Автоматические выключатели состоят из следующих основных узлов:
— контактной системы;
— дугогасительной системы; —расцепителей;
— механизма управления;
— механизма свободного расцепления.
Все узлы выключателя заключены в пластмассовый корпус.
Во многих автоматах применяют комбинированные расцепители, использующие тепловые элементы для защиты от токов перегрузок и электромагнитные для защиты от токов коротких замыканий без выдержки времени (отсечки).
Выключатель имеет также дополнительные сборочные единицы, которые встраиваются в выключатель или крепятся к нему снаружи. Ими могут быть независимый, нулевой и минимальный расцепители, свободные и вспомогательные контакты, ручной и электромагнитный дистанционный привод, сигнализация автоматического отключения, устройство для запирания выключателя в положении "отключено".
В зависимости от способа установки автоматы делятся на стационарные и выдвижные, а в зависимости от типа присоединения - на автоматы с передним, задним или комбинированным присоединением главной цепи.
Варианты присоединения внешних проводов к выводам (контактам) главной цепи приводятся в технических данных конкретных аппаратов, где указаны:
— способ установки автомата;
— способ присоединения внешних проводников;
— вид проводников (шина, кабель, провод);
— материал проводников;
— наличие, тип, материал кабельных наконечников;
— диаметр контактного стержня и др.
3. Основные электрические параметры
В выключателях, предназначенных для работы при температуре окружающего воздуха 40 0С, номинальные токи главной цепи и номинальные токи максимальных расцепителей должны соответствовать ГОСТ 6827-76 и выбираться из ряда: 6,3, 10, 16, 25,40, 63, 100, 160, 250,400, 630 А.
Если же работа выключателей возможна при температуре окружающего воздуха, отличной от 40 еС, то значения номинальных токов могут отличаться от приведенных в указанном ГОСТе значений и устанавливаются в технических условиях на конкретные серии и типы выключателей.
Номинальные токи максимальных расцепителей по согласованию с потребителем выбираются из ряда (ГОСТ 6827-76): 15, 45, 120, 150, 300, 320, 600 А.
Выключатели каждого следующего номинального тока должны иметь максимальные расцепители на номинальные токи, предусмотренные в выключателе предыдущего номинального тока, обеспечивая перекрытие не менее:
— трех значений номинальных токов для выключателей на номинальные токи свыше 63 А до 160 А включительно;
— одного значения номинального тока для выключателей на номинальные токи свыше 160 А.
В случае, если выключатель рассчитан на работу с максимальными расцепителями на различные номинальные токи, номинальный ток выключателя определяется номинальным током встроенного в него расцепителя и выбирается из ряда номинальных токов расцепителя.
4. Времятоковые характеристики
Тепловые и полупроводниковые расцепители осуществляют срабатывание вьпслючателя в зоне токов перегрузки с вьщержкой времени, обратно зависимой от тока защищаемой цепи.
Эта зависимость описывается времятоковой характеристикой, представленной в нормативно-технических документах (ТУ, каталогах) в виде графика с логарифмической системой координат, имеющего две ветви, при этом время срабатывания вьпслючателя находится в зоне, ограниченной ими.
Времятоковые характеристики представлены в виде таблиц и графиков в описании конкретных изделий. В таблицах для удобства компоновки в качестве отправных точек использованы значения токов, характерных для всех видов выключателей (характерные точки). Эти точки определены при одинаковых стандартных условиях (температуре окружающего воздуха, равной 40 °С, и одновременной нагрузке всех полюсов).
