Устройство промышленного автоматического выключателя

Устройство промышленного автоматического выключателя

3П3Т АВТ. ВЫКЛ. TM250D NSX250B. диапазон: Compact — тип изделия или компонента: автоматический выключатель — краткое имя устройства: Compact NSX250B — описание защищенных полюсов: 3t — тип сети: переменный ток — частота сети: 50/60 Гц — код номинала автоматического выключателя: B — отключающая способность: 20 кА при 480 V переменный ток 50/60 Гц в соответствии с NEMA AB1, 40 кА при 240 V переменный ток 50/60 Гц в соответствии с NEMA AB1, Icu 15 кА при 500 V переменный ток 50/60 Гц в соответствии с IEC 60947-2, Icu 20 кА при 440 V переменный ток 50/60 Гц в соответствии с IEC 60947-2, Icu 25 кА при 380/415 V переменный ток 50/60 Гц в соответствии с IEC 60947-2, Icu 40 кА при 220/240 V переменный ток 50/60 Гц в соответствии с IEC 60947-2 — [Ics] номинальная рабочая отключающая способность: в соответствии с IEC 60947-2 соответствующий IEC 60947-2 переменный ток — соответствие требованиям к изоляции : Да в соответствии с EN 60947-2, Да в соответствии с IEC 60947-2 — категория применения : категория А — наименование расцепителя: TM-D — технология отключающего блока: тепловой-магнитный — защитные функции расцепителя: LI — тип защиты: защита от короткого замыкания (электромагнитный расцепитель), защита от перегрузки (тепловая). Преимущества: Прямой доступ к экономии затрат, Безопасность и защита, Контроль и измерение параметров электроэнергии, Надежность энергоснабжения, Простота и удобство.. применения: Применение в системах электроснабжения объектов любого масштаба – от крупнейших промышленных предприятий до офисных зданий для защиты распределительных сетей, генераторов, кабелей большой протяженности, электродвигателей. • Стандартные области применения с малым значением токов короткого замыкания: промышленные установки, здания, больницы. • Стандартные области применения: промышленные предприятия, административно-коммерческие здания. • Высокие эксплуатационные характеристики при оптимальной стоимости для непрерывных технологических процессов: обрабатывающая промышленность, черная металлургия. • Ответственные области применения: военно-морской флот. • Особые области применения: 400 Гц (авиабазы)..

Номин. продолжительный ток Iu: 250.0. 250.0
Количество вспомогат. переключающих контактов: 0.0. 0.0
Диапазон регулировки без задержки срабатывания расцепителя короткого замыкания: 1250.0. 1250.0
Вид подключения главной электрич. цепи: Подключение спереди
Возможность установки индикатора отключения: Нет
Подходит для монтажа на DIN-рейку (с Ω-профилем): Нет
Конструкция прибора: Встраив. устройство фиксированной установки (стационарный)
Моторный привод опционально: Да
С расцепителем минимального напряжения: Нет
Диапазон краткосрочной задержки расцепителя короткого замыкания: 0.0. 0.0
Номин. отключающая способность Icu при 400 В, 50 Гц: 25.0. 25.0
Степень защиты (IP): IP30
Количество вспомогат. нормально замкнутых (НЗ) контактов: 0.0. 0.0
Количество вспомогат. нормально разомкнутых (НО) контактов: 0.0. 0.0
Номин. напряжение: 690.0. 690.0
Тип подключения силовой электрич. цепи: Винтовое соединение
Диапазон уставки тока расцепления: 175.0. 175.0
Количество полюсов: 3.0. 3.0
Моторный привод встроенный: Нет
Тип элемента управления: Рычажковый (перекидной рычаг)
Встроенная защита от замыканий на землю: Нет

Автоматический выключатель

Цепи электропроводки в промышленных и бытовых помещениях обязательно включают в свой состав не один автоматический выключатель. Этот элемент обеспечивает безопасную эксплуатацию не только электросетей, но и зданий, сооружений в целом.

