Типы расцепителей автоматических выключателей: Расцепители автоматического выключателя . Электропара

Расцепители автоматического выключателя . Электропара

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

Виды расцепителей

В бытовых автоматических выключателях чаще всего встречаются следующие виды расцепителей: тепловой, электронный и электромагнитный.

Они быстро распознают критическую ситуацию (появление сверхтоков, перегрузки и перепады напряжения) и размыкают контакты автоматического выключателя, предотвращая порчу электрического оборудования и защищая проводку. Помимо этих видов, существуют еще и расцепители нулевого напряжения, минимального напряжения, независимые, полупроводниковые, механические.  

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

Ток перегрузки – сверхток в функциональной сети.

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

Тепловой расцепитель

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

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

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

Электронный расцепитель

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

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

Электромагнитный расцепитель

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

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

Ток расцепителя автоматического выключателя

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

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

Расцепитель автоматического выключателя

Поделиться на Facebook

Поделиться в ВК

Поделиться в ОК

Поделиться в Twitter

Поделиться в Google Plus

Содержание:

• 1 Из-за чего срабатывает расцепляющий элемент независимого типа
• 2 Независимый расцепитель для автоматических выключателей
• 3 Общее устройство расцепителя и схема его подключения
• 4 Расцепители, их типы и назначения
• 5 Тепловой расцепитель автоматического защитного выключателя
• 6 Автоматы с электромагнитным расцепителем
• 7 Проверка работоспособности расцепителя
• 8 Как проверить работоспособность и исправность расцепителя

Автоматический выключатель устанавливается в электрических цепях. Он спасает бытовые приборы от скачков напряжения, перегрузок сети и коротких замыканий. Отключает подачу напряжения расцепитель автоматического выключателя, которым сейчас оборудован каждый автомат. Роль этого приспособления очень велика, поэтому используется оно повсеместно – от простых щитков многоквартирных домов до электрощитового оборудования, обеспечивающего функционирование крупных заводов.

Из-за чего срабатывает расцепляющий элемент независимого типа

Срабатывает автоматический выключатель с независимым расцепителем обычно при неисправности автомата, например, если не фиксируется переключатель. Также срабатывание происходит при резком превышении предела нагрузки силы тока, на которую рассчитан кабель, при резком снижении или увеличении напряжения и коротких замыканиях, порождающих сверхтоки. Расщепляющий элемент срабатывает и при утечке тока в корпус подключенного к сети прибора или на «землю» при его неисправности.

Независимый расцепитель для автоматических выключателей

Элементы, обеспечивающие дополнительную защиту электрической цепи — это независимые расцепители. Именно благодаря им происходит самостоятельное выключение автоматов или нагрузочных выключателей.

Наибольшее распространение они получили при создании вентиляционных шахт, обеспечивая выключение вентиляционной системы при задымлении или пожаре. Они подключаются к автоматам в щитах, обеспечивающих функционирование вентиляции. При возникновении внештатной ситуации устройства централизованно блокируют поступление электропитания на распределительные щиты вентиляции, предотвращая распространение задымления и угарного газа по этажам здания.

Общее устройство расцепителя и схема его подключения

Любой расцепитель — это приспособление для отключения защитного аппарата цепи. Используются же расцепители в основе всех автоматических выключателей.

При поступлении импульса на конструкцию автомата рычаг давит на механизм, обеспечивающий выключение автоматического защитного устройства и тем самым прерывает подачу электричества, предохраняя линии от выгорания.

Стандартная схема подключения расцепителя проста — его подсоединяют к вводному автомату, чтобы при возникновении внештатной ситуации имелась возможность моментально обесточить щиток полностью и предохранить питаемые им устройства от выгорания.

Расцепители, их типы и назначения

В автоматическом выключателе устанавливаются разные типы расцепителей. Обычно используют электромагнитный и тепловой. Еще применяются автоматические выключатели с комбинированным расцепителем, отличающиеся повышенной надежностью и долговечностью.

Тепловой расцепитель хорошо справляется с перегрузами энергосети, электромагнитный – моментально реагирует на сверхтоки, а комбинированный расцепитель объединяет в себе оба свойства, но все выполняют одну функцию – аварийное отключение напряжения в системе.

