Выключатель уже давно для нас стал устройством, без которого нашу жизнь представить невозможно, Причем современные выключатели отличаются немалым разнообразием, хотя, казалось бы, ничем особенным простой электротехнический прибор удивить уже не может. Расскажем о том, каков принцип работы выключателя автоматического, вакуумного, масляного.
Автоматический выключатель — это контактный аппарат, предназначенный для включения и отключения (коммутации) электроцепи, защиты проводов кабелей и потребителей (электроприборов) от токов перегрузки и от токов короткого замыкания.
В стандартном режиме работы выключателя, когда рычаг управления взведен, ток подается через питающий провод, который подключен к верхней клемме, затем он поступает на неподвижный контакт, подключенный к нему подвижный контакт, через гибкий проводник — на катушку соленоида, биметаллическую пластину теплового расцепителя, далее — на нижнюю винтовую клемму и в цепь подключенной нагрузки.
Перегрузка возникает, когда ток в цепи, контролируемый автоматическим выключателем, переходит через критическую отметку номинального тока автомата. Повышенный ток нагревает биметаллическую пластину расцепителя, и если какой-то период ток не уменьшается, пластина, расширяясь, задействует на механизм расцепления, и выключатель автоматически отключается, размыкая цепь.
Если происходит короткое замыкание, ток в цепи сразу же возрастает, магнитное поле, которое образуется в катушке, перемещает сердечник соленоида, который, в свою очередь, приводит в действие расцепитель, и силовые контакты выключателя (подвижный и неподвижный контакты) размыкаются. Линия таким образом прерывается, чтобы снять питание с аварийной цепи и защитить от возгорания электропроводку, автомат и электроприбор, который стал причиной короткого замыкания.
Принцип работы вакуумного выключателя
Вакуумный выключатель — это коммутационный аппарат, который применяется для включения и отключения электросети в нормальном режиме, а также при угрозе аварии.
Принцип работы такого выключателя состоит в том, чтобы погасить возникшую электрическую дугу в вакууме, который характеризуется высоким уровнем электрической прочности.
Включение и отключение аппарата происходит благодаря срабатыванию соответствующих пружин под воздействием особых электромагнитов (соленоидов), либо нажатием кнопок включения и отключения в приводе вакуумного выключателя.
Прежде чем привести в действие выключатель, необходимо пружину включения поставить в рабочее положение, а точенее, взвести ее. Это происходит, когда оперативный ток на электродвигатель привода вакуумного выключателя. Если подать оперативный ток невозможно (например, в случае, когда распределительный щит постоянного тока обесточен), пружина взводится вручную с помощью специальной рукоятки.
Для того чтобы выключатель дистанционно привести в рабочее положение, подается оперативный ток (как правило постоянный) через ключ управления на соленоид включения. Для того чтобы управлять выключателем с места, необходимо нажать кнопку включения. И в том и в другом случае осуществляется воздействие на защелку, освобождающую пружину включения, которая, в свою очередь, приводит в состояние готовности вакуумный выключатель. Одновременно выполняется завод пружины отключения.
Электрическая схема привода работает так, что после того, как включен аппарат, автоматический взводится пружины включения.
Масляные выключатели: принцип работы
Масляный выключатель — коммутационный аппарат, предназначенный для того, чтобы отключать ток нагрузки, зарядные и остаточные токи, а также автоматически отключать токи перегрузки и короткого замыкания.
Выключатели такого типа используются в помещениях распределительных устройств, как отапливаемых, так и неотапливаемых.
Для того чтобы погасить электрическую дугу, в выключателях применяется специальное масло (потому выключатель называется масляным). Уровень масла все время работы остается в пределах шкалы маслоуказателя. Данная особенность позволяет шкаф распашной с полками полностью погасить дугу — в противном случае дуга может нанести повреждения масляному выключателю.
Дуга, возникшая при отключении или включении выключателя, гасится в специальной дугогасительной камере. Эта камера состоит из определенного количества пластин, посредством которых электрическая дуга разделяется на несколько частей. Такой процесс называют ионизацией.