устройства, генерирующие установки и т. Д.) Как в нормальных, так и в ненормальных условиях. Раньше эту функцию выполняли выключатель и предохранитель, включенные последовательно с цепью.Однако у такого средства управления есть два недостатка: во-первых, при перегорании предохранителя требуется некоторое время для его замены и восстановления питания потребителей. Речь пойдет об автоматических выключателях .

Во-вторых, предохранитель не может успешно прерывать сильные токи короткого замыкания, возникающие в результате короткого замыкания в современных цепях высокого напряжения и большой емкости. Из-за этих недостатков использование переключателей и предохранителей ограничено цепями низкого напряжения и малой мощности, где частые операции не выполняются. ожидается e.г., для коммутации и защиты распределительных трансформаторов, цепей освещения, ответвлений распределительных линий и т. д.

С развитием энергосистемы линии и другое оборудование работают при очень высоких напряжениях и пропускают большие токи. Расположение переключателей вместе с предохранителями не может выполнять желаемую функцию распределительного устройства в цепях с такой большой емкостью. Это требует использования более надежного средства управления, такие как использование автоматических выключателей .

Автоматический выключатель может размыкать или размыкать цепь вручную или автоматически при любых условиях, а именно при холостом ходе, полной нагрузке и коротком замыкании. Эта характеристика автоматического выключателя сделала его очень полезным оборудованием для переключение и защита различных частей энергосистемы. В этой статье мы рассмотрим различные типы автоматических выключателей и их возрастающее количество применений в качестве устройств управления.

Автоматический выключатель — это часть оборудования, которая может

(i) замыкать или размыкать цепь вручную или с помощью дистанционного управления в нормальных условиях

(ii) автоматическое отключение цепи при возникновении неисправности

(iii) замкнуть цепь вручную или с помощью дистанционного управления в условиях неисправности

Таким образом, автоматический выключатель имеет ручное (или дистанционное) управление, а также автоматическое управление функциями переключения.Последний контроль использует реле и работает только при возникновении неисправности.

Принцип работы выключателя:

Автоматический выключатель по существу состоит из неподвижных и подвижных контактов, называемых электродами. В нормальных условиях эксплуатации эти контакты остаются замкнутыми и не отключаются автоматически до тех пор, пока система не выйдет из строя. Конечно, контакты можно размыкать вручную или дистанционно. При возникновении неисправности в какой-либо части системы на катушки отключения автоматического выключателя подается питание, и подвижные контакты разъединяются каким-либо механизмом, тем самым размыкая цепь.

Когда контакты автоматического выключателя разъединяются в условиях неисправности, между ними зажигается дуга. Таким образом, ток может продолжаться до тех пор, пока не прекратится разряд. Возникновение дуги не только задерживает процесс прерывания тока, но также выделяет огромное количество тепла, которое может вызвать повреждение системы или самого автоматического выключателя . Следовательно, основная проблема в автоматическом выключателе — погасить дугу в кратчайшие сроки, чтобы выделяемое им тепло не достигало опасного значения.Это основной принцип работы автоматического выключателя .

Типы автоматических выключателей:

Существует несколько способов классификации автоматических выключателей . Существует много различных типов автоматических выключателей на разной основе. Однако наиболее общий способ классификации основан на среде, используемой для гашения дуги. Средой, используемой для гашения дуги, обычно является масло, воздух, гексафторид серы (SF6) или вакуум. Соответственно, автоматические выключатели можно разделить на:

(i) Масляные выключатели , в которых используется немного изоляционного масла (например,ж., трансформаторное масло) для гашения дуги.

(ii) Воздушные выключатели , в которых для гашения дуги используется обдув под высоким давлением.

(iii) Автоматические выключатели на основе гексафторида серы , в которых для гашения дуги используется газообразный гексафторид серы (SF6).

(iv) Вакуумные выключатели , в которых для гашения дуги используется вакуум.

Во-вторых, в зависимости от уровней напряжения, на которых срабатывают автоматические выключатели, существует три типа автоматических выключателей :

.

(i) Автоматические выключатели низкого напряжения

(ii) Автоматические выключатели среднего напряжения

(iii) Высоковольтные автоматические выключатели

Основываясь на принципе работы автоматического выключателя , существует три типа автоматических выключателей :

(i) Гидравлические выключатели

(ii) Пневматические выключатели

(iii) Автоматические выключатели с пружинным приводом

Другая очень важная классификация зависит от использования автоматического выключателя .Мы должны позаботиться о том, чтобы он использовался внутри вашего дома или любого другого здания, или он должен быть установлен где-то на открытом воздухе. Это связано с тем, что механический корпус автоматического выключателя должен быть спроектирован соответствующим образом, иначе электрическая схема может быть повреждена. Существует два типа автоматических выключателей :

(i) Автоматические выключатели наружной установки

(ii) Внутренние автоматические выключатели

Описание автоматического выключателя, принцип работы и явление возникновения дуги

Определение

Автоматический выключатель означает устройство, которое размыкает (размыкает) цепь в ненормальном состоянии и защищает систему от опасностей.

Функция автоматического выключателя — изолировать неисправную точку энергосистемы в случае ненормальных условий, таких как неисправности.

Продолжайте читать, чтобы понять принцип работы автоматического выключателя.

Для выполнения этой функции используются автоматические выключатели различных типов. Есть выключатели низкого напряжения и выключатели высокого напряжения. Выключатели высокого напряжения в основном используются на подстанциях, а выключатели низкого напряжения используются в домашних цепях.

Важными высоковольтными выключателями, используемыми на электрической подстанции, являются

Низковольтный выключатель включает

Защитное реле — еще одно важное устройство в распределительном устройстве энергосистемы.Реле обнаруживает ненормальные условия и отправляет сигнал отключения на автоматический выключатель. После получения команды отключения от реле автоматический выключатель изолирует неисправную часть от энергосистемы.

Автоматический выключатель по существу состоит из неподвижных и подвижных контактов, называемых электродами. Эти контакты помещаются в закрытую камеру, содержащую жидкость, содержащую среду (жидкость или газ), которая гасит дугу, образовавшуюся между контактами.

При нормальных условиях работы эти контакты остаются замкнутыми и не размыкаются автоматически до тех пор, пока система не выйдет из строя.

Контакты при желании можно размыкать вручную или дистанционно.

При возникновении неисправности в какой-либо части системы катушки отключения выключателя находятся под напряжением. Подвижные контакты разъединяются каким-то механизмом, размыкая цепь.

Принцип работы автоматического выключателя

В этом разделе объясняется принцип работы автоматического выключателя.

Когда контакты выключателя разъединяются в условиях неисправности, между ними зажигается дуга.Таким образом, ток может продолжаться до тех пор, пока разряд не прекратится.

Работа элегазового выключателя

Возникновение дуги не только задерживает процесс прерывания тока, но и выделяет огромное количество тепла. Это тепло может вызвать повреждение системы или самого выключателя.

