Назначение, классификация и область применения автоматов

а) Назначение автоматов. Автоматы предназначены для проведения тока в нормальных режимах и автоматического отключения защищаемой цепи при перегрузках, КЗ, чрезмерного понижения питания, а также оперативных нечастых отключений.

б) Классификация автоматов. Конструкции, характеристики и защитные функции весьма разнообразны, однако по назначению и принципам работы они могут быть разделены на включатели общего назначения, быстродействующие и специальные.

Автоматы общего назначения по роду тока цепи выполняются переменного, постоянного, переменного и постоянного тока.

По собственному времени отключения выключатели могут быть токоограничивающими и нетокоограничивающими.

Общая продолжительность КЗ tK3 (рис 6.1.а и б) складывается из трех слагаемых:

tO -времени от начала КЗ до момента, когда ток достигнет значения Iуст, при котором в стационарном режиме срабатывает отключающее устройство;

tOткл - собственное время отключения - время от момента достижения током значения тока уставки до момента расхождения контактов;

tг - длительность процесса дугогашения.

Время tO зависит в основном от постоянных цепи. Время tOткл определяет быстродействие выключателя.

Рис. 6.1. Процесс отключения при КЗ: а - нетокоограничивающим выключателем;

б, в - токоограничивающим выключателем

Токоограничивающий выключатель - выключатель, у которого собственное время отключения таково, что в данной цепи за это время ток не успевает достигнуть установившегося значения IКЗ и отключаемый ток Iоткл меньше того, который был бы в случае отсутствия выключателя или при нетокоограничивающем выключателе (рис 6.1,а).

Нетокоограничивающие выключатели могут быть с выдержкой токов в цепи КЗ или без нее.

Первые предназначены для осуществления селективной защиты суть которой заключается в том, что при токе IКЗ (рис. 6.2), превосходящем ток уставки Iуствыключателей всех ступеней, отключается ближайший к месту аварии участок, у которого выключатель имеет меньшую выдержку времени tl (tl<t2<t3)

Собственное время размыкания выключателей 0,02 - 0,08 с.

Рис. 6.2. Схема селективной защиты

В зависимости от вида воздействующей величины автоматы делятся на:

1) максимальные автоматы по току,

2) минимальные автоматы по напряжению,

3) автоматы обратного тока,

4) максимальные автоматы, работающие по производной тока,

5) поляризованные максимальные автоматы (отключают цепь при нарастании тока в одном прямом направлении ) и

6) неполяризованные, реагирующие на возрастание тока в любом направлении.

Для построения селективно действующей защиты автоматы должны иметь регулировку тока и времени срабатывания.

В некоторых случаях требуется комбинированная защита - максимальная по току и минимальная по напряжению. Автоматы, удовлетворяющие этим требованиям, называются универсальными.

По защитным характеристикам собственное время размыкания быстродействующего выключателя в зависимости от тока отключения и крутизны его нарастания регламентированы ГОСТ 25581-81Б :

1 класс - до 0,008 с;

2 класс - до 0,005 с;

3 класс - до 0, 002 с.

в)Область применения автоматов. Автоматы общего и бытового назначения применяются для максимально токовой защиты. В эксплуатации характеристики автомата не могут быть изменены.

Универсальные автоматы применяются для комбинированной защиты :

максимальный защиты по току и минимальной по напряжению .

Выключатели автоматические быстродействующие применяются для защиты полупроводниковых преобразователей, электрических машин и машин постоянного тока при КЗ, пе­егрузках и обратных токах в промышленных установках( например, в электроприводах прокатных станов) и в установках магистрального, промышленного и городского электрифицированного транспорта.