Автоматический выключатель максимальной токовой защиты

С автоматическими сетевыми выключателями — также называемыми переключателями максимальной токовой защиты — почти все имели дело. Они размещены в распределительной коробке в большинстве современных квартир и домов (хотя все еще много квартир с керамическими выкручивающимися пробками-предохранителями). Но так как они относительно недавно начали применяться массово, про них есть немало вопросов и просто пробелов в знаниях как правильно такие предохранители устанавливать. В этой статье вы узнаете что вообще такое предохранитель и что он защищает, как правильно подключить его к сети 220V, какие характеристики имеют стандартные автоматические выключатели и кое-что об их взаимозаменяемости.

Использование автоматических выключателей тока

Такое устройство используется для:

1. Защита кабелей от повреждений, вызванных протекающим электрическим током слишком высокой мощности.
Каждый провод имеет определенное максимальное значение тока который может протекать через него в течение длительного периода времени без риска повреждения. Если это значение превышено, температура провода может увеличиться до опасного уровня (связано с тем, что кабель имеет собственное электрическое сопротивление). Оно мало, но чем больше ток протекает через провод, тем больше энергии отходит на кабель в виде тепла.

Если температура провода останется на некоторое время на слишком высоком уровне, его изоляция начнет плавиться. Автоматический выключатель с правильными параметрами для данного провода защитит его от такой ситуации и своевременно отключит напряжение в цепи. Скорость работы в случае обнаружения так называемой термической перегрузки зависит от количества тока, проходящего через автоматический выключатель, и составляет от 0,2 секунды до 2-х часов.

2. Защита проводов и приборов от воздействия коротких замыканий в электрической цепи. Короткое замыкание или очень высокий ток может протекать во внутренней электрической проводке, когда сопротивление между фазным проводом и нейтральным проводником очень мало (например, когда замкнуты нейтральный и фазовый проводники).

Если обнаружено короткое замыкание, выключатель максимального тока должен срабатывать очень быстро, то есть менее чем за 30 миллисекунд.

Чего не может автоматический выключатель: Переключатель максимального тока не используется для защиты человека от поражения электрическим током. Интенсивность токов при которых установочный выключатель сработает даже за долю секунды, абсолютно смертельна для человека. Для защиты от удара 220 вольт используется специальное устройство с остаточным током.

Конструкция токозащитного выключателя

На приведенных выше рисунках показан автоматический выключатель тока с нескольких ракурсов:

1. Переключатель имеет два винтовых соединителя в верхней и нижней части для прикручивания провода питания с одной стороны, и выхода на потребители тока (розетки, лампы). В центральной части находится подвижный элемент (переключатель), который может быть установлен в двух положениях. На этом чертеже автоматический выключатель находится в положении «OFF», то есть питание не подключено к потребителям. Под переключателем находится серия меток, определяющих его параметры.
2. Это фото отличается от первого только положением переключателя. Обратите внимание, что положение OFF отмечено зеленым, а положение ON — красным. Казалось бы всё должно быть наоборот. Однако оно имеет свое оправдание. Зеленый означает отсутствие напряжения на выходе, то есть безопасное состояние для монтажа, а красный означает: в розетке есть напряжение, поэтому ничего не трогайте.
3. Взгляните на винтовое соединение. Затягивая винт, металлический элемент снизу поднимается вверх, надавливая кабель на верхнюю часть отверстия.
4. С задней стороны переключателя видно паз, характерный для элементов закрепленных на DIN-рейке (TS35). Пластмассовый белый элемент с небольшим отверстием в нижней части представляет собой защелку, которая удерживает переключатель на DIN-рейке. Чтобы снять переключатель с рейки, вставьте небольшую плоскую отвертку в отверстие и вытащите ее.

Так автоматический токовый выключатель выглядит снаружи. А что у него внутри? Внутри коммутатора есть два так называемых триггера (реле):

• Электромагнитный — он отвечает за работу автоматического выключения в случае короткого замыкания в электрической цепи. Это мгновенный триггер.
• Тепловой — отвечает за работу выключателя в случае длительного превышения номинального тока автоматического реле. Скорость его срабатывания зависит от того насколько превышен ток.

Если вас интересуют элементы внутри переключателя, посмотрите на рисунок ниже.

1. Рычажок. Производит включение и выключение подачи тока на клеммы.
2. Винтовые клеммы. Необходимы для подвода и закрепления контактов, подводимых к автомату.
3. Подвижный контакт. Подпружинен, необходим для быстрого расцепления контактов.
4. Неподвижный контакт. Осуществляет коммутацию цепи с подвижным контактом.
5. Биметаллическая пластина. При превышении допустимого значения пластина нагревается, изгибается и приводит в действие механизм расцепления.
6. Регулировочный винт. Служит для настройки тока срабатывания.
7. Катушка. Подвижный сердечник, который также приводит в действие механизм расцепления.
8. Дугогасительная решетка. Предотвращает возникновение электрической дуги при расцеплении контактов.
9. Защелка. Фиксирует корпус на DIN-рейке.

Схема подключения автоматического выключателя

Подключение реле максимального тока показано на принципиальной схеме.

Подключают к автоматическому выключателю фазные проводники. С одной стороны — источник питания (вход на щиток от электростанции или общей домовой сети), а с другой стороны — отход тока в квартиру. Переключатель, соединяющий / отсоединяющий фазный проводник, управляет электрическим потенциалом приборов, подключенных к автоматическому выключателю.

Вышеприведенная схема является самым простым решением. Одна розетка для одного коммутатора. Как правило розеток (или другие электрических компонентов) которые защищены одним токовым реле намного больше. Как выглядит соединение тогда?

Провода определенного типа соединены друг с другом в розетке или с другим элементом, например, в лампе. Таким образом введя фазу получаем электрический потенциал во всех розетках.

Подключение максимальной токовой защиты

Схемы схемами, но в конце концов нужно брать отвертку и присоединять провода к электрощитку. Начнем с удаления изоляции с конца провода. Удаленная изоляция должна быть достаточной длины. Слишком короткая изоляция — это, во-первых, меньшая контактная поверхность выключателя с кабелем, а во-вторых, риск завинчивания крепления на изоляцию, вместо оголенного провода. Правильная длина кончика: 10-15 мм.

Во-вторых, нужно вставить провод куда следует. Кабель должен находиться между подвижным зажимом и верхней частью отверстия. Проблема при всей своей простоте может быть реальной. Чаще всего смотрят на переключатель спереди, поэтому не могут видеть клеммы-терминалы и нетрудно сделать ошибку.

Клеммы с обеих сторон выключателя функционируют одинаково. Подключение двух проводов к автоматическому выключателю возможно при условии, что оба провода имеют одинаковое поперечное сечение. Попытка подключения проводов с различными поперечными сечениями не рекомендуется.

Более тонкий провод во время работы может выскочить из крепления. На приведенных выше рисунках подключены два провода: коричневый 2,5 мм2 и черный 1,5 мм2.

Обозначения и типы выключателей тока

На передней панели выключателя максимальной токовой защиты имеется несколько обозначений, определяющих параметры реле максимального тока:

• C2 — самый важный параметр автоматического выключателя. Первая буква, в данном случае «С», определяет характеристики переключателя, а «2» — номинальный ток. Значение силы тока, конечно, указано в Амперах [A].
• ~ 230 / 400V — второй по важности параметр. Это электрическое напряжение, на которое рассчитан переключатель. Автоматические выключатели, предназначенные для переменного тока, также могут использоваться в системах постоянного тока, но характеристики их для переменного и постоянного тока различны.
• 6000 в рамке — значение означает максимальный ток, который может протекать через коммутатор, чтобы он ещё работал правильно. 6000A — действительно большой ток и в домашних условиях практически невозможно получить такое значение даже при коротком замыкании.
• 3 в рамке — класс ограничения энергии, вызванного коротким замыканием. Это самый высокий класс, и с подобными выключателями максимального тока приходится встречаться редко, обычно они имеют более низкий класс.
• FAEL и S301 — код производителя и продукта (обозначение зависит от стандартов производителя).

Выключатели максимального тока могут быть не только одиночными (1P), но также могут иметь 2, 3 или 4 элемента.

Коммутатор для многопозиционных переключателей является общим, то есть возможны только два состояния: все цепи подключенные к автоматическому выключателю включены или все цепи отключены. Это имеет смысл, например, использование трехпозиционного автоматического выключателя для трехфазных устройств, где при обнаружении короткого замыкания или перегрузки на каком-либо однофазном проводнике все устройство будет обесточено.

Характеристики автоматического выключателя

Временная характеристика — графическое представление рабочей скорости срабатывания коммутатора в зависимости от проходящего через него тока. Выключатели максимального тока имеют 4 основные характеристики которые отличаются друг от друга интенсивностью тока, при котором электромагнитное освобождение срабатывает. Эксплуатация блока теплового отключения идентична для каждого типа выключателя максимальной токовой защиты.

Каждая характеристика имеет два токовых порога:

1. Порог отказа — ниже этого порога триггер отключения не работает. Превышение этого порогового значения может привести к отключению автоматического выключателя.
2. Порог срабатывания — выше этого порога срабатывание отключающего устройства будет работать на 100%.

В чем разница между этими характеристиками? Порог срабатывания электромагнитного отпуска (быстрый):

Характеристика A:

• порог отказа — 2x номинальный ток автоматического выключателя (In)
• порог срабатывания — 3-кратный номинальный ток автоматического выключателя (In)

Характеристика B:

• частота отказа — 3x
• порог активации — 5x In

Характеристика C:

• частота отказа — 5x In
• порог активации — 10x In

Характеристика D:

• частота отказа — 10x
• порог активации — 20x In

На графике можно увидеть 4 характеристики. Из приведенных выше данных можно сделать вывод, что автоматический выключатель с характеристикой А будет срабатывать как можно раньше, а автоматический выключатель с характеристикой D — позднее.

При включении, например, дрели, это устройство может на долю секунды потреблять всплеск тока, кратный номинальному току автоматического выключателя (так называемый пусковой ток). Предположим, что у нас есть автоматический выключатель с номинальным током 10 А, а в момент запуска дрель потребляет 35 А. Эта интенсивность в 3,5 раза превышает номинальный ток автоматического выключателя, то есть:

• переключатель с функцией A сработает наверняка
• переключатель с функцией B может сработать
• переключатели C и D не будут выключаться

А что, если в системе появляется короткое замыкание, интенсивность которого может легко превысить 20-кратный номинальный ток автоматического выключателя? В случае короткого замыкания не существует разного времени задержки для выключателей которые отличаются только их характеристиками. Что это означает на практике? Если в вашем доме имеется выключатель максимального тока B16 (характеристика B, номинальный ток 16 A), а в распределительной коробке поставщика энергии, например C20, в случае короткого замыкания в цепи невозможно определить будет ли срабатывать B16 или C20, или оба одновременно.

Характеристики выключателя выбираются, среди прочих из-за наличия устройств, которые потребляют большое количество энергии при запуске. Автоматические выключатели с характеристиками А используются для чувствительных электронных устройств (требуется быстрый отклик). С другой стороны, автоматические выключатели с характеристиками C и D используются там, где к цепи подключены двигатели, которые при запуске набирают большой ток.

Подведём итоги

В зависимости от тока протекающего в цепи, защитный коммутатор может сработать в течение секунды, но он также может работать до срабатывания в течение нескольких минут или даже часов.

Когда вы посмотрите на характеристики то заметите, чтоб автоматический выключатель сработал, его номинальный ток должен быть превышен на 13%. Однако, если нужно быть уверенным в активации автоматического выключателя, ток должен иметь значение минимум на 45% выше номинального.

Легко подсчитать, что если по умолчанию через выключатель B10, используемый в цепях освещения, будет течь 11A, автоматический выключатель не сработает никогда. И для того чтобы быть уверенным в его отключении, через него должен пройти ток не менее 14,5A.

Уверены что теперь вы поняли работу автоматического выключателя, который ставят в щитки на замену старым пробкам. Если что-то осталось не ясным — спросите в комментариях ниже.

Автоматический выключатель на схеме: буквенное обозначение по ГОСТу

Содержание статьи:

Для обустройства электроснабжения необходимы проекты чертежей. Чтобы разобраться в чертеже и прочитать его, нужно знать условные обозначения. Автоматический выключатель на схеме указывают по-разному, что часто приводит к недоразумениям, ошибкам при сборке электрощитов и монтаже проводки.

Условные обозначение электрических элементов и виды схем

Выключатель автомат

Первоначальный вопрос, с которым обычно сталкивается каждый электрик, – проектная документация помещения или объекта, который необходимо электрифицировать. Прежде чем приступить к монтажу оборудования, квалифицированный специалист должен ознакомиться с сопровождающими документами.

Оборудование и элементы на схеме могут обозначаться как буквенным, так и графическим изображением. Чертежи разрабатываются в соответствии с ГОСТами и правилами маркировки оборудования и элементов на чертежах и планах. Подробное описание и требования к электрическим схемам приводятся в ГОСТе 2.702-2011 ЕСКД. Кроме графических и буквенных обозначений на схемах проставляют номинальные размеры.

Принципиальная схема квартирного электрощитка

Есть много типов различных схем. В электрике чаще всего используют три основных вида. Функциональные отображают основные узлы устройства, без подробной детализации. Они выглядят как набор отдельных блоков, связанных между собой определенным образом. Схема дает общее представление о работе объекта.

Принципиальная схема содержит подробные указания для каждого элемента, его контакты и связи. Она может описывать как отдельное устройство, так и электросеть. На однолинейных схемах указывают силовые цепи. Способ управления и контроль описывают на отдельном листке. Если устройство не сложное, все размещают на одном документе.

На монтажных схемах указывают элементы и точное их расположение. Если это проводка в квартире или доме, обозначают место установки выключателей, светильников, розеток. Также проставляют расстояния и номиналы. Указывают положение деталей, порядок и способ их соединения.

Устройство защитного отключения (УЗО) и дифавтомат на схеме не имеют определенного геометрического начертания. Для их графического выполнения используют изображение блоков и динамических блоков. Каждому устройству на схеме присваивают буквенную маркировку и указывают позиционный номер.

Кроме того, наносят параметры элементов, которые есть в чертеже. Расписывают основные данные об элементе, чтобы не ошибиться при монтаже и подобрать соответствующее устройство. Эти условные знаки применяют для составления чертежей электроснабжения, силового оборудования и электрического освещения. А также в принципиальной однолинейной схеме электрощитов.

Обозначение автоматического выключателя на схеме

Трехполюсной автоматический выключатель

Условное графическое обозначение автомата на схеме обусловлено ГОСТом 2.755-87 ЕСКД, буквенно-цифровое – ГОСТ 2.710-81 ЕСКД. Особых требований к маркировке нет, поэтому электромонтеры часто используют собственные значения и метки. Можно встретить документацию, когда определение коммутационного аппарата отличается в разных проектах.

Каждый проектировщик, выполняя схему, может изобразить УЗО на свое усмотрение. Достаточно в пояснениях к схеме указать УГО (условные графические обозначения) и их расшифровку.

В зависимости от характеристик устройства элементы имеют разные буквенные символы, а также следующие графические обозначения на электрических схемах.

Автоматические выключатели рекомендуется позиционировать как, QF1, QF2, QF3. Рубильники разъединители – QS1,QS2,QS3. Предохранители на схемах показывают как FU с порядковым номером, где кодировка буквы Q расшифровывается как выключатель или рубильник силовых цепей, а F – защитный. Эта комбинация вполне применима не только к обычным автоматам, но может быть обозначением диф автомата на схеме.

Для УЗО используют комбинацию QSD, обозначение дифференциального автомата на схеме выглядит как QFD.

Обозначение УЗО на однолинейной схеме

Это вид выключающего аппарата, в функции которого входит разъединение сети или ее части, когда произошло превышение определенной отметки дифференциального тока. Устройство способствует повышению электробезопасности, предотвращает возникновение чрезвычайных ситуаций, как в производственной сфере, так и дома. Схема подключения УЗО проста, но недочеты при монтаже могут привести к серьезным неприятностям.

Так можно обозначить УЗО на принципиальной схеме.

УЗО вместе с другими элементами в проектной документации чаще всего выполняют условно, что затрудняет расшифровку принципа работы как всей схемы, так и отдельно взятых элементов. Изображение защитного устройства может выглядеть как обычный выключатель. Но на нелинейной схеме он представляет собой два параллельно расположенных выключателя. На однолинейной –  элементы, провода и полюса изображаются символически.

Подключение нулевого и заземляющего провода после УЗО

Любое схематическое изображение должно быть правильно составлено, а в дальнейшем прочитано. Самый маленький изъян может привести к неисправности УЗО или всей системы. Важно учитывать следующие часто встречающиеся ошибки:

• Ноль и заземление соединяются после защитного устройства. Если схема неправильно интерпретирована, нейтраль может быть соединена с открытой частью электроустановки или с нулевым защитным проводником.
• Если устройство подключено неполнофазно, возникает ложное срабатывание автомата.
• Неправильное соединение проводников в розетках приводит к срабатыванию устройства, даже если в розетку ничего не включено.
• Соединение нулевых проводников двух автоматов приводит к неконтролированным отключениям.
• Распространенной ошибкой является ситуация, когда перепутаны фазы и нули, относящиеся к разным устройствам.
• Несоблюдение полярности ведет к движению токов в одном направлении. Перед установкой следует внимательно ознакомиться с расположением клемм.