Следовательно, основная проблема в автоматическом выключателе заключается в том, чтобы погасить дугу в кратчайшие сроки. Так что выделяемое им тепло не может достигать опасного значения.

Явление дуги в автоматическом выключателе

Когда происходит короткое замыкание, сильный ток проходит через контакты автоматического выключателя , прежде чем они будут размыты защитной системой.

В момент, когда контакты начинают разъединяться, площадь контакта быстро уменьшается. Кроме того, большой ток короткого замыкания вызывает повышенную плотность тока и, следовательно, повышение температуры.

Тепла, выделяемого в среде между контактами (обычно это масло или воздух), достаточно для ионизации воздуха или испарения и ионизации масла. Ионизированный воздух или пар действуют как проводник, и между контактами возникает дуга.

Разность потенциалов между контактами довольно мала и достаточна для поддержания дуги.Дуга обеспечивает путь с низким сопротивлением, и, следовательно, ток в цепи остается непрерывным, пока сохраняется дуга.

Во время горения дуги ток, протекающий между контактами, зависит от сопротивления дуги. Чем больше сопротивление дуги, тем меньше ток между контактами.

Сопротивление дуги зависит от следующих факторов:

Степень ионизации — сопротивление дуги увеличивается с уменьшением количества ионизированных частиц между контактами.

Длина дуги — сопротивление дуги увеличивается с увеличением длины дуги, т. Е. Разъединением контактов.

Сечение дуги — сопротивление дуги увеличивается с уменьшением площади сечения дуги.

Методы гашения дуги в автоматическом выключателе

Существует два метода гашения дуги в автоматическом выключателе

1. Метод высокого сопротивления
2. Метод низкого сопротивления или метод нулевого тока.

Метод высокого сопротивления

В методе высокого сопротивления сопротивление дуги увеличивается со временем, так что ток снижается до значения, недостаточного для поддержания дуги. Следовательно, ток прерывается или дуга гаснет.

Основным недостатком метода высокого сопротивления является то, что в дуге рассеивается огромная энергия. Поэтому он используется только в автоматических выключателях постоянного тока и автоматических выключателях переменного тока малой мощности.

Метод низкого сопротивления или нулевого тока

Метод нулевого тока используется для гашения дуги только в цепях переменного тока.

В этом методе сопротивление дуги поддерживается низким до нулевого значения тока, при котором дуга гаснет естественным образом и предотвращается повторное зажигание, несмотря на повышение напряжения на контактах.

Все современные силовые выключатели переменного тока большой мощности используют этот метод гашения дуги.

Основными типами автоматических выключателей в зависимости от среды прерывания дуги являются

Принцип работы автоматического выключателя

— ваше руководство по электричеству

Привет, друзья,

В этой статье я собираюсь обсудить принцип работы автоматического выключателя и надеюсь, что он будет вам интересен и полезен.

Автоматические выключатели — это механические устройства, предназначенные для включения и отключения электрических цепей в нормальных и ненормальных условиях.

Автоматические выключатели

, которые обычно используются для защиты электрических цепей, оснащены отключающей катушкой, соединенной с реле, предназначенным для автоматического размыкания выключателя в ненормальных условиях, таких как короткое замыкание.

Автоматический выключатель обеспечивает удовлетворительное размыкание и размыкание электрических цепей при нормальных условиях, но при ненормальных условиях, т.е.е. коротких замыканий, подвергается механическим и термическим нагрузкам.

Автоматический выключатель состоит из неподвижных и подвижных контактов, которые соприкасаются друг с другом и пропускают ток, когда выключатель включен. Мы можем открывать и закрывать его вручную для переключения и обслуживания.

Но всякий раз, когда в какой-либо части системы питания возникает неисправность, на катушку отключения автоматического выключателя подается напряжение, и подвижные контакты разделяются каким-то механизмом.

Разделение токоведущих контактов зажигает дугу между ними.Как только между контактами образуется дуга, молекулы среды, окруженной дугой, становятся чрезвычайно горячими и ионизируются, т.е.изолирующие свойства этого вещества нарушаются, и он становится проводником электричества.

Следовательно, дуга сохраняется даже при дальнейшем затягивании контактов. Эта дуга не только задерживает процесс прерывания тока, но также выделяет огромное количество тепла, которое может вызвать повреждение системы или самого автоматического выключателя.

Следовательно, основная проблема автоматического выключателя состоит в том, чтобы погасить дугу в кратчайшие сроки, чтобы выделяемое им тепло не достигало опасного значения .

Базовая конструкция автоматического выключателя требует разделения контактов в изолирующей среде.

Эта изолирующая среда гасит дугу между контактами при размыкании выключателя. Он также обеспечивает изоляцию между контактами и между каждым контактом с землей. Обычно для этой цели используются следующие изолирующие среды:

• воздух при атмосферном давлении,
• сжатый воздух,
• изоляционное масло,
• сверхвысокий вакуум,
• гексафторид серы (SF6).

Изоляционная среда, используемая в автоматических выключателях, должна иметь высокую диэлектрическую прочность, негорючесть, высокую термическую стабильность, химическую стабильность и способность гасить дугу.

Автоматический выключатель рассчитан на максимальное напряжение, частоту, количество полюсов, максимальную длительную допустимую нагрузку по току, максимальную мгновенную допустимую нагрузку по току и четырехсекундную допустимую нагрузку по току.

Отключающая способность автоматического выключателя — это максимальное значение тока, которое может быть безопасно отключено им.Они также имеют номинал в МВА, который является произведением тока отключения, номинального напряжения и 10 ^-6 .

Методы гашения дуги в автоматических выключателях

В автоматических выключателях используются два метода гашения дуги.

Методы высокого сопротивления : В этом методе эффективное сопротивление дуги увеличивается с увеличением времени. Таким образом, ток дуги уменьшился до очень небольшого значения, и дуга была не в состоянии поддерживать дугу. Таким образом ток прерывается, и дуга гаснет.Сопротивление дуги можно увеличить на

.

• охлаждение дуги,
• увеличение длины дуги,
• уменьшение поперечного сечения дуги,
• разделение дуги на небольшое количество последовательно соединенных дуг.

Высокоомный метод гашения дуги обычно используется в автоматических выключателях постоянного тока и автоматических выключателях переменного тока малой мощности с воздушным разрывом.

Низкое сопротивление или обрыв нулевого тока : Этот метод применим только для А.C. автоматические выключатели, потому что в системе переменного тока ток падает до нуля после каждого полупериода. Это свойство цепи переменного тока используется для прерывания тока.

В этом методе, , сопротивление дуги поддерживается на низком уровне до тех пор, пока ток не станет равным нулю, при этом дуга гаснет естественным образом и предотвращается повторное зажигание после момента нулевого тока .

Кроме того, ток не может быть прерван в любой другой точке волны переменного тока, потому что это вызовет переходные процессы высокого напряжения в системе.Этот метод гашения дуги используется во всех современных автоматических выключателях переменного тока большой мощности.

