Автоматический выключатель. Из чего состоит и как работает

Все производимые АВ имеют единое назначение, подразделяются на три группы, с учётом их конструктивного исполнения:

• воздушные;
• имеющие литой корпус;
• модульные.

Последние используются чаще всего, включая бытовое применение. Именно о них и будет идти речь ниже.

Все аппараты имеют различные характеристики, основные из которых указаны в маркировке, проставленной на корпусе.

• Устройство прибора

Все элементы АВ убраны в корпус с выступающим рычагом управления (материал изготовления - ПВХ пластикат, обладающих пониженной горючестью, относящихся к группе диэлектрических материалов).

Визуально, внизу и сверху просматриваются клеммы. К ним подсоединяется кабель/провод.

В корпусе находятся:

• обеспечивающие коммутацию контакты (стационарный, подвижный);
• механизм, осуществляющий расцепление/взвод, соединённый с рычагом (тумблером) управления;
• катушка с подвижным сердечником, выступающим в роли толкателя.

Данные детали составляют электромагнитный расцепитель, разрывающий цепь при коротком замыкании.

• Камера дугогасительная – быстро гасит возникающий дуговой разряд, возникающий, когда контакты размыкаются;
• пластина биметаллическая – играет роль теплового расцепителя, защищает цепь от повышенных токовых нагрузок;
• винт – используется для выставления значения тока, достижении которого приводит к срабатыванию устройства.

• Принцип работы

АВ работает в одном из трёх режимов.

• Нормальный

При перемещении рычага управления вверх, механизм взвода переходит в рабочее положение, коммутируя силовые контакты.

Ток начинает течь от питающего провода, присоединённого к фиксатору винтового типа (обычно, к верхнему, хотя это не принципиально), по элементам зажима, поступает по гибкой связи на катушку электромагнита, оттуда, по другой гибкой связи, на биметаллическую пластину, затем на нижний зажим, конструкция которого аналогична верхнему, поступает на участок, питающий конечный потребитель.

• Режим КЗ

При его возникновении электромагнитный расцепитель практически мгновенно отключает нагрузку. Достигается это следующим образом (принцип действия).

Существенное повышение номинального значения величины тока, протекающего через обмотку установленного электромагнита, приводит к возникновению значительного магнитного поля.

Последнее перемещает якорь, имеющий подвижный контакт. Он давит на рычаг спускового механизма, нагрузка отключается.

Следует подчеркнуть, что, благодаря мгновенному формированию магнитного поля, АВ гарантированно успевает отключиться, негативные последствия не успевают наступить.

Между элементами размыкаемого контакта может возникать дуговой разряд при их размыкании. Возникшая дуга перемещается в направлении дугогасительной камеры. Достигнув её пластин, она расщепляется, полностью уходит внутрь камеры, где окончательно затухает.

Возникающее, при этом, избыточное давление, продукты горения, стравливаются сквозь специальное отверстие. Выполненное в корпусе АВ.

• Возникновение перегрузки

От неё сеть защищает тепловой расцепитель, в основу работу, которого, положен следующий принцип.

При достижении током, протекающим по биметаллической пластине, величины, равной (превышающей) заданное значение, пластина подвергается нагреву и изгибается. При достижении определённого угла, её конец давит на спусковой рычаг. Автомат отключается.

Подобный вид отключения происходит гораздо медленнее, чем при КЗ. Для срабатывания терморасцепителя необходимо больше времени. Однако он легче настраивается и позволяет получить более точные результаты.