Расчет и выбор автоматических выключателей

Автоматические выключатели с электромагнитными расцепителями применяются для защиты сети и электрического приемника от повреждений, вызываемых током короткого замыкания, действующим даже кратковременно.

Контакт главной цепи замыкается нажатием на кнопку или поворотом рукоятки. При этом преодолевается усилие размыкающей пружины и контакт удерживается в замкнутом положении защелкой.

Как только ток в защищаемой цепи превысит определенную величину, сердечник втянется в катушку и через рычаг освобождает защелку. Под действием пружины контакт разомкнётся.

Всё сердечники при втягивании действуют на одну и ту же защелку.

Увеличение тока в любом проводе (катушке) до величины, превышающей величину установки тока срабатывания, влечет за собой размыкание всех главных контактов.

Электромагнит с механизмом отключения называется электромагнитным расцепителем.

Время отключения автоматических выключателей с электромагнитными расцепителями незначительное (доли секунды), поэтому они относятся к аппаратам максимальной защиты мгновенного действия.

Преимущество автоматических выключателей перед плавкими предохранителями состоит в том, что они обладают многократностью действия.

После срабатывания плавкого предохранителя требуется замена плавкой вставки.

Автоматический же выключатель после устранения причины срабатывания можно подготовить для повторной работы нажатием на кнопку или поворотом рукоятки.

Автоматические выключатели применяются не только для отключения приемников при токах короткого замыкания, но и для нечастых включений и отключений их вручную при нормальной работе.

Возникающая при размыкании цепи электрическая дуга гасится в воздухе или масле. В зависимости от этого автоматические выключатели называются воздушными или масляными.

В цепях с напряжением до 500 В применяются в основном воздушные выключатели.

Промышленностью выпускаются различные серии автоматических выключателей.

На промышленных предприятиях наиболее широко применяются автоматические выключатели серий АЕ2030, АЕ2040 и АЕ2050.

Кроме того, в последнее время стали поступать в эксплуатацию автоматические выключатели серий ВА14-26, ВА16-25, ВА51-25, ВА51-29, ВА51-31, ВА51-33.

Масса выключателей новых серий меньше, чем старых. Автоматический выключатель серии АП50Б предназначен для нечастых включений и отключений электрических приемников вручную. Если в нем установлены тепловые или электромагнитные расцепители либо те и другие, то будет происходить также автоматическое отключение приемников при превышении установленной величины тока.

В цепях электродвигателей широко применяются автоматические выключатели типа АП50БЗМТ с установленным в них комбинированным расцепителем (тремя электромагнитными и тремя тепловыми расцепителями).

При срабатывании любого из них происходит размыкание всех контактов и полное отключение двигателя.

При значительных превышениях тока цепи (токах короткого замыкания) срабатывают электромагнитные расцепители, а при небольших, но длительных токах перегрузки – тепловые.

Автоматические выключатели предназначены для защиты силовых цепей и цепей управления от токов короткого замыкания и тепловых перегрузок.

Выбор осуществляется по току расцепителя автоматического выключателя.

Определяем расчетный ток автоматического выключателя I_QF1, А

I_НМ + I_КМ1, (12)

где I_НМ – номинальный ток двигателя вентилятора, А;

I_КМ1 - ток, потребляемый катушкой магнитного пускателя КМ1, А

Номинальный ток двигателя М I_НМ, А определяется

(13)

где Рнм – номинальная мощность двигателя, КВт;

Uн – напряжение, потребляемое двигателем, В;

cosφ – коэффициент мощности

= 50,15,

50,15+ 0,28 = 50,43

Далее выполняют проверку автоматического выключателя на защиту от токов короткого замыкания и тепловой перегрузки.

Iк.з. = (5 ÷ 7) ∙ Iр, (14)

Iт.з. = 1,25 ∙ Iр (15)

где Iр – ток расцепителя автоматического выключателя, А

Iк.з. = 5 ∙ 50,43 = 252,15,

Iт.з. = 1,25 ∙ 50,43 =12,6