Расцепитель автоматического выключателя характеристика по температуре

Влияние внешних факторов на работу автоматических выключателей

Рабочие параметры автоматических выключателей, принцип срабатывания которых основан на деформации при нагревании контактной биметаллической пластины протекающим через нее током, очень зависят от внешних факторов. Внешние факторы, влияющие на текущую температуру защитного устройства, такие как: температура окружающего воздуха, высота над уровнем моря, атмосферные условия, расположение нескольких устройств рядом друг с другом, — приводят к отклонению в значении тока срабатывания выключателя от номинального, соответствующего конкретной модели.

Так, например, типичное среднее отклонение от номинального тока срабатывания, при изменении температуры устройства на 1°C, составляет примерно 1,2%. То есть в случае если нет особых указаний от производителя, необходимо вносить корректировку в расчеты относительно тока срабатывания.

Номинальный ток срабатывания автомата определяется при температуре в 30°C, значит при температуре устройства в 20°C ток срабатывания изменится в большую сторону, и окажется равен 1,12 от номинала. Если же температура устройства (окружающей среды) будет 40°C, то ток срабатывания автомата уменьшится на 12%, и будет составлять 0,88 от номинального значения. Это связано с вполне определенной теплоемкостью биметалла, из которого изготовлена пластина.

И если имеется автомат с характеристикой расцепления C, например С50, то при температуре окружающей среды в 20°C ток срабатывания будет равен 56 ампер. Исходные границы отсечки были 250 и 500 ампер, что соответствует кратностям 5 и 10 по отношению к номинальным 50 амперам, но теперь кратности изменятся, и будут составлять 250/56 = 4,46 и 500/56 = 8,92. Если температура окружающей среды будет понижаться и дальше, то автомат приблизится к характеристике расцепления автомата B50, а при повышении за 40°C — к D50.

Очевидно, все автоматические выключатели, содержащие комбинированный термоэлектрический расцепитель, и оснащенные биметаллическими пластинами, чувствительными к температуре, имеют время-токовые характеристики, зависящие от температуры.

Согласно ГОСТ Р 50345-99, нормальный температурный режим для работы автоматических выключателей должен быть таким, чтобы среднесуточная температура окружающего воздуха составляла 35°C, и не превышала бы 40°C. Минимальная температура не должна быть ниже 5°C. Для иных условий работы требуются специальные выключатели, либо необходимо обеспечить условия окружающей среды, которые указывает в документации производитель.

Высота над уровнем моря — немаловажный фактор для автоматических выключателей. Если высота над уровнем моря превышает 2 км, изолирующие и охлаждающие свойства воздуха уже иные, и их нужно будет учитывать. Так, воздух на высоте становится более разряженным, менее теплопроводным, соответственно вероятность перегрева автомата повышается. Но при этом на большей высоте температура воздуха обычно ниже, значит ток срабатывания увеличивается.

Таким образом, если автомат должен работать на высоте над уровнем моря более 2000 метров, то автомат такой модели должен быть специально спроектирован для этих условий, — потребителю необходимо сопоставить свои требования с данными от производителя.

Когда несколько автоматов, или автомат и другие модульные устройства, размещены вплотную друг к другу на одной DIN-рейке, то передача тепла окружающему воздуху затруднена, аппараты нагревают один другой, и модули расположенные по бокам остывают лучше, чем те, что стоят между другими модулями. Модули в центре охлаждаются хуже всего, поэтому нагреваются сильнее других.

Как правило изготовитель оговаривает условия монтажа в своей документации. Практически же можно считать, что каждый дополнительно установленный модуль, если речь идет об автоматических выключателях, способствует снижению номинального тока срабатывания приблизительно на 2,25%, и при установке 9 штук, поправочный коэффициент составит 0,8, а при еще большем количестве легко дойдет до 0,5.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Почему в жару отключаются автоматы?

В частных домах, коттеджах, дачах или садовых времянках в жару происходит ложное срабатывание автоматов. В солнечные, летние дни некоторые потребители электроэнергии могут столкнутся с такой проблемой. Автоматические выключатели, рассчитанные на защиту от перегрузок и коротких замыканий, могут часто, а то и постоянно, срабатывать даже если действующая нагрузка является незначительной. Это, также актуально и для бани, сауны, других жарких помещений. Из-за чего это так происходит? Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?

Все коммутационный аппараты включая автоматы, УЗО, реле напряжения и т.п. устанавливаются в распределительных щитах. В частном домах вводные электрощиты располагаются на улице. В жаркую, солнечную погоду происходит сильный нагрев элементов электрооборудования, больше +50˚С.

Своего рода парниковый эффект многие могут наблюдать и в салоне автомобиля. В солнечную погоду, даже когда на улице имеется прохладный ветерок, в салоне трудно дышать. Также невозможно прикоснуться к некоторым, особенно тёмного цвета, предметам. В распределительных щитах происходит тоже самое.

Зависимость характеристик расцепителей автоматов от температуры

В наших публикациях уже описывались характеристики автоматических выключателей. Они имеют определённое время срабатывания защиты в зависимости от нагрузки. Согласно требованиям, изложенных в ГОСТ 50345-2010 все время токовые характеристики автоматов представлены при температуре окружающей среды +30˚С.

Друзья, перед тем как выяснить причину отключения автоматов в жару, давайте сразу уточним, что в нашем случае все они исправны, повреждение в проводке нет, но автомат срабатывают спустя некоторое время после повторного включения.

Почему в жару автомат не держит нагрузку и отключается

Автоматический выключатель производит защиту электропроводки от перегрузки методом теплового контроля. Превышение допустимого значения тока приводит к нагреванию специального элемента – биметаллической пластины.

Она изготавливается из двух, сваренных между собою пластин из металлов, имеющих отличные друг от друга термические свойства – разные температурные коэффициенты линейного расширения. Так как одна сторона пластины имеет высокий коэффициент, а вторая низкий.

При протекании тока пластина начинает нагреваться, при повышении температуры происходит изгиб пластины, которая толкает спусковой механизм автоматического выключателя. Чем выше температура биметаллической пластины, тем больше угол её изгиба, следовательно, отключение автомата. Вот почему в жару срабатывает автоматический выключатель.

Автомат начинает срабатывать от «тепловой защиты», когда через него проходит ток от 13% до 45% выше номинального. При таком значении тока автомат отключится в пределах 1 часа. Это справедливо при окружающей температуре +30˚С.

Но при большем значении окружающей температуры биметаллическая пластина уже является разогретой и имеет определенный изгиб. Следовательно, пластина может нагреться до температуры, при которой происходит ее срабатывание, уже при меньшем значении тока по отношению к номинальному.
Ниже имеется таблица, параметров автоматов марки «hager». Зависимость тока нагрузки и температуры окружающей среды.

Давайте возьмем за пример самый распространенные автоматические выключатели по номинальному току и ВТХ – С16. Данные таблицы показывают, почему отключается автомат в жару уже при 11 – 12 А , хотя предельный порог срабатывания – 16 А. Аналогично и в распределительных щитах жарких помещений в банях или саунах. Естественно, в самих парилках никто их не ставит.

Друзья еще один пример зависимости допустимой нагрузки на автоматы от температуры окружающей среды — таблица из каталога ABB.

Влияние рядом стоящих автоматов

Что может повлиять на то, почему в жару срабатывает автомат? Большое их количество, когда рядом находится много различных автоматических выключателей. Хотя это считается нормальным для распределительных щитов и везде практикуется. Но срабатывать при токе, превышающем номинальный, они будут лишь при нормальной вентиляции воздушного пространства внутри щитов.

В такой ситуации необходимо учитывать взаимное влияние, когда оказывается тепловое воздействие на рядом стоящие друг возле друга автоматы.

Установленные в одном ряду и плотно прилегающие автоматы, передают часть тепла друг другу. Это происходит из-за выделения тепла, находящимися под нагрузкой автоматами. Такой взаимный нагрев приводит к тому, что биметаллическая пластина дополнительно нагревается от соседнего автомата. В этом случае также можно наблюдать срабатывание автоматов при нагрузке меньшей номинальной.

