Автоматические выключатели (автоматы) предназначены для использования в цепях переменного тока, защищая при перенагрузках и токах КЗ, запуска и останова двигателей, обеспечения безопасности изоляции электропроводки, как промышленной, так и бытовой.
Устройство автоматического выключателя практически одинаковое для всех типов. Корпус всех изделий производится из диэлектрика, другими словами материала, который не проводит через себя электрический ток, в результате чего выключатели обладают такими качествами как надежность и безопасность.
На сегодняшний день существует большое количество самых разных моделей АВ, отличающихся качеством, надежностью, простотой, среди которых модульные автоматические выключатели. Они являются самыми распространенными. Классифицируются в зависимости от предъявляемых параметров. Автоматические выключатели предназначены для работы с:
• АС переменным током;
• DC постоянным.
По полярности различают:
• 1-полюсные;
• 2х-полюсные;
• 3х-полюсные;
• 4х-полюсные.
Делятся на модели с максимальным, независимым и нулевым (минимальным) расцепителем тока. Один из показателей автомата – это выдержка времени для максимальных расцепителей.
Срабатывает автоматический выключатель посредством особого тумблера, который расположен на панели спереди. У изделий, которые крепятся на дин-рейку, на корпусе размещен специализированный язычок для защелки, благодаря которому АВ с легкостью устанавливается и снимается в случае необходимости. В зависимости от модели язычок может находиться впереди, либо сзади корпуса. По принципу работы и устройству, автоматические выключатели фактически не отличаются. Различие состоит лишь в качестве используемых материалов.
Конструкция и составляющие компоненты изделий в основном зависят от производителя, вида, силы автомата и прочих характеристик. Для производства автоматического предохранителя применяются всевозможные материалы. Основными из них являются:
• пластик;
• металлические материалы, такие как бронза, медь и серебро, применяются в механизмах, которые приводят к отключению.
Основными частями автомата считаются:
• электромагнитный расцепитель (реле), который отвечает за быстрое отключение автомата в случаях КЗ (короткого замыкания);
• тепловое реле или расцепитель, отсекающий автомат в случае, когда превышен ток над номиналом автомата (при перегрузках);
• силовые контакты, разрывающие цепь;
• дугогасительная камера, гасящая тепловое воздействие, появляющееся при выключении автомата.
Электромагнитное реле автоматического выключателя производит довольно быстрое реагирование автомата при возникновении сверхтока КЗ, при этом срабатывание происходит в пределах миллисекунд. Характеристика электромагнитного расцепителя осуществляет мгновенное срабатывание автомата, при многократном превышении номинального тока, протекающего по цепи. Электромагнитное реле, которое считается простым соленоидом, имеет последовательную схему подключения с силовыми контактами и тепловым реле. Собственно гарантирует протекание тока через механические части электромагнитного реле при включенном автомате. Когда возникает протекающий по автомату сверхток КЗ, ток поступающий на катушку соленоида электромагнитного реле по гибкому проводнику от подвижного контакта образует мощное магнитное поле. Это поле втягивает сердечник соленоида и нижней своей частью подталкивает спусковую планку механизма отсечения выключателя. Прикасание пластины спускового механизма осуществляется за счет того что, что механическая энергия, при включении (взводе) автомата высвобождается. Усилие спускового приспособления разрывает силовую контактную пару и отсекает цепь, снимая нагрузку с защищаемой линии, останавливая подачу тока по цепи.
Тепловое реле (ТР) гарантирует отключение автоматического выключателя в случае при сравнительно маленьких превышениях тока над номинальным рабочим током. Время срабатывания автомата определяется в секунды и даже десятки секунд. ТР характеризуется временем срабатывания автомата, исходя из соотношения номинала автомата и проходящего по цепи выключателя тока. В отличие от мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя, тепловое реле при превышении тока выключает автомат не сразу, а лишь через некоторое время, способное достигать нескольких десятков мин., что предотвращает лишнее отключение электропитания при незначительных превышениях тока. Тепловое реле имеет последовательную схему подключения с электромагнитным реле внутри автомата, и представляет собой металлическую пластинку, один из концов которой располагается в непосредственной близости от спускового механизма отсечения. Протекающий по пластинке ток от электромагнитного реле к клемме, находящейся на выходе выключателя, осуществляет нагрев ее пропорционально силе тока. Когда происходит нагрев, биметаллическая пластинка выгибается в сторону спусковой планки. При превышении силы тока, соответствующего нагреву и изгибу, пластинка прикасается к спусковому механизму, в результате чего приводит его в действие, отсекая контактные клеммы автомата и обесточивая сеть. Чтобы в момент расцепления контактов не произошла электрическая дуга, то размещение было произведено в дугогасительной камере, рядом со специальной решеткой. Изгиб настраивается особым винтом, размещенным под пластинкой, и позволяет изменять расстояние от конца металлической пластинки до планки спускового приспособления.