Также существуют расцепители минимального напряжения, принцип работы которых основан на отключении автомата при понижении тока ниже нормы.

Тепловой расцепитель автоматического защитного выключателя

Главным элементом данного расцепителя является пластинка, сплавленная из нескольких металлов с разным термическим расширением.

При нагреве пластины металлы, из которых она сплавлена, расширяются с различной скоростью. Это ведет к деформации пластинки, и если ток не выравнивается после определенного времени, пластина искривляется настолько серьезно, что касается контактов, разрывая цепь и прекращая подачу электричества.

Самая частая причина нагрева – высокая нагрузка на линию, защищаемую выключателем, например, одновременное подключение микроволновки, кофемашины, чайника и холодильника в одну цепь.

Огромный минус теплового расцепителя в том, что он срабатывает не мгновенно, так как требуется время на нагрев пластинки. Из-за этого он не спасет от сверхтока, однако хорошо справляется с перегрузом сети.

Автоматы с электромагнитным расцепителем

Чтобы оперативно отключить сразу несколько линий при образовании короткого замыкания, применяется электромагнитный расцепитель, представляющий собой индукционную катушку. Внутри этой катушки находится сердечник. При работе системы в стандартном режиме, ток в катушке не создает сильного магнитного поля и никак не влияет на положение сердечника. Но когда происходит короткое замыкание, сила тока многократно возрастает за миллисекунды, и под влиянием увеличившейся силы магнитного поля сердечник моментально двигается в сторону, оказывая давление на механизм выключения автомата.

Сила тока при замыкании возрастает мгновенно, что ведет к такому же моментальному срабатыванию приспособления. Быстрое отключение энергосети дает возможность избежать тяжелых повреждений от сверхтоков.

Проверка работоспособности расцепителя

Тестирование расцепителей всех трех типов проводится с помощью воздействия первичного тока от независимого источника, как при установке автомата, так и регулярно на всем сроке его эксплуатации. Выключатели проверяются в одно и то же время с другим защитным оборудованием.

Основным параметром при проверке является соответствие заявленных параметров механизма с его техническими показателями в момент испытания. Первое, что проверяют при оценке работоспособности, — время, прошедшее от начала подачи критической нагрузки на автомат до расцепления цепи. Параметры нормального временного диапазона указываются производителем в приложенных к устройству технических документах. В случае несоответствия нормам выключатели заменяются на новые.

Такие проверки необходимы, для того чтобы обеспечить стабильную и безопасную работу устройства, и пренебрежение ими может стать фатальным.

Как проверить работоспособность и исправность расцепителя

Тестирование расцепителя должен проводить только опытный специалист с применением специального оборудования. Не стоит ее делать в домашних условиях – это может быть опасно. При неверной оценке работоспособности расцепителя существует риск замыкания, которое может обернуться пожаром.

1. При проверке для начала осматривается корпус устройства. На нем не должно быть дефектов, таких как сколы, трещины, вмятины и так далее.
2. Затем проверяют исправность рычажка — он должен свободно ходить и фиксироваться во всех положениях. Для этого делают несколько щелчков выключателем.
3. Только после тщательной визуальной оценки механизм нагружают, искусственно создавая с помощью специального прибора условия, при которых выключатель должен сработать, и засекают время его срабатывания независимого расцепителя.
4. После этого точно такую же процедуру производят с прибором после снятия с него корпуса.

Главным критерием при тестировании работоспособности расцепителя является время от нагрузки автомата до отключения. Оно не должно превышать значение, указанное производителем.

При выборе автомата нужно обязательно обратить внимание на вид расцепителя, который в нем установлен. Хоть они и выполняют одну функцию, им требуется разное время на ее выполнение.

Чтобы быстро и безошибочно выбрать выключатель для дома необходимо:

1. Покупать автомат с комбинированным расцепителем.
2. Убедиться, что номинальный ток расцепителя был равен напряжению в сети.
3. Сопротивление автомата должно быть равно сопротивлению, на которое рассчитана сеть.

