ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

Прерыватель-распределитель зажигания: Да возгорится пламя

Прерыватель-распределитель (в народе трамблер) – пережиток эпохи магнето и батарейного зажигания, который требует регулярного обслуживания. Как его правильно проводить?

Прерыватель-распределитель (в народе трамблер) – пережиток эпохи магнето и батарейного зажигания, который требует регулярного обслуживания. Как его правильно проводить?

Этот узел имеет достаточно много изнашиваемых деталей. Состояние прерывателя-распределителя влияет на пусковые характеристики и экономичность мотора, динамику автомобиля, токсичность выхлопа.

Трамблер выполняет две функции. Во-первых, он прерывает первичную цепь зажигания, обеспечивая колебания тока в первичной обмотке катушки, в результате чего во вторичной создается высокое напряжение.

Во-вторых, в требуемой последовательности распределяет энергию катушки между свечами цилиндров. Помимо этого, трамблер включает в себя ряд механизмов, обеспечивающих изменение угла опережения зажигания в зависимости от режима работы двигателя.

Есть контакт!

Главный узел прерывателя – пара контактов. Сжатые усилием пластинчатой пружины, они размыкаются под действием кулачков на валу трамблера, перемещающих пластиковую подушку подвижного контакта. Работа пары характеризуется двумя параметрами – углом замкнутого состояния контактов (УЗСК) и моментом их размыкания, который определяет угол опережения зажигания (УОЗ). Последняя величина «плавающая», так как она изменяется вакуумным и центробежным регуляторами в зависимости от оборотов и нагрузки мотора.

В процессе эксплуатации прежде всего требуют внимания контакты.

Из-за неравномерного износа, эрозии, загрязнения или нарушения зазора они способны искажать управляющие сигналы для катушки. Все это может стать причиной отсутствия искры или «уменьшения» ее энергии. Качество контактов проверяют омметром; сопротивление замкнутой контактной группы должно быть меньше 0,5 Ом.

При износе пластиковой подушки подвижного контакта изменяется зазор между контактами, а следовательно, и УЗСК. В результате искра на свече появляется с запаздыванием. Чтобы этого избежать, через каждые 10 тыс. км зазор необходимо регулировать. Подушка будет изнашиваться меньше, если во время ТО смазывать войлочный фитиль кулачка.

Со временем срабатываются и подшипники подвижного основания контактной группы, а также вала распределителя. В результате зазор между контактами становится «плавающим». Это приводит к ухудшению пусковых характеристик, колебаниям оборотов холостого хода и неустойчивой работе под нагрузкой, а также снижению разгонной динамики автомобиля.

Воспетый в шоферском фольклоре уход искры на массу случается из-за износа, разрушения или перекоса пластмассовых шайб, изолирующих подвижный контакт от «минуса» кузова.

Иногда выходит из строя и конденсатор, подключенный параллельно контактам для исключения их подгорания. В результате последние начинают подгорать и интенсивно изнашиваться, это вызывает изменение зазора и электрического сопротивления. Ресурс контактной пары в данном случае сокращается до нескольких десятков километров. При неисправности конденсатора также снижается напряжение во вторичной цепи системы зажигания, поэтому падает мощность искрового разряда между электродами свечей.

Для устранения проблем с контактами бывает достаточно выровнять их рабочие плоскости бархатным надфилем, прочистить их лоскутом ткани, смоченной в бензине, отрегулировать зазор и момент размыкания. Изношенные подшипники вала и основания, стертые кулачок и подушка, сильно расклепанные или «съеденные» эрозией контакты, неисправный конденсатор подлежат замене.

Радикальное решение данного вопроса – переход с классической системы зажигания на электронную с прерывателем-распределителем, имеющим датчик Холла (см. «АЦ», №15’2004 г.).

Искра на всех и поровну

Распределение электрической энергии высокого напряжения между всеми цилиндрами двигателя обеспечивают ротор (бегунок), надеваемый на вал трамблера, а также крышка распределителя, имеющая контактную группу и гнезда под высоковольтные провода. Электроэнергия через подпружиненный угольный контакт попадает на бегунок, по его шине уходит к боковому контакту и далее – на индивидуальные высоковольтные провода цилиндров. В механическом понимании контакта между бегунком и гнездами свечных проводов крышки нет: передача электроэнергии напряжением 15 – 25 тыс. вольт происходит через воздушный зазор 0,4-0,8 мм.

Однако простая конструкция «распределительной» части трамблера не гарантирует ее безотказности. Невидимые трещины и загрязнения крышки могут стать причиной ухода электроэнергии на массу, что проявляется в неустойчивой работе мотора и проблемах с запуском, особенно в сырую погоду. Вероятность возникновения подобных поломок снижается, если данные детали содержатся в чистоте.

Иногда перегорает и помехоподавительный резистор, который есть в некоторых трамблерах. Вместо неисправного резистора можно временно установить перемычку «жучок».

Детали распределителя ремонту не подлежат. Восстановить можно лишь контакт бегунка, край которого в результате длительной эксплуатации «съедает» эрозия. На место износа припаивают полоску латуни. Подпружиненный центральный угольный электрод можно временно заменить стержнем от большой цилиндрической батарейки.

Точно и вовремя

Два основных параметра, которые подлежат проверке и регулировке при ТО, – углы замкнутого состояния контактов и опережения зажигания. От УЗСК зависит величина тока в первичной цепи и напряжение искрообразования во вторичной. Если этот угол мал, возникают перебои с искрообразованием. А уменьшается он по мере износа контактов. Данный параметр индивидуален для каждой модели двигателя (см. табл.).

Для установки УЗСК применяются автотестеры или самодельные приборы. Если их нет, можно обойтись регулировкой зазора между контактами. Последний способ менее точен, так как отклонение зазора от номинального всего на 0,2 мм приводит к уменьшению угла опережения зажигания на 6 – 8о, что вызывает падение мощности как минимум на 1-2 %.

Угол опережения зажигания регулируется после установки УЗСК. Простейший способ – с помощью лампочки или светодиода – описан во многих руководствах по эксплуатации машины. Опытные автомобилисты могут регулировать момент зажигания на работающем двигателе, проворачивая корпус трамблера при его отпущенном креплении.

Мастера СТО проверяют правильность установки с помощью стробоскопа.

