Пн-Пт 9-18
Каталог

Устройство и принцип работы автоматических выключателей

Бонусная программа

Содержание:

Автоматические выключатели предназначены для защиты разветвленной или линейной электрической цепи от перегрузок и короткого замыкания. Устанавливаются выключатели сразу же после счетчика электроэнергии. Если в цепи повысилась допустимая сила тока, то срабатывает тепловой или электромагнитный контур и подача тока прекращается. Устройство автоматического выключателя не предусматривает автоматического включения, только выключение. Возобновить подачу тока можно только вручную, после обнаружения и ликвидации причины неисправности.

Электрическая схема автоматического выключателя

Принципиальная схема автоматического выключателя очень простая — ток проходит по проводнику, который последовательно подключен к биметаллической пластине, индукционной катушке и расцепителю. Под термином «расцепитель» подразумевается контактное устройство с подвижной перемычкой. Под действием определенных усилий перемычка отодвигается от проводника, и ток прекращает поступать в цепь.

Типовое устройство электрического автоматического выключателя предполагает использование в качестве источника расцепляющего усилия биметаллическую пластину или электромагнит. В первом случае пластина реагирует на нагревание и изгибается. Изгиб происходит за счет того, что одна часть пластины сделана из металла с низким коэффициентом терморасширения, а другая — с высоким. Неравномерное увеличение длины приводит к деформации пластины, которая тянет за собой перемычку размыкателя и отключает ток.

Нагрев и деформация пластины происходит достаточно медленно. Это сделано преднамеренно, если в сети незначительно повысилась допустимая сила тока, то автомат среагирует не сразу. Возможно, в этот момент запустился двигатель холодильника или включился насос подпитки. Если перегрузка не превышает 3–5 номиналов на протяжении нескольких секунд, автомат не сработает. После отключения потребителей, ток возвращается к предыдущим параметрам, и сеть функционирует в заданном режиме. Но при длительной перегрузке автомат отключит подачу тока. Это может произойти, например, если в домашнюю сеть включается сварочный аппарат или мощный компрессор.

По-другому происходит, если возникает короткое замыкание. В этом случае биметаллическая пластина слишком медленная, чтобы справиться с нагрузкой. Выручает электромагнитная катушка. Сильное изменение силы тока порождает мощное электромагнитное поле вокруг катушки. Специальный стальной стержень, связанный с расцепителем, притягивается к сердечнику катушки и цепь размыкается. Время срабатывания электромагнита измеряется долями секунды.

Но возникает другая опасность — угроза появления электрической дуги, которая может попросту сжечь автоматический выключатель. Для защиты в схеме устройства автоматического выключателя предусмотрен узел гашения дуги. Он состоит из нескольких металлических пластин, которые рассекают дугу на мелкие потоки и поглощают часть тепла.

В описании устройство и принцип действия автоматического выключателя несколько упрощены, но процессы внутри АВ протекают именно в таком порядке. Типовой автоматический выключатель оснащен двумя контурами — электромагнитным и тепловым. Но есть и модели АВ, которые работают только по одной схеме защиты. Например, автоматы для электродвигателей не оснащаются тепловой защитой, только электромагнитной от КЗ. По уровню чувствительности автоматы подразделяются на несколько типов:

  • В — ток размыкания в диапазоне 3–5 номинала;
  • С — 5–10 от номинала;
  • D — 10–20 номинала.

Сам номинал конкретного АВ указан на корпусе после буквенного индекса, например, С16. Для бытового использования лучше всего подходят именно автоматы класса С.