Назначение, классификация и основные требования

Автоматический воздушный выключатель – это электрический аппарат, который способен включать, проводить и отключать электрический ток в любых рабочих условиях электрической цепи.

Название «воздушный» выключатель получил потому, что электрическая дуга, возникающая между его контактами при отключении цепи, гасится в среде окружающего воздуха.

Все автоматическиевыключатели по их быстродействию, которое характеризуется собственным временем срабатывания, т.е.временем с момента появления условия для отключения до начала расхождения контактов, разделяют на три группы.

К первой группе относятся автоматы,к которым не предъявляют специальных требований к быстродействию. Автоматыэтой группы имеют собственное время срабатывания около0,02-0,1 с. Более того,в эту группу включают так называемые селективные автоматы, которые имеют реле времени с целью получения значительных выдержек времени.

Ко второй группе относят быстродействующие автоматы, имеющие собственное время срабатывания около 0,005 с. Быстродействующие автоматы обычно применяют для защиты.

Третья группа включает в себя автоматы гашения поля, которые отключают обмотки возбуждения асинхронных генераторов при появлении коротких замыканий в их главной силовой цепи.

Данная лабораторная работа предусматривает знакомство с конструкциями автоматических выключателей первой группы, в которой различают: а) универсальные автоматы; б) установочные автоматы.

Универсальными называют включатели, имеющие комбинированную защиту – максимальную по току и минимальную по напряжению.

Автоматы общепромышленного и бытового применения обычно имеют лишь максимально-токовую защиту, отрегулированную на заводе. Для уменьшения возможности соприкосновения персонала с деталями, находящимися под напряжением, эти автоматы закрыты пластмассовыми кожухами и практически не выбрасывают дугу из кожуха. Такие автоматы называются установочными.

	Принципиальная схема конструкции универсальных и установочных автоматов в основном одинакова и приведена на рис. 1. Контакты К производят замыкание и размыкание электрической цепи. Они заключены в дугогасительную камеру ДК, предназначенную для быстрого гашения дуги и предотвращения выброса ионизированных газов из дугового промежутка.
Рис. 1. Принципиальная схема конструкции универсальных и установочных автоматов

Контакты К связаны с приводом П через механизм свободного расцепления МСР, на который могут воздействовать также установленные в автомате различные расцепители: электромагнитный (РЭ), независимый (РН), полупроводниковый (РП) и отключающая катушка (ОК). Благодаря наличию МСР происходит отключение автомата при аварийном режиме независимо от положения рукоятки привода.

Расцепители выполняют роль защитных элементов, реагирующих на отклонение той или иной величины от своего нормального значения. Они представляют собой электромагнитные и термобиметаллические реле, измерительные органы которых включены в электрическую цепь, а исполнительные воздействуют непосредственно на отключение автомата. Таким образом, по общепринятой классификации они являются первичными реле прямого действия.

В автоматах могут быть установлены следующие расцепители: 1) максимального тока, срабатывающие при токе в цепи больше определенной величины (больше тока уставки расцепителя). Они могут быть мгновенного действия и с выдержкой времени, независимой от тока в цепи или зависимой; 2) минимального напряжения, срабатывающие при понижении или исчезновении напряжения; 3) обратного тока, которые срабатывают в случае изменения направления тока в цепи; 4) независимые, срабатывающие при замыкании цепи их катушки. Эти расцепители позволяют выполнять дистанционное отключение автомата. Автоматы снабжаются блок-контактами БК.

К автоматическим выключателям предъявляются следующие требования:

1. Токоведущая цепь автомата должна пропускать номинальный токв течение сколько угодно длительного времени. Режим продолжительного включения автомата является нормальным. С другой стороны, токоведущая система автомата подвергается воздействию больших токовкороткого замыкания как при замкнутом положении контактов, так и при включении на существующее короткое замыкание.

2. Автомат должен обеспечивать многократное отключение

предельных токов короткого замыкания,которые могут достигать десятков и даже сотен килоампер, с дальнейшим пропуском номинальных рабочих токов.

3. Для повышения электродинамической и термической стойкости энергоустановок, уменьшения разрушений, вызываемых токами короткого замыкания, автоматы должны иметьмалое время отключения.