 Угол замкнутого состояния контактов некоторых двигателей
Модель двигателя Распределитель УЗСК, град. Зазор контактов, мм
ВАЗ-2101 – 2106 Р-125, Р-125Д 55±3 0,4±0,03
ЗМЗ-24 «Волга»
Р-119Б
39±3 0,4±0,05
УМЗ-412 «Москвич» Р-118, Р-147 43±4 0,4±0,05
МеМЗ-968, -966 «Запорожец» Р-114, Р-114Б 43±4 0,4±0,05

Центробежный регулятор

При высоких оборотах двигателя для эффективного сгорания топливо-воздушной смеси угол опережения зажигания необходимо увеличивать. Отвечает за это центробежный регулятор. Шарнирно укрепленные грузики этого устройства, смещаясь под действием центробежной силы, через промежуточные элементы перемещают пластину, к которой крепится кулачок, на определенный угол в сторону более раннего зажигания. Ключевая деталь автомата – пружины, удерживающие грузики. Как правило, они имеют разную жесткость и вступают в работу на разных оборотах.

В зависимости от модели мотора регулятор начинает работать при 1000 – 1200 об/мин, а заканчивает сдвигать момент зажигания при 3000 – 4500 об/мин. Характеристики центробежного регулятора определяются путем сложных расчетов. Это очень точный механизм, поэтому заменять пружины иными не рекомендуется. Работоспособность центробежного автомата контролируется стробоскопом.

Отклонения параметров регулятора сопровождаются снижением мощности двигателя, «вялостью» автомобиля при разгоне и на высокой скорости. Чаще всего «виноватыми» оказываются растянувшиеся пружины, реже – повышенные люфты в шарнирных соединениях грузиков. Жесткость пружин можно частично восстановить, подогнув их стойки. Грузики должны свободно поворачиваться на осях, причину их подклинивания нужно устранять. Оси грузиков смазывают по минимуму, чтобы избежать замасливания контактов.

Вакуум-корректор

Когда мотор работает в режиме частичных нагрузок (т.е. на оборотах ниже средних и с прикрытой дроссельной заслонкой), угол опережения зажигания надо увеличивать дополнительно к той коррекции, которую вносит центробежный регулятор. Для этого предусмотрен еще один механизм – вакуумный (или нагрузочный) регулятор УОЗ, который приводится в действие разрежением над дроссельной заслонкой.

Когда заслонка открыта полностью, разрежение невелико, поэтому регулятор не работает. По мере прикрытия оно возрастает, поэтому диафрагма (1) перемещается, поворачивая тягой (2) подвижную пластину прерывателя (3) в сторону увеличения УОЗ. Контакты (4) размыкаются раньше.

Нормальной работе этого узла могут препятствовать изношенные подшипники пластины, потерявшие герметичность диафрагма и трубопроводы (5), утратившая жесткость пружина (6) диафрагмы, мусор в каналах карбюратора. Работоспособность этой системы можно проверить вакуумным насосом или просто потянув ртом воздух из трубки.

Игорь Широкун
Фото Владислава Бойко

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Контакты прерывателя

Угол замыкания контактов прерывателя — расстояние, которое проходит валик распределителя за то время, пока контакты сомкнуты. Его величина должна соответствовать данным, приводимым предприятием — изготовителем в инструкции по эксплуатации вашего автомобиля.

Инструменты и материалы:

  • измеритель длительности замкнутого состояния контактов
  • аккумуляторная батарея
  • контакты прерывателя

1. Выключите двигатель вашего автомобиля.
2. Возьмите двухклеммовый измеритель длительности замкнутого состояния контактов и прикрепите его красную клемму к клемме подключения провода, соединяющего распределитель с катушкой зажигания.
3. Черную клемму измерителя прикрепите к любой неокрашенной металлической поверхности, через которую электричество может перейти на аккумуляторную батарею (исключение: карбюратор).
4. Если у вас имеется в наличии трехклеммовый измеритель, то подключение осуществите следующим образом: красная клемма — к положительной клемме на аккумуляторной батарее, черная клемма — к отрицательной клемме на аккумуляторной батарее, зеленая клемма — к клемме подключения провода, соединяющего катушку с распределителем зажигания, к катушке зажигания.
5. Включите двигатель для работы на холостом ходу.
6. Обратите внимание на показания стрелки шкалы измерителя, соответствующей количеству цилиндров вашей машины. Запишите их.
7. Если угол не соответствует нормативному показателю, то вам нужно отрегулировать зазор между контактами прерывателя.
8. Если распределитель снабжен внешним регулировочным отверстием, то с помощью шестигранного ключар\егулируйте зазор между контактами прерывателя до того момента, пока на измерителе не появится необходимое значение угла замыкания контактов прерывателя.
9. Если у вашего автомобиля распределитель с регулировочным винтом или пазом, то вам сначала нужно выключить двигатель, затем снять крышку распределителя, далее отрегулировать зазор, используя калиброванный щуп. После этого вам нужнос\нова измерить угол замыкания контактов прерывателя .

Прерыватель распределитель Р13-В, Р105

На автомобилях ГАЗ-53А и ГАЗ-66 применяется прерыватель-распределитель Р1З-В (рис. 1), а на автомобиле ГАЗ-66-0З Р105.

Валик прерывателя-распределителя приводится во вращение через шестерню от распределительного вала, который вращается по часовой стрелке (если смотреть со стороны крышки).

Прерыватель - распределитель имеет центробежный и вакуумный регуляторы опережения зажигания.

Центробежный регулятор опережения зажигания. Угол опережения зажигания при работе центробежного регулятора изменяется в зависимости от числа оборотов валика прерывателя-распределителя.

Несоответствие углов опережения зажигания числу оборотов валика прерывателя-распределителя обычно бывает связано с заеданием грузиков центробежного регулятора или с ослаблением их пружин и вызывает детонацию, снижение мощности двигателя, а также увеличение расхода топлива.

 

 

 

 

 

Вакуумный регулятор опережения зажигания. Характеристика работы вакуумного регулятора опережения зажигания:

 

 

 

 

Отказ в работе вакуумного регулятора или нарушение нормальной работы его вызывает увеличение расхода топлива, особенно при езде с неполной нагрузкой.

Техническое обслуживание прерывателя-распределителя

Прерыватель-распределитель надо периодически смазывать, проверять и регулировать зазор между контактами прерывателя, следить за состоянием деталей распределителя и их чистотой.

Слабо закрепленный прерыватель-распределитель (может быть, повернут усилием руки) нужно надежно закрепить гайкой крепления и затянуть гайкой октан-корректора, предварительно проверив правильность установки зажигания и, если необходимо, установить зажигание. Крышку прерывателя-распределителя тщательно обтереть снаружи и изнутри тканью, смоченной в чистом бензине.

Внимательно проверить, нет ли в крышке и роторе трещин или следов пробоя искрой и значительного обгорания или коррозии электродов крышки и токоразносной пластины ротора. Обгорание торцовых поверхностей токоразносной пластины ротора и электродов крышки указывает на чрезмерно большой радиальный зазор между токоразносной пластиной и электродами. Крышку или ротор в этом случае надо заменить.

