Для чего в выключатель встраивают расцепители
Автоматический выключатель с независимым расцепителем — в чем его преимущества?
Независимый расцепитель является дополнением защитного устройства для электросети. Он механически связан с автоматическим выключателем. Независимый расцепитель выполняет функцию разрыва цепи при обнаружении факторов, способных привести к повреждению линии и включенных в нее приборов. К таковым относятся возрастание силы тока выше предела, который может выдержать кабель, пробой электрического тока на землю или корпус включенного в цепь прибора, а также короткое замыкание. Этот материал поможет вам разобраться, что такое расцепители автоматических выключателей, какие бывают типы этого устройства и каков принцип действия каждого из них. Кроме того, мы расскажем, как проверять работоспособность этих элементов.
Автоматический защитный выключатель с независимым расцепителем
Независимый расцепитель, как было сказано, представляет собой добавочный элемент устройства защиты цепи. Он позволяет отключить АВ на расстоянии при поступлении напряжения на его катушку. Чтобы вернуть его в исходное состояние, следует нажать на устройстве кнопку с надписью «Возврат».
Расцепители автоматических выключателей этого типа могут использоваться в однофазных и трехфазных сетях.
Независимый расцепитель наиболее часто используется в электроцепях и автоматических щитах крупных объектов. Управление энергоснабжением в этих случаях, как правило, производится с пульта оператора.
Пример срабатывания независимого расцепителя на видео:
Из-за чего срабатывает расцепляющий элемент независимого типа?
Независимый расцепитель может срабатывать по различным причинам. Мы перечислим наиболее распространенные из них:
Кроме независимых расцепляющих устройств, существуют аналогичные элементы, входящие в состав защитных автоматов. Встроенные расцепители автоматических выключателей подразделяются на тепловые и электромагнитные. Эти устройства также помогают защитить линию от чрезмерных нагрузок и короткого замыкания. Рассмотрим их более подробно.
Тепловой расцепитель автоматического защитного выключателя
Основным элементом этого устройства является биметаллическая пластина. При ее изготовлении используется два металла с различными коэффициентами теплового расширения.
Будучи спрессованными вместе, они при нагревании расширяются в разной степени, что приводит к искривлению пластины. Если ток не нормализуется в течение длительного времени, то по достижении определенной температуры пластина касается контактов АВ, прерывая цепь и обесточивая проводку.
Основной причиной чрезмерного нагрева биметаллической пластины, из-за которого срабатывает тепловой расцепитель, является слишком высокая нагрузка на определенном участке линии, защищенном автоматом.
Например, сечение выходного кабеля АВ, идущего в помещение, составляет 1 кв. мм. Можно подсчитать, что он способен выдерживать подключение приборов суммарной мощностью до 3,5 кВт, при этом сила проходящего в линии тока не должна превышать 16А. Таким образом, в эту группу можно спокойно подключить телевизор и несколько осветительных приборов.
Если хозяин дома решит включить в розетки этой комнаты дополнительно стиральную машину, электрокамин и пылесос, то общая мощность станет намного выше той, что способен выдержать кабель. В результате возрастет сила тока, проходящего по линии, и проводник станет нагреваться.
Перегрев кабеля может привести к тому, что изоляционный слой расплавится и загорится.
Чтобы этого не произошло, в действие вступает тепловой расцепитель. Его биметаллическая пластина нагревается вместе с металлом провода, и через некоторое время, изогнувшись, отключает питание группы. Когда она остынет, защитное устройство можно снова включить вручную, предварительно вытащив из розетки шнуры питания приборов, которые привели к перегрузке. Если этого не сделать, через некоторое время автомат вырубит снова.
Пример использования расцепителя в противопожарной защите на видео:
Важно, чтобы номинал АВ соответствовал сечению кабеля. Если он будет меньше нужного, то срабатывание будет происходить даже при нормальной нагрузке, а если больше, то тепловой расцепитель не отреагирует на опасное превышение тока, и в итоге проводка сгорит.
В целях защиты электромоторов от длительных перегрузок и обрыва фаз на эти агрегаты могут также устанавливаться тепловые реле расцепления. Они представляют собой несколько биметаллических пластин, каждая из которых отвечает за отдельную фазу силового агрегата.
Автоматический выключатель защиты сети с электромагнитным расцепителем
Разобравшись, как работает автомат с тепловым расцепителем, перейдем к следующему вопросу. Защитное устройство, разбор действия которого мы провели только что, срабатывает не сразу (на это требуется не менее секунды), поэтому оно не в состоянии эффективно защитить цепь от сверхтоков короткого замыкания. Для решения этой задачи в АВ дополнительно устанавливается электромагнитный расцепитель.
Расцепители автоматических выключателей электромагнитного типа включают в себя катушку индуктивности (соленоид), а также сердечник. Когда цепь работает в обычном режиме, поток электронов, проходя сквозь соленоид, формирует слабое магнитное поле, неспособное оказывать влияние на функцию сети. При возникновении короткого замыкания происходит мгновенное увеличение силы тока в десятки раз, и пропорционально ей возрастает мощность магнитного поля. Под его влиянием ферромагнитный сердечник мгновенно сдвигается в сторону, оказывая воздействие на механизм отключения.
Поскольку процесс усиления магнитного поля при коротком замыкании происходит за доли секунды, электромагнитный расцепитель под его воздействием срабатывает моментально, отключая питание сети. Это позволяет избежать серьезных последствий, связанных со сверхтоками КЗ.
Проверка работоспособности расцепителей
Довольно часто электрики-любители интересуются, можно ли самостоятельно проверить исправность расцепителей автоматических выключателей. Следует сказать, что своими силами проводить такое тестирование нельзя, и если им занимается начинающий монтажник, то работу должен контролировать опытный специалист. Приводим пошаговую инструкцию по выполнению этой процедуры:
Проверка исправности защитных устройств в соответствии с требованиями ПУЭ выполняется только в спецодежде. Как было сказано выше, эту процедуру должен контролировать опытный специалист.
На видео процесс установки независимого расцепителя в автоматический выключатель:
Заключение
В этой статье мы разобрались с темой расцепляющих устройств, рассказали о том, что собой представляют и как работают независимые, а также встроенные в автоматический выключатель расцепители. Теперь вы знаете, по какому принципу работают различные типы этого оборудования, и какую функцию выполняет каждый из них.
Расцепители автоматического выключателя
В любом автоматическом выключателе есть важная составная часть устройства: расцепитель, который служит для размыкания или замыкания коммутационного устройства. По сути расцепитель размыкает контакты автомата при появлении сверхтоков, снижении напряжения. ГОСТ Р 50030.1 (5) определяет понятие расцепителя, как «Устройство, механически связанное с контактным коммутационным аппаратом, которое освобождает удерживающие приспособления и тем самым допускает размыкание или замыкание коммутационного аппарата». Стандарт МЭК 61992‑1 (6) дополняет данное определение расцепителя автоматического выключателя – расцепитель может состоять из механических, электронных или электромагнитных компонентов; относится к любому устройству с механическим действием, которые применяется для расцепляющего оперирования в случае, когда во входной цепи встречаются определенные условия; в автомате может быть несколько расцепителей.
Виды расцепителей
В бытовых автоматических выключателях чаще всего встречаются следующие виды расцепителей: тепловой, электронный и электромагнитный. Они быстро распознают критическую ситуацию (появление сверхтоков, перегрузки и перепады напряжения) и размыкают контакты автоматического выключателя, предотвращая порчу электрического оборудования и защищая проводку. Помимо этих видов, существуют еще и расцепители нулевого напряжения, минимального напряжения, независимые, полупроводниковые, механические.
Сверхтоки – увеличение силы тока в электрической сети, превышающей номинальный ток автомата. Это токи перегрузки, замыкания.
Ток перегрузки – сверхток в функциональной сети.
Ток короткого замыкания – сверхток, появляющийся в результате замыкания двух составляющих сети при крайне низком сопротивлении между этими элементами.
Тепловой расцепитель
Тепловой расцепитель размыкает контакты автоматического выключателя при небольших превышениях номинального тока, отличается увеличенным временем срабатывания. При кратковременных превышениях токовой нагрузки он не срабатывает, это удобно в сетях, где часты именно кратковременные превышения номинального тока автомата.
Тепловой расцепитель является биметаллической пластиной, один конец которой расположен рядом со спусковым механизмом расцепления. В случае увеличения силы тока пластина начинает изгибаться и приближаться к спусковому механизму, касается планки, а та, в свою очередь, размыкает контакты автоматического выключатели. Принцип работы построен на физических свойствах металла, расширяющегося при нагревании, поэтому такой расцепитель и называется тепловым.
К достоинствам теплового расцепителя можно отнести отсутствие трущихся друг о друга поверхностей, устойчивость к вибрациям, низкая стоимость в силу простой конструкции. Но нужно обратить внимание и на недостатки – работа теплового расцепителя сильно зависит от температуры окружающей среды, их следует размещать в местах со стабильным температурным режимом вдали от источников тепла, в противном случае возможны многочисленные ложные срабатывания.
Электронный расцепитель
В состав электронного расцепителя входят измерительные устройства (датчики тока), блок управления и исполнительный электромагнит. Электронные расцепители предназначены для подачи команды на автоматическое отключения автомата с заданной программой при возникновении в электрической цепи сверхтоков перегрузки или замыкания. При превышении силы тока через автомат в блоке электронного расцепителя начинается отсчет времени срабатывания в соответствии с время-токовой характеристикой. Если за время срабатывания ток снизится до величины, ниже пороговой, то автоматического срабатывания не произойдет.
К плюсам электронных расцепителей относятся: широкий выбор настроек, четкое следование прибора заданной программе, наличие индикаторов. Основной недостаток – довольно высокая стоимость, а также чувствительность расцепителя к воздействию электромагнитного излучения.
Электромагнитный расцепитель
Электромагнитный расцепитель (отсечка) срабатывает мгновенно, не допуская ни малейшей вероятности повреждения составных частей электроцепи. Это соленоид с подвижным сердечником, который воздействует на механизм расцепления. В процессе протекания тока по обмотке соленоида, в случае превышения токовой нагрузки, происходит втягивание сердечника под воздействием электромагнитного поля.
Электромагнитный расцепитель срабатывает при превышении тока короткого замыкания. Он обладает достаточной прочностью, устойчив к вибрации, однако создает магнитное поле.
Ток расцепителя автоматического выключателя
Ток расцепителя автоматического выключателя имеет конкретное значение (номинал), означающий величину тока, при котором автомат разомкнет цепь. Ток в тепловом расцепителе всегда равен или меньше номинального тока автоматического выключателя. При любом превышении токовой нагрузки на расцепитель будет происходить отключения автомата. При этом время, через которое произойдет размыкание контактов, зависит от времени протекания тока превышенной нагрузки. Время отключения теплового расцепителя можно рассчитать, используя время-токовые характеристики.
Ток электромагнитного расцепителя отключает автомат мгновенно при превышении номинального тока автоматического выключателя, чаще всего это происходит при коротком замыкании. Перед КЗ в сети очень быстро нарастает величина тока, которую учитывает устройство электромагнитного расцепителя, в результате происходит очень быстрое воздействие на механизм расцепления. Скорость срабатывания в этом случае составляет доли секунды.
Расцепитель автоматического выключателя
Автоматический выключатель устанавливается в электрических цепях. Он спасает бытовые приборы от скачков напряжения, перегрузок сети и коротких замыканий. Отключает подачу напряжения расцепитель автоматического выключателя, которым сейчас оборудован каждый автомат. Роль этого приспособления очень велика, поэтому используется оно повсеместно – от простых щитков многоквартирных домов до электрощитового оборудования, обеспечивающего функционирование крупных заводов.
Из-за чего срабатывает расцепляющий элемент независимого типа
Срабатывает автоматический выключатель с независимым расцепителем обычно при неисправности автомата, например, если не фиксируется переключатель. Также срабатывание происходит при резком превышении предела нагрузки силы тока, на которую рассчитан кабель, при резком снижении или увеличении напряжения и коротких замыканиях, порождающих сверхтоки. Расщепляющий элемент срабатывает и при утечке тока в корпус подключенного к сети прибора или на «землю» при его неисправности.
Независимый расцепитель для автоматических выключателей
Элементы, обеспечивающие дополнительную защиту электрической цепи — это независимые расцепители. Именно благодаря им происходит самостоятельное выключение автоматов или нагрузочных выключателей.
Наибольшее распространение они получили при создании вентиляционных шахт, обеспечивая выключение вентиляционной системы при задымлении или пожаре. Они подключаются к автоматам в щитах, обеспечивающих функционирование вентиляции. При возникновении внештатной ситуации устройства централизованно блокируют поступление электропитания на распределительные щиты вентиляции, предотвращая распространение задымления и угарного газа по этажам здания.
Общее устройство расцепителя и схема его подключения
Любой расцепитель — это приспособление для отключения защитного аппарата цепи. Используются же расцепители в основе всех автоматических выключателей.
При поступлении импульса на конструкцию автомата рычаг давит на механизм, обеспечивающий выключение автоматического защитного устройства и тем самым прерывает подачу электричества, предохраняя линии от выгорания.
Стандартная схема подключения расцепителя проста — его подсоединяют к вводному автомату, чтобы при возникновении внештатной ситуации имелась возможность моментально обесточить щиток полностью и предохранить питаемые им устройства от выгорания.
Расцепители, их типы и назначения
В автоматическом выключателе устанавливаются разные типы расцепителей. Обычно используют электромагнитный и тепловой. Еще применяются автоматические выключатели с комбинированным расцепителем, отличающиеся повышенной надежностью и долговечностью.
Тепловой расцепитель хорошо справляется с перегрузами энергосети, электромагнитный – моментально реагирует на сверхтоки, а комбинированный расцепитель объединяет в себе оба свойства, но все выполняют одну функцию – аварийное отключение напряжения в системе.
Также существуют расцепители минимального напряжения, принцип работы которых основан на отключении автомата при понижении тока ниже нормы.
Тепловой расцепитель автоматического защитного выключателя
Главным элементом данного расцепителя является пластинка, сплавленная из нескольких металлов с разным термическим расширением.
При нагреве пластины металлы, из которых она сплавлена, расширяются с различной скоростью. Это ведет к деформации пластинки, и если ток не выравнивается после определенного времени, пластина искривляется настолько серьезно, что касается контактов, разрывая цепь и прекращая подачу электричества.
Самая частая причина нагрева – высокая нагрузка на линию, защищаемую выключателем, например, одновременное подключение микроволновки, кофемашины, чайника и холодильника в одну цепь.
Огромный минус теплового расцепителя в том, что он срабатывает не мгновенно, так как требуется время на нагрев пластинки. Из-за этого он не спасет от сверхтока, однако хорошо справляется с перегрузом сети.
Автоматы с электромагнитным расцепителем
Чтобы оперативно отключить сразу несколько линий при образовании короткого замыкания, применяется электромагнитный расцепитель, представляющий собой индукционную катушку. Внутри этой катушки находится сердечник. При работе системы в стандартном режиме, ток в катушке не создает сильного магнитного поля и никак не влияет на положение сердечника. Но когда происходит короткое замыкание, сила тока многократно возрастает за миллисекунды, и под влиянием увеличившейся силы магнитного поля сердечник моментально двигается в сторону, оказывая давление на механизм выключения автомата.
Сила тока при замыкании возрастает мгновенно, что ведет к такому же моментальному срабатыванию приспособления. Быстрое отключение энергосети дает возможность избежать тяжелых повреждений от сверхтоков.
Проверка работоспособности расцепителя
Тестирование расцепителей всех трех типов проводится с помощью воздействия первичного тока от независимого источника, как при установке автомата, так и регулярно на всем сроке его эксплуатации. Выключатели проверяются в одно и то же время с другим защитным оборудованием.
Основным параметром при проверке является соответствие заявленных параметров механизма с его техническими показателями в момент испытания. Первое, что проверяют при оценке работоспособности, — время, прошедшее от начала подачи критической нагрузки на автомат до расцепления цепи. Параметры нормального временного диапазона указываются производителем в приложенных к устройству технических документах. В случае несоответствия нормам выключатели заменяются на новые.
Такие проверки необходимы, для того чтобы обеспечить стабильную и безопасную работу устройства, и пренебрежение ими может стать фатальным.
Как проверить работоспособность и исправность расцепителя
Тестирование расцепителя должен проводить только опытный специалист с применением специального оборудования. Не стоит ее делать в домашних условиях – это может быть опасно. При неверной оценке работоспособности расцепителя существует риск замыкания, которое может обернуться пожаром.
Главным критерием при тестировании работоспособности расцепителя является время от нагрузки автомата до отключения. Оно не должно превышать значение, указанное производителем.
При выборе автомата нужно обязательно обратить внимание на вид расцепителя, который в нем установлен. Хоть они и выполняют одну функцию, им требуется разное время на ее выполнение.
Расцепители автоматического выключателя
Каждый автоматический выключатель оснащают одним или несколькими расцепителями, которые предназначены для осуществления:
автоматического размыкания главных контактов в случае появления сверхтока в главной цепи автоматического выключателя;
автоматического размыкания автоматического выключателя при снижении напряжения или изменении других характеристик подключенных к нему электрических цепей и электрооборудования;
дистанционного отключения автоматического выключателя и др. Расцепитель автоматического выключателя. В Международном электротехническом словаре (МЭС) (в стандарте МЭК 60050‑441 [2, 3]) термин «расцепитель (механического коммутационного устройства)» определён так: устройство, механически присоединённое к механическому коммутационному устройству, которое освобождает удерживающее приспособление и даёт возможность размыкания или замыкания коммутационного устройства. Процитированное определение применяется в действующем стандарте МЭК 60947‑1 2007 г. [4], а также было использовано в предыдущей его редакции (1999 г.) – и дополнено примечанием, где, что расцепитель может иметь мгновенное оперирование, с временнóй задержкой и др.
В ГОСТ Р 50030.1 [5] (он разработан на основе стандарта МЭК 60947‑1 1999 г.) использован термин «расцепитель (контактного коммутационного аппарата)», определённый следующим образом: «Устройство, механически связанное с контактным коммутационным аппаратом, которое освобождает удерживающие приспособления и тем самым допускает размыкание или замыкание коммутационного аппарата». В примечании к определению сказано, что «Возможны расцепители мгновенного действия, с задержкой времени и т. п.».
В стандарте МЭК 61992‑1 [6] также использовано определение термина «расцепитель (механического коммутационного устройства) «, заимствованное из МЭС, которое дополнено тремя следующими примечаниями. Здесь термин «расцепитель» имеет отношение к любому устройству с механическим действием, используемому для расцепляющего оперирования в тех случаях, когда во входной электрической цепи устройства встречаются определённые условия. Автоматический выключатель может иметь несколько расцепителей, каждый из которых оперирует в соответствии с установленными условиями. Расцепитель может быть собран из механических, электромагнитных или электронных частей.
В стандартах МЭК 62271‑100 [7], МЭК 62271‑105 [8], МЭК 62271‑107 [9] и МЭК 62271‑109 [10] термин «расцепитель» определён так же, как термин «расцепитель (механического коммутационного устройства)» в стандарте МЭК 60050‑441.
В стандарте МЭК 60077‑4 [11] термин «расцепитель» определён следующим образом: устройство, которое освобождает удерживающее приспособление и даёт возможность размыкания или замыкания автоматического выключателя. Примечания к определению этого термина уточняют, что автоматический выключатель может быть приведён в действие несколькими расцепителями, каждый из которых оперирует в соответствии с установленными условиями. Эти расцепители могут быть механически или электрически присоединены к коммутационному устройству.
В стандарте МЭК 60898‑1 2003 г. [12] и в предыдущей его редакции – стандарте МЭК 60898 1995 г. [13] термин «расцепитель» определён так: устройство, механически присоединённое к автоматическому выключателю (или встроенное в него), которое освобождает удерживающее приспособление и даёт возможность автоматического размыкания автоматического выключателя.
В ГОСТ Р 50345 (разработан на основе стандарта МЭК 60898 1995 г.) этот термин имеет такое же наименование – «расцепитель» и похожее определение: «Устройство, механически связанное с автоматическим выключателем (или встроенное в него), которое освобождает удерживающее устройство в механизме автоматического выключателя и вызывает автоматическое срабатывание выключателя».
В стандарте МЭК 61009‑1 2006 г. [14] и в предыдущей его редакции (1996 г. [15]) также определён термин «расцепитель»: устройство, механически присоединённое к АВДТ[1] (или встроенное в него), которое освобождает удерживающее приспособление и даёт возможность автоматического размыкания АВДТ (в примечании указано, что в определении МЭС[2] также сделана ссылка на замыкание).
В ГОСТ Р 51327.1 [16] (разработан на основе стандарта МЭК 61009‑1 1996 г.) термин «расцепитель» определён похоже: «Устройство, механически связанное с АВДТ (или встроенное в него), которое освобождает удерживающий механизм и позволяет автоматическое размыкание АВДТ» (в примечании уточнено, что «В определении, приведённом в МЭС, сделана ссылка также на замыкание»).
В ГОСТ 17703 [17] определён термин «расцепляющее устройство контактного аппарата (расцепитель)» – «устройство, предназначенное механически воздействовать на удерживающее устройство контактного аппарата с целью освобождения его подвижных частей для изменения коммутационного положения» (в примечании сказано, что «в зависимости от принципов действия расцепителя применяют термины: «электромагнитный расцепитель», «тепловой расцепитель» и др.»).
Для национальной нормативной документации можно рекомендовать следующее определение рассматриваемого термина: расцепитель – устройство, механически связанное с автоматическим выключателем или встроенное в него, которое освобождает удерживающее приспособление в механизме автоматического выключателя, инициируя его автоматическое размыкание.
Для осуществления автоматического размыкания главных контактов в случае появления сверхтока в электрических цепях, защищаемых автоматическим выключателем, отключения электрических цепей при понижении напряжения в какой-либо их точке, дистанционного управления автоматическим выключателем, а также осуществления иных действий каждый автоматический выключатель оснащают одним или несколькими расцепителями. Расцепитель представляет собой устройство, механически связанное с автоматическим выключателем или встроенное в него, которое воздействует на удерживающее приспособление в механизме автоматического выключателя и инициирует его автоматическое размыкание. Размыкание автоматического выключателя под воздействием расцепителя называют расцеплением.
Любой автоматический выключатель оснащают расцепителями сверхтока, инициирующими его размыкание (с выдержкой времени или без неё) в тех случаях, когда электрический ток в главной цепи автоматического выключателя превышает заданное значение. Расцепитель сверхтока может иметь обратно-зависимую выдержку времени, при которой время его срабатывания находится в обратной зависимости от значения сверхтока, протекающего в главной цепи автоматического выключателя. При высоких значениях сверхтока время срабатывания такого расцепителя минимально. Указанный расцепитель называют расцепителем сверхтока с обратно-зависимой выдержкой времени.
Расцепители сверхтока автоматических выключателей ориентированы на защиту от токов перегрузки (расцепитель перегрузки) и токов короткого замыкания (расцепитель короткого замыкания). Расцепитель перегрузки обычно имеет обратно-зависимую выдержку времени. Расцепитель короткого замыкания вызывает расцепление автоматического выключателя без выдержки времени.
Расцепители сверхтока автоматических выключателей бытового назначения, как правило, представляют собой расцепители прямого действия, которые срабатывают непосредственно от того электрического тока, который протекает в главной цепи автоматического выключателя через эти расцепители.
Автоматические выключатели иногда оснащают независимыми расцепителями, с помощью которых выполняют их дистанционное управление (отключение). Они могут быть также укомплектованы расцепителями минимального напряжения, отключающими их при снижении напряжения в заданных точках электроустановки здания ниже определённых значений. Удерживающее приспособление. В процитированных выше определениях термина «расцепитель», приведённых в МЭС и в стандартах МЭК 60077‑4, МЭК 60898‑1 и МЭК 61009‑1, упомянуто так называемое «удерживающее приспособление», которое препятствует срабатыванию коммутационного устройства, а при его освобождении позволяет ему сработать. Национальные стандарты ГОСТ Р 50345, ГОСТ Р 51327.1, разработанные на основе стандартов МЭК, и ГОСТ 17703 называют это приспособление удерживающим устройством и удерживающим механизмом.
В ГОСТ 17703 определен термин «удерживающее устройство контактного аппарата» – «устройство, предназначенное препятствовать перемещению подвижных частей контактного аппарата из одного положения в другое».
Для национальной нормативной документации рассматриваемый термин целесообразно поименовать удерживающим приспособлением, поскольку оно является частью механизма коммутационного устройства. Определить этот термин можно следующим образом: удерживающее приспособление – приспособление, препятствующее перемещению главных контактов автоматического выключателя из замкнутого положения в разомкнутое.
При срабатывании расцепитель сверхтока воздействует на удерживающее приспособление автоматического выключателя, которое препятствует перемещению подвижных частей замкнутых главных контактов, т. е. препятствует размыканию главных контактов. Удерживающее приспособление освобождает главные контакты, которые начинают размыкаться под действием энергии, накопленной в растянутых (сжатых) пружинах механизма автоматического выключателя при выполнении его замыкания. На удерживающее приспособление воздействуют также другие расцепители – независимый расцепитель и расцепитель минимального напряжения, срабатывание которых инициирует размыкание автоматического выключателя.
Расцепитель мгновенного действия. В МЭС (стандарт МЭК 60050‑441) термин «мгновенный расцепитель» определён так: расцепитель, который оперирует без какой бы то ни было преднамеренной временнóй задержки.
В стандарте МЭК 62271‑100 термин «мгновенный расцепитель» определён так же, как определен этот термин в МЭС.
В стандарте МЭК 60947‑1 2007 г. и в предыдущей его редакции (1999 г.) определён термин «мгновенное реле или расцепитель»: реле или расцепитель, который оперирует без какой бы то ни было преднамеренной временнóй задержки.
В ГОСТ Р 50030.1 использован термин «реле или расцепитель мгновенного действия», определённый как «Реле или расцепитель, срабатывающие без заданной выдержки времени».
В стандарте МЭК 61992‑1 термин «мгновенное реле или мгновенный расцепитель» определён следующим образом: реле или расцепитель, который оперирует без преднамеренной задержки.
В стандарте МЭК 60077‑4 термин » (мгновенный) расцепитель сверхтока» определён так: устройство, которое вызывает расцепляющее оперирование без какой бы то ни было преднамеренной временнóй задержки в тех случаях, когда ток достигает определённого значения.
Представленные определения термина «мгновенный расцепитель» из стандартов МЭК характеризуют такой расцепитель, который оперирует без какой бы то ни было преднамеренно установленной выдержки времени. Для национальной нормативной документации рассматриваемый термин целесообразно поименовать расцепителем мгновенного действия и определить его следующим образом: расцепитель мгновенного действия – расцепитель, срабатывающий без выдержки времени.
Любой расцепитель мгновенного действия побуждает автоматический выключатель срабатывать мгновенно – без заранее установленной выдержки времени. Если расцепитель мгновенного действия представляет собой расцепитель сверхтока, то он инициирует мгновенное размыкание автоматического выключателя в тех случаях, когда сверхток в его главной цепи превышает определённое значение. Автоматический выключатель бытового назначения оснащён расцепителями сверхтока, которые включают в себя электромагнитные расцепители короткого замыкания, срабатывающие без какой бы то ни было выдержки времени, т. е. их оперирование полностью соответствует функционированию расцепителя мгновенного действия.
Независимый расцепитель. В МЭС (стандарт МЭК 60050‑441) термин «шунтовой расцепитель» определён так: расцепитель, возбуждаемый источником напряжения. В примечании к определению сказано, что источник напряжения может быть независимым от напряжения главной цепи.
В стандарте МЭК 60947‑1 2007 г., а также в предыдущей его редакции (1999 г.), в стандартах МЭК 62271‑100, МЭК 62271‑105, МЭК 62271‑107, МЭК 62271‑109 и МЭК 60694 [18] термин «шунтовой расцепитель» определён так же, как определён этот термин в стандарте МЭК 60050‑441.
В ГОСТ Р 50030.1 рассматриваемому термину даны наименование «независимый расцепитель» и следующее определение: «Расцепитель, управляемый источником напряжения». В примечании к определению сказано, что «Источник напряжения может быть независимым от напряжения в главной цепи».
В стандарте МЭК 61992‑1 определён термин «шунтовое реле или шунтовой расцепитель»: реле или расцепитель, питаемый независимым источником напряжения.
Представленные определения термина «шунтовой расцепитель» из стандартов МЭК характеризуют такой расцепитель, который возбуждают источником напряжения. Для национальной нормативной документации рассматриваемый термин целесообразно поименовать независимым расцепителем и определить следующим образом: независимый расцепитель – расцепитель, возбуждаемый источником напряжения.
Независимый расцепитель применяют в цепи управления автоматического выключателя. Он предназначен для дистанционного управления автоматическим выключателем, его используют в тех случаях, когда необходимо дистанционно отключать какие-то электрические цепи с помощью автоматического выключателя.
После подачи напряжения на цепь управления независимого расцепителя его электромагнитный механизм воздействует на удерживающее приспособление автоматического выключателя, инициируя размыкание контактов его главной цепи. Управляющий сигнал для независимого расцепителя может быть сформирован вручную, например, с помощью кнопочного выключателя с замыкающим контактом, или сгенерирован каким-либо коммутационным или электронным устройством, выполняющим роль датчика, по выполнению каких-то предопределённых условий, например, таймером при наступлении определённого часа.
Включение автоматического выключателя бытового назначения после осуществления его дистанционного отключения с помощью независимого расцепителя производят вручную.
Независимые расцепители, выпускаемые для автоматических выключателей бытового назначения, могут имеет цепь управления переменного тока напряжением 12–415 В и постоянного тока напряжением 12–220 В. Для защиты цепи управления независимого расцепителя от короткого замыкания следует применять плавкие предохранители или автоматические выключатели с номинальным током, величина которого указана производителем.
Ширина независимого расцепителя (рис. 1) обычно равна ширине однополюсного автоматического выключателя с номинальным током до 63 А (один модуль – 17,5 или 18 мм). Остальные размеры независимого расцепителя соответствуют размерам автоматического выключателя. Независимый расцепитель крепят к автоматическому выключателю с правой или левой стороны с помощью пружинных скобок или винтов. Конструкция независимого расцепителя может позволять крепление на нём одного или нескольких блок-контактов (рис. 2).
Расцепитель минимального напряжения. В МЭС (стандарт МЭК 60050‑441) термин «расцепитель понижения напряжения» определён так: шунтовой расцепитель, который даёт возможность механическому коммутационному устройству размыкаться или замыкаться с временнóй задержкой или без неё в тех случаях, когда напряжение на выводах расцепителя снижается ниже заранее установленного значения. В стандарте МЭК 62271‑100 определение термина «расцепитель понижения напряжения» такое же.
В стандарте МЭК 60947‑1 2007 г., а также в предыдущей его редакции (1999 г.) термин «реле или расцепитель понижения напряжения» определён так: реле или расцепитель, который даёт возможность механическому коммутационному устройству размыкаться или замыкаться с временнóй задержкой или без неё в тех случаях, когда напряжение на выводах реле или расцепителя снижается ниже заранее установленного значения.
В ГОСТ Р 50030.1 термину даны наименование «минимальное реле или минимальный расцепитель напряжения» и следующее определение: «Реле или расцепитель, допускающие размыкание или замыкание контактного коммутационного аппарата с выдержкой времени или без неё, когда напряжение на выводах реле или расцепителя падает ниже заданной величины».
В стандарте МЭК 61992‑1 термин «реле понижения напряжения или расцепитель понижения напряжения» определён так: реле или расцепитель, который вызывает размыкание коммутационного устройства в тех случаях, когда напряжение, появляющееся на выводах коммутационного устройства, снижается ниже выбранного значения.
В ГОСТ 17703 определён термин «минимальный расцепитель» – «расцепитель, вызывающий срабатывание аппарата при значениях воздействующей величины, меньших определённого значения» (в примечании уточненно, что «в зависимости от вида воздействующей величины применяют термины «минимальный расцепитель напряжения», «минимальный расцепитель тока» и др.»).
Представленные определения термина «расцепитель понижения напряжения» из стандартов МЭК характеризуют такой расцепитель, который даёт возможность коммутационному устройству размыкаться или замыкаться в тех случаях, когда напряжение на выводах расцепителя снижается ниже предопределённого значения. Наименование «минимальный расцепитель напряжения», используемое в национальной нормативной документации, имеет логическую ошибку. Рассматриваемый расцепитель должен реагировать на снижение напряжения ниже заданного значения. Поэтому его целесообразно назвать расцепителем минимального напряжения и определить следующим образом: расцепитель минимального напряжения – расцепитель, инициирующий размыкание автоматического выключателя с выдержкой времени или без неё, когда напряжение на его выводах снижается ниже предопределённого значения.
Расцепитель минимального напряжения применяют в цепи управления автоматического выключателя. Основным его назначением является побуждение автоматического выключателя к отключению электрических цепей при снижении напряжения в них, недопустимом для электрооборудования. Расцепитель минимального напряжения может инициировать размыкание автоматического выключателя при снижении напряжения в своей цепи управления до 70 % от его номинального значения (например, равного 230 В переменного тока) и менее, а также допускает замыкание автоматического выключателя, если напряжение в этой цепи не менее 85 % от номинального.
Расцепители минимального напряжения, обычно выпускаемые для автоматических выключателей бытового назначения, имеют цепь управления переменого тока напряжением 230–400 В и постоянного тока напряжением 24–220 В. Его ширина как и расцепителя независимого (см. рис. 1), обычно равна ширине одного полюса автоматического выключателя с номинальным током до 63 А. Остальные размеры расцепителя минимального напряжения соответствуют размерам автоматического выключателя. Расцепитель минимального напряжения крепят к автоматическому выключателю с правой или левой стороны при помощи пружинных скобок или винтов. На расцепитель минимального напряжения могут быть установлены один или несколько блок-контактов (см. рис. 2).
Расцепитель минимального напряжения может иметь замыкающие и размыкающие контакты, которые используют для дополнительных цепей и цепей управления автоматическим выключателем. Некоторые модификации расцепителей минимального напряжения имеют кратковременную задержку на срабатывание и допускают регулировку напряжения срабатывания.
Расцепитель минимального напряжения можно также использовать в качестве независимого расцепителя, если последовательно в цепь его управления включить нажимную кнопку с размыкающим контактом. При кратковременном размыкании этого контакта расцепитель минимального напряжения отключит автоматический выключатель.
Включение автоматического выключателя бытового назначения после осуществления его отключения с помощью расцепителя минимального напряжения обычно также производят вручную.
Рис. 1. Независимый расцепитель или расцепитель минимального напряжения
Рис. 2. Установка дополнительных устройств на автоматических выключателях: 1 – независимого расцепителя или расцепителя минимального напряжения на однополюсном автоматическом выключателе; 2 – независимого расцепителя или расцепителя минимального напряжения на трёхполюсном автоматическом выключателе; 3 – независимого расцепителя или расцепителя минимального напряжения и двух блок-контактов на четырёхполюсном автоматическом выключателе
1. ГОСТ Р 50345–99 (МЭК 60898–95). Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2000.
2. International standard IEC 60050‑441. International Electrotechnical Vocabulary. Part 441: Switchgear, controlgear and fuses. Second edition. – Geneva: IEC, 1984‑01.
3. International standard IEC 60050‑441-am1. International Electrotechnical Vocabulary. Part 441: Switchgear, controlgear and fuses. Second edition. Amendment 1. – Geneva: IEC, 2000‑07.
4. International standard IEC 60947‑1. Low-voltage switchgear and controlgear. Part 1: General rules. Fifth edition. – Geneva: IEC, 2007‑06.
5. ГОСТ Р 50030.1–2000 (МЭК 60947‑1–99). Аппаратура распределения и управления низковольтная. Ч. 1. Общие требования и методы испытаний. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2001.
6. International standard IEC 61992‑1. Railway applications. Fixed installations. DC switchgear. Part 1: General. Second edition. – Geneva: IEC, 2006‑02.
7. International standard IEC 62271‑100. High-voltage switchgear and controlgear. Part 100: High-voltage alternating-current circuit-breakers. Edition 1.2. – Geneva: IEC, 2006‑10.
8. International standard IEC 62271‑105. High-voltage switchgear and controlgear. Part 105: Alternating current switch-fuse combinations. First edition. – Geneva: IEC, 2002‑08.
9. International standard IEC 62271‑107. High-voltage switchgear and controlgear. Part 107: Alternating current fused circuit-switchers for rated voltages above 1 kV up to and including 52 kV. First edition. – Geneva: IEC, 2005‑09.
10. International standard IEC 62271‑109. High-voltage switchgear and controlgear. Part 109: Alternating-current series capacitor by-pass switches. First edition. – Geneva: IEC, 2006‑08.
11. International standard IEC 60077‑4. Railway applications. Electric equipment for rolling stock. Part 4: Electrotechnical components. Rules for AC circuit-breakers. First edition. – Geneva: IEC, 2003‑02.
12. International standard IEC 60898‑1. Electrical accessories. Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations. Part 1: Circuit-breakers for a. c. operation. Edition 1.2. – Geneva: IEC, 2003‑07.
13. International standard IEC 60898. Electrical accessories. Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations. Second edition. – Geneva: IEC, 1995‑02.
14. International standard IEC 61009‑1. Residual current operated circuit-breakers with integral overcurrent protection for household and similar uses (RCBOs). Part 1: General rules. Edition 2.2. – Geneva: IEC, 2006‑06.
15. International standard IEC 61009‑1. Residual current operated circuit-breakers with integral overcurrent protection for household and similar uses (RCBOs). Part 1: General rules. Second edition. – Geneva: IEC, 1996‑12.
16. ГОСТ Р 51327.1–99 (МЭК 61009‑1–96). Выключатели автоматические, управляемые дифференциальным током, бытового и аналогичного назначения со встроенной защитой от сверхтоков. Ч. 1. Общие требования и методы испытаний. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2000.
17. ГОСТ 17703–72. Аппараты электрические коммутационные. Основные понятия. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1972.
18. International standard IEC 60694. Common specifications for high-voltage switchgear and controlgear standards. Edition 2.2. – Geneva: IEC, 2002‑01.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети: