Tkkastur.ru

Авто Бан
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Автоматический выключатель

Автоматический выключатель

Автомати́ческий выключа́тель — контактный коммутационный аппарат (механический или электронный), способный включать токи, проводить их и отключать при нормальных условиях в цепи, а также включать, проводить в течение нормированного (заданного) времени и автоматически отключать токи при нормированных ненормальных условиях в цепи, таких как токи короткого замыкания [1] [2] .

Виды автоматических выключателей

Самая узнаваемая для пользователей – бытовая серия модульных автоматических выключателей. Они устанавливаются на DIN-рейку и не имеют регулировок характеристик срабатывания. Все уставки расцепителей у модульной серии автоматических выключателей и дифференциальных автоматов отсчитываются от их номинального тока.

Модульный автоматический выключательМодульный автоматический выключатель

Ток отсечки зависит от буквенного обозначения, стоящего перед значением номинального тока.

Буквенное обозначениеКратность тока отсечки
В2-5 от Iном
С5-10 от Iном
D10-20 от Iном

Это означает, что реальное значение тока, при котором сработает автомат, лежит в некотором диапазоне. Завод-изготовитель гарантирует, что это будет так.

Тепловые расцепители автоматов модульной серии начинают работу при превышении номинального тока. Время, по истечении которого произойдет отключение, зависит от кратности проходящего через автомат тока перегрузки к номинальному. У автоматических выключателей разных производителей время отключения отличается. Определить его можно по характеристикам, которые определяются по справочным данным на данную серию автоматов. Но и эта величина имеет разброс, поэтому характеристика отключения представляет собой не одну кривую линию, а их семейство, обозначаемое заштрихованной зоной. При определенном токе через автомат ожидаемое время срабатывания лежит в диапазоне, определяемое на границах этой зоны.

Время-токовые характеристики модульных выключателей

Время-токовые характеристики модульных выключателей

До сих пор в распределительных щитках встречаются автоматы, имеющие в своем составе либо только тепловую, либо максимальную защиту. Проверка этих устройств наиболее актуальна, так как их электромеханическая часть отслужила много лет, часть деталей заржавела и недееспособна.

Устаревшие модели выключателей

Устаревшие модели выключателей

Следующий вид автоматических выключателей имеет нерегулируемую отсечку и регулируемую тепловую защиту. Для этого на его передней панели есть регулятор, с помощью которого номинальный ток теплового расцепителя изменяется в пределах 0,5 – 1,0 от номинального тока автомата. Такие автоматы применяются для защиты электродвигателей и точной настройки на ток защищаемой кабельной линии, обеспечения селективности защит от перегрузки. Регулятором выставляется ток, при котором начинается работа тепловой защиты. Положение регулятора отражается и на семействе характеристик выключателя.

Автомат с регулируемой тепловой защитой

Автомат с регулируемой тепловой защитой

Еще сложнее конструкция выключателя, имеющего кроме регулируемого теплового расцепителя еще и регулируемый электромагнитный. Есть модели, в которых регулировка осуществляется механически: изменением усилия пружины, противодействующей усилию, создаваемому катушкой отключения. Такие устройства встречаются у выключателей старого образца.

У современных автоматов регулировки выполняются при помощи встроенного блока защиты. Это комплекс, включающий в себя датчики тока, установленные на всех трех фазах выключателя, и полупроводниковое устройство, обрабатывающее полученные сигналы.

Автомат с полупроводниковым расцепителем

Автомат с полупроводниковым расцепителем

Состав защит, устанавливаемых в максимальной комплектации в такие автоматы:

  • максимально токовая отсечка с регулируемой независимой от тока выдержкой времени;
  • защита от перегрузки с регулируемым стартовым током и характеристикой срабатывания по времени;
  • защита от токов однофазного замыкания, с регулируемой уставкой и выдержкой по времени.

Функции защиты расцепителя

Защита от перегрузки (L)

Защита от перегрузки представляет собой тепловую защиту. При протекании тока выше допустимого значения защита срабатывает и приводит в действие механизм расцепления.

Читайте так же:
Настройка и синхронизация карбюраторов на днепре

Функция защиты от перегрузки является неотключаемой и может выставляться вручную в диапазоне I1=0,4. 1 x In, где In — номинальный ток расцепителя. Также есть возможность настроить время-токовые характеристики.

Для настройки защиты от перегрузки необходимо знать максимальный рабочий ток нагрузки (lb) и разделить его на номинальный ток расцепителя In. Уставка L должна быть больше или равна полученному значению:

L =Ib/In

Защита кабеля выполняется при условии,если lb < l1< lz, где lz — это нагрузочная способность кабеля, а l1 — уставка тока защиты от перегрузки.

Например, возьмем автоматический выключатель с номинальным током In=250 A и электронным расцепителем на 250 А. Предположим, что рабочий ток нагрузки составляет 170 A. Тогда L= Ib/In =170/250 =0,68.

Необходимо с помощью настройки DIP-переключателей выставить это значение на расцепителе и затем умножить на номинальный ток автоматического выключателя, в результате мы получим требуемое значение.

Для значения 0,68 переводим DIP-переключатели 0,16, 0,04 и 0,08 в верхнее положение.

Защита от перегрузки

Таким образом получаем I1 = 250 х (0,4+0,04+0,08+0,16) = 170 А

Также с помощью DIP-переключателей t1 можно задать кривую срабатывания автоматического выключателя, она же время-токовая характеристика — t=3с, t=6с, t=9с и t=12с для тока 6 x I1.

Защита от короткого замыкания с мгновенным срабатыванием (I)

Следующей характеристикой является защита от токов короткого замыкания, срабатывающая мгновенно, за доли секунд.

Функция мгновенной защиты реализована в виде электромагнитного расцепителя, который представляет из себя катушку соленоида, внутри которой расположен подвижный сердечник. При мгновенном возрастании электрического тока, происходящим при коротком замыкании, сердечник втягивается в катушку соленоида, преодолевая сопротивление пружины и давит на спусковой механизм расцепления, в следствии чего контакты автомата размыкаются обесточивая сеть.

Данная функция защиты имеет диапазон I3=1.5. 12 x In и является отключаемой.

Для настройки защиты необходимо знать минимальное расчетное значение тока КЗ в электроустановке (Ik).

Порог срабатывания электромагнитного расцепителя должен соответствовать следующему условию: I3 < Ikмин, где I3 — уставка тока короткого замыкания.

Для расчета уставки надо разделить ток КЗ на номинальный ток расцепителя и принять значение уставки немного ниже.

I=Ik мин/In

Опять же для примера возьмем автоматический выключатель с номинальным током In=250 A и электронным расцепителем на 250 А.

Расчетный ток КЗ lkмин примем равным 1800 A.

Рассчитаем необходимую уставку: I3 = Ik мин/ In =1800/250= 7,2. При помощи DIP-переключателей выставим значение 7.

Мгновенная защита от короткого замыкания

Тогда I3 = 7 x 250 = 1750. Как видим, расчетное значение вписывается в условие I3 < Ikмин = 1750 < 1800 А.

Защита от короткого замыкания с задержкой срабатывания (S)

Задержка срабатывания (Селективность) требуется для того, чтобы при любом повреждении определенного участка цепи отрабатывал только автоматический выключатель, который защищает эту цепь, в то время как остальная часть электроустановки должна находиться в рабочем режиме.

Благодаря этому достигается бесперебойная работа всей электроустановки в целом.

Для настройки селективности S автоматического выключателя необходимо, так же как и в случае настройки защиты от короткого замыкания с мгновенным срабатыванием, минимальное расчетное значение тока КЗ (Ik) разделить на номинальный ток расцепителя (In).

S=Ik мин/In

Рассмотрим настройку уставки S опять же на примере автоматического выключателя с номинальным током In=250 A и электронным расцепителем на 250 А.

Расчетный ток КЗ lkмин = 1800 A.

Читайте так же:
Синхронизация времени i для windows 7 профессиональная

Тогда S = Ik мин/ In = 1800/250 = 7,2.

DIP-переключателями выставим значение 7.

Защита от короткого замыкания с задержкой

I2 = 7 x 250 = 1750 < 1800 А.

Выдержка по времени t2 изменяется согласно токовременной зависимости t2=const или l2t = const.

При выборе t2 = const в случае КЗ, все токи, равные или превышающие I2 должны отсекаться в пределах установленного времени t2. При выборе характеристики l2t = const, применимы расчеты, сделанные для определения времени срабатывания t1, учитывая соответствующие пороги тока I2.

Время задержки устанавливается с помощью DIP-переключателей, согласно одной из четырёх кривых срабатывания:

  • t=0,05с при 8 х In
  • t=0,1c при 8 х In
  • t=0,25c при 8 х In
  • t=0,50с при 8 х In

Защита от замыкания на землю (G)

Функция защиты замыкания на землю основана на принципе измерения векторной суммы токов, протекающих по токоведущим проводникам — фазным и нейтральному. В случае отсутствия повреждения эта сумма равна нулю, но в случае замыкания на землю, часть тока (дифференциальный ток) возвращается в источник питания через защитный проводник и/или заземление, нарушая баланс токов. Если значение дифференциального тока превышает уставку срабатывания защиты, автоматический выключатель должен срабатывать в течении заданного времени.