В качестве характерных точек в зоне токов перегрузки, где срабатывает только тепловой или полупроводниковый расцепитель выбраны:
— ток несрабатывания расцепителя — 1,05;
— 1н — с холодного состояния вьпслючателя;
— ток срабатывания расцепителя, равный 1,25 1н, ,1,3 1н или 1,35 1н;
— 1,5 1н — с нагретого состояния вьпслючателя (условия нагрева приведены в соответствующих таблицах). В выключателях с тепловыми и электромагнитными расцепителями (рис. 1) в зависимости от расположения
ветвей времятоковой характеристики в системе координат возможны три варианта положения указанных выше характеристик точек (точки А):
I — точка А не лежит ни на одной из ветвей характеристики (в таблице это положение представлено как «не срабатывает при...»);
II — точка А' принадлежит только нижней ветви характеристики (в таблице представлена одной координатой срабатывания вьпслючателя);
III—точки А" и А'" принадлежат двум ветвям характеристики (в таблице представлен интервал срабатывания).
Характерными точками в зоне больших токов порядка 6 1н, 7 1н и выше, где в зависимости от характера тока (ток КЗ и перегрузки) может сработать или электромагнитный или тепловой расцепитель, являются уставки по току срабатывания электромагнитного расцепителя. При этом следует обратить внимание на то, что в этих характерных точках время срабатывания вьпслючателя определяется по времятоковым характеристикам теплового расцепителя (рис. 1, положение IV, точки Б и Б'). В случае, если уставка по току срабатывания электромагнитного расцепителя представлена зоной срабатывания, то в качестве характерных точек взяты точки пересечения зон срабатывания теплового и электромагнитного расцепителей (точки Б1" и Б Г", рис. 1, положение V).
В селективных выключателях с полупроводниковыми расцепителями (рис. 2) времятоковые характеристики зависят от уставки по времени срабатывания полупроводникового расцепителя: в зоне 5- или 6-кратной перегрузки (уставки 4, 8,16 с) и в зоне токов КЗ (в зоне селективности) — уставки 0,1, 0,25, 0,4 с).
Рис.1. Времятоковые характеристики выключателей степловыми и электромагнитными максимальными расцепителями .
Рис.2. Времятоковые характеристики селективных выключателей с полупроводниковыми максимальными расцепителями. 1 — времятоковые характеристики в зоне перегрузки в зависимости от уставки по времени срабатывания в зоне перегрузки и КЗ полупроводникового расцепителя; 2 — зоныуставки по времени срабатывания полупроводникового расцепителя в зоне селективности; в — нижняя граница зоныселективности; б — верхняя граница зоны селективности
Автоматические выключатели серий АЕ20 и АЕ20М (модернизированные)
Общие сведения
Выключатели автоматические серий АЕ20 и АЕ20М предназначены для защиты электрических цепей от токов перегрузки и токов КЗ, а также для оперативных включений и отключений цепей (с частотой до 30 включений в час); выключатели напряжением до 660 В переменного тока выполнены на частоту 50, 60 Гц, при этом выключатели напряжением до 380 В могут быть выполнены и на частоту 400 Гц.
Структура условного обозначения
Х0Х1Х2Х3Х4Х5Х6Х7-Х8Х9Х10Х11
Х0 — обозначение серии: АЕ20 — номер разработки;
X1 — величина выключателя в зависимости от номинального тока. Обозначение: 2—16 А; 3-25 А; 4-63 А; 5-100 А; 6-160 А (см. табл. 1, 10, 11); Х2 — число полюсов в комбинации с максимальными расцепителями тока. Обозначение: 3 — трехполюсный, электромагнитный и тепловой (см. табл.1); Х3 — модернизированное (или нет) исполнение выключателя. Обозначение: М1) — модернизированный, пусто — не модернизированный (см. табл. 1); Х4 — исполнение по значению коммутационной способности. Обозначение: П2) — с повышенной предельной и одноразовой предельной коммутационной способностью, пусто — без дополнительного увеличения предельной и одноразовой предельной коммутационной способности (см. табл.1); Х5 — исполнение по качеству и сочетанию свободных контактов. Обозначение: 1 — без свободных контактов; 2—1 замыкающий; 3 — 1 размыкающий; 4 — 1 замыкающий и 1 размыкающий (см. табл.1); Х6 — вид дополнительных расцепителей. Обозначение: 0 — без дополнительных расцепителей, 23) — независимый расцепитель (см. табл. 1); Х7 — температурная компенсация и регулирование номинального тока максимального теплового расцепителя. Обозначение: Р — регулирование номинального тока тепловых расцепителей и температурная компенсация, Н — регулирование номинального тока тепловых расцепителей без температурной компенсации, Б — без регулирования номинального тока тепловых расцепителей и без температурной компенсации для пунктов распределительных (с уменьшенными габаритными размерами), О — без регулирования номинального тока тепловых расцепителей и без температурной компенсации (см. табл. 1,4); Х8 — степень защиты: 00 — IPOO; 20 — IP20; 54 — IP54; Х9 — климатическое исполнение: У, Т, УХЛ; Х10 — категория размещения: 3 для У, Т; 2 (в оболочке степени защиты IPOO) для У, Т, УХЛ (в оболочке степени защиты IP54); Х11 — класс износостойкости выключателя. Обозначение: А — первый класс износостойкости, Б — второй класс износостойкости (см. табл.6).
Технические характеристики
Уставка по току срабатывания в зоне токов короткого замыкания, кратная номинальному току максимального теплового расцепителя при
Пределы регулирования уставки по току срабатывания максимального теплового расцепителя
см. табл. 1
Условия срабатывания (несрабатывания) максимальных расцепителей тока
см. табл.4
Времятоковые характеристики
см. табл.5
Мощность, потребляемая одним полюсом выключателя с электромагнитным и телповым расцепителями
см. табл.3
Предельная коммутационная способность выключателя
см. табл.6
Одноразовая предельная коммутационная способность выключателя
см. табл.7
Износостойкость выключателя
см. табл.8
70-120
Номинальное напряжение свободных контактов
см. табл.9
Номинальный ток свободных контактов4), А
2,5
Предельная коммутационная способность свободных контактов
см. табл.9
Номинальный режим работы
продолжительный
Рабочее положение в пространстве: плоскость крепления
вертикальная
положение на плоскости крепления
надписью 1 вверх
Допустимые отклонения в любую сторону, град., не более: в указанной плоскости
90
от указанной плоскости
Вид внешних проводников, присоединяемых к контактам главной цепи
кабель, провод
Степень защиты: оболочки
IP20
зажимов для присоединения внешних проводников
IPOO или IP20
для выключателей типоисполнения АЕ2040М оболочки и зажимов для присоединения внешних проводников
IP54
Класс по способу защиты от поражения электрическим током: при IPOO, IP20
О
при IP54
II
Высота над уровнем моря, м, не более
Температура окружающего воздуха, град. С
-40—60
Окружающая среда
невзрывоопасная, не содержащая пыли, газов и жидкости в концентрациях, нарушающих работу аппарата, отстутствие непосредственного воздействия радиации
Группа механического исполнения: МЗ; М4; Мб Многократные ударные нагрузки: по степени жесткости
1a
с ускорением, g, не более
Вибрация мест крепления: по степени жесткости
V
в диапазоне частот, Гц
10—100
с ускорением, м*с2
Габаритные и установочные размеры
см. табл. 12
Масса
см. табл. 12
Срок службы, лет
Гарантийный срок службы, лет: со дня ввода в эксплуатацию
для однополюсных выключателей
2,5
с момента приемки службой ОТК предприятия-изготовителя, не более
для экспортных поставок с момента проследования через границу, не более
1) Для выключателей модернизированных АЕ2030М; АЕ2040М; АЕ2050ММ. 2) Для выключателей АЕ2040МП; АЕ2050МП. 3) Независимый расцепитель устанавливается вместо теплового или электромагнитного расцепителя. 4) Коммутируемый ток свободных контактов при напряжении переменного и постоянного тока 24 В 0,025 А.
Рис.1. 