Жми «Нравится» и получай только лучшие посты в Facebook ↓

Поделиться на Facebook

Поделиться в ВК

Поделиться в ОК

Поделиться в Twitter

Поделиться в Google Plus

Различные типы автоматических выключателей Работа, использование, уровень напряжения

Что такое автоматический выключатель?

Автоматический выключатель представляет собой не что иное, как механическое коммутационное устройство, способное проводить и отключать ток в течение заданного времени. Автоматические выключатели классифицируются в зависимости от типа используемой в них дугогасящей среды.

Типы автоматических выключателей

В эксплуатации имеется 9 типов автоматических выключателей, основанных на изолирующей среде, используемой для механизма гашения дуги.

1. Автоматический выключатель воздушного отключения
2. Воздушные автоматические выключатели
3. Масляные выключатели
4. Минимальный масляный автоматический выключатель
5. Вакуумные автоматические выключатели
6. Миниатюрные автоматические выключатели
7. Элегазовые автоматические выключатели
8. Автоматические выключатели утечки на землю
9. Выключатели высокого напряжения постоянного тока

Перед кратким обзором просто разберитесь с типами автоматических выключателей, а также рабочим напряжением и диапазоном тока.

Типы	Уровень напряжения	Текущий рейтинг
АКБ	690	4000А
АБКБ	735кВ	6300А
БВОКБ	66кВ	6300 Ампер
МВОКБ	66кВ	6300 Ампер
Элегаз	1200 кВ	6300 Ампер
ВКБ	66кВ	4000 ампер
Автоматический выключатель	440 В	630А
МПКБ	690 В	120А
Автоматический выключатель	440В	100 А
ELCB	440 В	63 А, 300 мА
УЗО	440 В	63 А, 30 мА

 

Примечание: Приведенный выше рейтинг может варьироваться в зависимости от производителя.

Автоматические выключатели с воздушным прерыванием:

ACB — это краткая форма воздушного прерывателя. Они используются для приложений с напряжением до 690 В и током в диапазоне от 100 до 4000 ампер и тормозной мощностью 80 килоампер.

Воздушный автоматический выключатель — контакты

В этих типах автоматических выключателей открытый воздух используется в качестве механизма гашения дуги при нормальной температуре и давлении (посмотрите на изображение выше). Обратите внимание, что воздушный поток отличается, а воздушный разрыв отличается и работает при нормальном давлении и температуре.

Воздушный выключатель Автоматический выключатель имеет встроенный расцепитель тепловой перегрузки, что означает, что расцепление происходит из-за нагрева, вызванного перегрузкой, поэтому нам не требуется какое-либо внешнее реле для сигналов отключения. Внутреннее реле получает питание от автоматического выключателя.

Расцепитель выключателя выключателя – Siemens

Обладает высокой скоростью срабатывания в условиях короткого замыкания и расцепителя перегрузки.

Кроме того, мы можем использовать дополнительные функции для независимого расцепителя, дистанционного отключения/включения и расцепителя минимального напряжения. Но они необязательны, и вы можете отказаться от них при покупке автоматического выключателя. В случае, если они вам нужны в функции, вы можете принять ее. Кроме того, он требует внешнего источника питания. Пример: модель Siemens 3 WL.

Воздушный выключатель:

В качестве среды гашения дуги используются сжатый воздух/газы, это могут быть двуокись углерода, азот, фреон или водород. Но сжатый воздух имеет больше финансовых и технических преимуществ, чем вышеуказанные газы.

Автоматический выключатель с воздушным потоком — выпуск воздуха при отключении

Во время отключения автоматического выключателя сжатый воздух толкает подвижные контакты выключателя, выдувает ионизированный газ (свободные электроны) из камеры главного контакта.

Принцип работы воздушного выключателя:

В зависимости от положения контакта, воздушный выключатель делится на три типа, например,

1. Воздушный автоматический выключатель с осевым потоком: воздушный поток направлен в продольном направлении по дуге.
2. Воздушный автоматический выключатель с перекрестной струей — струя воздуха направлена ​​под прямым углом к ​​дуге.
3. Автоматический выключатель с радиальной подачей воздуха – Подача воздуха направлена ​​радиально.

