Який принцип роботи автоматичного вимикача?

Принцип роботи aавтоматичний вимикачобертається навколо основної логіки моніторингу, судження та виконання.  Завдяки вбудованому механізму відключення та системі гасіння дуги він забезпечує нормальний контроль перемикання ланцюгів і швидке відключення несправних ланцюгів.  Його можна розділити на дві частини: нормальний робочий стан і стан захисту від несправностей. Система дугогасіння є ключовим допоміжним компонентом, що забезпечує надійне відключення.

Нормальний робочий стан: підключення та відключення ланцюга

Ручне/електричне замикання: оператор використовує ручку або електричний механізм, щоб перемістити рухомий контакт автоматичного вимикача до нерухомого контакту, встановлюючи контакт і замикаючи ланцюг, забезпечуючи нормальну передачу електроенергії. Після замикання механізм блокування фіксує рухомий контакт у замкнутому положенні, зберігаючи безперервність ланцюга.

Роз’єднання вручну: коли потягнути за ручку роз’єднання, механізм блокування розблокується, і сила поворотної пружини змушує рухомий контакт від’єднатися від нерухомого контакту, розриваючи ланцюг. Якщо струм в цей момент невеликий, то дуга, що утворюється між контактами, згасне сама.

Стан захисту від несправності: автоматичне відключення та відключення ланцюга

Коли в ланцюзі виникають такі несправності, як перевантаження, коротке замикання або низька напруга, вбудований розчіплювач запускає механізм блокування для розблокування, досягаючи автоматичного відключення. Різні несправності відповідають різним принципам відключення:

Захист від перевантаження (принцип термічного відключення)

Основний компонент: біметалева смуга (складається з двох металевих смуг зі значно різними коефіцієнтами теплового розширення).

Робоча логіка: коли ланцюг перевантажений, струм постійно перевищує номінальне значення, що призводить до згинання та деформації біметалічної стрічки через нагрівання. Коли деформація досягає порогового значення, вона штовхає запірний механізм до розблокування, а рухомий контакт роз’єднує ланцюг під дією пружини.

Особливості: Сповільнена дія; короткочасні перевантаження (наприклад, запуск двигуна) не викликають відключення, уникаючи помилкового відключення.

Захист від короткого замикання (принцип електромагнітного відключення)

Основний компонент: електромагнітна котушка (намотана на залізний сердечник).

Робоча логіка: коли відбувається коротке замикання, струм миттєво зростає в десятки або навіть сотні разів, ніж номінальне значення. Електромагнітна котушка генерує сильну електромагнітну силу, яка притягує залізний сердечник до замикаючого механізму, миттєво розблоковуючи його.

Особливості: швидка дія на рівні мілісекунд; може роз'єднати ланцюг за дуже короткий час, запобігаючи пошкодженню обладнання дугою або спричиненню пожежі. Захист від пониженої напруги/втрати напруги (Принцип відключення при зниженні напруги)

Основний компонент: котушка відключення при зниженні напруги, підключена паралельно ланцюгу для контролю напруги.

Робоча логіка: коли напруга падає нижче приблизно 70% від номінального значення або повністю втрачається, електромагнітна сила котушки відключення зникає, і залізний сердечник під дією пружини запускає замок для розблокування, таким чином роз’єднуючи ланцюг.

Функція: запобігає несправній роботі та пошкодженню обладнання через низьку напругу, а також запобігає загрозі безпеці, спричиненій раптовим запуском обладнання після відновлення живлення.

Захист від витоку (принцип захисту від залишкового струму)

Основний компонент: трансформатор струму нульової послідовності.

Робоча логіка: за нормальних умов струм у фазній лінії та нейтральній лінії є однаковими за величиною та протилежними за напрямком. Магнітний потік в сердечнику трансформатора гасить один одного, що призводить до відсутності індукованого вихідного струму; коли відбувається витік (наприклад, ураження людини електричним струмом), частина струму протікає через землю, викликаючи дисбаланс у двофазному струмі. Трансформатор генерує наведений сигнал, що запускає пристрій відключення.

Особливості: низький поріг спрацьовування (зазвичай 30 мА), пріоритет особистої безпеки.