В каталоге модульной продукции любого производителя есть специальные коэффициенты на такой случай. Для примера ниже приведу таблицу в которой указаны поправочные данные коэффициентов термического взаимовлияния автоматов фирмы «hager».

Помните, вначале статьи мы оговаривали, что все характеристики представлены при температуре воздуха +30°С. Соответственно если повышается температура, то падает значение нагрузки, которую может держать автомат. Вот почему в жару срабатывает автомат защиты. Поэтому при других значениях температуры необходимо учитывать коэффициенты представленные выше.

Что нам дают эти знания для практического применения? Рассмотрим небольшой пример в щитке установлены пять автоматических выключателей С16 расположенных на одной дин-рейке и плотно прилегающих друг к другу. Температура окружающей среды составляет +45˚С.

Давайте по таблицам найдем токи, при которых они будут срабатывать. Вначале учтем влияние окружающей температуры, так автоматический выключатель, рассчитанный на 16 А, при указанном значении температуры имеет порог срабатывания по току – 13 А .
То есть получается что тепловой ресцепитель автомата который должен срабатывать при токе более 16 А начнет срабатывать при меньшем токе.

Теперь возьмем во внимание коэффициент учитывающий количество рядом стоящих автоматов. Он в данном примере будет равен 0.9. Получаем что тепловая защита автоматов С16 при температуре +45°С и их количестве установленных в ряд до 5 штук будет срабатывать при токе 13х0,9=11,7А .

Вот почему в жару срабатывает автоматический выключатель, в то время когда нагрузки практически нет. К сожалению, при расчетах мало кто учитывает эти поправочные коэффициенты.

В зимнее или прохладное время картина меняется в противоположную сторону. При низких температурах биметаллическая пластина будет дольше нагреваться и соответственно автомат может пропустить нагрузку немного больше номинальной.

Довольно частая ситуация, когда в летнее время можно наблюдать срабатывание автоматов в жарких офисных помещениях. При этом подключенная нагрузка не является чересчур мощной, как правило, это компьютеры, ксероксы и другая оргтехника.

Происходит это потому что щиты для таких помещений, как правило плотно укомплектованы (в одном ряду можно наблюдать 10, 12 и более автоматов) к тому же их устанавливают в холлах и лестничных площадках где нет кондиционирования. Практика показывает, что это не является редкостью.

Особенности работы автоматических выключателей с микропроцессорными расцепителями

Ни для кого не секрет, что автоматические выключатели это не просто рубильники, которые пропускают рабочий ток и обеспечивают два состояния электрической цепи: замкнутое и разомкнутое. Автоматический выключатель — это электрический аппарат, который в режиме реального времени «отслеживает» уровень протекающего тока в защищаемой цепи и отключает ее при превышении током определенного значения.

Самым распространенным сочетанием в автоматических выключателях является комбинация теплового и электромагнитного расцепителя. Именно эти два вида расцепителей обеспечивают основную защиту цепей от сверхтоков.

Тепловой расцепитель предназначен для отключения токов перегрузки электрической цепи. Тепловой расцепитель конструктивно состоит из двух слоев металлов, обладающих различными коэффициентами линейного расширения. Это и позволяет пластине изгибаться при нагреве и воздействовать на механизм свободного расцепления, в конечном итоге, отключая аппарат. Такой расцепитель еще называют термобиметаллическим расцепителем по названию основного элемента — биметаллической пластины.

Однако этот вид расцепителя обладает существенным недостатком — его свойства зависят от температуры окружающей среды. То есть, при слишком низкой температуре даже если цепь будет перегружена — тепловой расцепитель автоматического выключателя может не отключить линию. Возможна и обратная ситуация: в очень жаркую погоду автоматический выключатель может ложно отключать защищаемую линию, за счет нагрева биметаллической пластины окружающей средой. К тому же тепловой расцепитель потребляет электрическую энергию.

