Современные виды промышленных выключателей

Современные виды промышленных выключателей

К автоматическим выключателям относят электромеханические устройства, предназначенные для защиты электрических сетей и оборудования от повреждений, связанных с перегрузкой системы или коротким замыканием. Задача автоматического выключателя сводится к размыканию цепи при фиксировании запредельных токов. От обычных плавких предохранителей автоматический выключатель отличается многоразовостью применения.

Автоматические выключатели промышленного назначения сильно отличаются по ряду технических параметров: времени срабатывания, номинальному току, способности к токоограничению, напряжению главной сети и т.д.

Конструктивно автоматические выключатели делятся на модульные, предназначенные для крепления на DIN-рейку, и блочные, которые устанавливают на вертикальные поверхности или монтажные панели. Существуют также модификации блочных выключателей малого ампеража, которые могут устанавливаться на DIN-рейку с помощью переходников.

Производство модульных выключателей регламентируется требованиями ГОСТ 50345-99, такие аппараты рассчитаны на токи не более 125 А. Блочные модификации автоматических выключателей производятся согласно нормативам, указанным в части 2 ГОСТ 50030-99. Номинальный ток этого типа коммутационных аппаратов варьирует в пределах 16…6300 А. Промышленные автоматические выключатели изготавливают в нескольких вариантах исполнения:

Управление осуществляется вручную или посредством двигательного привода.

Автоматические выключатели оснащаются полупроводниковыми, тепловыми, электромагнитными или электронными расцепителями, на некоторых моделях устанавливаются два типа расцепителей для повышения надежности устройства. Стандартная степень пылевлагозащиты устройств соответствует классу ІР20. Устройства разных модификаций рассчитаны на напряжение главной сети (Un) до 440В постоянного или до 690В переменного тока.

Дополнительно автоматические выключатели могут комплектоваться следующими устройствами:

• расцепителем минимального напряжения, срабатывающим при спадах напряжения в сети до 85% от номинального;

• расцепителем нулевого напряжения, который обеспечивает автоматическое отключение при спаде напряжения до 35% Un;

• независимым расцепляющим устройством для возможности дистанционного размыкания цепи;

• сигнальными или свободными контактными группами.

Среди опциональных вариантов комплектации приборов предусматриваются и корпуса металлические.

В базовой комплектации экономичных автоматических выключателей предусмотрена установка электромагнитных и тепловых расцепителей, которые могут обозначаться как комбинированные или термомагнитные. В моделях повышенной надежности применяются более совершенные электронные и полупроводниковые расцепители, способные выполнять более сложные программы защиты сети.

Автоматические выключатели экономичного исполнения комплектуются тепловым и электромагнитным расцепляющим устройством (их же могут обозначать термомагнитным или комбинированным расцепителем). В сериях, отличающихся надёжностью, функционируют полупроводниковые или электронные расцепители, которые помимо основных защитных функций (протекция от КЗ и перегрузки), выполняют более сложную программу защиты. Одним из крупнейших отечественных производителей автоматических выключателей разных типов является Курский электроаппаратный завод.

Блочные автоматические выключатели устанавливаются в силовых, осветительных и прочих электрических сетях для защиты от повреждений при возникновении коротких замыканий или перегрузок в сети, вызванных другими факторами.

Модельный ряд коммутационных аппаратов включает модели рассчитанные на силу тока главной сети (In) в диапазоне 0,6… 2000А при Un до 1000В переменного тока при номинальной частоте 50 Гц. Предельно допустимое напряжение в сети постоянногот тока составляет 600В. Блочные автоматические выключатели комплектуются термомагнитными, полупроводниковыми расцепителями, а также электромагнитными с гидравлическим замедлением срабатывания.

Модульные автоматические выключатели крепятся на DIN-рейку. Эти компактные аппараты применяются для защиты электрических сетей в помещениях жилого и промышленного назначения. В дополнительную комплектацию аппаратов могут включаться расцепитель минимального напряжения и/или независимый расцепитель. Корпуса модульных выключателей изготавливаются из огнестойких пластмасс.

Автоматические воздушные выключатели относят к защитно-коммутационным аппаратам. Сфера их применения – защита электродвигателей и генераторов. Такие аппараты применяются и для ручного несистематического включения-отключения агрегатов.

