Электрические аппараты автоматического управления - Автоматические выключатели

§ 6.4. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВОЗДУШНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ (ВОЗДУШНЫЕ АВТОМАТЫ]
Автоматический выключатель — это коммутирующий аппарат, как правило, ручного включения, предназначенный для автоматического отключения цепей при возникновении в них недопустимых перегрузок и токов короткого замыкания, для нечастых включений и отключений тех же цепей при нормальных условиях, для ручного пуска и отключений асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором и защиты их от недопустимой перегрузки. Воздушными они названы потому, что возникающая на их контактах дуга гасится в воздушной среде. Они применяются в сетях переменного тока напряжением до 500 в и постоянного до 3000 в. Автоматическими эти выключатели называются потому, что они снабжены автоматическими средствами отключения и защиты. По выполняемым функциям защиты автоматические выключатели разделяются на автоматы максимального и минимального тока, понижения напряжения и обратной мощности. По собственному времени отключения воздушные автоматы разделяются на:

Автоматы максимального тока (рис. 6.14, а). Эти автоматы размыкают цепь, если ток в цепи достигнет величины, превышающей заданную. Как следует из рисунка, при токе, большем установленного, электромагнит 7 преодолеет натяжение пружины 5, притянет рычаг 3—4—6, который выйдет из зацепления с приводом 2—3 и выключатель отключится пружиной /. Регулируя натяжение пружины, можно отрегулировать ток срабатывания в пределах 1—2 /„. Полное время отключения автомата мгновенного действия составляет 0,05—0,15 сек. Если цепь, в которой установлен автомат, имеет кратковременные перегрузки, то в этом случае он должен быть снабжен максимально-токовой защитой с выдержкой времени, что исключит ложные срабатывания. Принципиальная схема такого автомата представлена на рис. 6.14, б, где 8 — механизм выдержки времени.
Автоматы минимального тока (рис. 6.14, в) служат для отключения цепей в тех случаях, если ток цепи станет меньше заданного тока. На рис. 6.14, в: 1 — пружина, 2 — привод, 3 — электромагнит.

Рис. 6.14
Автоматы понижения напряжения (рис. 6.14, г) называются также автоматами минимального напряжения. Они отключают цепь, если напряжение сети становится ниже заданной величины. Если напряжение сети снизится до величины, ниже установленной, то электромагнит потеряет возможность уравновешивать натяжение пружины, защелка выйдет из зацепления с приводом выключателя, и он отключится. На рис. 6.14, г: 1 — защелка привода, 2 — пружина, 3 — рычаг, 4 — электромагнит.
Автоматы обратной мощности (рис. 6.14, д) называются также автоматами обратного тока. Катушка электромагнита 3, включенная последовательно, создает при принятом направлении тока магнитный поток одного направления, с которым совпадает направление магнитного потока катушки 2. Сила притяжения, вызываемая этими потоками, достаточна для уравновешивания пружины 5. При изменении направления тока цепи и при сохранении полярности питающей сети направление потока изменяется только в последовательной катушке 3, и тогда потоки катушек 3 и 2 будут направлены встречно и не в состоянии будут уравновешивать пружину 5, защелка 6 выйдет из зацепления с приводом автомата, и он отключится пружиной /.
Воздушные автоматы чаще всего выполняются комбинированными для различных защит, т. е. автомат максимального тока с реле минимального напряжения или автомат максимального тока с реле обратного тока и т. д. Такие автоматы называются универсальными.