Устройство защитного отключения — автоматический выключатель

Необходимость

В случае короткого замыкания или превышения допустимых токовых нагрузок он автоматически размыкает цепь. Отключение нагрузки предотвращает возгорание изоляции кабелей и распространение пожара, выхода из строя дорогостоящего оборудования, травмирования людей.

Существует много типов автоматических выключателей, они отличаются по мощности тепловых и токовых нагрузок, по габаритам, конструктивному исполнению и другим признакам. На бытовом уровне большинство используемых типов автоматических выключателей имеют общие принципы срабатывания и одинаковый набор составных элементов.

Даже формы корпусов, отверстия и отдельные элементы крепления приведены к общему стандарту. Любой тип низковольтного автоматического выключателя, который используется в административных зданиях, квартирах, частных домах, легко устанавливается на стандартные элементы крепления распределительных щитов. Рассмотрим часто применяемый в быту тип модульного автоматического выключателя марки ДЕК серия ВА.

Панель выключателя АВ

Конструктивные особенности

Автоматический выключатель типа ВА построен на модульной основе, это позволяет использовать его в однофазной и трехфазной, одно- и многополюсной сетях. Для защиты однофазной сети нужен однополюсный автоматический выключатель: один модуль, чего вполне достаточно.

Электроустановки, работающие от трехфазной сети, защищаются трехполюсными автоматами защиты от трех модулей, по одному на каждую фазу. В этом случае автоматические выключатели собираются в единый блок.

Для синхронного срабатывания всей группы автоматов при превышении допустимого порога тока на одной из фаз рычаги управления фиксируются общей планкой. Для синхронного срабатывания рычаги управления также могут фиксироваться общей пластиковой планкой.

Стандартные отверстия дают возможность установить на автоматический выключатель дополнительные устройства промышленного типа: отдельные расцепители, сигнальные контакты и другие. Устанавливаемые элементы часто используются на производственных объектах для дистанционного контроля за срабатыванием и управлением работой электроустановок.

Пластиковые корпуса типовых модулей неразборные, они имеют стандартизированные размеры. Сверху и снизу расположены клеммы для проводов с винтовым устройством зажима.

В верхней части корпуса 2 отверстия:

1. для отвода скопившихся газов от нагрева;
2. для доступа к винту регулировки порога срабатывания, биметаллического элемента тепловой защиты.

Корпус автомата: вид сверху

С тыльной стороны корпуса предусмотрены пазы и зажимные элементы, позволяющие одевать и фиксировать автоматический выключатель на стандартную DIN-рейку в распределительных щитах. Такая конструкция позволяет передвигать переключатели вдоль рейки, не отключая от цепи, разделять группы, она удобна при сборке, монтажных и ремонтных работах.

Автоматический выключатель на ДИН-рейке

Как работает автомат

На примере одного модуля типа АВ рассмотрим, как работает автоматический выключатель и отдельные его элементы. Автоматическое управление срабатыванием на выключение осуществляется двумя параметрами: силой тока, проходящего через контакты выключателя, и температурой нагрева.

Для контроля значений этих параметров автоматический выключатель имеет два элемента:

• обмотка электромагнитной катушки со стальным сердечником рассчитана на определенную силу тока;
• биметаллические пластины откалиброваны, загибаются пропорционально величине проходящего через них тока, при превышении номинального значения оказывают механическое воздействие на расцепитель, который осуществляет контроль температурного режима.

Устройство автомата в разрезе

Подключается автоматический выключатель в разрыв цепи последовательно. На верхнюю клемму зажимается провод от источника питания, внизу крепятся провода, идущие к нагрузке.

Автоматический выключатель имеет два типа детектора и элемента расцепления, которые постоянно контролируют силу тока.