Электромагнитный расцепитель состоит из катушки и подвижного стального сердечника, удерживаемого пружиной. При превышении заданного значения тока, по закону электромагнитной индукции в катушке наводится электромагнитное поле, под действием которого сердечник втягивается внутрь катушки, преодолевая сопротивление пружины, и вызывает срабатывание механизма расцепления. В нормальном режиме работы в катушке также наводится электромагнитное поле, однако его силы не хватает, чтобы преодолеть сопротивление пружины и втянуть сердечник.

Устройство механизма электромагнитного расцепителя показано на примере АП50Б

Этот вид расцепителя не обладает таким большим потреблением электрической энергии, как тепловой расцепитель.

В настоящее время широкое распространение получили электронные расцепители на базе микроконтроллеров. С их помощью можно осуществлять точную настройку следующих параметров защиты:

• уровень рабочего тока защиты
• время защиты от перегрузки
• время срабатывания в зоне перегрузки с функцией «тепловой памяти» и без нее
• ток селективной отсечки
• время селективной токовой отсечки

Реализованная функция проведения самотестирования работоспособности механизма свободного расцепления с помощью кнопки ТЕСТ позволяет проводить проверку аппарата потребителем.

Регулировка параметров настройки электрической цепи на лицевой панели устройства позволяет персоналу без лишнего труда понять, как настроена защита отходящей линии.

С помощью поворотных переключателей на лицевой панели устанавливается уровень рабочего тока цепи. Регулировка уставки рабочего тока расцепителя IR устанавливается в кратности: 0,4; 0,45; 0,5; 0,56; 0,63; 0,7; 0,8; 0,9; 0,95; 1,0 к номинальному току выключателя.

Существует два режима работы полупроводникового расцепителя при перегрузке электрической цепи:

• с «тепловой памятью»;
• без «тепловой памяти»

«Тепловая память» является эмуляцией работы теплового расцепителя (биметаллической пластины): микропроцессорный расцепитель программным способом задает время, которое потребовалось бы для остывания биметаллической пластины. Данная функция позволяет оборудованию и защищаемой цепи больше времени остывать и, соответственно, их срок службы не снижается.

Одним из преимуществ является установка уровня тока и времени срабатывания автоматического выключателя при коротком замыкании, что осуществляет необходимую селективность защиты. Это необходимо для того, чтобы вводной автоматический выключатель отключился позже, чем ближайшие к аварии аппараты. Важно отметить, что, в отличие от теплового расцепителя, уставки по времени в микропроцессорном расцепителе не меняются при изменении температуры окружающей среды.

Регулировка уставки тока селективной токовой отсечки выбирается кратно рабочему току I_R: 1,5; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10.

Регулировка уставки времени селективной токовой отсечки выбирается в секундах: 0 (без выдержки времени); 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4.

Электромагнитная совместимость микропроцессорных расцепителей автоматических выключателей OptiMat D позволяет применять эти аппараты в общепромышленных электроустановках. В свою очередь, электромагнитные поля, создаваемые элементами микропроцессорного расцепителя не оказывают негативного влияния на окружающую технику.

Рассмотрим выбор уставок на примере микропроцессорного расцепителя MR1-D250 автоматического выключателя OptiMat D. Имеется асинхронный двигатель АИР250S2 с параметрами Р=75 кВт; cosφ=0,9; Iп/Iном=7,5; для которого нужно выбрать уставки защищающего аппарата (автоматический выключатель защищает непосредственно линию с данным электродвигателем). Примем следующие условия: пуск электродвигателя легкий и время пуска равное 2 с.

Выбираем для нашего двигателя уставку в 4 секунды с функцией тепловой памяти:

В нашем случае номинальный ток электродвигателя составляет 126,6 А. Соответственно, выставляем переключатель регулировки номинального тока выключателя на значение 0,56, чтобы ближайшее значение получилось 140 А.

Чтобы автоматический выключатель не срабатывал ложно от пусковых токов, кратность которых для выбранного двигателя составляет 7,5 примем уставку селективной токовой отсечки равную 8.

