Что внутри автоматического выключателя? Принцип работы автомата

Автоматические выключатели выполняют защитную и коммутационную функцию. То есть они обеспечивают защиту электропроводки от токов, значение которых превышает допустимые параметры. Автоматы позволяют предотвратить повреждение кабелей из-за короткого замыкания.

Двухуровневая защита в автоматических выключателях обеспечивается благодаря тому, что в его конструкции находится 2 расцепителя: электромагнитный и тепловой. Задача этих устройств заключается в расцеплении электрической цепи при аварийной ситуации. Но выполняют они эту задачу по-разному.

Главными характеристиками автоматов является номинальный ток и значение коммутационного напряжения.

Что находится внутри автоматического выключателя?

Внутри автомата находится следующее:

• клеммы для подключения жил кабеля;

• расцепители (тепловой и электромагнитный);

• силовые контакты;

• дугогасительные камеры;

• рычаг для включения и отключения.

Все это собрано в корпусе автомата.

Электромагнитная защита

Она обеспечивается благодаря наличию катушки, созданной из намотанной на каркас медной проволоки. Внутри этого каркаса расположен сердечник. Катушка может характеризоваться практически любым количеством витков – от нескольких единиц до десятков. При прохождении тока через эту катушку вокруг нее образуется магнитное поле, которое и действует на сердечник. Из-за этого рычаг получает толчок и силовой контакт размыкается.

Тепловая защита

Она сработает в случае, если превышение тока является длительным. Тепловая защита обеспечивается с помощью изгибания биметаллической пластины, реагирующей на нагревание. При повышенном токе пластина быстро нагревается и изгибается, в результате чего также действует на рычаг, который размыкает цепь. Так как в процессе разрыва контактов возникает дуга, то для ее гашения предназначена специальная дугогасительная камера, состоящая из металлических пластин.

Крепится автомат к стене с помощью DIN-рейки, крепление под которую расположено сзади его корпуса. Корпус автомата также состоит из частей, собранных вместе с помощью заклепок.

Классификация автоматических выключателей

По конструктивному исполнению автоматы делятся на модульные, воздушные и литые (в литом корпусе). Самыми популярными на данный момент считаются модульные устройства, которые можно встретить в частных домах и квартирах. Такие автоматические выключатели характеризуются стандартными габаритами и параметрами. Обычно бытовые автоматы характеризуются номинальным током от 0,5 до 63А.

В промышленности больше распространены автоматы воздушного типа, так как они могут работать с большими значениями тока. В свою очередь автоматы, характеризующиеся литым корпусом, предназначены для эксплуатации при токах до 1600А. Используются такие автоматические выключатели на больших щитовых подстанциях, а также для подключения промышленного оборудования.

Есть также категория автоматов, предназначенных для защиты электродвигателей.

Принцип работы электрического автомата

Автоматический выключатель может работать в двух режимах: обычном и аварийном. Если режим работы не аварийный, то рычаг автомата взведен вверх. Это значит, что ток подается. Но в случае, если величина тока начинает превышать допустимое значение, автомат из обычного режима перейдет в аварийный. Тепловая защита сработает, если это превышение будет длительным. В таком случае постепенно будет нагреваться биметаллическая пластина, которая и окажет воздействие на рычаг. Чем ток будет выше, тем быстрее эта пластина нагреется. Как только пластина остынет, автомат снова можно будет запустить в работу.

Необходимо помнить о том, что скорость нагревания пластины и время срабатывания автомата в аварийном режиме также во многом зависит от температуры окружающей среды. Чем теплее будет в помещении, тем быстрее нагреется пластина. Исходя из этого, в теплых помещениях автомат будет срабатывать при меньших значениях тока.
Если же токовая характеристика резко превысила допустимое значение, и это превышение было большим, то сработает электромагнитная защита. Она включается при коротких замыканиях. В таком случае сработает электромагнитный расцепитель. Благодаря двухуровневой системе защиты проводка в доме будет защищена от возгорания. Время срабатывания электромагнитного расцепителя составляет не более двух сотых секунды.

Чтобы избежать перегрузки в сети, необходимо не подключать в одно и то же время большое количество мощных электроприборов. При проектировании электросети необходимо принять в учет общую мощность бытовой техники, которая будет эксплуатироваться одновременно.