Всегда выполняется предварительная схема, с учетом возможных ошибок, происходящих в сети. Если документ составлен правильно, работа защитного устройства приносит эффект.

Важно помнить о технике безопасности. Необходимо периодически проводить осмотр проводов, в случае их повреждения УЗО срабатывает и прекращается подача электроэнергии. Поэтому с ремонтом лучше не медлить.

Пример реального проекта

Трехфазное устройство защитного отключения (УЗО)

Однолинейная принципиальная схема (ОПС) не что иное, как чертеж плана, например, квартиры. На нем должны быть указаны распределительные группы. Для этого необходимо измерить все стены и выполнить чертеж с соблюдением масштаба. Понадобится несколько копий, что бы на каждой изобразить отдельную группу.

Распределительные группы – это точки, которые будут подключены к одному автомату квартирного щитка. Всю проводку нельзя подключать к одной группе. В противном случае понадобится мощный кабель, который будет способен выдержать нагрузку всех приборов.

В зависимости от количества комнат и наличия энергопотребляющих устройств распределительные группы могут выглядеть следующим образом.

• освещение комнаты, прихожей и кухни;
• свет и розетки в туалете;
• розетки в жилой комнате;
• розетки в коридоре и кухне;
• электрическая плита.

Помещения с повышенной влажностью рекомендуется подключать отдельной группой, для которой необходима установка УЗО. Если в квартире есть маленькие дети, защитное устройство подключают на каждую группу.

Принципиальная, или однолинейная схема необходима для правильного подключения щитовой и распределительных групп.

В данном примере отражено подключение к трехфазному питанию. Всю квартиру питает вводный кабель из 5 жил, сечением 10 мм2. Фазы пронумерованы, как L1, L2, L3, заземление – PE, которое замыкается с нолем. Вводный автомат (ВА) отключает все автоматы групп, которые маркируются таким же способом.

Количество фаз определяется по количеству черточек на схеме. Однофазная – \,  или трехфазная – \\\. Маркировка провода ВВГ НГ говорит о том, что он с негорящей изоляцией, трехжильный с сечением 1,5 мм2.

Чертеж дает возможность определиться с количеством и маркой нужных защитных устройств. Подсчитать число выключателей и розеток, а также, сколько метров кабеля потребуется.

Все соединения проводов должны находиться в распределительных коробках. Рекомендуется для каждого помещения отдельная коробка. Если, например, в кухне располагается газовый котел и другие электроприборы, потребуются две распределительные коробки.

Особых требований по установлению розеток и выключателей не существует. Их устанавливают так, чтобы было удобно. На кухне и на рабочем месте розетки размещают над столом.

Стационарную бытовую технику, бойлеры, вытяжки, сушилку для полотенец подключают сразу через клеммники. Интернет и телевизионные розетки можно объединять с электрическими.

Обозначение дифференциального автомата на схеме

Дифференциальный автомат совмещает в одном аппарате устройство защитного отключения и автоматический выключатель, чем и отличается от УЗО. В этом случае графическое изображение на схеме выглядит следующим образом.

Если для УЗО принимаются буквенно-цифровые обозначения Q1, то для АВДТ (автоматический выключатель дифференциального тока) – QF1. Буквы говорят о функциях аппарата, а цифры указывают на его порядковый номер в схеме. Другая буквенная комбинация QF1D, где D обозначает «дифференциальный».

Обозначения УЗО

Основной характеристикой таких устройств является номинальный рабочий ток, при котором автомат остается включенным продолжительное время. Эти показатели строго стандартизированы, а ток может иметь значения: 6 Ампер; 10; 16; 25; 50 и т.д.

Другая важная характеристика – это быстродействие. Токовый показатель обозначается буквами B, C, D, стоящими перед значением номинального тока. Например, комбинация C16, говорит, что автомат быстродействия C, рассчитан на номинальный ток в 16 Ампер.

Дифференциальный допустимый показатель укладывается в следующий ряд: 10; 30; 100; 500 миллиампер. На корпусе прибора обозначается знаком «дельта» с цифрой, соответствующей току утечки.

Эксплуатационные возможности автомата рассчитаны на номинальное напряжение в 220 Вольт для однофазной цепи и 380 для трехфазной.

Дифавтоматы различают по типам, в зависимости от тока утечки и маркируются такими буквенными индексами:

• A – реагирующие на утечку переменного или постоянного пульсирующего тока;
• AC – рассчитанные на срабатывание при утечке с постоянной составляющей;
• B – тип устройства, включающий обе предыдущие возможности.

Эта характеристика может маркироваться небольшим рисунком, обозначающим вид тока.

Устройства работают по селективному признаку, обладают способностью задержки по времени срабатывания. Это обеспечивает выборочное отключение прибора от сети и устойчивость системы защиты. Такая характеристика обозначается буквой S и дает задержку в 200–300 миллисекунд. Маркировка G соответствует 60–80 миллисекундам.

Так как пусковые токи превышают рабочее значение, защита устроена так, что электромагнитный независимый расцепитель отключает устройство в том случае, когда ток в несколько раз превышает номинальный размер.

В нормативных документах содержится много специальных шифров и знаков. Большая их часть в быту практически не применяется. Для правильного чтения электрической схемы нужно знать основные обозначения и учитывать некоторые нюансы. Один из них – страна производитель оборудования, кабелей или проводки, так как существует разница в маркировке и условных обозначениях, что затрудняет правильную трактовку чертежа.

Устройство, назначение и принцип действия автоматического выключателя

Автоматические выключатели – это устройства, которые предназначаются для защитного отключения цепей постоянного и переменного тока в случаях короткого замыкания, токовой перегрузки, снижения напряжения или его исчезновения. В отличии от плавких предохранителей автоматические выключатели имеют более точный ток отключения, могут многократно использоваться, а также при трехфазном исполнении при срабатывании предохранителя какая – то из фаз (одна либо две) могут остаться под напряжением, что является тоже аварийным режимом работы (особенно при питании трехфазных электродвигателей).

Автоматические выключатели классифицируют по выполняемым функциям, таким как:

• Автоматы минимального и максимального тока;
• Автоматы минимального напряжения;
• Обратной мощности;

Принцип действия автоматического выключателя

Мы рассмотрим принцип действия автоматического выключателя на примере автомата максимального тока. Его схема показана ниже:

Где: 1 – электромагнит, 2 – якорь, 3, 7 – пружины, 4 – ось, по которой движется якорь, 5 – защелка, 6 – рычаг, 8 – силовой контакт.

При протекании  номинального тока система работает нормально. Как только ток превысит допустимое значение уставки, последовательно включенный в цепь электромагнит 1, преодолеет усилие сдерживающей пружины 3 и втянет якорь 2, и провернувшись через ось 4 защелка 5 освободит рычаг 6. Тогда отключающая пружина 7 разомкнет силовые контакты 8. Такой автомат включается вручную.

В настоящее время созданы автоматы, которые имеют время отключения от 0,02 – 0,007 с на токи отключения 3000 – 5000 А.

Конструкции автоматических выключателей

Существует довольно много различных конструкций автоматических выключателей как цепей переменного, так и цепей постоянного тока. В последнее время очень широкое распространение получили автоматы малогабаритные, которые предназначаются для защиты от КЗ и токовых перегрузок сетей бытовых и производственных в установках на токи до 50 А и напряжением до 380 В.

Главным защитным средством в таких выключателях являются биметаллические или электромагнитные элементы, срабатывающие с определенной выдержкой времени при нагревании. Автоматы, в которых присутствует электромагнит, обладают довольно большим быстродействием, и этот фактор очень важен при коротких замыканиях.

Ниже показан пробочный автомат на ток 6 А и напряжением не превышающим 250 В:

Где: 1 – электромагнит, 2 –пластина биметаллическая, 3, 4 – кнопки включения и  выключения соответственно, 5 – расцепитель.

