Автомат: устройство изнутри

24 July 2020
165 full reads
4,5 min.
421 story viewUnique page visitors
165 read the story to the endThat's 39% of the total page views
4,5 minutes — average reading time

В предыдущей статье на Дзене мы разобрались с характеристиками автоматических выключателей, а сейчас полезем глубже. Я вскрою парочку автоматов и мы заглянем внутрь – что у них “под капотом”?

Без долгих вступлений, приступаем.

Конструкция автоматического выключателя

Вид спереди

Автоматические выключатели в стандартном модульном исполнении, шириной 17,5 мм:

Автомат ВА47-29 В6 TEXENERGO
Автомат ВА47-29 В6 TEXENERGO
Автомат ВА47-29 В6 TEXENERGO

Видите, на передней панели написана буква "В"? Я уже писал на Дзене, почему эта буква очень важна, и почему именно такие автоматы нужно ставить в быту.

По поводу надписей на передней панели и что они означают – я подробно рассказал по ссылке в начале статьи.

Удобство, которое уже стало обязательным – окошко на передней панели, через которое видно индикаторный флажок.

Автомат TEXENERGO – индикатор включения на лицевой панели
Автомат TEXENERGO – индикатор включения на лицевой панели
Автомат TEXENERGO – индикатор включения на лицевой панели

Когда автомат выключен, он зеленый (безопасно), когда включен – красный.

Левая сторона

TEXENERGO – левая стенка, вид на штрих-код
TEXENERGO – левая стенка, вид на штрих-код
TEXENERGO – левая стенка, вид на штрих-код

Что мы тут видим? Круглая заглушка вверху слева – под ней находится отверстие для дополнительного сигнального или блокировочного контакта.

Я снял заглушку и сделал фото в выключенном и включенном состояниях. Металл внутри – это часть подвижного (верхнего) контакта:

Отверстие под сигнальный контакт – выключено, включено
Отверстие под сигнальный контакт – выключено, включено
Отверстие под сигнальный контакт – выключено, включено

Без таких доп.контактов иногда бывает трудно обойтись. Я сам недавно ставил их на автоматы, через которые идет питание на вентиляторы охлаждения тормозов раскатов материала. Когда вдруг в работе автомат выключался, то узнать об этом можно было только тогда, когда запахнет жареным. А с сигнальным контактом информация теперь сразу идет на контроллер и индикацию аварии.

TAM14B06-1 – это артикул товара, в котором зашифровано краткое описание:

  • TAM – название модельного ряда,
  • 1 – количество полюсов,
  • 4 – обозначение серии ВА47-29,
  • В – тип время-токовой характеристики срабатывания расцепителей,
  • 06 – номинальный ток теплового расцепителя (6А),
  • 1 – видимо, версия.

Далее, первые три цифры на штрих-коде (468), означает, что страна-изготовитель – Россия. Видимо, тут некоторое допущение – Россия это родина бренда TEXENERGO и официальное местонахождение поставщика (Московская область, деревня Черная Грязь)

Также присутствует стандартная картинка, говорящая о том, что оптимальная длина оголенной части провода – 12,5 мм.

Правая сторона

С другой стороны – также отверстие для сигнального контакта, и более информативная картинка:

Вид справа – особенности подключения
Вид справа – особенности подключения
Вид справа – особенности подключения

Если снять заглушку с этого окошка, станет видно рычаг (коромысло), который приводит в действие механизм размыкания контактов.

Тепловой расцепитель в окошке воздействует на рычаг отключения автомата
Тепловой расцепитель в окошке воздействует на рычаг отключения автомата
Тепловой расцепитель в окошке воздействует на рычаг отключения автомата

Сам рычаг приводится в действие тепловым и электромагнитным расцепителями, я покажу это всё позже, на вскрытом устройстве. На этот рычаг также может действовать внешний расцепитель. Например – электронный.

Указано, что максимальное сечение для этого автомата – 16 мм². На сайте TEXENERGO указано сечение 25 мм². Думаю, и то и другое значение неверно – это экономически не выгодно, и технически нецелесообразно. Для данного номинала и серии на практике 6 квадратов хватит с головой.

Защелка для монтажа на ДИН-рейку сделана удобно – она легко фиксируется в открытом состоянии перед монтажом, и так же легко защелкивает автомат на ДИН-рейке.

Автомат TEXENERGO снизу – вид на защелку
Автомат TEXENERGO снизу – вид на защелку
Автомат TEXENERGO снизу – вид на защелку

Для примера – двухполюсный автомат:

Двухполюсный автомат С32, фиксатор ДИН-рейки открыт
Двухполюсный автомат С32, фиксатор ДИН-рейки открыт
Двухполюсный автомат С32, фиксатор ДИН-рейки открыт

Обратите внимание, с трех сторон автомата можно узнать его номинальный ток и характеристику расцепителя. Кроме информативности, это ещё добавляет проблем нечистым на руку “умельцам”, которые делают автоматы “повышенной мощности”, перепечатывая ток на лицевой панели на меньший номинал. Такие автоматы пользуются спросом в сфере нелегального потребления электроэнергии.

Напоследок – про схему автомата, которая указана на верхней его части:

Схема электрическая защитного автомата – на верхней части корпуса
Схема электрическая защитного автомата – на верхней части корпуса
Схема электрическая защитного автомата – на верхней части корпуса

На схеме видно вверху вниз:

  • верхняя клемма, обозначена цифрой 1,
  • верхний неподвижный контакт с гашением дуги,
  • нижний (подвижный) контакт,
  • электромагнитная защита (прямоугольник),
  • тепловая защита (дуга)
  • нижняя клемма, цифра 2.

К слову, на сайте TEXENERGO указана схема с другим расположением защит:

Электрическая схема автомата
Электрическая схема автомата
Электрическая схема автомата

В принципе это неважно. Но если пойти на принцип, когда вскроем автомат, увидим, что сначала идет электромагнитный, а потом – тепловой расцепитель. Как на корпусе автомата.

Забегая вперед, вот части электромагнитного и теплового расцепителя, по которым проходит ток:

ЭМ и тепловой расцепители автоматического выключателя
ЭМ и тепловой расцепители автоматического выключателя
ЭМ и тепловой расцепители автоматического выключателя

Сверху вниз: подвижный контакт, катушка электромагнитного расцепителя, биметаллическая пластина теплового расцепителя, нижняя клемма.

Как устроен защитный автомат изнутри

Я сделал фото, на котором подписал составные части конструкции автоматического выключателя и их назначение, по часовой стрелке:

Внутреннее устройство и составные части автоматического выключателя.
Внутреннее устройство и составные части автоматического выключателя.
Внутреннее устройство и составные части автоматического выключателя.

Положение – “выключено”, вид со снятой правой стенкой

  • 1.Верхний (неподвижный) контакт. На этом контакте постоянно присутствует напряжение, которое подается через верхнюю клемму 15.
  • 2. Нижний (подвижный) контакт. Этот контакт при включении поднимается вверх, и замыкается с неподвижным. Причина, по которой в ПУЭ 3.1.6 и 4.1.9 сказано, что питание “должно, как правило”, подаваться на верхний, неподвижный контакт. Ведь если подавать питание наоборот, при поломке под действием силы тяжести возможны негативные последствия. Можно, конечно, подавать питание и на нижний контакт – всё будет прекрасно работать. Но так же можно ездить по левой полосе дороги)
  • 3. Направляющая пластина дуги. Дуга возникает при размыкании контактами большого тока, такова физика. Чтобы как-то “приручить” дугу (фактически, это пламя большой мощности), неподвижный контакт продлевают металлической направляющей, по которой “стелется” дуга.
  • 4. Дугогасительная камера. Дуга при попадании в эту камеру разбивается на части и теряет свою энергию.
  • 5. Рычаг механизма размыкания. (Точки действия теплового и ЭМ расцепителей). Когда автомат включен, поворот рычага по часовой стрелке на несколько градусов приводит к тому, что рычаг выходит из зацепления с рычагом фиксатора механизма размыкания 12.
  • 6. Пути прохода продуктов горения дуги.
  • 7. Нижняя клемма. Это выходная клемма, к ней подключается нагрузка.
  • 8. Винт регулировки теплового расцепителя. Об это подробно ниже.
  • 9. Пластина теплового расцепителя. Это та самая пластина, которая является частью теплового расцепителя. Платина изгибается при прохождении через не тока. Она своим краем, на который приварен гибкий поводок, нажимает на рычаг механизма размыкания 5. На пластинке выбита цифра “6”. Очевидно, это номинальный ток теплового расцепителя In.
  • 10. Ручка для включения/выключения. Этим единственным органом управления можно включить или выключить автомат вручную. Когда срабатывает любой из расцепителей, контакты размыкаются, ручка щёлкает в положение “выключено”.
  • 11. Катушка электромагнитного расцепителя. Через эту катушку проходит ток нагрузки, со всеми электротехническими последствиями.
  • 12. Рычаг фиксатора механизма размыкания. Эта деталька является посредником между рычагом 5 и подвижным контактом 2. При срабатывании любого из расцепителей она выходит из зацепления с рычагом 5, и действует подобно входу “RESET” триггера.
  • 13. Гибкий поводок между подвижным контактом и катушкой ЭМ расцепителя. На самом деле, есть 2 гибких поводка на обоих выводах катушки. Оба они идут на подвижные детали устройства.
  • 14. Сердечник катушки ЭМ расцепителя. Именно этот сердечник своим нижним концом воздействует при соответствующем сверхтоке на рычаг 5.
  • 15. Верхняя клемма. Сюда прикручивается провод, который подает напряжение от источника питания. Его ещё называют “острый конец”.