Защита замыкания на землю применяется в электроустановках в системах заземления ТТ и TN-S, а также в системах TN-CS, где она ограничивается той секцией установки, которая имеет собственный нейтральный провод N, ответвленный от проводника PE и проложенный отдельным проводом.

В системах TN-C функция защиты G не применяется, поскольку нейтраль и защитный проводник совмещенные.

Выбор устройства для защиты от замыкания линейного проводника на землю и защиты при косвенном прикосновении осуществляется путем согласования времени отключения с полным сопротивлением контура замыкания на землю. Это означает, что должна соблюдаться следующая зависимость:

Zs х la < Uo

  • Zs — полное сопротивлением контура тока замыкания на землю.
  • la — ток отключения в пределах выдержки времени.
  • Uo — номинальное действующее напряжение переменного тока относительно земли.

Также данное выражение может быть выражено следующим образом — Ia < Uo/ Zs = IklPE, где IklPE — ток замыкания линейного проводника на землю.

Из этого следует, что защита при косвенном прикосновении осуществляется в том случае, если уставка расцепителя автоматического выключателя меньше тока замыкания линейного проводника на землю IklPE в защищаемой открытой проводящей части.

G = IklPE/ In

Возьмем автоматический выключатель 250 A с электронным расцепителем на 250 А. Примем IkPE=130 A.

G = 130/ 250 = 0,52. DIP-переключателями выбираем уставку 0,5.

Защита от замыкания на землю

Тогда I4 = 250 х 0,5 = 125 А. Что меньше, чем IkPE=130 A. Условие соблюдается.

Время срабатывания t4 выбирается в соответствии с const=l2t. Поэтому для определения времени срабатывания необходимо руководствоваться теми же расчетами, что использовались при определении выдержки времени t1, но с учетом соответствующих порогов срабатывания I4 и соответствующих характеристик кривых.

Заключение

Таким образом настраиваются все основные защитные функции электронного расцепителя PR222DS/PD. Помимо ручной настройки, для данного расцепителя возможна настройка параметров электронным способом с помощью блока тестирования и настройки SACE PR 010T.

Производители автоматических выключателей АП-50

Изготавливают автоматы на российских и украинских предприятиях. Из первых наиболее крупными производителями являются Курский электроаппаратный завод (его продукты маркируются как АП50Б) и «Электроконтактор» из Челябинска, вносящий в конструкцию некоторые модификации: квадратные кнопки вместо круглых, контакты для подсоединения к сети расположены на поверхности кожуха. В Украине выключатели изготавливает УПП УТОС, расположенное в Житомирской области в городе Коростень.

Читайте так же:
Прерыватель тока с регулировкой частоты прерывания

Присоединение многожильных кабелей к АВ

При монтаже чаще всего используется мягкий многожильный кабель — он проще монтируется, чем одножильный, но при его подключении тоже есть некоторые особенности.

Одна из наиболее распространенных ошибок — обжим провода без оконцевания, при котором тонкие жилки из-за передавливания обламываются и отпадают. Кабель начинает терять площадь сечения, из-за чего ухудшается прочность контакта, что может привести к уже известным последствиям.

Перед подключением в соединение, многожильный провод нужно оконцевать с помощью вот таких наконечников.

Для крепления двух проводов в одном зажиме применяется специальный наконечник НГИ-2, позволяющий также формировать перемычки для группового подключения нескольких АВ.

Можно ли паять провод под зажим?

Некоторые пользователи с целью экономии и из-за нежелания тратиться на наконечники и другие «монтажные мелочи» делают оконцевание проводников с помощью пайки.

Какую опасность может нести такое подключение?

Со временем под воздействием температуры от проходящего тока припой начинает плавиться. Возникает необходимость регулярно проверять прочность соединения, и подкручивать зажим. На практике, никто не уделяет этому внимание. Проводник все больше греется, а соединение ослабевает, как результат — контакт выгорает, что может спровоцировать пожар.

Использование гребенчатой шины или зачем «придумывать велосипед»?

К счастью, есть отличный аналог, заменяющий перемычки — гребенка. Ее применение имеет ряд преимуществ:

  • Простой монтаж;
  • Более надежные соединения контактов;
  • Безопасность в эксплуатации, так как токопроводящие части полностью заизолированы;
  • Универсальность, ведь Вы всегда можете обрезать шину под нужную длину;
  • Удобство распределения модульных устройств на группы;

При монтаже распределительного щита это не только отличное практическое решение, но и эстетический фактор. В случае расширения сети и установки других устройств, демонтаж перемычек вызовет массу трудностей, но не гребенки, которые можно быстро и безопасно извлечь, а затем установить заново. Для надежной и прочной фиксации используются гребенки двух типов:

Штыревая более удобная при монтаже чем U-образная, но ее соединение менее прочное. Вторая обладает большей площадью соединения, которая размещена вокруг стягивающего винта, из-за чего контакт практически невозможно выдернуть, даже применив силу.

Из-за того, что некоторые корпуса обеспечены зажимами под определенный тип шины, практически, у каждого электрика при себе всегда есть и те и другие.

Как правило, в премиум сериях есть одновременно зажимы под оба вида шин.

Основные проблемы у автоматов

У автомата всего лишь три основных неисправности:

  1. Выбивает.
  2. Не выключается.
  3. Не взводится.

Автомат выбивает — это значит что у вас либо внезапно, без явных на то причин, исчезает напряжение, либо при включении нагрузки в одну из цепей происходит отключение питающей сети. Не включаться автомат также может по разному:

  • При взведении рычага он сразу же опускается вниз, напряжение появляется кратковременно или не появляется вообще.
  • Рычаг заклинил и совсем не взводится и не работает.
  • Если вы услышали запах гари или от автоматического выключателя отгорели провода, его нужно отключить прежде чем приступать к ремонту, но рычаг просто не сдвигается с места, как описано в предыдущем пункте, только во включенном положении.

Автомат выбивает без видимых причин

Периодическое выбивание автоматического выключателя связано с работой теплового разъединителя или скачками напряжения в питающей электросети. С последней причиной вы ничего не можете поделать, разве что поставить по входу до автомата стабилизатор напряжения, но это дорого. А вот выключение по тепловому разъединителю связано с длительным, но незначительным по величине превышением номинального тока.

Читайте так же:
Регулировка карбюратора пилы макита

Чаще всего это не является неисправностью автоматического выключателя, а скорее неправильное его использование. В первую очередь следует узнать, на какой ток он рассчитан, это написано на лицевой панели. Затем посчитать суммарный потребляемый ток электроприборами, которые через него запитаны. Если ток не указан на приборах, на них должна фигурировать потребляемая мощность, в таком случае разделите количество Вт на 220 В, тогда вы узнаете количество Ампер через автомат.

Если полученный результат превышает номинал автомата — он будет размыкаться. Если автомат гудит или трещит — это признак его перегрузки.

Решение: Снизить потребление питаемой линии, включать мощные приборы по очереди.

Если же номинал автоматического выключателя подобран правильно, дело в другом. Тепловой разъединитель на то и тепловой, чтобы размыкаться при перегреве, а источником тепла могут стать подгоревшие силовые контакты (как на фото ниже) или не затянутые в клеммниках провода. И то и другое приводит к повышению контактного сопротивления, и нагреву, так как корпус закрыт, теплу деваться некуда, пластина тепловой защиты постепенно нагревается, со временем она разомкнется.

Подгорели контакты

Решение: Проверить затяжку провода, извлечь, при необходимости зачистить их от окислений и нагара, а затем затянуть по новой. Контакты без разборки автомата не почистить, эту неисправность лучше не “лечить”, а заменить автоматический выключатель. Чтобы его разобрать можно высверлить заклепки и раскрыть корпус, но вы рискуете его не собрать или собрать с ошибками, с перекосом и механическими дефектами, что затруднит корректную работу.

Перегрев может получится и от находящихся рядом с АВ источниками тепла в самом щитке. Проверьте рукой температуры окружающих приборов, возможно греется что-то рядом.

Срабатывание при включении нагрузки

Если неисправность возникает при включении какой-то из цепей, например света — неисправность наверняка в светильнике или проводке, ведущей к нему. Из-за нарушения целостности изоляции кабеля или соединений возникло короткое замыкание.

Изоляция кабеля повреждена

Решение: Диагностика и ремонт заключается в отключении основного кабеля линии и замещении его временным, если помогла — значит вам предстоит ревизия и ремонт проводки.

Моментальное отключение автомата связано с работой электромагнитной защиты. Он не фиксируется во включенном положении из-за внутренних проблем с той же электромагнитной защитой. Проверить исправность автомата можно, заменив его заведомо исправным, с тем же номинальным током и чувствительностью — если все заработало исправно, причина именно в нем. Если автоматический выключатель не взводится без напряжения, при этом КЗ отсутствует — нужна его замена.

Автоматический выключатель не включается

Если вы поднимаете рычаг вверх, но автоматический выключатель не включается, и рычаг моментально падает вниз — виной этому либо механический износ узлов автомата, либо наличие КЗ. Проверить это можно, прозвонив питающую фазу на ноль низкоомной прозвонкой, например, контрольной лампочкой, либо омметром. Высокоомная прозвонка (например светодиодная контролька) может ввести вас в заблуждение и цепь может звониться через нагрузку (лампочки, ТЭНы или электродвигатели). Если цепь замкнута — значит имеет место пробой изоляции кабелей.

Читайте так же:
Подключение вентилятора охлаждения с регулировкой скорости

Решение: Устранение неисправности производить заменой кабеля или восстановлением изоляции. Если КЗ нет, то замена автомата.

Рычаг заклинил

Другое дело, когда вы не можете сдвинуть с нижнего положения рычаг автомата, значит механизм привода контактов заклинило. Эта неисправность может случиться при отключении под нагрузкой, если возникла сильная дуга и ее брызги заклинили подвижный контакт, а вернее его узлы или он впаялся в корпус.

Причина заклинивания рычага

Решение: Взяться за рычажок поближе к основанию и сильно, но плавно поднимать вверх, при этом возникает вероятность отломать его. В дальнейшем вы не сможете пользоваться таким автоматом. Еще вероятно заклинивание в дальнейшем, тогда автомат следует заменить. Вероятность успеха в этой процедуре 50%, на практике часто отламывается рычаг, особенно если это происходит на морозе.

Автомат не отключается при КЗ

Причины отсутствия реакции на КЗ может быть две. Первая — залипли контакты. Из-за нагрева и образовании дуг при размыканиях контакты прилипли друг к другу. Вторая — заклинил механизм электромагнитного разъединителя.

Решение: Если автомат не срабатывает при коротких замыканиях — попробовать с усилием разорвать контакты, если не получилось, то заменить автомат.

Автоматические выключатели для защиты электродвигателей

Хит СПЕЦЦЕНА Авт. выкл. Lovato Iт.р.=0.16. 0.25А, Pдвиг.=0.06кВт
Хит СПЕЦЦЕНА Авт. выкл. Lovato Iт.р.=16. 20А, Pдвиг.=9кВт
Хит СПЕЦЦЕНА Авт. выкл. Lovato Iт.р.=20. 25А, Pдвиг.=12.5кВт

  • Назад
  • 1

Автоматы защиты электродвигателей

Частая причина выхода из строя двигателя – пропадание (обрыв) фазы: двигатель работает в несимметричном режиме, обмотки двигателя потребляют повышенный ток и перегреваются. Перегрев приводит к нарушению изоляции, межвитковым замыканиям и повреждению обмоток электродвигателя.

Автоматические выключатели, как и тепловые реле, предназначены для защиты электродвигателей от перегрузки. Кроме того, выключатели обеспечивают отключение двигателя при токах короткого замыкания или обрыве фазы.

В схеме управления и защит автоматы для защиты двигателей устанавливаются перед контактором (пускателем). При редких включениях — отключениях допустимо использовать аппарат как пусковое устройство.

Диапазон защиты

Наш складской ассортимент выключателей на токи от 0,1 до 65 ампер позволяет защитить асинхронные электродвигатели мощностью от 0,03 кВт до 30 кВт, а регулируемый тепловой расцепитель сделает защиту точной и надёжной.

Предлагаемые бренды и серии

Компания Локальные Системы предлагает автоматический выключатели и тепловые реле следующих производителей:

  • EATON серий PKZM (0,1 А…63 А) и Z-MS (0,25 А…40 А)
  • ABB серии MS (0,1 А…65 А)
  • LOVATO серии LMR (0,1 А…32 А), распродажа
  • ALLEN BRADLEY серии 140 (0,16 А…160 А), распродажа

Аксессуары

В зависимости от задач и условий эксплуатации автоматические выключатели комплектуются необходимыми аксессуарами:

В заключение

В статье мы умышленно обошли стороной моменты, когда срабатывание автомата вызвано повреждением линии в ходе ремонтных работ – это тема отдельного разговора. По той же причине мы не стали касаться ситуации, когда срабатывает дифференциальный автоматический выключатель.

Но напоследок хотелось бы напомнить, что самый популярный способ решения проблемы срабатывающего автомата – замена его на автомат большего номинала – не допустим категорически. Автоматические выключатели – это аппараты, обеспечивающие защиту от пожара и повреждений. Их номинал подбирается именно с целью обеспечения безопасности. Произвольно выбранный автомат не выполнит своих функций и не защитит от опасных режимов работы электрической сети.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector