Переривачі (час роботи та час відключення)
Основна функція автоматичного вимикача полягає у відкритті та закритті контакти, які проводять струм. Незважаючи на те, що це здається дуже просто, ми повинні пам'ятати, що один автоматичний вимикач залишається у закритому положенні більшу частину свого терміну служби. Дуже рідко потрібно опрацьовувати автоматичний вимикач для відкриття та закриття його контактів.
Тому робота автоматичного вимикача повинна бути надзвичайно надійною без будь-яких затримок або непевностей. Для досягнення цієї надійності механізм управління автоматичним вимикачем стає складнішим, ніж це спочатку здавалось.
Відстань відкриття та закриття між контактами та швидкість рухомих контактів під час операції - це найважливіші параметри, які слід врахувати при проектуванні автоматичного вимикача.
Зазор між контактами, відстань подорожі рухомих контактів та їх швидкість визначаються типами середовища гасіння дуги, струму та напруги автоматичного вимикача.
Типова характеристика роботи автоматичного вимикача показана на графіку нижче.
На графіку вісь X представляє час у мілісекундах, а вісь Y - відстань у міліметрах.
Наприклад, в момент T0 струм починає протікати через катушку закриття. Після часу T1 рухомий контакт починає переміщатися до фіксованого контакту. В момент T2 рухомий контакт торкається фіксованого контакту. В момент T3 рухомий контакт досягає свого закритого положення. Проміжок (T3 – T2) є перегрітою періодом цих двох контактів (рухомого та фіксованого). Після часу T3 рухомий контакт трохи відскакує, а потім знову повертається до свого закритого положення, після часу T4.
Тепер розглянемо операцію відключення. Наприклад, в момент T5 струм починає протікати через катушку відключення автоматичного вимикача. В момент T6 рухомий контакт починає переміщатися назад для відкриття контактів. Після часу T7, рухомий контакт нарешті відключається від фіксованого контакту. Проміжок (T7 – T6) є перехідним періодом.
Тепер в момент T8 рухомий контакт повертається до свого кінцевого відкритого положення, але тут він не буде у стані спокою, оскільки буде деяке механічне коливання рухомого контакту перед тим, як він повернеться до свого кінцевого положення. В момент T9 рухомий контакт нарешті повертається до свого положення спокою. Це справедливо как для стандартних, так і для автоматичних вимикачів з дистанційним управлінням.
Вимоги до операції відкриття автоматичного вимикача
Автоматичний вимикач має бути у відкритому положенні якомога швидше. Це обумовлено необхідністю обмеження ерозії контактів та швидкого переривання аварійного струму. Але загальна відстань переміщення рухомого контакту визначається не лише необхідністю переривання аварійного струму, але й зазором між контактами, необхідним для витримки нормальних діелектричних напружень та імпульсних напруг від блискавок, які з'являються між контактами, коли автоматичний вимикач знаходиться у відкритому положенні.
Необхідність проводження постійного струму та витримки періоду дуги в автоматичному вимикачу робить необхідним використання двох наборів контактів паралельно: один - основний контакт, який завжди виготовляється з матеріалів високої провідності, таких як мідь, а другий - контакт гасіння дуги, виготовлений з матеріалів, що стійкі до дуги, таких як вольфрам або молібден, який має набагато меншу провідність, ніж основні контакти.
Під час відкриття автоматичного вимикача, основні контакти відкриваються раніше, ніж контакти гасіння дуги. Однак, через різницю в електричному опорі та индуктивності електричних шляхів основних та контактів гасіння дуги, потребується скінченний час для досягнення повної комутації струму, тобто переходу від основних або головних контактів до гілки контактів гасіння дуги.
Таким чином, коли рухомий контакт починає переміщатися з закритого положення до відкритого, зазор між контактами поступово збільшується, і після деякого часу досягається критичне положення контакту, яке вказує на мінімальний провідний зазор, необхідний для запобігання повторному згорянню після наступного нульового значення струму.
Залишкова частина переміщення потрібна лише для підтримання достатньої діелектричної міцності між зазором контактів та для зниження швидкості.
Вимоги до операції закриття автоматичного вимикача
Під час операції закриття автоматичного вимикача потрібно:
Рухомий контакт має переміщатися до фіксованого контакту з достатньою швидкістю, щоб запобігти явищу попереднього згоряння. Зменшення зазору між контактами може призвести до початку згоряння до того, як контакти будуть повністю закриті.
Під час закриття контактів, середовище між контактами замінюється, тому необхідно забезпечити достатньо механічної потужності під час цієї операції автоматичного вимикача для стиснення діелектричного середовища в камері гасіння дуги.
Після удару про фіксований контакт, рухомий контакт може відскочити, через відштовхуючу силу, що не є бажаним. Тому необхідно забезпечити достатню механічну енергію для подолання відштовхуючої сили, яка виникає при закритті контакту на аварійному режимі.
У пружинно-пружинному механізмі, зазвичай, пружина відключення заряджається під час операції закриття. Тому необхідно забезпечити достатню механічну енергію для зарядки пружини відключення.
Заява: Поважайте оригінал, хороші статті варто поширювати, якщо є порушення авторських прав, будь ласка, зверніться для видалення.
