Принцип роботи диференціального автомата, його пристрій і складові деталі

Диференціальний автомат є сукупністю двох приладів суміщених в одному корпусі. Перший – це автоматичний вимикач, що захищає від струмів короткого замикання і перевантажень. Другий – пристрій захисного відключення (УЗО), що охороняє від ураження людини електрострумом і від пожежі через пошкодження ізоляції провідників. Принцип роботи дифавтомати грунтується на тих же методах і способах захисту, які використовуються в автоматичних вимикачах і УЗО.

Складові частини дифавтомати

Диференціальні автомати виробляються двох або чотириполюсні. Двополюсні пристрої працюють в однофазної електромережі, чотириполюсні – в трифазних мережах.

Стандартизація та уніфікація привела до того, що практично всі диференціальні автомати випускаються у вигляді модулів певних розмірів з кріпленням, розрахованим для монтажу на DIN-рейку.

Двополюсний автоматичний вимикач диференціального струму являє собою прилад складається з:

  • пристрої включення і відключення електричного струму;
  • контактної групи;
  • дугогасящей камери;
  • струмових расцепителей.

Чотириполюсні дифавтомати мають такий же пристрій, як і двополюсні, тільки контролюють три фази замість однієї. При спрацьовуванні струмових расцепителей в будь-якій фазі відключаються всі три.

Група включення-виключення

Пристрій включення / відключення є систему важелів і пружин, яка забезпечує швидке спрацьовування (замикання / розмикання контактів) незалежно від швидкості перекладу важеля автомата в ручному режимі в положення включено / вимкнено. При спрацьовуванні расцепителей воно також швидко розмикає контакти. Це необхідно для того, щоб уникнути утворення дуги і передчасного вигоряння контактів. Конструкція пристрою така, що при будь-якому стані диференціального автомата, перемикання відбувається за рахунок енергії заздалегідь зведеної пружини.

Контакти і дугогасним камера

Контактна група являє собою систему рухомих і нерухомих контактів, які з’єднані з вихідними клемами диференціального автомата. Для збільшення зносостійкості і зменшення перехідного опору контактів, деякі виробники покривають їх металокерамікою. Як метал використовується срібло, як має найменше питомий опір. Для більш надійного контакту, вони пружної.

Дугогасним Камера виготовляється з фібри. Усередині знаходяться металеві пластини, які розсікають дугу, розподіляють в просторі, зменшуючи тим самим її потужність. Фібра при нагріванні миттєво виділяє гази, які викликають гасіння дуги. Для запобігання розриву корпусу від надлишкового тиску, що виникає при гасінні електричної дуги, в ньому передбачені отвори. Корпус виготовляється з негорючого пластика.

струмові расцепители

У диференціальному автоматі є три струмових расцепителя, що діють від перевищення будь-яких значень струму, і механічний, який здійснює включення / відключення автомата за рахунок тиску на зовнішній важіль. Дія дифавтомати якраз і ґрунтується на роботі цих расцепителей.

електромагнітний

Електромагнітний расцепитель по суті є соленоїдом. Принцип дії полягає в наступному. Коли проходить через котушку струм перевищує певну порогове значення, магнітний сердечник втягується, тисне на важіль, той звільняє пружину, яка миттєво роз’єднує контакти.
Це порогове значення називається струмом відсічення. Такий тип захисту миттєвої дії використовується для запобігання від короткого замикання.

За перевищення відсічення в порівнянні з номінальним струмом, диференціальні автомати діляться на кілька класів. Найбільш поширені: В (3-5 кратне перевищення від номіналу), С (в 5-10 разів), D (в 10-20 разів більше номіналу).

тепловий

Тепловий расцепитель є біметалічну пластину, оповиту ізольованим проводом. При тривалому перевищенні номінального струму дроти гріються, нагрівають пластину. При досягненні певної температури пластина згинається і тисне на важіль, який звільняє запобіжну планку. Та в свою чергу дозволяє пружині розімкнути контакти. Тут проявляється теплову дію струму.

Расцепитель налаштований таким чином, що починає спрацьовувати при перевищенні номіналу в 1,2 рази. При такому перевищенні він може спрацювати, приблизно, через годину. Якщо перевищення більше, то спрацьовування відбувається значно швидше. Такий захист не дозволяє відключатися автомату при запуску електродвигуна, коли короткочасні пускові струми в кілька разів перевищують номінальний. Її ще називають захистом від перевантажень.

Диференціальний

Расцепитель диференціального типу спрацьовує при розходженні струму, що проходить через нульовий і фазовий провідники понад певного значення, званого струмом уставки або відключення. Він складається з вимірювальної частини (трансформатора струму) і виконавчої (поляризаційного реле).

Первинною обмоткою є фазовий і нульовий провідники, що проходять крізь кільце муздрамтеатру. Для збільшення індукції первинну обмотку роблять багатовитковому.

Висновки вторинної обмотки приєднуються до керуючих контактам поляризованого реле. При наведенні в ній електрорушійної сили, реле розмикає контакти диференціального автомата. При відсутності струмів витоку сумарне поле буде дорівнює нулю, і у вторинній обмотці струм не наведеться. Якщо порушується ізоляція провідників або людина випадково стосується оголеного дроту знаходиться під напругою, виникає різниця струмів в фазному і нульовому провідниках. Це призводить до наведення ЕРС у вторинній обмотці, яка за допомогою поляризованого реле розмикає контакти диференціального автомата. Для захисту людини від електроструму застосовується уставка 10 мА або 30 мА. Для запобігання пожежі від пошкодження ізоляції уставка зазвичай становить 100 мА або 300 мА.

У дифавтомати все расцепители діють на один і той же важіль складної форми, тільки точки прикладання різні. Важіль звільняє планку, яка утримує розмикати пружину.

Перевірка роботи

Щоб перевірити, як працює система захисту від струмів витоку, в диференціальних автоматах встановлюють резистор і послідовно з ним кнопку «тест». Цей ланцюжок включається в обхід трансформатора струму. Один кінець приєднується до нульового провідника перед навивкой на феромагнітний кільце.

Другий підключається до фази на виході з муздрамтеатру трансформатора. При натисканні кнопки ток починає текти через опір, минаючи трансформатор. Таким способом моделюється витік в лінії. Якщо прилад справний, то він повинен відключитися.

Для правильного функціонування диференціальні автомати необхідно застосовувати в лініях з глухо заземленою нейтраллю. Корпуси обладнання та пристроїв, що знаходяться під захистом диференціального автомата повинні бути надійно заземлені.

Ссылка на основную публикацию