Принцип дії і пристрій автоматичного вимикача

При забезпеченні захисту електромережі від всіляких збоїв використовуються різні пристосування і механізми. У їх числі – автоматизовані вимикачі, які запобігають серйозні збої в електричному ланцюзі і зберігають побутові прилади від виходу з ладу. Щоб зрозуміти принцип дії автоматичного вимикача, необхідно розібратися з його пристроєм і технічними характеристиками.

Основні типи

Зовні елемент являє собою невелику конструкцію з термостійкої пластмаси, на лицьовій частині якої знаходиться спеціальний перемикач, а в задній – фіксатор-засувка. Зверху і знизу розташовані гвинтові клеми. Залежно від конструктивних особливостей і пристрої, автоматичні вимикачі можуть розділятися на наступні типи:

1. установчі моделі – забезпечені пластиковим коробом, що дозволяє використовувати їх для всіх осель без страху отримати удар струмом.
2. універсальні агрегати – не мають такого захисту як попередня різновид, через що їх використовують тільки в спеціальних умовах, оснащуючи розподільне обладнання.
3. швидкодіючі вимикачі – характеризуються неймовірною швидкістю реагування на проблеми в електричному ланцюзі. За заявами виробників, швидкість дорівнює 5 мілісекунд.
4. Пристрої уповільненої дії – швидкість спрацьовування варіюється в межах 10-100 мілісекунд.
5. селективні – характеризуються підтримкою регулювання режиму вимкнення.
6. Електричні моделі зворотного струму – здатні спрацьовувати тільки при зміні напрямку струму в будь-якому діапазоні.
7. поляризовані деталі – відключають ту ділянку ланцюга, в якому помічається істотний стрибок інтенсивності струму.
8. неполяризовані – працюють на зразок попередніх різновидів, але не обмежуються одним напрямком струму.

Що стосується швидкості відключення, то вона визначається принципом роботи автомата, а також відповідними умовами для знеструмлення конкретної ділянки. Вони створюються електрообладнанням і струмообмежуючими елементами.

Принцип дії і пристрій

Принцип дії, конструкція та інші особливості автоматичного вимикача визначаються сферою експлуатації та завданнями, для яких він призначається. Включення і вимикання обладнання здійснюється як ручним чином, так і за допомогою спеціального приводу.

Перший варіант запуску мається на захисних моделях, які працюють з силою струму до 1 тис. Ампер. Їх характеризує висока комутаційназдатність, яка ніяк не залежить від інтенсивності руху рукояті. При виникненні аварійної ситуації вимикач самостійно від'єднує ланцюг, до чого призводить запуск механізму вільного розчеплення.

Незамінним елементом вузла є расцепитель. Його завдання полягає в контролюванні робітників властивостей певної ділянки ланцюга і впливі при непередбачених обставин на вимикач. Крім цього, расцепитель здатний віддалено відключати автомат, що важливо при обслуговуванні складних і потужних ланцюгів. Існують такі види подібних елементів:

1. Електромагнітні – здатні захищати ланцюг проводки від коротких замикань.
2. Термічні – перешкоджають впливу інтенсивних стрибків сили струму.
3. Змішані.

Також у продажу є напівпровідникові вимикачі, які характеризуються простотою регулювання і стабільними настройками. Їх використовують в електричних ланцюгах багатоквартирних будинків і котеджів.

Якщо виникає необхідність виконати з'єднання ланцюга при відсутності підключення до мережі, можна обійтися захисними вимикачами без расцепителей.На сьогоднішній день у продажу доступні сотні моделей і типів вимикачів, які підходять для різної середовища експлуатації і не бояться сверхинтенсивного використання. Окремі серії витримують максимальні навантаження і не бояться оточуючих впливів.

Вибираючи відповідний вимикач автомат, потрібно попередньо ознайомитися з документацією, яка поставляється разом з ним. Це дозволить підібрати оптимальний варіант для домашньої мережі.

особливості конструкції

Розбираючись з принципом роботи «автомата», важливо знати про основні компоненти, з яких він складається. Більшість моделей працює на основі таких вузлів:

1. Система розчеплення.
2. Контактні з'єднання.
3. Вузол контролю.
4. Прилад для гасіння дуги.
5. Расцепители.

Контактна система являє собою з'єднання статичних і динамічних контактів, які закриті в спеціальному кожуге. Динамічні контакти утримуються шарнірами на півосі рукояті. Їх завдання полягає в здійсненні одинарного відключення ділянки ланцюга.

Пристрій для погашення дуги розташовується в двох полюсах і призначається для захоплення дуги і її охолодження. За своєю конструкцією механізм являє собою камеру гасіння дуги з деіонной гратами з пластинок. Що стосується системи розчеплення, то це шарнірний компонент на три або чотири ланки. З її допомогою здійснюється миттєве розчеплення та вимикання контактної системи. Сфери застосування зачіпають і ручні пристрої, і автоматичні.

Завдання електромагнітного розчеплювача полягає в виключенні всієї системи при короткому замиканні. За конструкцією він являє собою звичайний електромагніт зі спеціальним гаком. У окремих моделей може бути присутнім система гідравлічного уповільнення. Існує ще один тип расцепителей – теплової. Елемент є невеликою металевою пластинкою, яка деформується під впливом підвищеного рівня напруги і запускає процес відключення.

Напівпровідникові елементи – це вимірювальний датчик, магніт і блок реле. Магніт впливає на всю систему, а вимірювальний датчик складається з трансформатора для змінного струму або підсилювача для постійного струму.

Більшість моделей захисних приладів оснащені суміщеними расцепителями, які працюють на основі термоелементів для захисту від підвищення сили струму, а також магнітних котушок для запобігання коротких замикань.

Захисні конструкції володіють декількома компонентами, розміщеними всередині або зовні автомата. У їх числі всілякі расцепители і контакти, приводи для віддаленого контролю, сигналізаційне обладнання і датчики автоматичного відключення.

Режими роботи

Перебуваючи в звичайному режимі роботи, вимикач пропускає струм з тією силою, яка відповідає нормальному рівню. Електроенергія, яка використовується для функціонування пристрою, надходить на верхню клему. У свою чергу, ця клема взаємодіє зі статичним контактом, який передає струм на динамічний контакт, металевий провідник і безпосередньо на котушку соленоїда.

Опиняючись в цій котушці, електрику починає проходити по термічному расцепителей, а потім проникати на клему в нижній частині захисного обладнання. При істотному стрибку напруги або підвищення ризику замикання вимикач автоматично зупиняє роботу мережі.

Якщо з'являється перевантаження ланцюга, елемент працює за іншим принципом. Таке явище помічається при сильному підвищенні сили струму в конкретній ділянці, яка перевищує допустиме значення в кілька разів. При контакті з тепловим расцепителем цей струм починає деформувати його, що стає сигналом для відключення автомата.

Такий тип захисту не здатний спрацьовувати моментально, так як процес деформації пластинки займає якийсь час і вимагає достатнього прогрівання.Швидкість відключення визначається надлишкової силою струму в захищається зоні і займає часовий проміжок від декількох секунд до години. За рахунок такої затримки зайві відключення автомата через мінімальні і нетривалих стрибків практично виключаються. У більшості випадків ці скачки відбуваються при запуску електроприладів з високим пусковим струмом.

Що стосується показників, при яких термічний елемент починає працювати, то вони регулюються спеціальної деталлю і налаштовуються ще під час виробництва елемента. Оптимальним варіантом є значення, що перевищує нормальне число в 1,1-1,5 рази.

Також потрібно враховувати той факт, що в будівлях з підвищеною температурою автомат захисту мережі може функціонувати зі збоями, так як в подібних умовах металева пластина піддається деформації набагато швидше. У холодному середовищі все відбувається в зворотному порядку – вимикач занадто довго не реагує на скачки напруги електричного струму.

Реакція на коротке замикання

Сучасні вимикачі здатні убезпечити мережу не тільки від стрибків напруги і перевантаження, а й від частих замикань. Як відомо, подібні події підвищують інтенсивність струму до тієї температури, при якій починається процес розплавлення ізоляції проводки. Але ж подібна подія тягне за собою небезпечні наслідки і може привести до пожежної ситуації. Щоб уникнути утворення коротких замикань, потрібно вчасно вимкнути електрику. Саме для цих цілей і використовується вимикач.

Пристрій складається з котушки соленоїда і сердечника, який фіксується за допомогою невеликої пружини. При виникненні непередбаченої стрибка напруги починає рости магнітна індукція. У зв'язку з цим відбувається моментальне розмикання контактів, а подача електроструму в захищається ділянку припиняється. Електромагнітна деталь включається за кілька мілісекунд і перешкоджає запаленню ізоляції.

При відключенні контактів між ними утворюється дуга з температурою до 3 тис. Градусів. Природно, побутові прилади не здатні перенести вплив такого температурного режиму, тому захисні автомати додатково оснащують елементом гасіння дуги, які нагадують собою коробку з металевих пластинок.

Корисні поради

Якщо запуск електроустаткування був викликаний коротким замиканням, то без усунення причини поломки відновити електрику не вийде. Найчастіше проблема трапляється при ушкодженні якого-небудь побутового приладу, тому, щоб повернути все на свої місця, досить від'єднати вийшло з ладу пристрій від мережі, а потім повторно запустити вимикач. При успішному виконанні такого завдання система повинна знову запрацювати. А якщо цього не відбулося, значить, доведеться звернутися за допомогою до фахівців і визначити первинне джерело поломки.

Зіткнувшись з проблемою частих відключень захисних елементів, не потрібно поспішати купувати новий прилад з більш високими показниками сили струму – проблема від цього не зникне. Адже на етапі монтажу вимикачів враховується площа поперечного перерізу проводу, тому надмірно високий струм не з'явиться в проводці.

Для визначення причини поломки і подальших дій слід викликати фахівця, але не намагатися зробити все своїми руками. У більшості випадків самостійні дії не дають ніяких хороших результатів, а іноді і призводять до плачевних наслідків.

На жаль, пожежні ситуації виникають занадто часто, і часто до них призводить недбалість споживачів, які не дотримуються основні правила поводження з електроприладами і електрикою в цілому. Але набагато розумніше попередити наслідки пожежі, ніж потім гірко шкодувати про те, що трапилося.

І якщо в недалекому минулому захист від коротких замикань і перевантаження здійснювали класичні запобіжники з порцеляни зі змінними вставками, а також пробки, то сьогодні це вирішується за допомогою автоматизованого обладнання. Вибираючи такий елемент, потрібно заздалегідь ознайомитися з його технічними характеристиками і сумісністю з конкретною ланцюгом. Якісний автомат захисту зможе врятувати побутові прилади від пошкодження, а житло від пожежної небезпеки.