Автоматические воздушные выключатели.

Автоматические воздушные выключатели – электрические аппараты напряжением до 1000 В, предназначенные для автоматического размыкания электрических цепей при ненормальных режимах и для редких оперативных переключений при нормальных режимах работы. Таким образом, автоматические выключатели совмещают в себе одновременно функции защиты и управления. Для выполнения защитных функций автоматы снабжаются тепловыми и электромагнитными расцепителями.

На рис. 9.6 схематично показаны основные узлы автомата.

Контакты автоматов должны без перегрева длительно пропускать номинальные токи и выдерживать воздействие дуги при отключении токов к.з. Поэтому в автоматах на большие токи применяют две пары контактов – главные 3 (с малым удельным сопротивлением) и дугогасительные 2 (из дугостойкого материала).

В автоматах на небольшие токи предусматрива-ется одна пара контактов. Для уменьшения переходного сопротивления нажатие контактов обеспечивается пружинами.

Дугогасительная система автомата предназ-начена для гашения дуги, возникающей при отключении автомата. Широко применяют дугогасительные камеры 18 с использованием эффекта гашения дуги в узкой щели (эффект деления длинной дуги на короткие).

Приводы автоматов могут быть ручными и дистационными. В первом случае включение производится поворотом рукоятки 12. Во втором случае воздействие осуществляется электромагнитом 13 или специальным электродвигателем. Отключение автоматов происходит под действием отключающих пружин 17 при срабатывании механизма свободного расцепле-ния. Механизм свобод­ного расцепления (рис. 9-6) обеспечивает отклю­чение автомата в любой момент времени, в том числе при необ­ходимости и в процессе включения. Он состоит из шарнирно связанных рычагов 14 и 15 и опоры. При включении движение от рукоятки 12 передается через рычаги 14 и 15 контакт­ному рычагу 16, который замыкает сначала дугогасительные 2, а затем главные 3 контакты. Когда автомат включен, рычаги 14 и 15 встают в «мертвое» положение, опора не позволяет им переме­ститься вниз. Если производится включение на существующее к. з., то от действия расцепителя 8 механическая связь 11 «сломает» рычаги 14 и 15 по шарнирному соединению 0₄ и под действием отключающей пружины 17 контактная система переместится влево, прои­зойдет отключение, несмотря на то что рукояткой 12 будет пере­даваться усилие на включение.

Расцепители — это электромагнитные или термобиметал­лические механизмы, которые контролируют заданный параметр цепи и вызывают отключение автомата при превышении параметра. Биметаллический (тепловой) расцепитель 5 получает тепло от нагре­вателя 7, присоединенного к сети через шунт 6. При нагревании биметаллическая пластина 5, состоящая из двух металлов с разными коэффициентами линейного расширения, изгибается и передает уси­лие тяге 11, ломающей рычаги механизма свободного расцепления. С помощью теплового расцепителя осуществляется защита от пере­грузки. Время срабатывания зависит от тока перегрузки: чем больше ток, тем быстрее нагревается биметаллическая пластина и скорее происходит отключение. Благодаря значительной тепловой инерции тепловые расцепители не реагируют на пусковые токи электродви­гателей.

Максимальный расцепитель 8 состоит из катушки и сердечника. Когда по катушке протекает ток к. з., сердечник создает усилие, ломающее рычаги 14, 15, что приводит к отключению автомата. Ток срабатывания максимального расцепителя можно регулиро­вать.

Максимальный расцепитель может быть снабжен механизмом выдержки времени, зависящей или не зависящей от тока. Такие рас­цепители позволяют осуществить селективную защиту.

Возможно применение минимального расцепителя 9, отключаю­щего автомат при недопустимом снижении напряжения, а также не­зависимого расцепителя 10 для дистанционного отключения авто­мата кнопкой К.У.

Автомат может иметь один или несколько расцепителей.

Вспомогательные контакты (блок-контакты) ме­ханически связаны с главными контактами и используются в цепях управления, сигнализации и блокировки.

На электростанциях, подстанциях, в промышленных установках и быту применяются автоматы различных конструкций: серии АП-50, АК-50, А-63, ВА-47, ВА-50, ВА-75 и др.

Автоматы изготавливают на номинальные токи до 6000 А при напряжении переменного тока до 660 В и постоянного тока до 440 В. Отключающая способность автоматов достигает 100 – 200 кА, время отключения – 0,02…0,7с.