Если крышка или ротор не имеют следов повреждения, тщательно зачистить (протереть) обгоревшие места электродов крышки и пластины ротора тканью, слегка смоченной в чистом бензине или в рафинированном четыреххлористом углероде. Зачищать указанные места напильником нельзя, так как это приводит к увеличению зазоров между токоразносной пластиной ротора и электродами крышки и к перебоям в зажигании. Провода высокого напряжения должны быть плотно вставлены в гнезда крышки.

 Обгорание и коррозия на внутренней поверхности электрода (в гнездах крышки) свидетельствуют о том, что провод не доходит до электрода или плохо удерживается в гнезде пружинным контактным наконечником. В этом случае зачистить пружинный наконечник и до отказа вставить его в гнездо. Если провод слабо держится в гнезде, развести лепестки пружинного наконечника.

Следует учесть, что возникновение дополнительного искрового промежутка в цепи высокого напряжения в результате неплотной посадки проводов высокого напряжения в гнездах крышки может привести к выгоранию пластмассы крышки, к отказу в работе катушки зажигания, а также к нарушению нормальной работы двигателя. Внутреннюю поверхность прерывателя-распределителя при необходимости продувать сжатым воздухом. Периодически проверять и подтягивать крепление трубопровода вакуумного регулятора прерывателя-распределителя.

Проверить, нет ли заедания, центральный контакт должен свободно перемещаться в гнезде крышки.

При смазке прерывателя-распределителя соблюдать осторожность, чтобы масло не попало на контакты прерывателя, так как попадание масла в значительной степени усиливает подгорание контактов и сокращает срок их службы. Если масло или грязь попали на контакты прерывателя, нужно обязательно протереть контакты замшей, смоченной в чистом бензине.

Контакты зачищать только, если их состояние вызывает перебои в работе системы зажигания и не чаще, чем через 12000 км пробега автомобиля. При зачистке контактов удалить бугорок на одном из них и несколько сгладить поверхность другого, на котором образуется углубление (кратер). Это углубление не рекомендуется выводить полностью. Контакты зачищать абразивным чистым инструментом.

Чтобы поверхности контактов были строго параллельны, рекомендуется при зачистке нажимать пальцем на рычажок. Нельзя зачищать контакты наждачной шкуркой, надфилем и монетой. Во время эксплуатации допускается чистка (засветление) контактов при помощи пластинки, установленной на щупе, который придается к автомобилю. После зачистки контактов обдуть панель прерывателя воздухом, протереть контакты замшей, слегка смоченной в чистом бензине, и установить нормальный зазор между контактами.

При значительном обгорании или износе контактов прерывателя заменить стойку и рычажок прерывателя.

Ненормальный зазор между контактами прерывателя, наличие подгорания или загрязнения поверхности контактов вызывает перебои в работе системы зажигания, и затрудняют пуск двигателя, особенно в холодное время.

Условием длительной и надежной работы прерывателя является параллельность контактов и хорошее прилегание их друг к другу по всей поверхности. Следует помнить, что вольфрамовые контакты прерывателя имеют небольшую толщину, и поэтому частая зачистка их неизбежно приводит к сокращению срока службы контактов.

Проверить натяжение пружины рычажка прерывателя.

Периодически рекомендуется снимать прерыватель-распределитель и на стенде типа СПЗ-6 проверять работу прерывателя-распределителя, центробежного и вакуумного регуляторов.

При отсутствии стенда проверить центробежный регулятор на отсутствие заедания. Наиболее просто это можно сделать, проверив, свободно ли возвращается в исходное положение ротор прерывателя-распределителя, если его повернуть рукой относительно неподвижного валика, а затем отпустить.

Прерыватель-распределитель с неисправными регуляторами подлежит ремонту или замене. Ремонт регуляторов заключается в смене изношенных или неисправных деталей с обязательной после этого регулировкой, обеспечивающей соответствие характеристик регуляторов значениям, указанным выше.

Центробежный регулятор регулируют изменением натяжения пружин 12 грузиков (см. рис. 1) за счет подгибания стоек, на которых он закреплен.

Вакуумный регулятор регулируют изменением числа регулировочных шайб, помещенных между пружиной и гайкой корпуса автомата.

Регулировка зазора между контактами прерывателя и установка зажигания. Надежность работы системы зажигания, прежде всего зависит от зазора между контактами прерывателя и от чистоты контактов.

Для регулировки зазора между контактами прерывателя необходимо:

освободить пружинные держатели и снять крышку прерывателя-распределителя, а у экранированного прерывателя-распределителя предварительно снять экран;

- вращая пусковой рукояткой, коленчатый вал двигателя, установить кулачок так, чтобы между контактами был максимальный зазор;

- проверить щупом зазор между контактами. Щуп должен входить в зазор, не отжимая рычажка. Зазор должен быть в пределах 0,З0 — 0,40 мм. Если зазор больше или меньше указанного, надо ослабить стопорный винт крепления стойки неподвижного контакта и, вращая регулировочный эксцентриковый винт, установить нормальный зазор;

завернуть стопорный винт и вторично проверить зазор между контактами. При проверке прерывателя-распределителя на стенде вместо замера зазора нужно замерять угол поворота валика прерывателя-распределителя, при котором контакты находятся в замкнутом состоянии. Он должен быть в пределах 28 – 33˚;

установить и закрепить крышку прерывателя-распределителя.

Порядок операций при установке зажигания следующий.

Снять крышку прерывателя-распределителя и ротор, проверить зазор между контактами прерывателя (в случае необходимости отрегулировать зазор). Поставить ротор на место.

Вывернуть свечу первого цилиндра.

Закрыв пальцем, отверстие свечи первого цилиндра, повернуть коленчатый вал двигателя пусковой рукояткой до начала выхода воздуха из-под пальца. Это произойдет в начале хода сжатия в первом цилиндре двигателя.

Убедившись, что сжатие началось, осторожно проворачивать вал двигателя до совпадения указателя с меткой на шкиве коленчатого вала на автомобиле ГАЗ-53А (рис. 2) и с шариком, зачеканенным в маховик на автомобилях ГАЗ-66 и ГАЗ-66-03 (рис. 3).

Убедиться в том, что ротор стоит против внутреннего контакта крышки, соединенного с проводом, к свече зажигания первого

цилиндра.

Гайками плавной настройки установить шкалу октан-корректора на нулевое деление.

Ослабить гайку крепления колонки прерывателя-распределителя и повернуть слегка корпус прерывателя-распределителя по часовой стрелке, чтобы контакты прерывателя замкнулись.

Присоединить один из проводов переносной лампы к клемме низкого напряжения на катушку (к которой крепится провод, идущий к прерывателю), а второй к массе двигателя. Можно также использовать для этой цели подкапотную лампу.

Включить зажигание и осторожно поворачивать корпус прерывателя против часовой стрелки до вспыхивания лампочки. Остановить вращение прерывателя нужно точно в момент вспыхивания лампочки. Если это не удалось, операцию повторить.

 Удерживая корпус прерывателя от проворачивания, затянуть гайку крепления колонки прерывателя, поставить крышку распределителя и центральный провод на место.

Проверить правильность присоединения проводов от свечей зажигания, начиная с первого цилиндра. Провода должны быть присоединены в порядке 1, 5, 4, 2, 6, 3, 7, 8, считая по часовой стрелке.

После каждой установки зажигания, регулировки зазора контактов прерывателя, а также смены сорта бензина следует уточнить установку момента Зажигания горючей смеси, прослушивая работу двигателя при движении автомобиля.

Доводить установку зажигания надо по октан-корректору, не ослабляя гайки крепления колонки. для этого достаточно вращать гайки ручной регулировки (отвертывая одну и завертывая другую).

Перемещение стрелки на одно деление шкалы октан-корректора соответствует изменению установки зажигания на 2°, считая по коленчатому валу.

При повороте корпуса прерывателя против часовой стрелки установка зажигания будет более ранней, по часовой стрелке— более поздней. Работу двигателя при доводке установки зажигания проверять следующим образом. Прогреть двигатель до температуры 80 — 90°С. Двигаясь на прямой передаче по ровной дороге со скоростью 25—З0 км/ч, дать автомобилю разгон, резко нажав до отказа на педаль управления дросселем. Если при этом будет наблюдаться незначительная и кратковременная детонация, то установка момента зажигания сделана правильно.

При сильной детонации повернуть корпус прерывателя-распределителя на одно деление шкалы октан-корректора по часовой стрелке. При полном отсутствии детонации повернуть корпус прерывателя-распределителя на одно деление против часовой стрелки.

Всегда следует работать с установкой зажигания, дающей при большей нагрузке двигателя лишь легкую детонацию. При слишком раннем зажигании, когда слышна сильная детонация, может быть пробита прокладка головки цилиндров и могут прогореть клапаны и поршень. При слишком позднем зажигании резко возрастает расход топлива и двигатель перегревается.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ремонт прерывателя-распределителя

Прерыватель-распределитель, подлежащий ремонту, разобрать в такой последовательности.

Снять крышку и ротор, у экранированного прерывателя-распределителя предварительно снять экран.

Отметить рисками положение вакуумного регулятора на корпусе прерывателя и снять его.

Снять клемму низкого напряжения.

Снять панель прерывателя. У экранированного прерывателя предварительно снять конденсатор. Снизу панели отвернуть два винта держателей и разъединить подвижную панель от неподвижной.

Снять подвижный контакт.

Снять стойку с неподвижным контактом.

Снять кулачок с пластиной.

Выбить заклепку в хвостовике валика и снять валик с центробежным регулятором.

Собирают прерыватель-распределитель в обратном порядке. Перед сборкой смазать прерыватель-распределитель.

Осмотр и проверка крышки и ротора. Крышку и ротор тщательно протереть. Особенно тщательно протереть гнезда клемм высоковольтных проводов крышки. Клеммы внутри крышки и пластину ротора протереть без применения инструментов, так как зачистка клемм и пластин инструментом может привести к увеличению зазора в высоковольтной цепи, что недопустимо.

Проверить, свободно ли перемещается центральный контакт крышки, проверять величину омического сопротивления центрального контакта при помощи омметра. Сопротивление должно быть в пределах 8000—13000 Ом.

Ротор должен плотно устанавливаться на кулачок. В гнезде ротора проверить наличие плоской пружины.

Осмотр и проверка контактов прерывателя. Поверхность контактов должна быть чистой, серого цвета. При подгорании контактов или переносе металла с одного контакта на другой зачистить их на мелком абразивном бруске. После зачистки контактов их следует промыть. Сильно изношенные контакты заменить. При установке контактов на панель обратить внимание, чтобы контакты были параллельны между собой и диаметры их не смещались относительно друг друга. Параллельность контактов достигается путем правильной зачистки и подгибанием стойки неподвижного контакта.

Правильное положение контактов относительно друг друга регулируют при помощи шайб, устанавливаемых на ось рычажка.

При установке рычажка обратить внимание на плотность посадки рычажка на ось. При наличии износа оси или выработки отверстия заменить детали. После установки рычажка проверить усилие прижима контактов, которое должно быть в пределах

500—600 Г (рис. 4).

Для регулировки усилия прижима использовать овальную прорезь в пружине, и, если это окажется недостаточно, снять рычажок и подгибанием пружины в ту или другую сторону добиться необходимого усилия. Зазор между контактами регулируют на собранном прерывателе-распределителе. Если нормальный зазор невозможно отрегулировать, то это указывает на сильный износ подушки рычажка. Такой рычажок подлежит замене.

Осмотр и проверка панели прерывателя и конденсатора. Осмотреть и проверить исправность проводников, соединяющих подвижный контакт с клеммой и подвижную пластину с неподвижной. Проверить наличие люфта между панелями. При наличии люфта разъединить панели, промыть подшипник и заполнить свежей смазкой Л3158. Поворачивая наружное кольцо подшипника на небольшой угол, выбрать положение, в котором люфт будет наименьший, и собрать панель. Если люфт большой и устранить его не удается, заменить всю панель.

Фильц снять, промыть в бензине, просушить, пропитать в моторном масле, отжать и поставить на место. Закоксовавшуюся часть фильца отрезать или заменить фильц. При сборке прерывателя-распределителя обратить внимание, чтобы фильц касался кулачка и смазывал его грани.

Конденсатор проверяют на стенде путем проверки его емкости и исправности изоляции.

Осмотр кулачка. При осмотре кулачка особое внимание обратить на износ граней кулачка и наличие на них кольцевых рисок. При наличии износа на грани кулачка его следует заменить. Если кулачок имеет люфт при установке его на валик, то заменить кулачок или валик.

Осмотр и проверка корпуса прерывателя-распределителя с центробежным регулятором. Проверить, нет ли износа шипа валика. При наличии износа валик заменить. Проверить на отсутствие заеданий грузовиков на осях. При наличии радиального люфта валика до 0,2—0,3 мм заменить медно-графитовые вкладыши. Для этого спиливают головку заклепки валика и выбивают ее. Из корпуса вынимают валик с центробежным регулятором. Валик, имеющий износ в местах расположения вкладышей, подлежит замене.