Т. к. данный выключатель будет устанавливаться непосредственно для защиты электродвигателя для обеспечения селективности в действии выключателей принимаем мгновенную селективную токовую отсечку (без выдержки по времени).

Следует также отметить, что при превышении током короткого замыкания значения в 3000 А выключатель будет срабатывать мгновенно, то есть без выдержки по времени.

Таким образом, мы рассмотрели пример выбора уставок микропроцессорного расцепителя, обеспечивающие защиту асинхронного двигателя. Данный пример выбора уставок микропроцессорного расцепителя не является техническим руководством. В конечном виде панель настройки микропроцессорного расцепителя автоматического выключателя будет выглядеть так:

Электромагнитная совместимость, соответствующая требованиям ГОСТ Р 50030.2-2010, и возможность внедрения в систему автоматизации делает автоматические выключатели Optimat D250 более надежными, удобными и выгодными решениями по многим показателям.

Расцепитель автоматического выключателя

Подписка на рассылку

• ВКонтакте
• Facebook
• ok
• Twitter
• YouTube
• Instagram
• Яндекс.Дзен
• TikTok

Электрическую цепь от возникающих при перегрузке и коротком замыкании сверхтоков защищает автоматический выключатель: при возникновении аварийного режима встроенный в него расцепитель реагирует на превышение номинального тока и приводит в действие механизм взвода-расцепления, в результате срабатывания которого отключается питание цепи.

За номинальный ток расцепителя автоматического выключателя принимается бесконечно долго протекающий в защищаемой цепи ток, не вызывающий срабатывание расцепителя при температуре 30° С.

Электромагнитный расцепитель автоматического выключателя

Электромагнитный расцепитель – это катушка индуктивности (соленоид) с подвижным сердечником: при многократном мгновенном возрастании проходящего по обмотке катушки тока образуется мощное магнитное поле, под воздействием которого сердечник перемещается внутри катушки и нажимает на рычаг механизма взвода-расцепления, выключая аварийный участок цепи.

Минимальный ток отключения автоматического выключателя определяет тип мгновенного расцепления, зависящий от чувствительности электромагнитного расцепителя (ток мгновенного расцепления кратен номинальному току):

• от 3 до 5 In – тип В;
• от 5 до 10 In – тип С;
• от 10 до 20 In –тип D;
• от 2 до 4 In – тип Z;
• от 10 до 14 In – тип K.

Представленные на графике кривые наглядно показывают пределы токов мгновенного отключения для типа B, C, D и время срабатывания расцепителей, зависящее от величины превышения фактического тока над номинальным.

Тепловой расцепитель автоматического выключателя

Тепловой расцепитель – это биметаллическая пластина, один конец которой закреплен в токопроводящем кронштейне, к другому концу присоединен гибкий медный проводник. При прохождении тока полосы металла с разным линейным коэффициентом теплового расширения неравномерно нагреваются, вызывая изгибание пластины. При воздействии тока, превышающего номинальный в 1,13–1,45 раз, незакрепленный конец биметаллической пластины изгибается достаточно сильно, чтобы достичь рычага механизма взвода-расцепления и вызвать срабатывание выключателя.

Нагрев биметаллической пластины происходит не мгновенно – тепловой расцепитель автоматического выключателя срабатывает с некоторой задержкой.

Чаще всего в автоматических выключателях используются два вида расцепителей. Наличие двух видов расцепления обозначается буквенно-числовой маркировкой (В16 или С32), нанесенной на автоматические выключатели, характеристики срабатывания расцепителя разного типа определяют времятоковую характеристику:

• латинская буква – тип электромагнитного расцепителя по току мгновенного расцепления;
• цифра – номинальный ток, при превышении которого сработает тепловой.

Электронный расцепитель автоматического выключателя

Принцип действия электронного расцепителя основан на обработке информации от датчиков (в сети переменного тока – измерительные трансформаторы тока, в сети постоянного тока – магнитные усилители) электронной частью (аналоговой или цифровой схемами). Если параметры контролируемой сети отличаются от заданных, на отключающую катушку расцепителя подается сигнал, активирующий срабатывание механизма расцепления.

Электронный расцепитель позволяет регулировать параметры автоматического выключателя в процессе эксплуатации в соответствии с требованиями защищаемой цепи.

Регулировка автоматических выключателей с тепловым и электромагнитным расцепителями, которые настраиваются на определенную величину тока срабатывания (уставку) на заводе-изготовителе, потребителями не производится.

Автоматический выключатель

Автоматический выключатель — контактный коммутационный аппарат, способный включать токи, проводить их и отключать при нормальных условиях в цепи, а также включать, проводить в течение нормированного времени и отключать токи при нормированных ненормальных условиях в цепи, таких как короткое замыкание .

1. История изобретения
2. Роль в электрической цепи
3. Классификация
4. Классификация по ГОСТ
5. Селективный автоматический выключатель
6. Устройство
7. Расцепители
8. Отключение
9. Характеристики
10. Ток мгновенного расцепления
11. Испытание автоматических выключателей
12. Варианты исполнения
13. Модульный автоматический выключатель
14. Примечания

История изобретения

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

Роль в электрической цепи

Автоматический выключатель предназначен для защиты электрической цепи от сверхтока. Главным отличием от плавкой вставки является возможность многократного использования.

Классификация

Классификация по ГОСТ

ГОСТ 9098-78 устанавливает следующую классификацию автоматических выключателей:

• По роду тока главной цепи: постоянного тока; переменного тока; постоянного и переменного тока. Номинальные токи главных цепей выключателей, предназначенных для работы при температуре окружающего воздуха 40 °C, должны соответствовать ГОСТ 6827. Номинальные токи для главных цепей выключателя выбирают из ряда: 6,3; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1 000; 1 600; 2 500; 2000; 4 000; 6 300 А. Дополнительно могут выпускаться выключатели на номинальные токи главных цепей выключателей: 1 500; 3 000; 3 200 А. Номинальные токи максимальных расцепителей тока выключателей, предназначенных для работы при температуре окружающего воздуха 40 °C, должны соответствовать ГОСТ 6827. Допускаются номинальные токи максимальных расцепителей тока: 15; 45; 120; 150; 300; 320; 600; 1 200; 1 500; 2000; 3 000; 3 200 А
• По конструкции: воздушный автоматический выключатель (англ. Air Circuit Breaker, сокращенно АСВ) от 800 А до 6 300 А, выключатель в литом корпусе (с англ. — «МССВ») от 10 А до 2500 А, модульные автоматические выключатели (с англ. — «МСВ») от 0,5 А до 125 А.
• По числу полюсов главной цепи: однополюсные; двухполюсные; трёхполюсные; четырёхполюсные.
• Поналичию токоограничения: токоограничивающие; нетокоограничивающие.
• По видам расцепителей: с максимальным расцепителем тока; с независимым расцепителем; с минимальным или нулевым расцепителем напряжения.
• По характеристике выдержки времени максимальных расцепителей тока: без выдержки времени; с выдержкой времени, независимой от тока; с выдержкой времени, обратно зависимой от тока; с сочетанием указанных характеристик.
• По наличию свободных контактов («блок-контактов») для вторичных цепей: с контактами; без контактов.
• По способу присоединения внешних проводников: с задним присоединением; с передним присоединением; с комбинированным присоединением (верхние зажимы с задним присоединением, а нижние — с передним присоединением или наоборот); с универсальным присоединением (передним и задним).
• По виду установки: выкатные с втычными контактами; стационарные.
• По виду исполнения отсечки: селективные, неселективные.
• По виду привода: с ручным; с двигательным; с пружинным.
• По наличию и степени защиты выключателя от воздействия окружающей среды и от соприкосновения с находящимися под напряжением частями выключателя и его движущимися частями, расположенными внутри оболочки (в соответствии с требованиями ГОСТ 14255).

Селективный автоматический выключатель

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

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

Устройство

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

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

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

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

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

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

Автоматические выключатели имеют реле прямого действия, называемые расцепителями.

Расцепители

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

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

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

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

Отключение

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