У каждого устройства свое назначение:

• Электромагнитный расцепитель мгновенно реагирует на кратковременное значительное превышение тока номинального значения при коротком замыкании;
• Регулируется тепловая защита, она более точная и инерционная в измерении значений тока, имеет большее время срабатывания. Это позволяет не реагировать на кратковременные незначительные превышения допустимых токовых значений. Все эти меры обеспечивают стабильную безопасную работу электроустановок.

Схема строения автоматического выключателя

Устройство расцепления и взвода

Это механическое устройство состоит из металлических пружин и пластиковых рычагов. Его задача в обычном режиме удерживать замкнутые контакты, в аварийных ситуациях, при превышении тока или температуры заданных предельных значений, разомкнуть контакты выключателя, для чего применяется автоматический или ручной режим отключения.

Электромагнитный расцепитель

Это электромагнитная катушка со свободно двигающимся металлическим сердечником. Шток сердечника при рассчитанной величине предельно допустимого тока толкает рычаги расцепляющего устройства, оно срабатывает, контакты размыкаются.

Сечение провода на катушке электромагнита и количество витков рассчитываются на многократное срабатывание. Обмотка катушки выталкивает сердечник при значительном превышении номинального тока выключателя, в случае короткого замыкания в цепи.

Один конец катушки подключен к подвижному контакту механизма расцепления, второй – к биметаллической пластине. Соединения выполнены гибким многожильным проводом, контакты сварные, это обеспечивает надежное соединение в условиях высоких температур. Припой на паяных контактах при нагреве может расплавиться.

При превышении номинального тока в катушке электромагнита в несколько раз сердечник выталкивается. Он давит сверху на рычаг спускового механизма, происходит расцепление, подвижный контакт под действием пружины отскакивает от неподвижного контакта, они размыкаются. Усилие размыкания дублируется штоком сердечника, закрепленного на подвижном контакте.

Одновременно с давлением на спусковой рычаг сердечник оттягивает подвижный контакт.

Тепловой расцепитель

Здесь используется принцип работы теплового реле. Такой способ широко применяется для аварийных отключений электрооборудования и сигнализации в электрических цепях. В основе технологии заложены свойства биметаллической пластины. Еще в XIX веке Джоуль-Ленц отметил пропорциональность температуры на участке цепи квадрату силы тока и сопротивлению.

Используя эту зависимость и свойства биметаллов, пластины стали применять для механического замыкания и размыкания контактов. Биметаллические пластины пропорционально изменяют свою форму в зависимости от силы тока и температуры. По степени изгиба пластины можно судить о величине тока и температуре.

Биметаллические пластины: структура

У всех металлов коэффициенты теплового расширения отличаются: при нагреве пластин одного размера из разного металла до одинаковой температуры длина одной из них станет больше. Благодаря этому свойству, если скрепить эти две пластины вместе при нагреве, они начнут загибаться, при остывании – выпрямляться.

В нашем случае биметаллическая пластина находится в теплостойком изоляционном материале, обычно для этих целей одевается трубка из стекловолокна. Сверху изоляции намотан провод с высоким сопротивлением, это делается для косвенного нагрева пластины.

При прямом нагреве срок службы пластины существенно уменьшается. С увеличением тока температура пластины повышается, она загибается вверх, нажимая на спусковой рычаг механизма расцепления. В результате автоматический выключатель срабатывает, контакты размыкаются.

Искрогасительная камера

Значительную часть в корпусе модуля защиты занимает искрогаситель. В большинстве случаев автоматический выключатель срабатывает под током большой нагрузки. При прохождении тока большой силы в момент разрыва цепи между контактами возникает дуга электрического разряда.

Она имеет высокие температуры, может расплавить контакты и другие элементы автоматики. Для того чтобы этого избежать, ставят дугогаситель; его конструкция напоминает решетку из металлических пластин. В камере с пластинами дуга разрушается и гаснет, продукты горения и газы отходят через специальное отверстие.

Выбор

В частных домах можно установить четырехполюсный и трехполюсный автоматический выключатель для трехфазной сети 380 В. Чаще используются трехполюсные, двухполюсные и однополюсные для однофазной сети 220 В.

Выбирая элементы защиты, в первую очередь надо исходить из номинальных значений напряжения. Оно должно быть выше или соответствовать напряжению сети.

Одно из главных условий выбора и последующей настройки автомата защиты – отключение группы потребителя раньше, чем это сделают элементы защиты, установленные в цепи ближе к источнику подачи электроэнергии. Для этого учитываются следующие параметры.

Максимальная сила тока короткого замыкания на участке цепи, где устанавливается автоматический выключатель. Модульные модели защитных автоматов выдерживают 3000А; 4500А; 6000А; 10000А, немодульные рассчитаны на большие токи короткого замыкания. Для жилых домов и квартир достаточно 4500 или 6000А.

Номинальная сила тока расцепителя выбирается немного больше допустимого тока длительной нагрузки цепи. В противном случае автоматический выключатель будет срабатывать от незначительных скачков напряжения в процессе нормального режима работы.

Нужно обязательно учитывать Iн – теплового расцепителя.

Автоматический выключатель серии АВ с номинальным током 10А будет срабатывать при токе 10х1,45(поправка на тепловой расцепитель) = 14,5 А.

Параметры расцепления имеют три класса (В;С;D), они отличаются по токовременным характеристикам срабатывания:

• Класс В – срабатывает расцепитель при превышении номинальной силы указанной на маркировке тока в 3-5 раз. Ставят в группах освещения и розеток, обычно они реагируют на пусковые токи при включении электродвигателей.
• Класс С – расцепитель срабатывает при превышении номинальных токов в 5-10 раз, ставится в розеточные и осветительные группы, обеспечивает защиту двигателей водяных насосов с небольшими пусковыми токами. Хорошо использовать в загородных домах и квартирах.
• Класс D – автоматический выключатель этого класса устанавливается на производственных объектах для защиты электродвигателей с большими пусковыми токами.

Обязательно учитывайте толщину и сечение проводов в цепи, где устанавливается автоматический выключатель. Они должны соответствовать номинальным значениям токовой нагрузки элементов защиты. Например, при номинальном токе автомата защиты в 16А сечение кабеля должно быть не менее 2,5 кв./мм. Iн – 10А соответствует толщине кабеля 1,5 кв./мм.

Для этого есть специальные таблицы определения площади сечения кабеля по току, ПУЭ (Правила устройства электроустановок) табл. 1.3.4, 1.3.5, 1.3.6, 1.3.7, 1.3.8.

Устройство автомата. Видео

Видео продемонстрирует устройство автоматического выключателя, что поможет с его монтажом и установкой.

Зная назначение и принципы работы, требования по установке и эксплуатации автоматических выключателей, легче сделать правильный выбор, что обеспечит стабильную, безаварийную работу бытовой техники в доме и квартире.

Как выбрать автоматические выключатели

УЗО, дифавтоматы и автоматические выключатели – устройства защиты, обычно располагаемые в специальных боксах для автоматики. Вопрос приобритения автоматов становится актуальным, как правило, либо в процессе ремонта, либо тогда, когда Ваша автоматика вышла из строя. Автоматический выключатель (автомат) — устройство, которое защищает проводку от перегрузки и коротких замыканий. Автоматические выключатели являются обязательными в любой электрической сети. Принцип действия устройства очень простой — автоматический выключатель при превышении номинальной силы тока в цепи просто размыкает цепь, тем самым сохраняя проводку от перегрева.

Номинальное значение тока

Одной из основных характеристик автоматов является номинальный ток, так же называемый током срабатывания автомата, допустимым током автомата и «амперажом». Значение номинального тока автомата показывает основное значение тока, в сравнении с которым происходят защитные действия автоматического выключателя по превышению тока нагрузки. Будучи, пожалуй, ключевым параметром автоматических выключателей, номинальный ток всегда указывается на корпусе автомата.