Изношенные вкладыши выпрессовать и запрессовать новые, и после запрессовки развернуть разверткой до диаметра 12,7+0,012мм.

Проверка вакуумного регулятора. Правильность работы вакуумного регулятора проверяют на собранном прерывателе-распределителе, на испытательном стенде. При полной разборке прерывателя-распределителя вакуумный регулятор проверить на герметичность. При повреждении диафрагмы регулятор подлежит замене. После осмотра и замены деталей прерыватель-распределитель собирают, смазывают и делают контрольную проверку с подрегулировкой всех параметров.

 

 

Проверка и регулировка прерывателя-распределителя - Технические характеристики автомобилей

Проверка прерывателя-распределителя заключается в   определении   сопротивления    замкнутых    контактов и регулировке величины зазора между ними. Сопротивление контактов определяется по падению напряжения. Для этого электроизмерительный прибор включается параллельно замкнутым контактам, и работает как вольтметр. В зависимости от того, какая полярность аккумуляторной батареи включена на «массу», стрелка будет отклоняться вправо или влево от нуля.

При исправных контактах стрелка прибора не должна выходить за пределы затемненной зоны, что соответствует падению напряжения в 0,1 в.

Проверка    и   регулировка    зазора    в    контактах прерывателя производится по углу замкнутого состояния контактов.

Углом замкнутого состояния контактов называется угол поворота валика распределителя, во время прохождения которого контакты находятся в замкнутом состоянии, т. е. угол поворота валика от момента замыкания до момента размыкания контактов. Чем больше зазор между контактами, тем меньше угол контакта, и наоборот. По зазору можно регулировать только прерыватели с новыми контактами, так как при изношенных (неровных) контактах при том же зазоре угол замкнутого состояния контактов не будет соответствовать углу при новых. Определяя угол замкнутого состояния контактов, прибор замеряет среднюю величину тока, протекающего через контакты прерывателя во время его работы. Чем больше угол замкнутого состояния контактов, т. е. чем больше время замкнутого состояния контактов, тем больше величина среднего тока, и тем больше отклонится стрелка измерительного прибора.

При неподвижных замкнутых контактах стрелка прибора дает полное отклонение.

Измерительный прибор имеет три шкалы, соответствующих кулачкам распределителя, имеющим 4, 6 и 8 выступов.
Отклонение от рекомендуемой величины не должно быть больше 2°. При изношенном распределителе стрелка прибора в процессе   измерений   будет   колебаться. В этом случае необходимо брать среднее значение между отклонениями стрелки.

Проверка сопротивления в контактах прерывателе. Для проверки необходимо:
1) установить переключатель искрового разрядника в положение «эталонная катушка зажигания»;
2) повернуть вал двигателя до замыкания контактов открывателя;
3) установить переключатель полярности в положение «сопротивление контакта»;
4) установить тумблер настройки в положение «угол /контакта»;
5) включить замок зажигания.

Стрелка прибора не должна выходить за пределы затемненной зоны. Если она выходит за указанные пределы, то это означает, что контакты имеют повышенное сопротивление и требуют зачистки. Зачистка производится тонким надфилем или стеклянной шкуркой № 170 с последующей протиркой ветошью, смоченной в чистом бензине.

Зазор между контактами прерывателя в распределителе зажигания ВАЗ 2101, 2102

Проверка и регулировка

1. Проверять зазор между контактами прерывателя необходимо в следующем порядке.

2. Поставьте рычаг переключения передач в нейтральное положение и затормозите автомобиль стояночным тормозом.

3. Снимите крышку с распределителя зажигания и, вращая коленчатый вал, установите кулачок прерывателя в такое положение, при котором контакты прерывателя будут максимально разомкнуты.

4. Проверьте щупом величину зазора; если она выходит за пределы 0,35–0,45 мм, то, ослабив винты 33 (см. рис. Распределитель зажигания 30.3706-01 ), вставьте лезвие отвертки в паз «б» и поверните стойку прерывателя на нужную величину. После регулировки затяните винты 33 до упора.

Распределитель зажигания 30.3706-01

1 – валик распределителя зажигания; 2 – провод подвода тока к распределителю зажигания; 3 – защелка крепления крышки; 4 – корпус вакуумного регулятора; 5 – диафрагма; 6 – крышка вакуумного регулятора; 7 – тяга вакуумного регулятора; 8 – патрубок для вакуумного шланга от карбюратора; 9 – смазочный фитиль (фильц) кулачка; 10 – опорная пластина регулятора опережения зажигания; 11 – ротор распределителя зажигания; 12 – боковой электрод с клеммой для провода к свече зажигания; 13 – крышка распределителя зажигания; 14 – центральная клемма для провода от катушки зажигания; 15 – центральный угольный электрод с пружиной; 16 – центральный контакт ротора; 17 – резистор для подавления радиопомех; 18 – наружный контакт ротора; 19 – ведущая пластина центробежного регулятора; 20 – грузик центробежного регулятора опережения зажигания; 21 – ось рычажка; 22 – кулачок прерывателя; 23 – рычажок прерывателя; 24 – стойка с контактами прерывателя; 25 – контакты прерывателя; 26 – подвижная пластина прерывателя; 27 – конденсатор; 28 – корпус распределителя зажигания; 29 – маслоотражательная муфта валика; 30 – стопорная пластина подшипника; 31 – подшипник подвижной пластины прерывателя; 32 – корпус масленки; 33 – винты крепления стойки с контактами прерывателя; 34 – винт клеммового зажима; а – канавка для отличия распределителей зажигания 30. 3706; б – паз для перемещения стойки с контактами

Автор: admin

Уход за приборами зажигания. Грузовые автомобили. Система зажигания

Уход за приборами зажигания

Ежедневно проверить внешним осмотром состояние прерывателя – распределителя, свечей зажигания и проводов низкого и высокого напряжения.

Первое и второе техническое обслуживание включает в себя:

– очистить приборы зажигания внутри от пыли и грязи;

– проверить крепление проводов, затяжку всех разъемов;

– смазать прерыватель маслом двигателя;

– протереть крышку распределителя неэкранированной системы зажигания внутри и снаружи чистой тряпкой, смоченной в бензине;

– проверить состояние и действие прерывателя – распределителя;

– проверить состояние и действие свечей и катушки зажигания;

– проверить с помощью специального щупа зазор между электродами свечи;

– проверить установку момента зажигания. через одно ТО-2 надо проверить и отрегулировать зазор между контактами прерывателя, при необходимости снять распределитель зажигания, разобрать и осмотреть все его элементы, очистить от пыли и грязи, собрать и проверить работу на стенде;

– заполнить смазкой колпачковую масленку.

Выполнение операций обслуживания приборов зажигания .

Смазка прерывателя-распределителя. Необходимо смазать:

Рис. Точки смазки прерывателя – распределителя 1 – колпачковая масленка втулок валика прерывателя, 2 – фитиль кулачка, 3 – ось рычага подвижного контакта, 4 – отверстие втулки или кулачка.

– втулки валика прерывателя, повернув на один оборот крышку колпачковой масленки 1, заполненной смазкой ЦИАТИМ или салидолом;

– наружную поверхность кулачка прерывателя, пустив две – три капли масла для двигателя на фетровый фитиль 2 кулачка;

– ось 3 рычага подвижного контакта одной – двумя каплями масла для двигателя;

– втулку кулачка, пустив четыре – пять капель масла для двигателя на войлочную шайбу в отверстие кулачка 4(предварительно сняв с кулачка ротор распределителя).

Регулировка зазора между контактами прерывателя.

Рис. Регулировка зазора между контактами прерывателя а – вид на прерыватель сверху, б – измерение и регулировка зазора, А – величина зазора, 1 – кулачок прерывателя, 2 – регулировочный эксцентрик, 3 – пластина неподвижного контакта, 4 – ось подвижного контакта, 5 – рычаг, 6 – пружина рычага, 7 – болт, 8 – винт крепления пластины неподвижного контакта, 9, 10 – подвижный и неподвижный контакты, 11 – отвертка, 12 – пластинчатый щуп.

– снять крышку распределителя, провертывая коленчатый вал двигателя пусковой рукояткой;

– установить кулачок в положение полного размыкания подвижного 9 и неподвижного 10 контактов прерывателя;

– измерить пластинчатым щупом зазор А между контактами, который должен быть 0,35 – 0,45 мм довести зазор до нормы вращая эксцентрик 2 при ослабленном винте 8 крепления пластины 3 неподвижного контакта;

– затянуть винт 8.

Зачистка контактов. Необходимость зачистки контактов определяют визуальным осмотром. Если на контактах 9 и 10 имеются следы окисления или обгорания, их зачищают специальной абразивной пластинкой или надфилем. Каждый контакт нужно зачищать отдельно, стараясь сохранить их прилегание друг к другу по всей поверхности.

Наилучших результатов достигают при зачистке контактов, снятых с диска прерывателя. Чтобы снять рычаг 5 подвижного контакта, надо удалить с его оси 4 пружинную замочную шайбу и ослабить гайку болта 7, крепящего пружину 6 рычага, а для снятия пластины 3 неподвижного контакта – вывернуть винт 8.

Установка момента зажигания . Необходимость в проверке и установке момента зажигания возникает при появлении признаков работы двигателя на слишком раннем или позднем зажигании и когда прерыватель – распределитель снимали с двигателя (например, для ремонта или замены). Воспламенение рабочей смеси должно происходить когда поршень каждого цилиндра находится в верхней мертвой точке, для этого прерыватель – распределитель должен обеспечивать образование искры в свече зажигания в определенные моменты. Необходимое взаимосоединение прерывателя – распределителя и его привода обеспечивается установкой зажигания.

Чтобы установить зажигание, если прерыватель – распределитель снят с двигателя, необходимо выполнить следующие операции:

– проверить и если надо, отрегулировать зазор между контактами прерывателя перед установкой в гнездо на двигателе;

– поставить стрелку (или риску) октан – корректора на нулевое (среднее ) деление шкалы и в этом положении затянуть гайку винта 9, скрепляющего пластины октан – корректора.

Рис. Крепление прерывателя – распределителя на двигателе 1 – корпус прерывателя-распределителя, 2 – винт крепления нижней пластины октан – корректора и корпуса прерывателя к двигателю, 3 – корпус привода, 4 – держатель привода, 5 – гайка крепления держателя, 6 – блок цилиндров, 7 и 8 – нижняя и верхняя пластины октан – корректора, 9 – винт, стягивающий пластины, 10 – трубка вакуумного регулятора опережения зажигания.

– корпус прерывателя – распределителя нужно установить в гнезде так, чтобы выступ приводного валика совпал с прорезью на валу привода масляного насоса. Штуцер вакуумного регулятора должен находиться против трубки;

– вывернуть из первого цилиндра свечу зажигания, для определения такта сжатия, закрыть отверстие пробкой и провернуть коленчатый вал рукояткой до начала такта сжатия, до выхода воздуха из цилиндра. Если при медленном вращении коленчатого вала пробка выталкивается или слышно шипение, то это говорит о том, что в цилиндре происходит так сжатия. При снятой крышке головки цилиндров, когда можно наблюдать за положением клапанов, удобно определять начало такта сжатия в первом цилиндре по закрытию впускного клапана этого цилиндра, после чего нужно провернуть коленчатый вал на пол – оборота;

– продолжая медленно вращать коленчатый вал, установить поршень первого цилиндра в положение, соответствующее предусмотренному инструкцией моменту зажигания рабочей смеси;

– повертывая валик прерывателя – распределителя, направить ротор в сторону гнезда бокового контакта крышки распределителя, предназначенного для провода от свечи первого цилиндра, и при этом положении валика вставить корпус прерывателя – распределителя в гнездо блока цилиндров или корпуса привода таким образом, чтобы штуцер вакуумного регулятора опережения зажигания был направлен к трубке 10, соединяющей его с карбюратором;

– ввернуть не затягивая до отказа винт 2 крепления корпуса прерывателя – распределителя на двигателе;

– присоединить контрольную лампу (можно использовать переносную лампу) одним проводом к «массе», а другим к клемме провода низкого напряжения, для определения начала размыкания контактов;

– включить зажигание, медленно поворачивать корпус прерывателя – распределителя против вращения кулачка до момента, когда вспыхнет лампа (в момент размыкания контактов).

Зафиксировать положение корпуса прерывателя – распределителя, затянув болт 2 его крепления на двигателе и присоединить трубку к штуцеру вакуумного регулятора;

– установить ротор и крышку распределителя и проверить правильность присоединения к ней проводов высокого напряжения, начиная с провода, соединенного со свечой первого цилиндра, остальные контактные гнезда соединяют проводами со свечами зажигания, по ходу вращения ротора и должны идти согласно с порядком работы цилиндров двигателя;

– проверить правильность установки зажигания при движении автомобиля, при прогретом двигателе и двигаясь на прямой передаче с небольшой скоростью движения 30 – 40 км/ч. Резко нажать до отказа педаль управления дросселем, в цилиндрах должны появиться слабые и прерывистые детонационные звуки, быстро исчезающие после разгона до 45-50 км/ч. Если зажигание раннее, стуки будут сильными, а если позднее – стуков не будет. При полном отсутствии стуков, пользуясь октан – корректором, увеличить, переместив стрелку в сторону знака «+», а если детонация будет сильной – уменьшить угол опережения зажигания на 0, 03 – 0, 05 рад (2-3(),переместив стрелку верхней плоскости октан – корректора в сторону «-», после чего повторить проверку и, если требуется, еще раз уточнить установку зажигания;

– в случае необходимости проверки установки зажигания, когда прерыватель – распределитель не снимали с двигателя (после зачистки контактов, при переходе на другой вид бензина и т. д) следует отрегулировать зазор между контактами прерывателя и повторить вышеуказанные операции.

Проверка и очистка свечей зажигания . Зазор между электродами свечи измеряют круглым (проволочным) щупом. Чтобы изменить зазор, подгибают в нужную сторону боковой электрод специальным ключом.

Для очистки нагара и проверки действия свечи в мастерской пользуются специальным прибором. В пути загрязненную свечу следует промыть бензином, продуть воздухом при помощи насоса для шин и просушить.

Сезонная проверка приборов системы зажигания два раза в год при наступлении осеннее-зимнего периода или весеннее – летнего периода эксплуатации приборы системы зажигания тщательно проверяют в мастерской, пользуясь специальными приборами и стендами, позволяющими определить правильность действия прерывателя, центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания, емкость и состояние изоляции конденсатора, напряжение создаваемое катушкой зажигания и остальных приборов.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Распределитель зажигания ГАЗ-52


На двигателе ГАЗ-52 применяется распределитель зажигания (трамблер) модели 23.3706, который установлен с левой стороны двигателя.

Распределитель приводится во вращение от шестерни распределительного вала. Вал распределителя вращается по часовой стрелке (если смотреть со стороны его крышки).

Рис.20. Распределитель зажигания 23.3706

1 — крышка; 2 — ротор; 3 — винт крепления пружины прерывателя; 4 — винт крепления кулачка; 5 — панель прерывателя; 6 — кулачок; 7 — грузики центробежного автомата; 8 — пружина; 9 — платина грузиков; 10 — валик; 11 — корпус; 12 — зажим низкого напряжения; 13 — конденсатор; 14 — регулировочные гайки; 15 — промежуточный валик; 16 — заклепка; 17 — втулка; 18 — октан-корректор; 19 — подшипник; 20 — защелка; 21 — вакуумный автомат; 22 — пружина; 23 — регулировочные шайбы; 24 — гайка-штуцер

Трамблер ГАЗ-52 представляет собой совокупность приборов: прерывателя, прерывающего ток низкого напряжения в цепи катушки зажигания, и распределителя тока высокого напряжения.

Ротор распределителя при вращении передает импульсы тока высокого напряжения со вторичной обмотки катушки зажигания на ту свечу, между электродами которой в данный момент должна быть электрическая искра (в соответствии с порядком работы цилиндров).

Распределитель зажигания ГАЗ-52 имеет центробежный и вакуумный регуляторы, автоматически изменяющие угол опережения зажигания.

Центробежный регулятор изменяет угол в зависимости от числа оборотов коленчатого вала, а вакуумный регулятор— в зависимости от нагрузки двигателя.

Только при правильной работе регуляторов опережения зажигания может быть обеспечена устойчивая и экономичная работа двигателя.

Параллельно контактам прерывателя включен конденсатор емкостью 0,17—0,25 мкф, предназначенный для уменьшения искрения и обгорания контактов прерывателя, а также для обеспечения более резкого изменения тока в первичной обмотке катушки зажигания при размыкании контактов и, следовательно, для получения более высокого напряжения во вторичной обмотке.

Устройство распределителей зажигания показано на рис. 20.

Центробежный регулятор опережения зажигания устроен следующим образом. На валике 10 распределителя закреплена пластина 9 с осями грузиков, прижимаемых к валику пружинами 8.

На верхний конец валика свободно насажена втулка с напрессованным на нее кулачком и фасонной пластиной, в прорези которой входят шпильки грузиков.

Вращение кулачку прерывателя передается не непосредственно от валика распределителя, а через грузики. При расхождении грузиков шпильки, нажимая на пластину, поворачивают ее и связанный с ней кулачок относительно валика.

При небольшом числе оборотов коленчатого вала двигателя центробежные силы грузиков недостаточны для преодоления натяжения пружин. В этом случае кулачок прерывателя не перемещается относительно валика распределителя, и центробежный регулятор опережения не работает.

С увеличением числа оборотов коленчатого вала двигателя грузики под действием центробежной силы расходятся и шпильками через пластину поворачивают втулку с кулачком в сторону вращения валика распределителя.

В силу этого контакты размыкаются раньше, и угол опережения зажигания увеличивается. Угол опережения зажигания тем больше, чем выше число оборотов коленчатого вала.

С уменьшением числа оборотов коленчатого вала пружины, противодействующие поворачиванию грузиков, возвращают их в исходное положение, поворачивая при этом кулачок против направления вращения. Вследствие этого контакты прерывателя размыкаются позднее, и угол опережения зажигания уменьшается.

Регулировка зазора между контактами прерывателя трамблера ГАЗ-52

Надежность работы системы зажигания ГАЗ-52 прежде всего зависит от правильности зазора между контактами прерывателя и от чистоты контактов.

Перед регулировкой зазора надо осмотреть рабочие поверхности контактов и, если они загрязнены, замаслены или обгорели, очистить их, придерживаясь указаний, приведенных в разделе «Техническое обслуживание распределителя».

Для регулировки зазора между контактами прерывателя трамблера ГАЗ-52 необходимо:

- Освободить защелку 20 и снять крышку 1 распределителя (см. рис. 20).

- Установить кулачок так, чтобы между контактами был полный зазор.

- Проверить щупом зазор между контактами, щуп должен входить в зазор, не отжимая рычажка. Зазор должен быть в пределах 0,35—0,45 мм.

- Если зазор больше или меньше 0,35—0,45 мм, надо ослабить винт крепления стойки (неподвижного контакта) и, вращая регулировочный эксцентриковый винт установить нормальный зазор, завернуть винт крепления стойки и вторично проверить зазор между контактами, установить и закрепить крышку трамблера.

Порядок установки зажигания ГАЗ-52:

- Зажигание устанавливают по метке на маховике коленчатого вала.

- Размыкание цепи прерывателем при установке зажигания должно происходить в момент, когда поршень в первом цилиндре при такте сжатия дойдет до в.м.т.

- для определения в.м.т. служат метки на маховике коленчатого вала и указатель.

Соответственно против зажима провода первого цилиндра (в крышке распределителя) должен быть расположен и ротор.