Биметаллическую пластину, как и электромагнит, включают в цепь последовательно. Если через автоматический выключатель протекает ток выше номинального,  пластина начинает нагреваться. При длительном протекании превышающего тока пластина 2 деформируется в следствии нагрева, и воздействует на механизм расцепителя 5. При возникновении в цепи короткого замыкания электромагнит 1, мгновенно втянет сердечник и этим тоже воздействует на расцепитель, который разомкнет цепь. Также данный тип автомата отключается вручную путем нажатия кнопки 4, а включение только ручное путем нажатия кнопки 3. Механизм расцепления выполняется в виде ломающегося рычага или защелки. Принципиальная электрическая схема автомата показана ниже:

Где: 1 – электромагнит, 2 – биметаллическая пластина.

Принцип действия трехфазных автоматических выключателей практически ничем не отличается от однофазных. Трехфазные выключатели снабжаются специальными дугогасительными камерами или катушками, в зависимости от мощности устройств.

Ниже приведено видео подробно описывающее работу автоматического выключателя:

Автоматический выключатель | Практическая электроника

Схема до ужаса простая и надежная, как лом:

Принцип работы такой: нажимая на кнопочку SB,  у нас сразу же включается лампа HL. Через некоторое время она гаснет.

В сборе на соплях у меня она выглядит приблизительно вот так:

Как вы видите, здесь я взял конденсатор в 10 000 мкФ.

Итак, как же работает данная схема? Нажимая один разочек на кнопочку SB c самовозвратом, что-то типа такой:

у нас почти мгновенно сразу же заряжается конденсатор. То есть после того, как мы единожды быстренько нажали кнопочку, у нас конденсатор сразу же превращается в источник питания, так как он накопил на себе заряд, который мы подавали с какой-либо батареи либо блока питания с напряжением +12 Вольт. 

Раз уж кондер накопил эти 12 Вольт на себе, то после отпускания кнопочки он будет разряжаться через цепь R—->база транзистора—>эмиттер—>минус. Транзистор  ведь тоже не дурак. Он сразу же чухнул, что у него напряжение на базе больше, чем 0,7 Вольт, и поспешил незамедлительно открыться, то есть сделал так, что сопротивление между коллектором и эмиттером стало очень маленькое.

Так как ДО включения схемы между коллектором и эмиттером транзистора была очень большое сопротивление (можно сказать обрыв), то ПОСЛЕ включения стало очень малым, поэтому по цепи +12 Вольт—->катушка электромагнитного реле—->коллектор—–>эмиттер—–>минус побежал электрический ток.

Пока ток бежал через катушку, она создала магнитное поле, которое в итоге притянуло железку с контактами, которые замкнулись между собой. Раз уж контакты замкнулись, лампочка оказалась включенной в сеть 220 Вольт и ярко засияла, источая лучи радости мне в глаза.

С этим вроде бы понятно. Теперь вопрос такой… как долго будет находиться схема в рабочем состоянии? Все дело в том, что у нас заряд кондера не вечный. Это заряд разряжается  по цепи R—->база транзистора—>эмиттер—>минус, в результате чего конденсатор теряет свое напряжение. На базе транзистора напряжение стает все меньше и меньше, а следовательно и сила тока через базу стает меньше. Как вы помните, биполярный транзистор – это токовый радиоэлемент. Ток базы влияет на ток коллектора. Так как ток базы стает все меньше и меньше, следовательно, ток в цепи катушки тоже станет  уменьшаться.  И вот ток удержания катушки станет меньше, чем положено, и контакты реле разомкнутся. Раз тока нету, то и катушка перестанет притягивать железку с контактами. Контакты в цепи 220 Вольт разрываются и наша лампа тухнет. Сё! Ничего сложного и сверхъестественного в схеме нет.

В данной схеме значение емкости и  сопротивления  можно менять, для того, чтобы либо уменьшить, либо увеличить задержку выключения. Но также не забывайте, что большое значение сопротивления скажется на том, что транзистору просто-напросто не хватит напруги, чтобы открыться, поэтому сопротивления лучше брать в диапазоне от 100 Ом и до 5 КилоОм. То же самое касается и конденсатора. Меняя его значение, мы можем добиться увеличения или уменьшения времени задержки. То есть кондер и резистор в данной схеме создают RC-цепочку. Кто не помнит, что такое  RC – цепочка и для чего она нужна, то читайте эту статью.

Где же можно использовать схему? Например, при входе в погреб за маринованными огурчиками. Кнопочку нажали, огурчики взяли, и чтобы лишний раз груженным не нажимать на выключатель, вы просто ногой закрываете дверь и забываете про свет. Второй вариант для меня видится такой…  По идее не обязательно управлять лампочкой. Можно вместо нее поставить абсолютно любую нагрузку, например, вертушку. В туалет зашел, нагадил, и перед выходом нажал на кнопку, чтобы вертушка высосала весь испорченный воздух). Ну и еще один вариант на ум приходит такой: если у вас сломался таймер на микроволновке, а вы испокон веков греете только суп в банке, то почему бы не  встроить такой выключатель прямо в микроволновку? 😉

Устройство автоматического выключателя | ehto.ru

Вступление

Устройство автоматического выключателя или автомата защиты вряд ли вам понадобиться на практике, даже если вы своими руками делаете электрику в квартире. Однако для общего понимания процессов в электрической сети квартиры и отдельный групповых цепях квартиры эта информации имеет определенную ценность.

Принцип устройства автоматических выключателей различных производителей принципиально одинаков. Автоматы АББ, Legrand, продукция WEG компании – Бразильская всемирно известная компания выпускающая устройства автоматизации, управления, подключения электрооборудования, используют в устройстве автоматов общие принципы.

Об автоматах защиты

Напомню, автоматический выключатель это электротехническое устройство, устанавливаемое между энергопотребителями квартиры и распределительными цепями дома, а также на входе групповых цепей квартиры.

Назначение автоматов защиты в квартире это защита электропроводки квартиры от перегрузок и короткого замыкания, а также для механического отключения электрических цепей от электропитания. Косвенным образом автоматы защиты защищают и человека, так как отключает подачу электротока при аварийных ситуациях и защищает квартиру от пожаров из-за перегрузок.

Устройство автоматического выключателя устроено таким образом, чтобы решать обе свои задачи защиты.

Устройство автоматического выключателя в выключенном состоянии

Автоматический выключатель имеет пластиковый корпус. На передней части автомата защиты расположен рычаг управления автоматом. С его помощью можно механически отключить электропитание, а также включить электропитание после его автоматического отключения после аварийных ситуаций.

Во внутреннее устройство автоматического выключателя  входят:

• Два расцепителя, тепловой и электромагнитный. Первый обеспечивает отключение при перегрузки цепи, второй расцепитель обеспечивает отключение при коротком замыкании.

Тепловой расцепитель это биметаллическая пластина, которая при перегрузке прогибается и бьет по системе отключения. Получается своеобразный удар по спусковому курку.

Электромагнитный расцепитель это катушка с сердечником. При коротком замыкании ток в цепи возрастает многократно, соответственно ток, протекающий по катушке, возрастает, соответственно возрастает магнитный поток, который и втягивает сердечник. Так как сердечник связан с подвижным контактом, а контакт находится в цепи контакт вход — электромагнитный расцепитель-тепловой расцепитель — контакт выход, то контакт размыкает эту цепь. Все защита сработала.

• При аварийном отключении между контактами образуется мощная электрическая дуга. Для ее подавления, а вернее ее гашения в автомате предусмотрена дуговая камера. Это ряд металлических пластин, ударяясь в которые дуга «рассыпается».
• Контакты входа (вверху) и выхода (внизу) имеют мощные прижимные контакты для проводов. Зажимаются контакты либо винтами под отвертку, либо под шестигранный ключ.
• На тыльной стороне, Устройство автоматического выключателя предусматривает специальный зажим. Это крепление автомата защиты на ДИН – рейку.

©Ehto.ru

Статьи по теме

Похожие посты:

• Зачем нужно устройство защитного отключения, Рубрика УЗО
• Автоматы защиты, зачем они нужны, Рубрика Защита электрики
• Расчет автоматов защиты, Рубрика Защита электрики
• Плавкие предохранители: описание, назначение, типы, Рубрика Защита электрики
• Основные электрические опасности в доме, Рубрика Защита электрики
• Параметры УЗО показанные на его корпусе, Рубрика УЗО
• УЗО противопожарной защиты, Рубрика УЗО

Принцип работы автоматического выключателя

Автоматические выключатели

Автоматические выключатели – это устройства, которые предназначаются для защитного отключения цепей постоянного и переменного тока в случаях короткого замыкания, токовой перегрузки, снижения напряжения или его исчезновения.

В отличии от плавких предохранителей автоматические выключатели имеют более точный ток отключения, могут многократно использоваться, а также при трехфазном исполнении при срабатывании предохранителя какая – то из фаз (одна либо две) могут остаться под напряжением, что является тоже аварийным режимом работы (особенно при питании трехфазных электродвигателей).