В контактную систему воздушных автоматов входят две пары контактов, главная и вспомогательная. Главные контакты рассчитаны на номинальный ток сети. Главная пара контактов замыкается позже вспомогательных и размыкается раньше. При разрывах электрической цепи повреждаются вспомогательные контакты

Автоматические выключатели защиты двигателей предназначаются для запуска одно- и трехфазных электродвигателей небольшой мощности и защиты этих агрегатов от перегрузки и короткого замыкания. Используются в качестве основных и главных выключателей, модификации, укомплектованные дополнительными контакторами, позволяют реализовать возможность дистанционного управления. В приборах этого типа устанавливаются термомагнитные и тепловые расцепители. Для реализации дистанционного управления применяются только модели с независимыми расцепителями.

Выключатели-разъединители предназначены для включения, выключения и передачи тока в условиях нормальных рабочих нагрузок. В течение короткого времени способны проводить аномальные токи. Выключатели-разъединители подразделяются на высоко- и низковольтные. Аппараты управляются фронтальной рукояткой.

Концевые выключатели (концевики) применяются для автоматического выключения исполнительного механизма по факту перемещения его подвижной части в определенную точку. При перемещении подвижного элемента концевик срабатывает на включение механизма. Одна из сфер применения концевых выключателей – автоматическое управление освещением при открывании дверей помещения.

Автор: Администрация

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Классификация автоматических модульных выключателей

Автоматические выключатели отличаются друг от друга по нескольким признакам. Основные критерии их классификации перечислены ниже.

Количество полюсов автоматов может составлять от одного до четырех.

Ток главной цепи может быть постоянным, переменным или постоянным и переменным.

Тип расцепителя бывает тепловым либо полупродниковым в области токов перегрузки и электромагнитным в области токов коротких замыканий. В устройстве может присутствовать как тепловой (проводниковый) так и электромагнитный расцепитель, а также тепловой и электромагнитный расцепитель одновременно.

Токоограничитель автоматического выключателя предназначен для ограничения максимального тока короткого замыкания выключением устройства.

Автоматы бывают выдвижными с креплением на DIN-рейке и стационарные, которые устанавливаются в электрощите неподвижно.

Технические характеристики

Номинальный ток автомата (Iн) представляет собой наибольшее значение протекающего в постоянно режиме через устройство тока при стандартных условиях работы.

Калибруемое значение номинального рабочего тока теплового (или полупроводникового) расцепителя Iнр (Iнр) – величина тока, длительное протекание которого не вызовет отключения автомата, однако отключение автоматического выключателя произойдет при истечении нормированного времени.

Ток мгновенного расцепления (Iнр) – значение, кратное току теплового расцепителя. По этому параметру автоматические выключатели делятся на несколько групп:

тип «B» — от 3 до 5 Iнр теплового расцепителя,

тип «С» — от 5 до 10 Iнр,

тип «D» и «К» — от 10 до 14 Iнр.

По времени срабатывания в зоне токов короткого замыкания автоматы подразделяются на селективные, с отключением устройства через некоторое время; нормальные, срабатывающие за 0,02-1 секунды и быстродействующие с периодом срабатывания, не превышающим 0,005 секунды.

Функция автоматов или автоматических выключателей состоит в том, чтобы предохранять цепи электрического тока электропроводки от короткого замыкания либо перегрузок. Это устройство намного лучше распространенных пробок и автоматических пробок, которые в настоящее время уже являются устаревшими и небезопасными. Использование автомата гарантирует вам большую надежность и качество.

В обычных квартирах чаще всего используются модульные автоматические выключатели. К их основным достоинствам относится компактность, благодаря которой устройства занимают мало места, легкость монтажа, и аккуратный внешний вид. Установить автомат очень просто: нужно только защелкнуть их на DIN-рейке; смена устройства также не вызывает никаких затруднений.

Для того чтобы выбрать тот аппарат, который наиболее вам подходит, необходимо выяснить, какова общая мощность потребления ваших электроприборов в ваттах и разделить ее на напряжение сети, равное 220 в. Чтобы узнать мощность электроприбора, можно воспользоваться его паспортом.

Учтите, что нагрузка в сети неравномерна: пусковой ток нагрузки, необходимый для двигателей пылесосов, фенов и других подобных приборов, намного больше потребляемого. Поэтому нужно подобрать такой автоматический выключатель, который сможет выдержать и возникновение больших кратковременных токов, и «отшить» короткое замыкание.

Автоматические выключатели на DIN рейку

Модульный автоматический выключатель – это серия компактных аппаратов, которые выполняют ту же функцию, что и выключатели в литом корпусе. Просто у них упрощен монтаж – защелкиваются на DIN рейку и стандартизированы размеры по глубине, высоте и размещению подводящих и отходящих клемм, см. иллюстрацию ниже. Стандартизированная конструкция корпусов и автоматов упрощает монтаж и позволяет снизить цену готового электрощита.

