17.4. РАСЦЕПИТЕЛИ АВТОМАТОВ
Отключение автоматов происходит под действием на механизм свободного расцепления элементов защиты — расцепителей. Наиболее распространены максимальные расцепители. Для защиты оборудования от перегрузок необходимо, чтобы времятоковая характеристика расцепителя шла возможно ближе к характеристике защищаемого объекта.
В максимальных расцепителях широко используются электромагнитные системы и тепловые системы с биметаллической пластиной. Электромагнитный расцепитель (поз. 8, рис. 17.1) прост по конструкции, обладает высокой термической и электродинамической стойкостью и стойкостью к механическим воздействиям. До момента воздействия на механизм свободного расцепления якорь расцепителя обычно преодолевает значительный свободный ход (5—10 мм). Расцепление происходит за счет удара, в котором основную роль играет кинетическая энергия якоря, накопленная при его движении. Обмотка электромагнита расцепителя включена последовательно с нагрузкой. Регулирование тока срабатывания может производиться за счет натяжения противодействующей пружины расцепителя или изменения числа витков обмотки.
Для создания выдержек времени между электромагнитом и механизмом свободного расцепления ставятся устройства задержки. Селективно работающие автоматы должны быть строго согласованы по времени срабатывания, что достигается применением часовых механизмов. Выдержка времени таких устройств не зависит от тока, поэтому они не приспособлены для защиты от перегрузок.
Выдержки времени, зависимые от тока нагрузки, создаются разнообразными замедляющими устройствами, осуществляющими демпфирование за счет вязкости перетекающей жидкости или газа. Наиболее просто зависящая от тока выдержка времени получается с помощью тепловых расщепителей (поз. 5, рис. 17.1), аналогичных по конструкции тепловым реле. Их времятоковая характеристика достаточно хорошо согласуется с защищаемым объектом. Однако эти расщепители имеют следующие недостатки:
1. Слабая термическая стойкость требует высокого быстродействия при отключении больших токов. В этих случаях обычно применяется комбинация из электромагнитного и теплового расцепителей. Электромагнитный расцепитель работает при КЗ, тепловой — при перегрузках.
2. С ростом отключаемого тока растет усилие, необходимое для расцепления автомата. Поэтому тепловой расцепитель применяется при токах до 200 А.
3. Выдержка времени тепловых расцепителей зависит от температуры окружающей среды, что ограничивает их применение.
4. Разброс в токе срабатывания у тепловых расцепителей примерно в 2 раза больше, чем у электромагнитных.
5. Малая термическая стойкость тепловых расцепителей определяет малую допустимую длительность КЗ, что затрудняет получение необходимой селективности.
Более совершенной является защита с помощью полупроводникового расцепителя (рис. 12.17).
Для дистанционного отключения автомата устанавливается независимый электромагнитный расцепитель (поз. 11, рис. 17.1), электромагнит которого может быть как постоянного, так и переменного тока. Обмотка электромагнита рассчитывается на кратковременный режим работы.
Номинальное напряжение расцепителя берется не выше 220 В. Если источник питания имеет более высокое напряжение, то ставится добавочный резистор.
Минимальный расцепитель выполняется также электромагнитного типа (поз. 10, рис. 17.1). Для разрыва цепи катушки в отключенном положении она питается через замыкающий вспомогательный контакт. Этот контакт при включении замыкается раньше глазных контактов. Благодаря этому механизм подготавливается к работе в процессе самого включения. Напряжение отпускания электромагнита регулируется в пределах 35—70 % номинального. При напряжении, меньшем напряжения уставки, пружина отрывает якорь и воздействует на механизм свободного расцепления.
Минимальный расцепитель может использоваться для дистанционного отключения, если последовательно с ним включить кнопку с размыкающим контактом. Если же минимальный расцепитель воздействует на механизм свободного расцепления через часовой механизм с выдержкой времени, то дистанционное отключение должно производиться независимым расцепителем.