Автоматические выключатели классифицируют по выполняемым функциям, таким как:

• Автоматы минимального и максимального тока;
• Автоматы минимального напряжения;
• Обратной мощности;

Принцип действия автоматического выключателя

Мы рассмотрим принцип действия автоматического выключателя на примере автомата максимального тока.

Его схема показана ниже:

 1 – электромагнит, 2 – якорь, 3, 7 – пружины, 4 – ось, по которой движется якорь, 5 – защелка, 6 – рычаг, 8 – силовой контакт.

При протекании  номинального тока система работает нормально. Как только ток превысит допустимое значение уставки, последовательно включенный в цепь электромагнит 1, преодолеет усилие сдерживающей пружины 3 и втянет якорь 2, и провернувшись через ось 4 защелка 5 освободит рычаг 6. Тогда отключающая пружина 7 разомкнет силовые контакты 8. Такой автомат включается вручную.

В настоящее время созданы автоматы, которые имеют время отключения от 0,02 – 0,007 с на токи отключения 3000 – 5000 А.

Конструкции автоматических выключателей

Существует довольно много различных конструкций автоматических выключателей как цепей переменного, так и цепей постоянного тока.

В последнее время очень широкое распространение получили автоматы малогабаритные, которые предназначаются для защиты от КЗ и токовых перегрузок сетей бытовых и производственных в установках на токи до 50 А и напряжением до 380 В.

Главным защитным средством в таких выключателях являются биметаллические или электромагнитные элементы, срабатывающие с определенной выдержкой времени при нагревании. Автоматы, в которых присутствует электромагнит, обладают довольно большим быстродействием, и этот фактор очень важен при коротких замыканиях.

Ниже показан пробочный автомат на ток 6 А и напряжением не превышающим 250 В:

 1 – электромагнит, 2 –пластина биметаллическая, 3, 4 – кнопки включения и  выключения соответственно, 5 – расцепитель.

Биметаллическую пластину, как и электромагнит, включают в цепь последовательно. Если через автоматический выключатель протекает ток выше номинального,  пластина начинает нагреваться. При длительном протекании превышающего тока пластина 2 деформируется в следствии нагрева, и воздействует на механизм расцепителя 5. При возникновении в цепи короткого замыкания электромагнит 1, мгновенно втянет сердечник и этим тоже воздействует на расцепитель, который разомкнет цепь. Также данный тип автомата отключается вручную путем нажатия кнопки 4, а включение только ручное путем нажатия кнопки 3. Механизм расцепления выполняется в виде ломающегося рычага или защелки.

Принципиальная электрическая схема автомата показана ниже:

1 – электромагнит, 2 – биметаллическая пластина.

Принцип действия трехфазных автоматических выключателей практически ничем не отличается от однофазных. Трехфазные выключатели снабжаются специальными дугогасительными камерами или катушками, в зависимости от мощности устройств.

Ниже приведено видео, подробно описывающее работу автоматического выключателя.

//www.youtube.com/embed/LlYO0svMiVs?wmode=transparent&modestbranding=1&autohide=1&showinfo=0&rel=0

Модульные автоматические выключатели

Типы автоматических выключателей

Существуют такие типы:

• 2-полюсный: предназначен для однофазной линии, состоящей из одного разъема под напряжением и одного нейтрального провода.
• 4-полюсный: он рассчитан на трехфазную линию, состоящую из 4 слотов, где могут быть подключены три фазовых провода и нейтральный провод.

Следовательно, он обеспечивает устройство защиты в режиме реального времени для основных цепей, используемых в промышленности и других высоковольтных коммерческих местах, где из-за этого всегда существует риск поражения электрическим током и несчастного случая.

Штатный режим работы

В штатном режиме через автоматический выключатель течет ток, который меньше номинального или равен ему.

При этом напряжение питания поступает на верхнюю клемму, которая соединена с неподвижным контактом.

С последнего ток идет к подвижному контакту, затем по гибкому медному проводнику на соленоид.

Далее ток с соленоида поступает на расцепитель (тепловое реле) и после на клемму, расположенную снизу. Именно она соединяется с потребителями электроэнергии.

Аварийные режимы работы

Принцип работы автоматического выключателя переменного тока таков, что при аварийной ситуации (перегрузка или короткое замыкание) происходит отключение защищаемой цепи.

Начинает работать механизм свободного расцепления, он приводится в действие специальным расцепителем (обычно электромагнитные или тепловые используются в конструкциях). 

Режим перегрузки

Режим перегрузки – это когда ток, потребляемый подключенной к автомату нагрузкой, становится выше, нежели номинальное значение прибора. При этом ток, который проходит через расцепитель, вызывает нагрев пластины из биметалла, что приводит к увеличению ее изгиба. Это приводит к тому, что срабатывает расцепительный механизм. В этот момент выключается автомат, и цепь размыкается.

Тепловая защита срабатывает не мгновенно, так как для нагрева пластины нужно некоторое время. И оно варьируется в зависимости от того, насколько превышено номинальное значение силы тока. Промежуток времени может колебаться от пары секунд до часа. Задержка позволит избавиться от отключения питания при непродолжительном и случайном повышении тока. Часто такие превышения можно наблюдать при запуске электродвигателя.

Ток срабатывания

Минимальное значение силы тока, при котором обязан срабатывать тепловой расцепитель, регулируется специальным винтом на заводе-изготовителе.

Значение примерно в полтора раза выше, нежели номинал, который указывается на корпусе выключателя. Как видите, принцип работы расцепителя автоматического выключателя не очень сложен. Но на силу тока, при котором происходит срабатывание тепловой защиты, огромное влияние оказывает и то, какая у окружающей среды температура.

Если в помещении жарко, то прогрев и выгибание биметаллической пластины начнут происходить при малом значении тока.

А если в помещении холодно, то тепловой расцепитель начнет работать при более высоком токе.

Поэтому один и тот же автоматический выключатель с биметаллической пластиной будет работать по-разному зимой и летом.

Это к автоматам с электромагнитными расцепителями не относится.

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Электрические схемы автоматического выключателя

— Do-it-yourself-help.com

По коду количество проводов, разрешенных в коробке, ограничено в зависимости от размера коробки и калибра провода. Рассчитайте общее количество проводов, разрешенных в коробке, перед добавлением новой проводки и т. Д. Перед началом электромонтажных работ ознакомьтесь с местными нормативными актами и требованиями разрешений. Пользователь этой информации несет ответственность за соблюдение всех применимых норм и передовых методов при выполнении электромонтажных работ. Если пользователь не может самостоятельно выполнить электромонтажные работы, следует проконсультироваться с квалифицированным электриком.Как читать эти диаграммы

На этой странице приведены электрические схемы для распределительной коробки сервисной панели и автоматических выключателей, включая: 15 ампер, 20 ампер, 30 ампер и 50 ампер, а также выключатель GFCI и изолированную цепь заземления.

Схема электрических соединений распределительной коробки выключателя

На этой схеме показаны некоторые из наиболее распространенных цепей, встречающихся в типовой коробке панели обслуживания выключателя на 200 А. Выключатели устанавливаются в панели так, чтобы контакт был с одной из двух горячих шин, идущих по середине коробки.Горячий провод для ответвленной цепи подключается к выключателю с помощью установочного винта на основании. Нейтральный и заземляющий провода цепи подсоединяются к шине, расположенной сбоку от коробки сервисной панели. Шины нейтрали и заземления в панели могут быть отдельными, или, в случае старых сервисных панелей, для обеих целей может использоваться одна и та же шина.

Электропроводка для автоматического выключателя на 15 А, 120 В

Эта электрическая схема иллюстрирует установку автоматического выключателя на 15 А для ответвленной цепи на 120 В.Кабель 14/2 AWG для этой схемы включает 2 проводника и 1 провод заземления. Схема на 15 А обычно используется для розеток на стене и осветительных приборов в помещении.

Электропроводка для двух автоматических выключателей на 20 А, 120 В

На этой схеме показана схема двойной розетки на 20 А, 120 В с общим нейтральным проводом. Такое расположение обычно используется на кухне, где необходимы две отдельные цепи электроприборов в непосредственной близости друг от друга.

Электропроводка для автоматического выключателя на 20 А, 240 В

Эта электрическая схема автоматического выключателя иллюстрирует установку автоматического выключателя на 20 А для цепи на 240 В.Кабель сечением 12/2 для этой цепи включает 2 проводника и 1 заземление. Белый провод используется в этой цепи для нагрева, и он помечен черной лентой с обоих концов, чтобы идентифицировать его как таковой. Нейтральный провод в этой схеме не используется. Выделенная схема на 20 ампер, подобная этой, используется для тяжелых бытовых приборов, таких как большие портативные оконные кондиционеры.

Электропроводка для старого автоматического выключателя на 30 А, 240 В

Это устаревшая схема, которая все еще может использоваться в некоторых ситуациях.Эта проводка предназначена для автоматического выключателя на 30 А, обслуживающего розетку на 30 А, 240 В. Кабель 10/3 для этой схемы имеет 3 проводника и не имеет заземления. Подобная схема на 30 А может быть найдена в старых установках для сушилок для одежды и, возможно, также в кухонных плитах.

Схема подключения

Автоматический выключатель на 30 А, 240 В

Это схема нового автоматического выключателя на 30 А, который должен обслуживать розетку сушилки на 30 А. Это обновление устаревшей схемы на 30 А на предыдущей схеме.

Этот выключатель подключается к розетке на 30 ампер кабелем 10/3, а заземляющий провод включен для защиты от поражения электрическим током, которого нет в старой схеме.

Электропроводка для автоматического выключателя на 50 А, 240 В

На этой электрической схеме показана установка автоматического выключателя на 50 А для цепи на 240 В. Кабель калибра 6 для этой схемы имеет 3 провода и 1 заземление. Такая схема на 50 ампер используется для новых установок кухонной плиты.

Подключение прерывателя цепи GFCI

На этой схеме показано подключение выключателя со встроенным прерывателем цепи замыкания на землю или GFCI.Этот выключатель на 20 А, 120 В представляет собой разновидность GFCI, которая может быть установлена ​​на источнике цепи. Такой тип контура используется в посудомоечных машинах, гидромассажных ваннах и других местах, где вероятен контакт с водой.

Проводка для изолированной цепи заземления 15 А

Розетка с изолированным заземлением использует дополнительный провод для обеспечения отдельного, выделенного заземления в цепи. В цепи на 15 А для этой цели используется красный провод кабеля 14/3, отмеченный зеленым на обоих концах. Он подключается к клемме заземления на розетке.Остальные провода кабеля подключаются так же, как и к любой другой ответвленной цепи, за исключением провода заземления. Оголенный медный провод заземления НЕ подключается к розетке, вместо этого он подключается к заземляющей клемме внутри металлической распределительной коробки, где находится розетка.

Для этой цепи требуется специальная розетка с изолированным заземлением, которую можно определить по оранжевому цвету и небольшому треугольнику, отпечатанному на лицевой стороне. При подключении проводов изолированный провод заземления (красный провод, изображенный здесь) промаркирован зеленой лентой или краской на каждом конце и подключен к шине заземления на сервисной панели и к клемме заземления на розетке.

Это устройство используется для компьютеров и чувствительного аудио / видео оборудования, такого как домашний кинотеатр, для устранения шумовых помех в аудио- и видеовыходах, которые могут быть вызваны случайной электрической активностью заземляющих проводов в электрической системе жилища. Они также необходимы в больницах, где на чувствительные медицинские мониторы могут влиять помехи заземления в проводке, которые могут нарушить их критически важные функции.

Больше похожих на это в справке «Сделай сам».com

Автоматические выключатели

— Как это работает: Потребность в электронных автоматических выключателях

Автоматический выключатель — Потребность и определение

Электроэнергия, поступающая в наш дом или любые другие места от распределительных сетей, образует большую цепь с линиями, соединенными с электростанцией. один конец называется горячим проводом, а линии, соединяющиеся с землей, образуют другой конец. Электрический заряд протекает между этими двумя линиями, и между ними возникает потенциал. Подключение нагрузок (приборов), оказывающих сопротивление этому потоку заряда, завершает полную цепь, и вся электрическая система внутри дома работает без сбоев, пока приборы имеют достаточное сопротивление и не вызывают перегрузки по току.Короткое замыкание или слишком большой заряд, протекающий по цепи, или внезапное подключение горячего конца провода к заземляющему проводу может нагреть провода, что приведет к пожару. Для предотвращения таких ситуаций используется защита цепи, которая просто отключает оставшуюся цепь в таких условиях.

Как правило, есть два способа решения этой проблемы:

Предохранитель . : Он состоит из тонкой проволоки, заключенной в кожух. В случае чрезмерного тока предохранительный провод просто сгорает или разрушается, вызывая разрыв цепи.Однако они ненадежны, и предохранительный провод необходимо заменять вручную, если он перегорел. Таким образом, они в основном не являются предпочтительными.

Выключатели : Другой способ защиты цепи — это обеспечение прекращения протекания тока или прекращения подачи напряжения в линию в случае перегрузки по току. Это достигается за счет автоматического срабатывания переключателя, который срабатывает при обнаружении перегрузки по току или любой неисправности, таким образом изолируя линию неисправности от всей цепи и снова может быть включен для восстановления работы.Это более выгодно, так как позволяет быстро идентифицировать зону разлома и быстро восстановить. Он также электрически безопасен по сравнению с предохранителем.

Электронный предохранитель

Прежде чем мы углубимся в подробности электронного автоматического выключателя, давайте взглянем на электронный предохранитель.

Номинальное напряжение реле должно быть равно приложенному напряжению, следует использовать конденсатор емкостью 100 мкФ, а ток, проходящий через цепь, можно регулировать с помощью потенциометра 100 кОм.Если используется предохранитель, значение R2 следует уменьшить. В то время как SW1 включен, он подключает L2 к цепи, следовательно, ток на резисторе R2 увеличивается, вызывая более высокое падение напряжения на R2.

Восстанавливаемый электронный предохранитель — принципиальная схема:

Через предустановленные 100K и R1 это напряжение запускает SCR U1, который управляет реле RL1. Это отключает питание нагрузки и одновременно прекращает подачу питания на SCR. Следует устранить перегрузку, выключить sw2 и снова включить его для сброса.Любой тиристор может использоваться для удовлетворения требований по напряжению и запуску затвора.

Потребность в электронном автоматическом выключателе

Традиционный миниатюрный автоматический выключатель состоит из биметаллической ленты для защиты от тока нагрузки и электромагнита для защиты от тока короткого замыкания. В случае перегрузки биметаллическая полоса изгибается, вызывая отпускание пружины с перемещением точки фиксации и, в конечном итоге, размыкание контактов MCB. Электромагнитная катушка создает на ней магнитодвижущую силу, когда через нее протекает большой ток, что вызывает смещение точки фиксации, что снова размыкает контакты MCB.Таким образом, в случае перегрузки и короткого замыкания MCB отключается.

Однако у этого обычного миниатюрного автоматического выключателя есть несколько недостатков:

• Они довольно дороги, и чем больше ток короткого замыкания, тем выше стоимость MCB.
• Биметаллическая полоса имеет тенденцию легко деформироваться из-за тепла или повышения температуры окружающей среды, что приводит к снижению допустимой токовой нагрузки выключателя.
• Из-за использования механических компонентов они более подвержены износу.
• Время срабатывания меньше.

Чтобы преодолеть все эти проблемы, наиболее удобным решением является использование электронного автоматического выключателя или автоматического выключателя с автоматическим выключателем с электронным управлением. Он не включает в себя электромагнитную катушку, термополоску или какой-либо механический компонент.

Определение электронного автоматического выключателя

Электронный автоматический выключатель состоит из автоматически управляемого переключателя, управляемого обратной связью от нагрузки.Он основан на том факте, что в момент, когда ток слишком большой потребляется нагрузкой или слишком сильно протекает в линии, переключатель автоматически замыкается на некоторое время, а затем переключатель автоматически включается по истечении этого определенного периода времени. . Переключатель может быть силовым электронным переключателем, таким как SCR, или электромеханическим переключателем, например реле, которым управляет любой элемент, чувствительный к току, например резистор. Это сверхбыстрое устройство отключения цепи использует последовательный резистор для измерения тока, и, когда он превышает установленное значение, соответствующее падение напряжения (на последовательном сопротивлении) также увеличивается.Это напряжение измеряется, выпрямляется до постоянного тока, а затем сравнивается с предварительно заданным напряжением компаратором для генерации выходного сигнала, который управляет реле через MOSFET для мгновенного отключения нагрузки. Механизм отключения работает очень быстро, так как он основан на принципах измерения тока, а не на тепловых механизмах отключения, таких как MCB. Микроконтроллер может использоваться для отображения на ЖК-дисплее состояния автоматического выключателя.

Таким образом, с помощью этого устройства можно добиться сверхбыстрого отключения цепи, чтобы уберечь дорогостоящее оборудование от возможных повреждений.Используя эту уникальную концепцию, можно разработать прототип как проектную работу для студентов-электротехников.

Электронный автоматический выключатель работает по принципу механизма измерения тока. Он обеспечивает защиту как от перегрузки, так и от короткого замыкания, так как в любом случае контролируется ток в линии, и переключатель срабатывает в случае протекания сверхтока.

Рабочий пример простого электронного автоматического выключателя

Для измерения силы тока, протекающего через нагрузку, можно использовать токоизмерительный элемент или резистор.Падение напряжения с резистора подается на неинвертирующий вход компаратора, а фиксированное напряжение подается на инвертирующий вывод компаратора. В случае нормальной работы (ток протекает при достаточном количестве нагрузок) падение напряжения на резисторе меньше фиксированного напряжения, а вход компаратора достаточно низкий, чтобы перевести полевой МОП-транзистор в выключенное состояние. Общий контакт реле подключается к нормально замкнутому контакту, и цепь замыкается на нагрузку, получающую ток от сети.

Однако, когда подключается дополнительная нагрузка, ток через токоизмерительный элемент увеличивается, что, в свою очередь, увеличивает падение напряжения на резисторе. В какой-то момент это падение напряжения больше, чем фиксированное напряжение, т.е. вход на неинвертирующем выводе больше, чем на входе на инвертирующем выводе компаратора. Это вызывает высокий логический выход на компараторе с напряжением, достаточным для срабатывания полевого МОП-транзистора. Когда полевой МОП-транзистор проводит ток, на катушку реле подается напряжение, и теперь общий контакт соединяется с нормально разомкнутым контактом.Это вызывает препятствие для прохождения тока, поскольку теперь цепь разомкнута и нагрузки переключаются из-за отсутствия источника питания.

Преимущества электронного автоматического выключателя

• Электронные автоматические выключатели могут быть сконструированы так, чтобы отключаться при небольших перегрузках, и они не реагируют на броски тока.
• У них более быстрое время отклика, поскольку характеристики отклика зависят только от времени, за которое ток, проходящий через проводящий полупроводниковый переход, становится равным нулю.
• Они не страдают от проблем, связанных с износом обычных систем, поскольку используемые компоненты являются электронными.
• Они дешевле, так как используемые компоненты легче, дешевле и проще в обслуживании.

Практические электронные автоматические выключатели

Электронный защитный выключатель от Phoneix

Он работает с питанием 24 В постоянного тока и имеет концепцию мониторинга и удаленной сигнализации. Он состоит из дистанционного сброса.Он используется для защиты реле, программируемых контроллеров, двигателей, датчиков, приводов, клапанов и т.д. настройка со встроенным сигналом состояния и аварийной сигнализацией.

Фото предоставлено:

Воздушный выключатель в рабочем состоянии, различные типы автоматических выключателей и их применение

Воздушный выключатель (ACB)

— это электрическое устройство, используемое для обеспечения защиты от перегрузки по току и короткого замыкания в электрических цепях от 800 до 10 кА.Обычно они используются в системах с низким напряжением ниже 450 В. Мы можем найти эти системы в распределительных панелях (ниже 450 В). Здесь, в этой статье, мы обсудим работу воздушного выключателя. Воздушный автоматический выключатель — это выключатель, работающий в воздухе как средство гашения дуги при заданном атмосферном давлении. Сегодня на рынке доступно несколько типов воздушных автоматических выключателей и коммутационных аппаратов, которые отличаются прочностью, высокими эксплуатационными характеристиками, простотой установки и обслуживания.Воздушные выключатели полностью заменили масляные выключатели.

Рабочий воздушный выключатель

Воздушный выключатель срабатывает своими контактами на открытом воздухе. Их метод управления гашением дуги полностью отличается от метода масляных выключателей. Они всегда используются для прерывания низкого напряжения и теперь имеют тенденцию заменять высоковольтные масляные выключатели. На рисунке ниже показан принцип работы цепи воздушного выключателя.

Воздушный автоматический выключатель Прерыватель

Воздушный автоматический выключатель обычно имеет две пары контактов.Основная пара контактов (1) пропускает ток при нормальной нагрузке, и эти контакты выполнены из металлической меди. Вторая пара — это дугогасительный контакт (2), он выполнен из углерода. При размыкании автоматического выключателя первыми размыкаются главные контакты. Когда главные контакты разомкнуты, дугогасительные контакты все еще находятся в контакте друг с другом. Поскольку ток проходит через дугогасительный контакт параллельным низкоомным путем. Во время размыкания главных контактов в главном контакте не будет дуги.Дуга возникает только тогда, когда, наконец, разъединяются дугогасительные контакты. Каждый из дугогасительных контактов снабжен дугогасителем, который помогает. Дуговый разряд движется вверх за счет теплового и электромагнитного воздействия, как показано на рисунке. Когда дуга движется вверх, она входит в дугогасительную камеру, состоящую из брызг.

Дуга в желобе станет холоднее, удлинится и разделится, поэтому напряжение дуги станет намного больше, чем напряжение системы во время срабатывания воздушного выключателя, и, следовательно, дуга окончательно гаснет во время нулевого тока.

Коробка пневматической тормозной цепи изготовлена ​​из изоляционного и огнестойкого материала и разделена на разные секции перегородками из того же материала, как показано выше, рисунок (a). Внизу каждого барьера находится небольшой металлический проводящий элемент между одной стороной барьера и другой. Когда дуга, движущаяся вверх под действием электромагнитных сил, входит в нижнюю часть желоба, она разделяется на множество секций перегородками, но каждая металлическая деталь обеспечивает электрическую непрерывность между дугами в каждой секции, следовательно, несколько дуг входят в серию .

Электромагнитные силы внутри каждой секции желоба заставляют дугу в этой секции начинать форму спирали, как показано выше, рисунок (b). Все эти спирали соединены последовательно, так что общая длина дуги значительно увеличилась, а ее сопротивление значительно увеличилось. Это повлияет на снижение тока в цепи.

На рисунке (а) показано развитие дуги с момента выхода из основных контактов до момента попадания в дугогасительную камеру. Когда ток в следующий раз прекращается при нулевом значении тока, ионизированный воздух на пути, где дуга была параллельна разомкнутым контактам, действует как шунтирующее сопротивление между контактами и собственной емкостью C, как показано на рисунке ниже. с красным как высокое сопротивление R.

Когда колебание начинается между C и L, как описано для идеального автоматического выключателя, показанного на рисунке ниже, это сопротивление сильно гасит колебания. Конечно, обычно оно настолько велико, что демпфирование является критическим, колебания не могут иметь место вообще, и напряжение повторного запуска, вместо того, чтобы проявляться как высокочастотные колебания, поднимается мертвым ударом до своего конечного значения пикового напряжения генератора. Это показано под нижней осциллограммой.

Автоматический выключатель, ограничивающий напряжение

Типы автоматического выключателя с воздушным прерыванием

Воздушные автоматические выключатели в основном бывают трех типов и широко используются для поддержания среднего напряжения в помещениях и коммутационных устройств в доме.

Автоматический выключатель с обычным тормозом

Воздушный автоматический выключатель с обычным тормозом — это простейшая разновидность воздушных выключателей. Основные точки соприкосновения выполнены в виде двух рожков. Дуга этих автоматических выключателей проходит от одного наконечника до другого.

Автоматический выключатель с магнитным продуванием

Автоматический выключатель с магнитным продуванием используется при напряжении до 11 кВ. Распространение дуги может происходить за счет магнитного поля, создаваемого током в продувочных катушках.

Автоматический выключатель с магнитным продуванием.

. Автоматический выключатель с воздушным желобом.

.

. медь и проводят ток в закрытых положениях.Выключатели с воздушным желобом имеют низкое контактное сопротивление и покрыты серебром. Дугогасительные контакты твердые, устойчивые к нагреву и изготовлены из медного сплава.

Применение воздушных автоматических выключателей

Воздушные автоматические выключатели используются для управления вспомогательным оборудованием электростанций и промышленных предприятий. Они обеспечивают защиту промышленных предприятий, электрических машин, таких как трансформаторы, конденсаторы и генераторы.

• Они в основном используются для защиты растений, где существует опасность пожара или взрыва.
• Принцип воздушного торможения дуги автоматического выключателя используется в цепях постоянного и переменного тока напряжением до 12 кВ.
• Воздушные выключатели обладают высоким сопротивлением, которое помогает увеличить сопротивление дуги за счет разделения, охлаждения и удлинения.
• Воздушный выключатель также используется в системе распределения электроэнергии и NGD около 15 кВ

Недостаток автоматического выключателя

• Недостатком принципа дугогасительной камеры является его неэффективность при малых токах, где возникают электромагнитные поля. слабый.
• Сам желоб не обязательно менее эффективен при удлинении и деионизирующем действии, чем при высоких токах, но движение дуги в желоб имеет тенденцию становиться медленнее, и прерывание на высокой скорости не обязательно получается.

Итак, это все о воздушном автоматическом выключателе (ACB), его работе и применении. Мы надеемся, что вы лучше понимаете эту концепцию. Кроме того, любые сомнения относительно этой концепции или реализации каких-либо электрических и электронных проектов, пожалуйста, оставьте свой отзыв, комментируя в разделе комментариев ниже.Вот вам вопрос, в чем функция ACB?

Каковы рейтинги автоматического выключателя? — Типы номиналов автоматического выключателя

Номинальные характеристики автоматического выключателя указаны с учетом выполняемых им функций. Для получения полной спецификации стандартные характеристики и различные испытания переключателей и автоматических выключателей можно проконсультироваться. Помимо нормальной работы автоматических выключателей, автоматический выключатель должен выполнять следующие три основных функции в условиях короткого замыкания.

• Способен вывести из строя неисправный участок системы. Это называется отключающей способностью автоматического выключателя.
• Автоматический выключатель должен обеспечивать замыкание цепи при наибольшем асимметричном токе в волне тока. Это относится к включению мощности автоматического выключателя.
• Он должен быть способен безопасно переносить неисправность в течение короткого времени, пока другой выключатель устраняет неисправность. Это относится к кратковременной способности автоматического выключателя.

В дополнение к вышеуказанному номиналу автоматические выключатели должны быть указаны в единицах

1. Количество полюсов
2. Номинальное напряжение
3. Номинальный ток
4. Номинальная частота
5. Рабочее напряжение

Эти термины подробно описаны ниже.

Номинальное напряжение — Максимальное номинальное напряжение автоматического выключателя — это максимальное действующее значение напряжения, превышающее номинальное напряжение, на которое рассчитан автоматический выключатель, и верхние пределы срабатывания.Номинальное напряжение выражается в KVrms и используется между фазными напряжениями для трехфазной цепи.

Номинальный ток — Номинальный нормальный ток автоматического выключателя — это действующее значение тока, с которым автоматический выключатель должен постоянно выдерживать номинальную частоту и номинальное напряжение при определенных условиях.

Номинальная частота — Номинальная частота автоматического выключателя — это частота, на которой он рассчитан на работу. Стандартная частота 50 Гц

Рабочий режим — Рабочий режим автоматического выключателя состоит из предписанного количества единичных операций с установленными интервалами.Последовательность операций относится к размыканию и замыканию контактов выключателя.

Размыкающий контакт — Термины, выражающие наибольшее значение тока короткого замыкания, которое автоматические выключатели способны отключить при определенных условиях переходного восстанавливающегося напряжения и напряжения промышленной частоты. Выражается в KA RMS при разъединении контактов. Отключающие способности делятся на два типа.

• Симметричная отключающая способность выключателя
• Несимметричная отключающая способность автоматического выключателя.

Включающая способность — Всегда существует вероятность включения автоматического выключателя в условиях короткого замыкания. Включающая способность автоматического выключателя — это его способность выдерживать воздействие электромагнитных сил, которые прямо пропорциональны квадрату пикового значения тока включения автоматического выключателя.

Включающий ток 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.

Ток короткого замыкания — Ток короткого замыкания выключателя — это действующее значение тока, которое выключатель может выдерживать в полностью замкнутом состоянии без повреждений в течение указанного интервала времени при заданных условиях. Обычно это выражается в терминах КА за 1 секунду или 4 секунды. Эти характеристики основаны на тепловом ограничении.

Выключатель низкого напряжения

не имеет такого тока короткого замыкания, потому что он обычно оборудован последовательными расцепителями перегрузки прямого действия.

% PDF-1.4 % 171 0 объект > endobj xref 171 89 0000000016 00000 н. 0000003345 00000 н. 0000003558 00000 н. 0000003610 00000 н. 0000003739 00000 н. 0000004275 00000 н. 0000005032 00000 н. 0000005727 00000 н. 0000006477 00000 н. 0000007652 00000 н. 0000008568 00000 н. 0000008605 00000 н. 0000009025 00000 н. 0000013859 00000 п. 0000014230 00000 п. 0000014298 00000 п. 0000014729 00000 п. 0000014998 00000 н. 0000015058 00000 п. 0000019526 00000 п. 0000020030 00000 н. 0000020419 00000 п. 0000020792 00000 п. 0000026652 00000 п. 0000027430 00000 н. 0000027897 00000 н. 0000028581 00000 п. 0000028645 00000 п. 0000029064 00000 н. 0000039678 00000 п. 0000040665 00000 п. 0000041618 00000 п. 0000042326 00000 п. 0000042854 00000 п. 0000043830 00000 п. 0000044364 00000 п. 0000044444 00000 п. 0000044526 00000 п. 0000052562 00000 п. 0000053012 00000 п. 0000053398 00000 п. 0000053668 00000 п. 0000054114 00000 п. 0000055165 00000 п. 0000055788 00000 п. 0000056818 00000 п. 0000057864 00000 п. 0000067173 00000 п. 0000067939 00000 п. 0000068807 00000 п. 0000069316 00000 п. 0000069584 00000 п. 0000069865 00000 п. 0000070688 00000 п. 0000071937 00000 п. 0000074630 00000 п. 0000075586 00000 п. 0000137695 00000 н. 0000187828 00000 н. 0000192553 00000 н. 0000192993 00000 н. 0000193405 00000 н. 0000193731 00000 н. 0000193812 00000 н. 0000193884 00000 н. 0000194016 00000 н. 0000194108 00000 н. 0000194162 00000 н. 0000194280 00000 н. 0000194335 00000 н. 0000194432 00000 н. 0000194486 00000 н. 0000194610 00000 н. 0000194664 00000 н. 0000194796 00000 н. 0000194877 00000 н. 0000194931 00000 н. 0000195012 00000 н. 0000195066 00000 н. 0000195163 00000 н. 0000195217 00000 н. 0000195313 00000 н. 0000195367 00000 н. 0000195421 00000 н. 0000195501 00000 н. 0000195557 00000 н. 0000195639 00000 н. 0000195692 00000 н. 0000002076 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 259 0 объект > поток x ڬ U {L [Uν} ܲ9 ڎ 6 G) [GDYcAy & PPoHel # LH & \ dcȦC> hQ_ |;

Принципиальная схема

В связи с растущим спросом на принципиальные электронные схемы в Интернете, мы решили предоставить нашим посетителям бесплатные электронные схемы с хорошим дизайном.Раньше было очень сложно найти схему

.

диаграмма ваших потребностей из книг, но теперь дневной доступ в Интернет — хорошее место для поиска хорошей схемы по вашему выбору.

Найти электронную схему в Интернете и провести эксперимент, сделав ее на разработанной печатной плате или веро-плате любителями электроники, студентами, техниками или инженерами, доставляет массу удовольствия, знаний и опыта в области электроники.

В Интернете вы найдете тысячи электронных схем, некоторые из которых очень хорошо спроектированы, а некоторые нет, поэтому вам нужно изменить их, чтобы сделать их в соответствии с вашими потребностями, но некоторые схемы готовы к созданию и не требуют изменений.

Существует множество категорий электронных схем, таких как аудиосхемы, радио- и радиочастотные схемы, схемы электропитания, световые схемы, телефонные схемы, схемы таймера, схемы зарядного устройства и т. Д. Существует много типов схематических схем, некоторые из которых очень легко построить и некоторые из них очень сложные, некоторые такие маленькие, а некоторые содержат огромный список деталей.

Circuit Diagram.Org предоставляет бесплатные высококачественные и хорошо разработанные принципиальные схемы, наши схемы можно бесплатно использовать для всех любителей электроники, студентов, техников и инженеров.

Circuit Diagram.Org также предоставляет полную образовательную систему для студентов, плохо знакомых с электроникой. Если вы новичок в электронике, вы студент или любитель электроники и хотите расширить свои знания в области электроники или хотите понять электронику очень простым способом, поэтому это подходящее место для вас, мы предлагаем руководства для начинающих по электронике, чтобы легко понять сложная электронная теория. Наша миссия — помогать студентам и профессионалам своего дела.

Авторское право 2018 CircuitDiagram.Орг. Все права защищены .

Здравствуйте, читатели! Мы часто добавляем новые принципиальные схемы, поэтому не забывайте почаще возвращаться. Спасибо.

.