Выбирать автоматы нужно прежде всего, исходя из данного показателя:

• На вход в квартиру — 40-50 Ампер
• На розетки — 16 Ампер
• На свет — 10 Ампер
• На плиту — 20-32 Ампера (в зависимости от мощности плиты).

Количество полюсов

Эту характеристику иногда еще называют «полюсностью», иногда «модульностью», иногда «фазностью», при этом, по сути все названия обозначают одно и то же, а именно то количество линий, которые можно подключить к автомату. В свою очередь бывают однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные автоматы. Как выбрать количество полюсов? 1 и 2 полюса — предназначены для однофазной сети. Если вы решаете купить однополюсный автомат, он будет размыкать только фазу, если же вы поставите автомат 2P (2 полюса), в случае превышения номинального значения тока, автомат будет размыкать фазу и ноль. Данный вариант обеспечивает дополнительную безопасность. Автоматы 3P и 4P предназначены для трехфазных сетей.

Класс автоматического выключателя

Характеризует время отключения в случая короткого замыкания или перегрузки, (За какое время и при какой величине тока автомат отключит нагрузку).

У разных производителей встречаются следующие классы автоматики: A; B; C; D; L; U; K; Z.

А — самый быстрый,

A — применяются в сетях без больших скачков напряжения, B и C — для квартир, офисов и производства, D — для производства.

Для бытовых нужд применяются автоматические выключатели класса срабатывания C. Почему быстро — не всегда хорошо? При выборе автоматики важно подобрать оптимальное решение. Тут нет понятия, чем быстрее, тем лучше. Рассмотрим такую ситуацию. Вы выбрали автомат класса А. И Вот вы решили пропылесосить в квартире. Включили пылесос. В этот момент нагрузка на сеть выше, чем номинал автомата в несколько раз. Принцип такой же, как и у расхода автомобиля. Когда вы давите на газ, расход может достигать 40 литров на 100км. Также и здесь. В случае если Вы поставите автомат класса А — то он будет срабатывать постоянно при включении мощных устройств. Если поставить автомат класса D — возникнет угроза для проводки, так как скорость срабатывания будет слишком низкой. Класс С — оптимальный с точки зрения соотношения цены качества. Класс В — наверно, самый лучший вариант. Но стоят такие автоматы в несколько раз больше аналогов класса С.

Автоматические выключатели

Обычно пользователи вместо фразы «автоматические выключатели» говорят коротко: «автоматы». Эти устройства отключают электрическую сеть при коротком замыкании или перегрузке. Автоматы пришли на смену так называемым электрическим «пробкам» с предохранителями. Теперь не нужно заменять сгоревший предохранитель, достаточно просто включить автомат, т.е. поднять рычажок.

Серии выключателей Legrand TX3 и Legrand DX3

Инновационные серии модульного оборудования Legrand TX3 и DX3 пришли на смену сериям LR (бытовой) и DX (профессиональной). Обновленные устройства имеют ряд конструктивных улучшений по сравнению со своими предшественниками, а также расширенный модельный ряд, в который вошли в том числе и недорогие автоматы класса
защиты B.

Legrand TX3

Legrand TX3 — надежная защита домашней или офисной электроустановки. Девиз этой бытовой серии — максимальная безопасность и простота: удобные держатели маркировки, шторки на клеммных зажимах, улучшенные теплоотводные характеристики и т.д.
Модельный ряд Legrand TX3 перекрывает практически все нужды рядового потребителя.

Legrand DX3

Legrand DX3 — воплощение передовых технологий. Устройства этой профессиональной серии рассчитаны на токи до 125 А и одинаково хорошо подойдут как для бытового щитка, так и сложной распределительной системы промышленного назначения. Многие автоматы отличает компактность, так что они сэкономят место на рейке. Модельный ряд же настолько широк, что позволяет оборудовать распределительные щиты любой сложности: разнообразные устройства управления, защитного отключения и измерения, совместимые друг с другом, — все функции на одной DIN-рейке.