Модульные автоматические выключатели защищают от токов короткого замыкания и тепловой перегрузки, а также для ручной подачи отключения электропитания (для нечастых включений).

Классификация автоматических выключателей на DIN рейку

Кроме собственно автоматов в модульном исполнении можно купить к ним аксессуары, и дополнительные единицы, например:

• независимый расцепитель – позволяет отключить модульный автомат дистанционно;
• дополнительные контакты – позволяют отслеживать состояние (включен/отключен) могут использоваться как сигнализация, так и для блокировок включения другого оборудования;
• расцепитель минимального напряжения – отключает автомат (с задержкой времени) если напряжение на входе падает ниже порогового значения.

Сами модульные автоматы можно классифицировать так:

1. Количество полюсов. Существуют:

• однополюсные автоматы на ДИН рейку – чаще всего это освещение, вентиляция;
• двухполюсные модульные выключатели – бывают с двумя полноценными расцепителями в обоих полюсах (1р+1р) или с одним (1р+N) в этом варианте нужно подключать фазный провод к полюсу с расцепителем;
• трехполюсные – это вводные автоматы в распределительных щитах, автоматы для подключения трехфазных нагрузок и т.д.
• четырехполюсные – тоже бывают модификации 4р и 3р+N – будьте внимательны это имеет значение для корректной работы автомата в комбинации с дифференциальной защитой трехфазной цепи.

1. Отключающая способность – эта характеристика напрямую влияет на цену, чем выше этот показатель, тем дороже модульные автоматы. Измеряется в кА – это не значит, что контакты автомата могут коммутировать ток в 4500 ампер. За счет скорости срабатывания цепь размыкается гораздо раньше, чем ток сможет вырасти до таких значений. Этот показатель означает насколько мощное короткое замыкание он сможет отключить и продолжать функционировать. А цифры в 4,5; 6 и 10 кА обозначают до каких максимальных значений мог бы вырасти ток, если бы автомат его вовремя не отключил.

1. Кривая срабатывания – эта характеристика определяет чувствительность расцепителя к превышению тока. Например, есть чувствительное медицинское оборудование, где недопустимо даже кратковременное превышение номинального тока. А значит нужно чтобы автомат срабатывал даже при незначительном превышении номинала. С другой стороны, есть электродвигатели. Например, нормальный пуск компрессора холодильника или кондиционера это скачок пускового тока в 4-6 раз выше номинального. И защита должна игнорировать подобную кратковременную перегрузку. Поэтому под разные задачи выпускаться модульные автоматические выключатели с разными настройками расцепителей. Разделяют четыре основных характеристики срабатывания.

1. Номинальный ток – точнее типоразмер. Существует две разновидности:

• базовая – стандартный модульный автомат с шириной модуля 18 мм – номинальный ток до 63А – максимальное сечение кабеля, который входит в клемму 25 мм2;
• модульные автоматы повышенной мощности с полуторной шириной модуля – с номинальными токами до 125А (80-100-125), максимальное сечение кабеля до 50 мм2.

Какие модульные автоматы можно купить в компании Энергоквант

У нас в продаже представлены автоматические выключатели на DIN рейку от трех брендов.

1. CNC Electric Китай. Не смотря на низкую цену и предвзятое отношение к продукции из Китая – модульные автоматы CNC заслужили хорошую репутацию. Особенно если брать стандартную серию 6кА.
2. OptiDin BM63 и OptiDin BM125 – от Курского Электроаппаратного завода. Это автоматы европейского уровня надежности по скромной цене. Кроме того, можно купить модульные автоматы серии ВА47-29 и ВА47-100 – это эконом серия, предназначенная для бюджетного социального строительства.
3. ETI (Словения) – это выбор для тех, кому нужна абсолютная надежность и качество, без упрощений и уступок качеству в угоду снижения цены. Это самые дорогие модульные автоматы, которые можно у нас купить, но цена все равно доступна, а если берете для себя, точно не пожалеете.

Если появились вопросы по выбору, оптовым ценам, возможности купить модульные автоматы в вашем регионе звоните по номеру (066)165-65-35.

Автоматический выключатель

Автомати́ческий выключа́тель (механический) (МЭС 441-14-20), «автома́т» — это механический коммутационный аппарат, способный включать, проводить токи при нормальном состоянии цепи, а также включать, проводить в течение заданного времени и автоматически отключать токи в указанном аномальном состоянии цепи, таких, как токи короткого замыкания [1] .