На этом фото показан выключенный автомат TEXENERGO B6, а вот фото во включенном состоянии:

Автоматический выключатель включен в разобранном состоянии
Автоматический выключатель включен в разобранном состоянии
Автоматический выключатель включен в разобранном состоянии

Сделать это фото было непросто – ведь оси рычагов болтаются, поскольку не фиксированы правой стенкой корпуса. И рычаги всё время норовили расцепиться)
Не правда ли, предохранитель устроен гораздо проще автомата?

Устройство двухполюсного автоматического выключателя

Настал черед разборки двухполюсного автомата TEXENERGO С40. Когда-то я думал, что двухполюсный автомат устроен как два однополюсных, но с объединенными ручками управления. Сейчас я покажу, что это не так.

2п автомат TEXENERGO С40
2п автомат TEXENERGO С40
2п автомат TEXENERGO С40

В открытом окошке виден рычаг механизма размыкания

Разборка автомата С40 – высверливаю заклепки
Разборка автомата С40 – высверливаю заклепки
Разборка автомата С40 – высверливаю заклепки

Вскрываем автомат, смотрим, какие отличия от автомата В6:

Разобранный 2п автомат С40, снята правая стенка
Разобранный 2п автомат С40, снята правая стенка
Разобранный 2п автомат С40, снята правая стенка

Сразу видно, что катушка электромагнитного расцепителя намотана более толстым проводом, и наощупь подпружинена более мощной пружиной. По идее, на ней где-то должна быть выбита надпись “40”, но я не нашёл.

А вот на пластине теплового расцепителя эта надпись есть:

Пластина теплового расцепителя с надписью “40”
Пластина теплового расцепителя с надписью “40”
Пластина теплового расцепителя с надписью “40”
Про регулировку теплового расцепителя, о которой никто не знает, я писал на Дзене здесь.

Контакты одинаковы что в В6, что в С40. Ведь у них одна базовая модель на 63А.

Подвижный контакт автомата
Подвижный контакт автомата
Подвижный контакт автомата

Какие ещё отличия я заметил? В районе замыкания контактов в версии стоит пластиковая пластина, в версии С40 между этой пластиной и стенкой корпуса дополнительно установлена металлическая пластинка.

Разобранный 2п автомат С40, правая половина
Разобранный 2п автомат С40, правая половина
Разобранный 2п автомат С40, правая половина

Снимает правую часть автомата, и видим между половинками рычаг “тяни-толкай”:

Конструкция двухполюсного автомата – толкатель между полюсами
Конструкция двухполюсного автомата – толкатель между полюсами
Конструкция двухполюсного автомата – толкатель между полюсами

Рычаг сброса выключателя – при помощи него половинки автомата дают друг другу сигнал о выключении
Рычаг сброса выключателя – при помощи него половинки автомата дают друг другу сигнал о выключении
Рычаг сброса выключателя – при помощи него половинки автомата дают друг другу сигнал о выключении

Общий держатель ручек управления тоже нужен, но он работает как подстраховка, и при ручном выключении.

Это особенно важно, когда выключается линия питания до (или после) счетчика, и при этом на вводе стоит двухполюсный автомат. Если будет два однополюсных (или две “пробки”), можно выключить только ноль, и полезть мокрой тряпкой протирать потухшую люстру…
Подробно писал об этом в статье про то,
чем отличается обрыв нуля в трехфазной и однофазной сетях.

Напоследок – масштаб разборки:

Разобранный двухполюсный автомат TEXENERGO с крепежом
Разобранный двухполюсный автомат TEXENERGO с крепежом
Разобранный двухполюсный автомат TEXENERGO с крепежом

Вопросы на засыпку к знатокам.

  1. Что будет, если зафиксировать рычаг 1п автомата во включенном состоянии, и пропустить через него сверхток?
  2. Что будет, если убрать из конструкции 2п выключателя рычаг сброса “тяни-толкай” , и по одному из полюсов включенного АВ пропустить сверхток?

ОРИГИНАЛ СТАТЬИ

Если интересны темы канала, заходите также на мой сайт - https://samelectric.ru/ и в группу ВК - https://vk.com/samelectric

Не забываем подписываться и ставить лайки, впереди много интересного!

Обращение к хейтерам: за оскорбление Автора и Читателей канала - отправляю в баню.