Раньше использовали до 22кВ. Но сегодня они реализуются от уровня напряжения выше 220 кВ до 735 кВ.

Воздушный выключатель 275 кВ в режиме реального времени:

Он имеет множество преимуществ, таких как

• Высокоскоростное отключение при компактных размерах.
• Меньше обслуживания, так как сжатый воздух очищает контакты.
• Долгий срок службы по сравнению с автоматическим выключателем с воздушным разрывом.
• Огнестойкий

Объемный масляный автоматический выключатель:

Объемные масляные выключатели, как следует из названия, масло, здесь оно используется для изоляции и гашения дуги. Минеральное масло или трансформаторное масло используется для гашения дуги. Посмотрите на изображение контактов автоматического выключателя с объемным маслом.

Фиксированный контакт и подвижный контакт масляного выключателя

На сегодняшний день они устарели; устаревшие, что означает, что сегодня они мало используются или устарели, но вы можете обнаружить их наличие в старых установках подстанций. Они существуют в самых старых одержимых установках, но вы должны знать принцип работы этих автоматических выключателей.

Предположим, защитное реле подает сигнал отключения на объемные масляные выключатели. Следовательно, контакты автоматического выключателя будут разомкнуты, поэтому возникнет искрение. Из-за этого искрения происходит разложение масла.

Как известно, масло содержит углеводородное органическое химическое вещество; из-за искрения происходит разложение этого масла, и оно будет генерировать водород. Этот водород имеет два важных применения: во-первых, он работает в качестве хладагента и обладает высокой диэлектрической прочностью.

Далее, переходя к части бака, бак подключается к клемме заземления.

Автоматический выключатель минимального объема масла.

Обратите внимание на приведенный выше автоматический выключатель наливного типа, в котором весь объем масла используется как для гашения, так и для изоляции. Уровень объема изоляционного масла также одновременно снижается.

Чтобы преодолеть это, используется минимальный масляный выключатель. Здесь изоляционное масло и закалочное масло разделены другой камерой. Следовательно, изоляция не способствует гашению дуги и не ухудшается.

Используется до уровня напряжения 66 кВ.

Также бак будет соединен с клеммой под напряжением, она действует как клеммная колодка.

Элегазовый автоматический выключатель:

Элегазовый автоматический выключатель и автоматический выключатель с элегазом являются наиболее популярными автоматическими выключателями, в которых элегаз используется в качестве среды гашения дуги.

Газ Sf6 обладает высокой диэлектрической прочностью и электроотрицательностью. Таким образом, к этим молекулам sf6 прикрепляются дуговые электроны, и это свойство помогает более быстрому восстановлению диэлектрической прочности. Посмотрите на внутренний вид элегазового выключателя

. Элегазовый выключатель

. Как вы знаете, дуга — это ионизированные газы, а эти ионизированные газы содержат электроны и ионы. Если вы объедините эти электроны и ионы в нейтральные молекулы, то в среде не будет электронов и не будет проводящего канала, так что это то, что мы здесь говорим, как только электроны прикрепятся к молекулам sf6, их не будет. быть любыми ионизированными газами между фиксированным углом и движущимся содержимым.

Подробнее:   26 Типы электрических кабелей LT, HT, ST, EHT, PVC, XLPE, Oil, Flat

Автоматический выключатель SF6 используется с уровнем напряжения от 6,6 кВ до 735 кВ.

Вакуумный выключатель:

Вакуум используется в качестве дугогасительной среды в вакуумных выключателях. Как известно, вакуум не допускает свободного электрона. Следовательно, при размыкании автоматического выключателя в условиях неисправности образование свободных электронов будет ограничено или быстро погашено.

10 ^-6 торр В камере будет поддерживаться вакуумное давление. Вакуумные автоматические выключатели используются до уровня напряжения 66 кВ как для внутреннего, так и для наружного применения.

Некоторые другие низковольтные и слаботочные автоматические выключатели:

• Автоматический выключатель утечки на землю: используется для защиты цепи от замыкания на землю
• RCCB — Автомат защитного отключения: Используется для защиты цепи
• MCCB: автоматический выключатель в литом корпусе. Это усовершенствованная версия автоматического выключателя с защитой от замыкания на землю.
• MCB: Миниатюрный автоматический выключатель, который используется для защиты цепи от короткого замыкания и перегрузки.

HVDC:

Высоковольтный автоматический выключатель постоянного тока используется для отключения цепи постоянного тока во время неисправности. Это довольно интересно, так как нам нужно разорвать цепь при токе цепи, отличном от нуля.

Как известно, автоматический выключатель переменного тока разрывает цепь и естественным образом гасит дугу. Так как AC имеет естественный нуль точек. При этом полезная энергия, которая должна быть отключена, равна нулю, и за это время контактный промежуток прерывателя восстановит свою диэлектрическую прочность.

Но в постоянном токе нет естественной нулевой точки, поэтому нам нужно создать искусственную нулевую точку, чтобы выдерживать естественное переходное восстанавливающееся напряжение. Это делается путем добавления параллельной цепи LC.

Типы автоматических выключателей [Видео – английский]:

Какие бывают типы высоковольтных автоматических выключателей на подстанции?

Автоматические выключатели представляют собой разновидность электрических коммутационных устройств, применяемых для регулирования и защиты электрических систем, управляемых вручную или автоматически. Эти устройства можно использовать для прерывания электрического тока и предотвращения повреждений, вызванных коротким замыканием или перегрузкой по току.

Существует несколько различных типов автоматических выключателей, которые используются при переменном напряжении — среднем или высоком — и их можно использовать в различных электрических системах. В этой статье мы рассмотрим различные типы автоматических выключателей высокого напряжения, которые вы можете найти на подстанции.

Какие бывают типы высоковольтных автоматических выключателей на подстанции?

Вакуумные автоматические выключатели (VCB)

Вакуумный автоматический выключатель используется при работе с диапазоном напряжения от 3 кВ до 38 кВ. Их конструкция представляет собой вакуумный контейнер, известный как бутылка. Внутри бутылки есть подвижные и неподвижные контакты, которые размыкаются и замыкаются внутри вакуумной камеры. Это область автоматического выключателя, где происходит гашение дуги.

VCB может хорошо работать как в помещении, так и вне его. Для использования внутри помещений эти типы автоматических выключателей изготавливаются из тележек VCB, которые устанавливаются в панели управления и реле. Затем эту панель можно установить в стойку различными способами в соответствии с системой. Для наружного использования устройства обычно крепятся к стационарной конструкции.

Элегазовые автоматические выключатели

Элегазовые автоматические выключатели содержат инертный газ, гексафторид серы (SF6), который действует как среда для гашения дуги в устройстве. Это отличная среда для использования, потому что она обеспечивает гораздо лучшую рекомбинацию и изоляцию для электрических систем.

Эти автоматические выключатели работают, выпуская элегаз под высоким давлением в зазор между контактами корпуса, где образуется дуга. Газ обладает сильными электроотрицательными свойствами, которые позволяют ему поглощать свободные электроны. Любые проводящие свободные электроны дуги поглощаются таким образом. При этом создается диэлектрическая среда, которая гасит дугу.

Масляный автоматический выключатель

Масляный автоматический выключатель, как следует из названия, использует масло в качестве среды при гашении дуги. Контакты полностью погружены в масло, что обеспечивает изоляционные и диэлектрические свойства.

При использовании выделяется значительное количество тепла, так как при дуговом разряде образуются пары масла, которые распадаются на газообразный водород. Это создает большой водородный пузырь вокруг дуги за счет перемещения масла. Этот пузырь начинает сжиматься, что приводит к перемещению масла к дуге, где водород охлаждает его. Существует два различных типа масляных автоматических выключателей: автоматические выключатели с объемным маслом и автоматические выключатели с минимальным количеством масла.

Автоматический выключатель с воздушной подачей

Автоматический выключатель с воздушной подачей использует для отключения дуги сжатый газ или воздух.