Содержание

История изобретения [ править ]

Автомат защиты линии был изобретён американским учёным Чарлзом Графтоном Пэйджем в 1836 году. Первую конструкцию автоматического выключателя описал Эдисон в 1879 году, в то время как его коммерческая система электроснабжения использовала плавкие предохранители. Конструкция современных автоматических выключателей была запатентована швейцарской компанией Brown, Boveri & Cie в 1924 году.

Роль в электрической цепи [ править ]

Автоматические выключатели предназначены для многоразовой защиты электрических установок от перегрузок и коротких замыканий. Некоторые модели обеспечивают защиту от других аномальных состояний, например, от недопустимого снижения напряжения. Главным отличием от плавкого предохранителя является возможность многократного использования.

Классификация [ править ]

ГОСТ [ править ]

ГОСТ 9098-78 устанавливает следующую классификацию автоматических выключателей:

По роду тока главной цепи: постоянного тока; переменного тока; постоянного и переменного тока.

Селективный автоматический выключатель [ править ]

В стандартах СССР и России селективные автоматические выключатели — это автоматические выключатели с выдержкой времени (0,25—0,6 с) при отсечке (см. статью «Токовая отсечка») [2] . Такие выключатели, в сочетании с выключателями с мгновенной отсечкой на нижней ступени, позволяют строить селективное срабатывание при к. з.

Селективные автоматические выключатели (англ. Selective Main Circuit Breaker) в соответствии с немецким стандартом DIN VDE 0641-21 также имеют функцию селективности, но осуществляют её другим способом.

Устройство [ править ]

Автоматические выключатели бывают одно-, двух-, трёх- или четырёхполюсными и имеют следующие конструктивные узлы: главную контактную систему, дугогасительную систему, привод расцепляющего устройства, расцепитель (расцепители), вспомогательные контакты (необязательно).

Контактная система может быть трёхступенчатой (с главными, промежуточными и дугогасительными контактами), двухступенчатой (с главными и дугогасительными контактами) и одноступенчатой (при использовании металлокерамики).

Дугогасительная система может состоять из камер с узкими щелями или из камер с дугогасительными решётками. Комбинированные дугогасительные устройства — щелевые камеры в сочетании с дугогасительной решеткой — применяют для гашения дуги при больших токах.

Для каждого исполнения автоматического выключателя существует предельный ток короткого замыкания, который гарантированно не приводит к выходу из строя автомата. Превышение этого тока может вызвать подгорание или сваривание контактов. Например, у популярных серий бытовых автоматов при токе срабатывания 6-50 А предельный ток обычно составляет 1 000—10 000 А.

Автоматические выключатели изготовляют с ручным и двигательным приводом, в стационарном или выдвижном исполнении.

Привод автоматического выключателя служит для включения, автоматического отключения и может быть ручным непосредственного действия и дистанционным (электромагнитным, пневматическим и т. п.).

Автоматические выключатели имеют реле прямого действия, называемые расцепителями.

Расцепители [ править ]

Расцепители — это электромагнитные, электронные, микропроцессорные или термобиметаллические элементы, служащие для отключения автоматического выключателя через механизм свободного расцепления при КЗ, перегрузках и исчезновении напряжения в первичной цепи (непосредственно: электромагнитные и термобиметаллические элементы; либо косвенно через отдельный независимый электромагнитный расцепитель: электронные и микропроцессорные).

Механизм свободного расцепления состоит из рычагов, защелок, коромысел и отключающих пружин и предназначен для мгновенного отключения автоматического выключателя (вне зависимости от положения органа включения: невозможность удержания автоматического выключателя во включённом положении при срабатывании расцепителя), а также для устранения повторного включения автоматического выключателя на короткое замыкание при длительно существующей команде на включение.

• Электромагнитный расцепитель (отсечка) — расцепитель мгновенного действия, представляет собой соленоид (7), подвижный сердечник которого также может приводить в действие механизм расцепления. Ток, проходящий через выключатель, течет по обмотке соленоида и вызывает втягивание сердечника при превышении заданного порога тока. Мгновенный расцепитель, в отличие от теплового, срабатывает очень быстро (доли секунды), но при значительно большем превышении тока: в 2÷10 раз от номинала, в зависимости от типа (автоматические выключатели делятся на типы (классы) A, B, C и D в зависимости от чувствительности мгновенного расцепителя). В автоматических выключателях на большие токи начиная с 1970-х годов стали применять электронные расцепители (например отечественные автоматические выключатели серии «Электрон», некоторые типы автоматов серий А-37, ВА), а в последнее время и микропроцессорные расцепители (микропроцессорные блоки защиты) [2][3] .
• Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину (5), нагреваемую протекающим током. При протекании тока выше допустимого значения биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления. Время срабатывания зависит от тока (времятоковая характеристика) и может изменяться от секунд до часа. Минимальный ток, при котором должен срабатывать [4] тепловой расцепитель, составляет 1,45 от тока уставки теплового расцепителя. Настройка тока срабатывания производится в процессе изготовления регулировочным винтом (6). В отличие от плавкого предохранителя, автоматический выключатель готов к следующему использованию после остывания пластины.

Биметаллическая пластина представляет собой ленту из двух металлических полос с разными коэффициентами теплового расширения. В автоматическом выключателе она выполняет роль теплового расцепителя. Две полосы не сплавлены между собой и обычно скреплены с одного конца пайкой или сваркой. Другие концы закреплены неподвижно. Биметаллическая пластина включена в цепь последовательно с нагрузкой. В результате её нагревания электрическим током пластина изгибается в сторону металла с меньшим коэффициентом линейного расширения. В случае перегрузки изгиб пластины обеспечивает отключение автоматического выключателя [5] .

Отключение [ править ]

Отключение может происходить без выдержки времени или с выдержкой. По собственному времени отключения t_с, о (промежуток от момента, когда контролируемый параметр превзошёл установленное для него значение, до момента начала расхождения контактов) различают нормальные выключатели (t_с, о = 0,02-1 с), выключатели с выдержкой времени (селективные) и быстродействующие выключатели (t_с, о < 0,005 с).

Нормальные и селективные автоматические выключатели токоограничивающим действием не обладают. Быстродействующие выключатели, так же как предохранители, обладают токоограничивающим действием, так как отключают цепь до того, как ток в ней достигнет значения І_у.

Селективные автоматические выключатели позволяют осуществить селективную защиту сетей путём установки автоматических выключателей с разными выдержками времени: наименьшей у потребителя и ступенчато возрастающей к источнику питания.

Характеристики [ править ]

Ток мгновенного расцепления [ править ]

Согласно ГОСТ Р 50345-2010, автоматические выключатели делятся на следующие типы (классы) по току мгновенного расцепления:

• тип B: свыше 3·I_n до 5·I_n включительно (где I_n — номинальный ток)
• тип C: свыше 5·I_n до 10·I_n включительно
• тип D: свыше 10·I_n до 20·I_n включительно

У европейских производителей классификация может несколько отличаться. В частности, имеется дополнительный тип A (свыше 2·I_n до 3·I_n).

У отдельных производителей существуют дополнительные кривые отключения. Например, у АВВ имеются автоматические выключатели с кривыми K (8 — 14·I_n) и Z (2 — 4·I_n), соответствующие стандарту МЭК 60947-2.

Испытание автоматических выключателей [ править ]

Характеристики выключателей проверяют в ходе типовых испытаний (стойкость маркировки; надежность винтов, токопроводящих частей и соединений; надежность выводов для внешних проводников; защита от электрических ударов; электроизоляционные устройства; превышение температуры (28-суточное испытание); характеристика расцепления; механическая и коммутационная износостойкость; короткое замыкание; стойкость против механических толчков и ударов; термостойкость; стойкость против аномального нагрева и огня; коррозиеустойчивость).

Варианты исполнения [ править ]

Автоматический выключатель в корпусе пробочного предохранителя

3-полюсный автомат защиты для непосредственного монтажа

Автоматический выключатель защиты линии в литом корпусе

Автоматические выключатели используемые в США

Автоматические выключатели советского производства

Автоматический выключатель с дистанционным электроприводом включения и микропроцессорным расцепителем

Модульный автоматический выключатель [ править ]

Автоматический выключатель, рассчитанный на небольшие токи, в настоящее время, чаще всего имеет модульную конструкцию, которая предназначена для крепления на DIN-рейку (рис. 1). Внутреннее устройство модульного автоматического выключателя показано на рисунке справа. Включение-выключение производится рычажком 1, провода подсоединяются к винтовым клеммам 2. Защелка 9 фиксирует корпус выключателя на DIN-рейке и позволяет при необходимости легко его снять (для этого нужно оттянуть защелку, вставив плоскую отвёртку в петлю защелки). Коммутацию цепи осуществляют подвижный (3) и неподвижный (4) контакты. Подвижный контакт подпружинен, пружина обеспечивает усилие нажатия контактов во включённом состоянии и быстрое их отключение при срыве собачки механизма расцепления посредством одного из двух расцепителей: теплового или электромагнитного. Во время расцепления контактов может возникнуть электрическая дуга, поэтому контакты имеют особую форму и находятся рядом с дугогасительной решёткой (8).