Автоматические выключатели — классификация

Основные характеристики автоматов:

• Номинальный ток
• Класс срабатывания
• Количество фаз

На корпусе автомата вы можете найти обозначения этих характеристик: B6, C13, D32.

Номинальный ток

Конкретный автомат рассчитан на некую максимальную для него силу тока. Единица измерения — Ампер (А). В России приняты единые параметры максимальной (т.е. номинальной) силы тока для производимых автоматических выключателей. Это 6, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100А.

Класс срабатывания

При кратковременном скачке тока автомат может не сработать! Верхний уровень срабатывания автомата определяет его класс: «B», «C», «D». Мы поможем вам подобрать автоматы по тому типу, который вам больше подходит.

B Автоматы этого класса можно применять в сетях, где не бывает больших скачков напряжения (возможный диапазон скачков — 3-5 значений номинального тока).

C Автоматы для возможного диапазона скачков 5-10 значений номинального тока, что характерно для жилых и офисных помещений.

D Автоматы для сетей с возможным диапазоном скачков от 10 до 50 значений номинального тока, например, на строительных площадках.

Количество фаз автомата

Автоматы выпускаются однофазные, двухфазные, трехфазные, четырехфазные (их еще называют соответственно однополюсные, двухполюсные, трехполюсные, четырехполюсные).

Чаще всего в жилых помещениях ставят однофазные автоматы, которые размыкают фазный проводник. Двухфазные (или двухполюсные) типа «фаза+нейтраль» применяются не так часто. Эти автоматы размыкают фазный (L) и нулевой (N) провода — одновременно.

На производствах и в промышленных условиях, где применяется напряжение 380 Вольт, обычно используют трех- и четырехфазные (то есть трех- и четырехполюсные) автоматы.

Обычно автомат занимает на DIN-рейке столько же модулей, сколько у него фаз.

Выбор автоматического выключателя

В квартирах и коттеджах мы рекомендуем ставить один входной автомат плюс несколько автоматов по одному на каждую группу помещений: комнаты, санузлы, кухню. Тогда можно будет определить, в какой из линий произошел сбой. Как мы уже говорили, в домашних условиях мы советуем ставить автоматы класса «C».

Чтобы правильно определить номинальный ток, нужно посчитать общую мощность всей бытовой техники и электрических приборов, которые вы хотите подключить, а также качество самой проводки. Обращаем ваше внимание, что номинальный ток автомата ни в коем случае не должен превышать максимальный ток, который провод в состоянии пропустить. Для примера: если вы используете медный провод сечением 2,5 кв.мм, то желательно использовать автомат с номинальной силой тока 20А, а для провода 4 кв.мм — 32А.

Около 15 лет назад мы еще пользовались алюминиевыми проводами сечением 2,5 кв.мм, и автоматы для них ставились не более 6А. Сейчас в наших квартирах вместе с более простыми приборами, как чайник и фен, часто встречаются стиральные и посудомоечные машины, которые потребляют большое количество энергии, и автоматы на 6А будут срабатывать очень часто. Ни в коем случае нельзя ставить автоматы с более высоким номинальным током (

16А), т.к. они не станут срабатывать, и будет казаться, что проблемы нет.

Бытовые пожары случаются чаще всего из-за неверно подобранных автоматических выключателей, т.к. получается очень большая нагрузка на проводку.

Важно! Автомат не может защитить человека от поражения электрическим током.

Главное — автомат должен защищать от перегрузок электрическую сеть. Когда человек дотрагивается до оголенного провода, то перегрузки не происходит, но человека может ударить током. Для того, чтобы защитить токоведущие части от прикосновения, есть УЗО — устройства защитного отключения.

Устройство автоматического выключателя

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. Соленоид. 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.