Из-за отсутствия текущего нулевого момента в системах постоянного тока отключение дуги постоянного тока сложнее, чем дуги переменного тока.

Явление гашения дуги можно объяснить двумя теориями следующим образом:

Энергетический баланс или теория Кэсси

Согласно этой теории, если скорость рассеивания тепла между контактами больше, чем скорость, с которой выделяется тепло, дуга гаснет; в противном случае он сработает повторно.

Первоначально, когда контакты собираются размыкаться, напряжение повторного зажигания равно нулю, и, следовательно, выделяемое тепло равно нулю. Опять же, когда контакты полностью разомкнуты, сопротивление между контактами бесконечно, а выделяемое тепло равно нулю. Максимальное количество тепла выделяется между этими двумя пределами.

Теперь, если мы удалим тепло, произведенное таким образом, с большей скоростью, чем при производстве, дуга погаснет.

Теория скорости восстановления или теория Слепяна

Согласно этой теории, если скорость, с которой промежуток выключателя восстанавливает свою диэлектрическую прочность, выше, чем скорость увеличения напряжения напряжения, дуга гаснет.В противном случае он будет прерван на короткое время, но снова включится.

Быстрое увеличение диэлектрической прочности среды может быть достигнуто либо деионизацией частиц в пространстве между контактами, либо сметанием их и заменой неионизированными частицами.

Напряжение перезапуска | Напряжение восстановления | RRRV

Напряжение перезапуска : Электрически система энергоснабжения представляет собой колебательную сеть. Следовательно, при прерывании тока короткого замыкания на контактах выключателя возникает переходное напряжение высокой частоты, что вызвано быстрым распределением энергии между магнитным и электрическим полями, связанными с установкой и линиями передачи энергосистемы.Это переходное напряжение известно как напряжение повторного запуска , .

Это напряжение появляется на контактах выключателя в момент окончательного обнуления тока. Под действием этого напряжения дуга пытается возобновиться.

Таким образом, напряжение повторного зажигания можно определить как результирующее переходное напряжение, которое появляется на контактах выключателя в момент погасания дуги.

Напряжение восстановления : Его можно определить как напряжение (среднеквадратичное значение), которое появляется на контактах выключателя после полного исчезновения переходных колебаний и гашения дуги на всех полюсах выключателя.

Мгновенное значение восстанавливающегося напряжения в момент погасания дуги известно как , активное восстанавливающееся напряжение .

Скорость нарастания напряжения перезапуска или RRRV : Это скорость нарастания напряжения перезапуска, выражаемая в кВ / мкс. Его можно определить как наклон наиболее перпендикулярной касательной к кривой напряжения перезапуска.

Спасибо, что прочитали о «принципе работы автоматического выключателя». Для получения более подробной информации посетите Википедию.

Назначение и принцип действия выключателя

Автоматический выключатель — это коммутационное устройство, которое может замыкать, передавать и отключать ток в нормальных условиях контура, а также может замыкать, переносить и отключать ток в ненормальных условиях контура (включая условия короткого замыкания) в течение определенного времени.Автоматические выключатели могут использоваться для распределения электроэнергии, нечастого запуска асинхронных двигателей и защиты линий электропередач и двигателей. Они могут автоматически отключать цепь при серьезной перегрузке, коротком замыкании или пониженном напряжении. Его функция эквивалентна комбинации предохранителя с реле перегрева и недогрева. Более того, как правило, нет необходимости менять детали после отключения тока короткого замыкания. В настоящее время он получил широкое распространение.

Автоматический выключатель обычно состоит из контактной системы, системы гашения дуги, рабочего механизма, расцепителя и корпуса.Автоматические выключатели делятся на автоматические выключатели, автоматические выключатели в литом корпусе и автоматические выключатели рамного типа в зависимости от их конструкции.

Роль автоматических выключателей

Отключите и включите цепь нагрузки, а также отключите неисправную цепь, чтобы предотвратить распространение аварии и обеспечить безопасную работу. Высоковольтный выключатель должен разорвать дугу 1500 В, ток 1500-2000 А, эти дуги можно растянуть до 2 м и при этом продолжать гореть и не погаснуть.Поэтому гашение дуги — это проблема, которую необходимо решать с помощью высоковольтных выключателей.

Низковольтные автоматические выключатели также называются автоматическими воздушными выключателями, которые могут использоваться для подключения и отключения цепей нагрузки, а также могут использоваться для управления двигателями, которые запускаются нечасто. Его функция эквивалентна сумме части или всех электрических устройств, таких как рубильник, реле максимального тока, реле потери напряжения, тепловое реле и устройство защиты от утечек. Это важный защитный электрический прибор в низковольтных распределительных сетях.

Низковольтные автоматические выключатели обладают множеством функций защиты (защита от перегрузки, короткого замыкания, пониженного напряжения и т. Д.), Регулируемым значением срабатывания, высокой отключающей способностью, удобством эксплуатации и безопасностью, поэтому в настоящее время они широко используются. Устройство и принцип работы Низковольтный автоматический выключатель состоит из исполнительного механизма, контактов, устройств защиты (различных расцепителей), системы гашения дуги и т. Д.

Принцип работы автоматического выключателя

Когда происходит короткое замыкание, магнитное поле, создаваемое сильным током (обычно в 10–12 раз), преодолевает пружину силы реакции, расцепитель тянет рабочий механизм, и переключатель мгновенно срабатывает.

При перегрузке ток становится больше, увеличивается тепловыделение, и биметалл до определенной степени деформируется, заставляя механизм двигаться (чем больше ток, тем короче время действия).

Главные контакты выключателей низкого напряжения управляются вручную или электрически замыкаются. После того, как главный контакт замкнут, механизм свободного отключения блокирует главный контакт в замкнутом положении. Катушка расцепителя максимального тока и термоэлемент теплового расцепителя включены последовательно с главной цепью, а катушка расцепителя минимального напряжения подключена параллельно источнику питания.Когда цепь закорочена или сильно перегружена, якорь расцепителя максимального тока втягивается, вызывая срабатывание свободного отключающего механизма, и главный контакт разъединяет главную цепь. При перегрузке цепи нагревательный элемент теплового расцепителя изгибает биметалл и толкает механизм свободного срабатывания. Когда в цепи пониженное напряжение, якорь расцепителя минимального напряжения отпускается. Это также приводит в действие механизм свободного отключения. Независимый расцепитель используется для дистанционного управления.Во время нормальной работы его катушка обесточена. Когда требуется дистанционное управление, нажмите кнопку пуска, чтобы активировать катушку, и якорь приводит в действие механизм свободного отключения для перемещения главного контакта. Нажмите «Отключиться».

Теперь есть электронные типы, которые используют трансформаторы для сбора токов каждой фазы и сравнения их с установленными значениями. Когда ток ненормальный, микропроцессор посылает сигнал, чтобы электронный расцепитель приводил в действие рабочий механизм.

Параметры автоматического выключателя

Номинальное рабочее напряжение (Ue): это напряжение, при котором автоматический выключатель работает в нормальных (непрерывных) условиях.

Номинальный ток (In): максимальное значение тока, которое автоматический выключатель, оборудованный специальным реле максимального тока, может выдерживать неопределенно долго при температуре окружающей среды, указанной производителем, и не будет превышать температурный предел, указанный токоведущим компонентом.

Значение уставки тока срабатывания реле короткого замыкания (Im): реле срабатывания короткого замыкания (мгновенное или с короткой задержкой) используется для быстрого отключения автоматического выключателя при возникновении высокого значения тока короткого замыкания и его предела срабатывания Im.

Номинальная отключающая способность при коротком замыкании (Icu или Icn): Номинальный ток отключения при коротком замыкании автоматического выключателя — это максимальное (ожидаемое) значение тока, которое автоматический выключатель может отключить без повреждения. Текущее значение, указанное в стандарте, представляет собой среднеквадратическое значение переменной составляющей тока повреждения. При расчете стандартного значения переходная составляющая постоянного тока (всегда возникающая при наихудшем случае короткого замыкания) принимается равной нулю. Номинальные характеристики промышленных автоматических выключателей (Icu) и бытовых выключателей (Icn) обычно выражаются в кА (действующее значение).

Отключающая способность при коротком замыкании (Ics): Номинальная отключающая способность автоматического выключателя делится на два типа: номинальная предельная отключающая способность при коротком замыкании и номинальная рабочая отключающая способность при коротком замыкании.

Автоматические выключатели

: принцип действия и номинальные характеристики | Устройства

В этой статье мы обсудим: — 1. Значение автоматических выключателей 2. Принцип работы автоматических выключателей 3. Явление дуги 4. Гашение дуги 5. Переключение сопротивления 6.Рейтинги.

Значение автоматических выключателей:

Автоматические выключатели — это механические устройства, предназначенные для замыкания или размыкания контактных элементов, тем самым замыкая или размыкая электрическую цепь в нормальных или ненормальных условиях.

Автоматические выключатели, которые обычно используются для защиты электрических цепей, оснащены отключающей катушкой, подключенной к реле или другим средствам, предназначенным для автоматического размыкания выключателя в ненормальных условиях, таких как перегрузка по току.

Автоматические выключатели выполняют следующие функции:

(i) Он непрерывно пропускает ток полной нагрузки без перегрева или повреждения,

(ii) Открывает и замыкает цепь на холостом ходу,

(iii) Включает и отключает нормальный рабочий ток и

(iv) Он замыкает и размыкает токи короткого замыкания величиной, на которую рассчитано.

Автоматический выключатель удовлетворительно выполняет первые три режима работы, но выполняет четвертую функцию. I.е., когда он должен включать или отключать токи короткого замыкания, он подвергается механическим и термическим нагрузкам. Автоматические выключатели рассчитаны на максимальное напряжение, количество полюсов, частоту, максимальную длительную пропускную способность по току, максимальную отключающую способность и максимальную мгновенную пропускную способность и пропускную способность по току 4 с.

Отключающая или отключающая способность автоматического выключателя — это максимальное значение тока, которое может быть прервано им без каких-либо повреждений. Автоматические выключатели также имеют номинальную мощность в МВА, которая является произведением тока отключения, номинального напряжения и 10 ^–6 .

Принцип действия автоматических выключателей :

Автоматический выключатель — это устройство переключения и прерывания тока. Он состоит, по сути, из неподвижных и подвижных контактов, которые соприкасаются друг с другом и пропускают ток при нормальных условиях, то есть при включенном выключателе. Когда автоматический выключатель замкнут, токоведущие контакты, называемые электродами, сцепляются друг с другом под давлением пружины.

В нормальном рабочем состоянии автоматический выключатель может быть отключен или включен оператором станции с целью переключения и технического обслуживания.Чтобы размыкать автоматический выключатель, требуется лишь небольшое давление на спусковой крючок. Каждый раз, когда в какой-либо части энергосистемы возникает неисправность, на катушки отключения выключателя подается питание, и подвижные контакты разъединяются каким-либо механизмом, размыкая цепь.

Разделение токоведущих контактов приводит к возникновению дуги. Таким образом, ток может продолжаться до тех пор, пока разряд не прекратится. Возникновение дуги не только задерживает процесс прерывания тока, но также выделяет огромное количество тепла, которое может вызвать повреждение системы или самого выключателя.Следовательно, основная проблема автоматического выключателя — погасить дугу в кратчайшие сроки, чтобы выделяемое им тепло не достигало опасного значения.

Базовая конструкция автоматического выключателя требует разделения контактов в изолирующей жидкости, которая выполняет две функции:

1. Гасит дугу между контактами при размыкании выключателя.

2. Обеспечивает изоляцию между контактами и от каждого контакта к земле.

Для этой цели обычно используются следующие изоляционные жидкости:

и. Воздух атмосферного давления.

ii. Сжатый воздух.

iii. Нефть производит водород для гашения дуги.

iv. Сверхвысокий вакуум.

v. Гексафторид серы (SF ₆ ).

Жидкости, используемые в автоматических выключателях, должны обладать такими свойствами, как высокая диэлектрическая прочность, негорючесть, высокая термическая стабильность, способность гасить дугу, химическая стабильность и коммерческая доступность при умеренной стоимости.

Из простых газов воздух является самым дешевым и наиболее широко используемым для размыкания цепи. Водород обладает лучшими характеристиками гашения дуги, но имеет более низкую диэлектрическую прочность по сравнению с воздухом. Также, если водород загрязнен воздухом, он образует взрывоопасную смесь. Азот имеет те же свойства, что и воздух. CO ₂ имеет почти такую ​​же диэлектрическую прочность, что и воздух, но является лучшим средством для гашения дуги при умеренных токах. Кислород — хорошее средство пожаротушения, но он химически активен.SF ₆ обладает выдающимися характеристиками гашения дуги и хорошей диэлектрической прочностью. Из всех этих газов SF ₆ и воздух используются в промышленных газовых автоматических выключателях.

Явления дуги автоматических выключателей :

Дуга представляет собой столб ионизированного газа, молекулы которого потеряли один или несколько электронов. Отрицательно заряженные электроны с высокой скоростью притягиваются к положительному контакту (т. Е. К аноду), и по пути они отделяют больше электронов от удара.Положительные ионы притягиваются к отрицательному контакту (т. Е. К катоду), но, поскольку они составляют почти весь вес атома, они движутся к нему относительно медленно. Таким образом, ток возникает из-за движения электронов.

Возбуждение дуги :

Для зажигания дуги необходимо, чтобы электроны выходили из катода, как только контакты начинают разъединяться при возникновении неисправности.

Считается, что инициирующие электроны производятся следующими двумя процессами:

(i) По градиенту высокого напряжения на катоде, приводящему к полевой эмиссии:

При удалении подвижного контакта площадь контакта и давление между разделяющими контактами уменьшаются, а из-за уменьшения площади контакта сопротивление увеличивается (но все равно намного меньше ома).Хотя контактное сопротивление довольно мало, но из-за большой величины тока короткого замыкания между разделяющими контактами возникает достаточно высокое падение потенциала, порядка 10 ⁶ В / см, чтобы вытеснить электроны с поверхности катода.

(ii) Путем повышения температуры, приводящего к термоэлектронной эмиссии:

По мере того, как контакты разъединяются, уменьшение площади контакта вызывает увеличение плотности тока до очень высоких значений, порядка 10 ⁶ А / см ² .Эти очень высокие плотности тока повышают температуру поверхности контакта (катода), что приводит к тепловому излучению.

В автоматических выключателях используются контакты, как правило, из меди, термоэлектронная эмиссия из такого металла довольно мала, поэтому за возникновение дуги в основном ответственна автоэлектронная эмиссия.

Техническое обслуживание дуги :

Электроны, испускаемые таким образом из катода, совершают множество столкновений с атомами и молекулами газов и паров, существующих между двумя контактами, во время их движения к аноду.Такие столкновения вызывают ионизацию атомов и молекул, вытесняя больше электронов.

Ионизации способствует:

(i) Высокая температура среды вокруг контактов, вызванная высокими плотностями тока, при высокой температуре кинетическая энергия, полученная движущимися электронами, увеличивается.

(ii) Напряженность поля или градиент напряжения, который увеличивает кинетическую энергию движущихся электронов и увеличивает шансы отрыва электронов от нейтральных молекул.

(iii) Увеличение длины свободного пробега — расстояния, на которое электрон перемещается свободно. По мере того, как контакты расходятся, средний пробег увеличивается и увеличивается количество нейтральных молекул, а также увеличение среднего пробега снижает плотность газа, что еще больше увеличивает свободный пробег электронов.

Все три вышеуказанных процесса (термоэмиссия, ионизация и автоэлектронная эмиссия) могут запускаться либо один за другим, либо почти одновременно, что позволяет инициировать и поддерживать дугу, и, наконец, если ток дуги высокий, дуга может достигать высокой температуры. достаточно, чтобы термическая ионизация стала основным источником электропроводности.

Напряжение дуги :

При разъединении контактов автоматического выключателя образуется дуга. Напряжение, которое появляется на контактах автоматического выключателя, называется напряжением дуги.

Для умеренных значений тока и напряжения характеристику дуги можно выразить уравнением Айртона —

e _a = A + B / i _a … (6.1)

Таким образом, с увеличением тока дуги напряжение падает как гипербола.Константы A и B линейно изменяются с длиной дуги l

А = α + l

и B = β + δl… (6.2)

Средние значения α, ϒ, β и δ для воздушных дуг между медными электродами следующие —

α = 30 В; ϒ = 10 В / см; β = 10 ВА; δ = 30 ВА / см

Сверху Ур. Из (6.1) очевидно, что вольт-амперная характеристика напряжения дуги отрицательна, т. Е. Напряжение дуги высокое, когда ток дуги низкий, и наоборот. Это, конечно, хорошо известное свойство дуг.

На рисунке 6.1 показаны временные характеристики переменного тока и напряжения. Из рис. 6.1 видно, что напряжение на дуге практически постоянно в то время, когда ток близок к своим пиковым значениям. При нулевом токе напряжение дуги быстро возрастает до пикового значения, и это пиковое значение имеет тенденцию поддерживать ток в форме дуги.

Напряжение на дуге синфазно с током дуги, поскольку ток дуги преимущественно резистивный.Величина напряжения дуги увеличивается в каждом последующем токовом контуре. Это связано с тем, что предполагается, что контакты выключателя разъединяются, что увеличивает длину дуги и, следовательно, напряжение дуги.

Гашение дуги в автоматических выключателях :

При разъединении токоведущих контактов автоматического выключателя образуется дуга, которая сохраняется в течение короткого периода после разъединения контактов. Дуга обеспечивает постепенный переход контактов из токоведущего состояния в изолирующее по напряжению, но это опасно из-за генерируемой в ней энергии в виде тепла, которое может привести к взрывной силе.

Автоматический выключатель должен обеспечивать гашение дуги без повреждения оборудования или опасности для персонала. Дуга играет жизненно важную роль в работе автоматического выключателя. Прерывание дуги постоянного тока относительно сложнее, чем дуги переменного тока. В дугах переменного тока, когда ток становится равным нулю во время регулярной волны, дуга исчезает и предотвращается повторное зажигание.

Прежде чем обсуждать методы гашения дуги, необходимо изучить факторы, ответственные за поддержание дуги между контактами.

Это:

(i) Разница потенциалов между контактами и

(ii) Ионизированные частицы между контактами.

Падение потенциала между разъединяющими контактами достаточно для поддержания дуги и довольно мало. Один из способов погасить дугу — развести контакты на таком расстоянии, чтобы падение потенциала стало недостаточным для поддержания дуги. Однако этот метод неприменим в высоковольтных системах, где для этой цели потребуется разделение на несколько счетчиков.

Проводимость дуги пропорциональна количеству электронов на кубический сантиметр, произведенному ионизацией, квадрату диаметра дуги и обратной величине длины. Мы не можем добиться многого, увеличивая длину дуги до разумного значения. Что можно сделать, так это уменьшить плотность свободных электронов, то есть уменьшить ионизацию и уменьшить диаметр дуги. Таким образом, гашению дуги можно способствовать деионизацией дуги. Это может быть достигнуто путем охлаждения дуги или удалением ионизированных частиц из пространства между контактами выключателя.

Коммутация сопротивления в автоматических выключателях :

Преднамеренное включение сопротивления параллельно контактному пространству (или дуге) называется переключением сопротивления. Коммутация по сопротивлению используется в автоматических выключателях, имеющих высокое сопротивление нулевого поста контактного пространства (т. Е. В автоматических выключателях с воздушным ударом).

Сильные колебания напряжения возникают из-за:

(i) Отключение малых индуктивных токов (т. Е. Отключение тока) и

(ii) Прерывание емкостных токов.

Это может поставить под угрозу работу системы. Этого можно избежать, применив переключение сопротивления (подключив резистор к контактам автоматического выключателя).

При возникновении неисправности контакты автоматического выключателя размыкаются, и между ними возникает дуга. Когда дуга шунтируется сопротивлением R, часть тока дуги отводится через это сопротивление. Это приводит к уменьшению тока дуги и увеличению скорости деионизации дугового пути.Таким образом, сопротивление дуги увеличивается, что приводит к дальнейшему увеличению тока через шунтирующее сопротивление R. Этот процесс нарастания продолжается до тех пор, пока ток не станет настолько малым, что не сможет поддерживать дугу. Теперь дуга гаснет, и ток в цепи прерывается.

В качестве альтернативы сопротивление может включаться автоматически путем передачи дуги от главных контактов к контакту датчика, так как в случае с осевым автоматическим выключателем время, необходимое для этого действия, очень мало (обычно менее половины -цикл текущей волны).Если путь дуги заменен металлическим путем, ток, протекающий через сопротивление, ограничивается, а затем легко прерывается.

Типовые схемы подключения резисторов показаны на рис. 6.18. На рис. 6.18 (а) предусмотрен второй разрыв для отключения тока резистора. На рис. 6.18 (b) зазоры расположены так, что подвижный контакт окончательно разрушает резистивные элементы. На рис. 6.18 (c) дуга сначала возникает на неподвижных и подвижных контактах F и M, затем передается на неподвижные и контактные контакты F и P и затем разрывается там.

Шунтирующий резистор также помогает ограничить колебательный рост переходных процессов повторного включения напряжения. Математически можно доказать, что собственная частота колебаний контура, показанного на рис. 6.17 (а), равна —

.

Шунтирующий резистор R предотвращает колебательный рост напряжения повторного зажигания и вызывает его экспоненциальный рост вплоть до восстанавливающегося напряжения. Это наиболее эффективно, когда значение R выбрано так, чтобы схема была критически демпфированной.Значение R, необходимое для критического демпфирования, составляет 0,5. √L / C. Рис. 6.17 (b) показывает колебательный и экспоненциальный рост при критическом затухании контура.

Подводя итог, можно сказать, что резисторы на контактах выключателя могут использоваться для выполнения одной или нескольких из следующих функций:

1. Это снижает RRRV и, таким образом, снижает нагрузку на автоматический выключатель.

2. Обеспечивает демпфирование высокочастотных переходных процессов повторного включения при отключении индуктивных или емкостных нагрузок.

3. В автоматическом выключателе с несколькими прерывателями он помогает более равномерно распределять переходное восстанавливающееся напряжение по всем контактным промежуткам.

Используемые резисторы могут быть нелинейными или проволочными. Нелинейные резисторы подходят как по пространству, так и по соображениям надежности для малых шунтирующих токов, когда проволочные резисторы имеют тенденцию быть менее удовлетворительными по механическим соображениям. В случае сильных токов могут возникнуть трудности с размещением относительно большого объема необходимого материала резистора.

Нелинейные резисторы не подходят для модификации RRRV и пика напряжения, как линейные резисторы, но они особенно подходят для приложений выравнивания напряжения и подавления перенапряжений, в которых относительно небольшие токи порядка 1-10 А при нормальном пиковом напряжении. адекватны.

В масляных автоматических выключателях с прямым размыканием (резервуарного типа) сопротивление контактного пространства после нуля низкое. Следовательно, переключение сопротивления не обязательно. Однако характеристики при малых токах можно улучшить, применив переключение сопротивления, и это иногда применяется; при прерывании небольшого тока значение реактивного сопротивления в цепи будет иметь тенденцию быть настолько большим, что индуктивность L в выражении для критического сопротивления будет больше, что приведет к появлению резисторов порядка тысяч Ом.

Пост-нулевое сопротивление воздушного выключателя высокое. Это может привести к резким скачкам напряжения из-за прерывания тока. Следовательно, используется переключение сопротивления. Вспомогательные контакты здесь заменены изолирующими контактами, которые являются частью воздушных выключателей.

Номинальные характеристики автоматического выключателя:

Номинальные характеристики автоматического выключателя указываются в зависимости от выполняемых им функций. Полные технические характеристики, стандартные характеристики и различные испытания переключателей и автоматических выключателей можно найти в IS 375/1951.

Помимо нормальной работы автоматических выключателей, автоматический выключатель должен выполнять следующие три основные функции в условиях короткого замыкания:

1. Автоматический выключатель должен быть способен отключать цепь и изолировать неисправную секцию в случае неисправности. Это называется отключающей способностью автоматического выключателя.

2. Поскольку на практике автоматический выключатель включается 2-3 раза, чтобы обеспечить постоянство неисправности, т.е., он должен быть способен замыкать цепь в максимальном асимметричном пике в волне тока. Это относится к включающей способности автоматического выключателя.

3. Когда автоматический выключатель работает вместе с другими автоматическими выключателями и в случае неисправности в какой-либо одной секции, выключатели в звуковых секциях не должны срабатывать, т. Е. Цепь должна быть способна безопасно переносить токи повреждения в течение короткого времени. в то время как другой автоматический выключатель (включенный последовательно) устраняет неисправность. Это относится к кратковременной мощности автоматического выключателя.

В дополнение к указанным выше номинальным значениям, автоматический выключатель должен быть указан с учетом (i) количества полюсов (ii) номинального напряжения (iii) номинального тока (iv) номинальной частоты и (v) рабочего режима. Число полюсов на фазу выключателя зависит от рабочего напряжения.

Номинальное напряжение:

В нормальных условиях эксплуатации напряжение в любой точке энергосистемы непостоянно. Благодаря этому производитель гарантирует безупречную работу выключателя при номинальном максимальном напряжении, которое, как правило, выше номинального номинального напряжения.

Номинальное максимальное напряжение автоматического выключателя — это наивысшее действующее значение напряжения, превышающее номинальное напряжение системы, на которое автоматический выключатель рассчитан, и является верхним пределом срабатывания. Прежняя практика определения номинального напряжения автоматического выключателя в качестве номинального напряжения системы больше не применяется. Номинальное напряжение выражается в кВ _{действующее значение} и относится к межфазному напряжению для трехфазной цепи.

i. Номинальный ток:

Номинальный нормальный ток автоматического выключателя — это действующее значение тока, который автоматический выключатель должен выдерживать при номинальной частоте и номинальном напряжении непрерывно при определенных условиях.В определенных условиях важным является повышение температуры различных компонентов автоматического выключателя при нормальной нагрузке. Важным условием нормальной работы масляного выключателя является то, что температура масла не должна превышать 40 ° C, а температура контактов не должна превышать 35 ° C.

ii. Номинальная частота:

Номинальная частота автоматического выключателя — это частота, на которой он рассчитан на работу. Стандартная частота 50 Гц. Приложения на других частотах требуют особого рассмотрения.

iii. Эксплуатационная служба:

Рабочий режим автоматического выключателя состоит из заданного количества единичных операций с заданными интервалами.

Операционная последовательность обозначает последовательность операций включения и выключения, которые автоматический выключатель может выполнять при определенных условиях.

Отключающая способность:

Этот термин выражает наивысшее действующее значение тока короткого замыкания, которое автоматический выключатель способен отключить при определенных условиях переходного восстанавливающегося напряжения и напряжения промышленной частоты.Выражается в кА, действующее значение при разрыве контактов.

Из волны тока короткого замыкания, показанной на рис. 6.19, видно, что действующее значение тока изменяется со временем из-за наличия постоянной составляющей тока, которая со временем спадает.

Известно, что в конкретной фазе ток максимален в момент повреждения, после чего ток спадает. Кроме того, из-за времени реле выключатель начинает размыкать дугогасительные контакты только через некоторое время после возникновения короткого замыкания.Следовательно, фактический ток, прерываемый автоматическим выключателем, меньше начального значения тока короткого замыкания I ₁ .

Пусть в момент разъединения контактов.

Переменная составляющая тока короткого замыкания, I _ac = x

Постоянная составляющая тока короткого замыкания, I _dc = y

Теперь симметричный ток отключения —

= действующее значение переменной составляющей тока короткого замыкания в момент размыкания контактов

= x / √2… (6.19)

Несимметричный ток отключения —

= среднеквадратичное значение комбинированных сумм компонентов переменного и постоянного тока

Теперь по этим двум значениям отключающих токов есть два соответствующих значения отключающих способностей. Обычно отключающая способность автоматического выключателя в МВА выражается как √3 x номинальное напряжение в кВ x номинальный ток отключения в кА.

Такая практика определения отключающей способности в МВА удобна при определении уровня неисправности.Однако согласно пересмотренным стандартам отключающая способность выражается в кА для определенных условий TRV, и этот метод учитывает как ток отключения, так и TRV.

Две отключающие способности теперь можно определить следующим образом:

(i) Симметричная отключающая способность автоматического выключателя — это значение симметричного отключающего тока, которое автоматический выключатель способен отключать при установленном восстанавливающемся напряжении и заявленном эталонном напряжении повторного включения при заданных условиях.

(ii) Асимметричная отключающая способность автоматического выключателя — это значение асимметричного отключающего тока, которое автоматический выключатель способен отключить при установленном восстанавливающемся напряжении и заявленном эталонном напряжении повторного включения при заданных условиях.

Производительность:

Всегда существует вероятность включения автоматического выключателя в случае короткого замыкания. Включающая способность автоматического выключателя зависит от его способности противостоять воздействию электромагнитных сил, которые пропорциональны квадрату пикового значения тока включения.Ток включения автоматического выключателя при замыкании на короткое замыкание — это пиковое значение максимальной волны тока (включая составляющую постоянного тока) в первом цикле тока после замыкания цепи автоматическим выключателем.

Для определения тока включения выключателя необходимо умножить симметричный ток отключения на √2, чтобы преобразовать действующее значение в пиковое значение, а затем на 1,8, чтобы учесть «эффект удвоения» максимальной асимметрии.

Таким образом, номинальный ток включения = 1.8 x √2 номинальный ток отключения при коротком замыкании

= 2,55 номинальный ток отключения при коротком замыкании

или Включающая способность = 2,55 x симметричная отключающая способность… (6.21)

Кратковременный ток:

иногда требуется автоматический выключатель для передачи тока короткого замыкания на короткие промежутки времени без отключения. Это происходит в случае кратковременных сбоев, таких как сбой на линиях электропередачи, и сбой автоматически устраняется и сохраняется только в течение 1 или 2 секунд.По этой причине автоматические выключатели рассчитаны на кратковременное замыкание и срабатывают только тогда, когда неисправность сохраняется в течение более длительного времени, чем указанный предел времени.

Кратковременный ток автоматического выключателя — это действующее значение тока, которое автоматический выключатель может выдерживать в полностью замкнутом положении без повреждений в течение заданного интервала времени при заданных условиях. Обычно он выражается в кА за период в 1 или 4 секунды, известный как рейтинг в одну секунду и рейтинг в четыре секунды соответственно.Эти характеристики основаны на тепловых ограничениях.

Низковольтные выключатели

не имеют такой кратковременной защиты, потому что они обычно оборудованы последовательными расцепителями перегрузки прямого действия.

ПРИНЦИП И ТИПЫ РАБОТЫ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

— Электротехника 123

Хорошо известно, что автоматические выключатели — это устройства, которые используются для разрыва цепи и восстановления ее при необходимости. Обычно они известны как переключающие устройства, которые можно активировать вручную или автоматически для управления системами электроснабжения.В случае короткого замыкания или утечки большего количества тока автоматические выключатели автоматически срабатывают для отключения линии питания. Современные энергосистемы из-за огромной потребности в силовой нагрузке в настоящее время работают с огромным количеством тока, поэтому интеллектуальное проектирование автоматических выключателей должно быть таким, чтобы дуга не возникала, чтобы обеспечить работу без потерь любой системы распределения энергии или . подстанция .

Автоматический выключатель — это механическое переключающее устройство, способное включать, проводить и отключать токи при нормальных условиях цепи.Он также способен включать и проводить токи в течение определенного времени и токи отключения при определенных ненормальных условиях цепи, например, при коротком замыкании.

ПРИНЦИП РАБОТЫ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ ЦЕПИ

Принцип работы Два контакта, называемые электродом, остаются замкнутыми при нормальных рабочих условиях. При возникновении неисправности в какой-либо части системы на катушку отключения автоматического выключателя подается напряжение, и контакты разъединяются.

Обычно автоматический выключатель состоит из неподвижных и подвижных контактов.Физическое соединение между двумя токоведущими контактами из-за приложенного механического давления на подвижные контакты переводит автоматический выключатель в состояние «включено». Потенциальная энергия может храниться в автоматическом выключателе различными способами: —

• Деформирующаяся металлическая пружина
• Сжатый воздух
• Гидравлическое давление

Эта накопленная потенциальная энергия является основным фактором в работе автоматического выключателя и должна быть выпущенным всякий раз, когда для этого будет дан сигнал.Это вызывает чрезвычайно быстрое скольжение подвижного контакта, когда это необходимо. Все автоматические выключатели имеют рабочие катушки (катушки отключения и катушки включения), каждый раз, когда эти катушки возбуждаются импульсным переключением, плунжер внутри них смещается. Этот плунжер катушки управления обычно прикреплен к рабочему механизму автоматического выключателя , и подвижные контакты механически связаны с этим рабочим механизмом через механизм рычага переключения передач. Имеется преобразование накопленной потенциальной энергии в кинетическую энергию, которая заставляет движущийся контакт двигаться.После того, как цикл срабатывания выключателя завершен, т. Е. Он отключен, полная энергия снова сохраняется в виде потенциальной энергии с помощью двигателя взвода пружины, воздушного компрессора или любых других средств.

Автоматический выключатель должен выдерживать большую номинальную мощность, также называемую аварийной мощностью. При переносе такой большой мощности всегда существует риск опасно высокой дуги между подвижным и неподвижным контактами во время срабатывания выключателя, когда он заряжен. Для безопасного гашения дуги в автоматическом выключателе электрическая прочность диэлектрика между токоведущими контактами должна быстро увеличиваться во время каждого перехода переменного тока через нулевой ток.Диэлектрическая прочность среды между контактами может быть увеличена несколькими способами: —

• Сжатие ионизированной среды, вызывающей дугу, поскольку сжатие ускоряет процесс деионизации среды
• Охлаждение среды, образующей дугу, с момента охлаждения увеличивает сопротивление дугового пути
• Замена ионизированной среды искрения свежими газами.

Что такое дуга

Во время размыкания токоведущих контактов в автоматическом выключателе среда между размыкающими контактами становится сильно ионизированной, благодаря чему размыкающий ток получает низкий резистивный путь и продолжает течь по этому пути, даже если контакты физически разделены .Во время протекания тока от одного контакта к другому дорожка настолько нагревается, что начинает светиться. Это называется дугой. Каждый раз при размыкании токовых контактов выключателя возникает дуга в автоматическом выключателе, возникающая между разделяющими контактами. Пока эта дуга поддерживается между контактами, ток через автоматический выключатель не прерывается окончательно, поскольку дуга сама по себе является проводящим путем для электричества. Для полного отключения тока автоматическим выключателем необходимо как можно быстрее погасить дугу.Основным критерием проектирования автоматического выключателя является обеспечение соответствующей технологии гашения дуги в автоматическом выключателе для быстрого и безопасного отключения тока.

ТИПЫ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ — ACB

Этот тип автоматических выключателей представляет собой автоматический выключатель, который работает в воздухе при атмосферном давлении. После разработки масляного выключателя воздушный выключатель среднего напряжения (ACB) полностью заменяется масляным выключателем в разных странах.Но в таких странах, как Франция и Италия, ACB по-прежнему являются предпочтительным выбором до напряжения 15 кВ. Это также хороший выбор, чтобы избежать риска возгорания масла в случае масляного выключателя. В Америке автоматические выключатели использовались исключительно для систем напряжением до 15 кВ до разработки новых вакуумных и элегазовых выключателей. В основном доступны два типа автоматических выключателей: автоматический выключатель с воздушным потоком и воздушный автоматический выключатель .

Принцип работы воздушного выключателя — ACB

Принцип работы этого автоматического выключателя существенно отличается от такового в любых других типах автоматических выключателей.Основная цель всех типов автоматических выключателей — предотвратить повторное возникновение дуги после обнуления тока за счет создания ситуации, когда в зазоре между контактами будет выдерживаться восстанавливающееся напряжение системы. Воздушный выключатель делает то же самое, но по-другому. Для прерывания дуги он создает напряжение дуги, превышающее напряжение питания. Напряжение дуги определяется как минимальное напряжение, необходимое для поддержания дуги. Этот автоматический выключатель увеличивает напряжение дуги в основном тремя способами.

• Путем увеличения напряжения дуги за счет охлаждения плазмы дуги.При понижении температуры дуговой плазмы подвижность частицы в дуговой плазме уменьшается; следовательно, для поддержания дуги требуется больший градиент напряжения.
• Может увеличивать напряжение дуги за счет удлинения пути дуги. По мере увеличения длины пути дуги сопротивление пути увеличивается, и, следовательно, для поддержания того же тока дуги требуется приложить большее напряжение на пути дуги. Это означает, что напряжение дуги увеличивается.
• Разделение дуги на несколько последовательных дуг также увеличивает напряжение дуги.

SF ₆ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

В автоматических выключателях этого типа токоведущие контакты погружены в газообразный гексафторид серы. SF ₆ газ имеет высокое сродство к поглощению свободных электронов, так как его электроотрицательность очень высока. Кроме того, SF ₆ — отличный изолятор. Молекулы SF ₆ поглощают свободные электроны дуги и, следовательно, образуют отрицательный ион. Эти отрицательно заряженные ионы имеют очень низкую подвижность по сравнению со свободными электронами.Следовательно, искрение отсутствует, поскольку подвижность зарядов является основной причиной движения тока через газ.

SF ₆ имеет очень высокие диэлектрические свойства, и не только это, его молекулы очень быстро рекомбинируют после прекращения дуги. Газ также может очень эффективно передавать тепло посредством конвекции из-за своей низкой вязкости. Учитывая все эти свойства SF ₆ , он становится в 100 раз более эффективным, чем воздух, который используется в автоматических выключателях. Следовательно, они могут использоваться для диапазонов напряжения от 33 кВ до 800 кВ и выше.

Автоматический выключатель SF6

Преимущества SF ₆ Автоматические выключатели

• Простая конструкция, меньшая стоимость.
• SF6 — негорючий, нетоксичный и химически инертный газ.
• В контуре рециркулирует тот же газ.
• Не требует обслуживания C.B.
• Возможность прерывания низкого и высокого тока короткого замыкания.
• Отличное гашение дуги.

Недостатки SF ₆ Автоматические выключатели

• SF ₆ — это парниковый газ, поэтому автоматический выключатель необходимо производить и обращаться с ним осторожно, чтобы предотвратить его выброс в атмосферу.
• Конструкция этих типов автоматических выключателей требует почти в пять раз большей механической энергии, чем масляные выключатели для их надлежащего функционирования.

ВАКУУМНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

В этих автоматических выключателях для гашения дуги используется вакуум. Вакуумные выключатели в основном используются в распределительных сетях среднего напряжения. Вакуумный прерыватель — это вакуумная камера в выключателе, в которой происходят все операции по размыканию и замыканию контактов и гашению связанной дуги.Давление вакуума внутри вакуумного прерывателя обычно поддерживается на уровне 6-10 бар. Прерыватель представляет собой стальную дугогасительную камеру в центре симметрично расположенных керамических изоляторов.

CuCr обычно используется для изготовления контактов вакуумных выключателей, поскольку эти токоведущие контакты очень важны для работы этих выключателей. Вакуумный автоматический выключатель — это развивающаяся технология, хотя впервые она была представлена ​​в 1960-х годах. Его размер был значительно уменьшен, а геометрия контакта изменилась от стыкового контакта до спиральной формы, формы чашки и контакта с осевым магнитным полем.Они являются одними из самых надежных для использования в распределительных устройствах среднего напряжения и требуют минимального обслуживания.

Вакуумный выключатель

Преимущества вакуумных выключателей

• Компактный, надежный и долговечный.
• Нет опасности возгорания.
• Нет образования газа во время и после работы.
• Может отключать любой ток повреждения.
• При работе нет шума.
• Требуется меньше энергии для управления.

МАСЛОВЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Автоматический выключатель низкого уровня масла Состоит из двух частей: i.е. опорная камера и камера автоматического выключения, т.е. неподвижный и подвижный контакт.

Недостатки масляного автоматического выключателя

• Он легко воспламеняется и может вызвать возгорание.
• Может образовывать взрывоопасную смесь с воздухом.
• Требуется обслуживание.
• Поглощает влагу, поэтому диэлектрическая прочность снижается.
• Проблема утечки масла.
• Масло необходимо заменить после некоторых операций из-за карбонизации масла.