________________________________________________________________________________

Отгрузка запчастей на львовские погрузчики 4014, 40814, 40810, 4081, 41030 производится во все города России: Кемерово, Екатеринбург, Челябинск, Новосибирск, Улан-Удэ, Киров, Пермь, Красноярск, Иркутск, Омск, Барнаул, Томск, Братск, Тюмень, Лысьва, Новокузнецк, Миасс, Серов, Чита, Берёзовский, Междуреченск, Нижний Тагил, Бийск, Минусинск, Сатка, Курган, Новый Уренгой, Норильск, Ноябрьск, Октябрьский, Оренбург, Орск, Прокопьевск, Прохладный, Псков, Рубцовск, Рыбинск, Рязань, Салават, Саранск, Сарапул, Северодвинск, Сибай, Сочи, Ставрополь, Старый Оскол, Стерлитамак, Сургут, Сызрань, Таганрог, Тамбов, Тобольск, Усть-Илимск, Ухта, Хабаровск, Ханты-Мансийск, Чистополь, Чусовой, Шадринск, Шахты, Шелехов, Электросталь, Элиста, Энгельс, Якутск, Вологда, Нижний Новгород, Санкт-Петербург, Белгород, Орёл, Казань, Ростов-на-Дону, Воронеж, Брянск, Краснодар, Саратов, Мурманск, Тула, Ногинск, Волгоград, Иваново, Пенза, Чебоксары, Волжский, Ярославль, Сыктывкар, Ижевск, Самара, Махачкала, Волжск, Йошкар-Ола, Сокол, Уфа, Архангельск, Тверь, Подольск, Ульяновск, Смоленск, Тольятти, Владикавказ, Петрозаводск, Курск, Владимир, Череповец, Набережные Челны и др.
Главные и дугогасительные контакты автоматического выключателя

: в чем разница? | by Brian Miller

Автоматические выключатели используются почти во всех электрических системах, от жилых домов до крупных коммунальных предприятий. Они необходимы для защиты наших систем от сверхтоков и коротких замыканий. Используется несколько типов автоматических выключателей, в зависимости от того, какое напряжение или нагрузка вы используете, а также от характера вашего объекта.

Существует пять популярных типов автоматических выключателей:

Автоматические выключатели в литом корпусе (MCCB) : эти автоматические выключатели работают на меньшие токи (100A-1000A), обеспечивая защиту путем объединения термочувствительного устройства с чувствительным к току электромагнитным устройством. .
Автоматические выключатели с изолированным корпусом (ICCB): ICCB - это просто автоматический выключатель с изолированной рамой. В автоматических выключателях используется железный каркас, а в автоматических выключателях вынимают железо и используют пластик для изоляции при низком напряжении.

Низковольтные силовые автоматические выключатели (LVPCB) : эти автоматические выключатели считаются наиболее прочными и универсальными автоматическими выключателями, поскольку они могут выдерживать отказы до 30 циклов (1/2 секунды). Они могут работать от 800A-2500A, просты в обслуживании и очень надежны.

Вакуумные выключатели среднего напряжения (MVVCB) : В этом выключателе используются те же компоненты, что и в аналогах низкого напряжения, за исключением того, что в них используются вакуумные баллоны вместо контактных узлов и дугогасительных камер.

Дуга и главные контакты видны в автоматических выключателях среднего и низкого напряжения или низковольтных печатных платах. Их также называют воздушными или выкатными автоматическими выключателями, поскольку имеется соединительный элемент, который передает ток от одного контакта к другому. Существует три типа контактов выключателя:

  • Дуговой разряд, который передает дугу или нагретый, раскаленный электрический ток на направляющие дуги (контакты) в дугогасительной камере (контактные разъемы).
  • Главный, по которому проходит основной ток нагрузки.
  • Вспомогательный, замыкающий и размыкающий цепи управления.

Дуговые контакты: Дуговые контакты предназначены для предотвращения повреждения основных контактов и изготовлены из сплавов серебра, кадмия, вольфрама и цинка. Вольфрам, кадмий и цинк делают дугогасительные контакты более прочными, поэтому при размыкании и замыкании контактов они не будут так быстро разрушаться. Когда автоматический выключатель размыкается, в первую очередь выходят главные контакты, а затем часть дугогасительных контактов, «вытягивая» дугу через воздушный зазор.Когда автоматический выключатель замыкается, сначала встречаются дугогасительные контакты, образуя мост для пересечения дуги. Таким образом, основные контакты защищены от дуги, сохраняя их.

Контактные поверхности имеют форму трения, которая называется «протирание». Протирание помогает очистить контактную поверхность, когда одна поверхность имеет контур, а другая - плоскую. Иногда дугогасительные контакты имеют «рог» для облегчения передачи дуги.

Основные контакты: Основные контакты намного проще.Они изготовлены из более мягкого сплава с меньшим содержанием вольфрама или цинка и большего количества серебра. Они пропускают основной ток нагрузки через прерыватель, поэтому имеют меньшее сопротивление протеканию тока. Сети больше, что также снижает их сопротивление.

Вспомогательные контакты: Вспомогательные контакты управляют электрическими функциями автоматического выключателя, такими как включение и выключение двигателя взвода пружины в соответствующее время. На платах LVPCB вспомогательные контакты устанавливаются на раме выключателя, как правило, в виде большой ручки на той стороне, которую физически переворачивают вверх и вниз для отключения или восстановления питания.

Распределительное устройство среднего напряжения в металлической оболочке обычно имеет вспомогательные контакты, установленные в распределительном устройстве, если смотреть на металлическую защелку сбоку. Эти контакты механически приводятся в действие приводным механизмом и используются для цепей управления и индикации. Они связаны с приводным механизмом внутренней связью и работают одновременно с главными контактами.

Свяжитесь с Брайаном Миллером по LinkedIn

SingleSourceCom.com является лидером в области ремонта, бывшего в употреблении и восстановленного телекоммуникационного оборудования, включая сетевое, микроволновое и информационное оборудование. Свяжитесь со специалистом команды сегодня.

Замыкающие / размыкающие контакты - силовые автоматические выключатели

Предисловие

Обрыв электрических цепей всегда был важной функцией, особенно в случаях перегрузок или коротких замыканий, когда становится необходимым немедленное прерывание тока. в качестве защитной меры.

Раньше электрические цепи можно было разорвать только путем разъединения контактов в воздухе с последующим вытягиванием образовавшейся электрической дуги на такую ​​длину, что ее уже нельзя было поддерживать.

Это средство прерывания вскоре стало непригодным, и пришлось разработать специальные устройства, называемые автоматическими выключателями.

Основная проблема заключалась в том, чтобы контролировать и гасить или гасить дугу большой мощности, которая обязательно возникает на разделяющих контактах выключателя при размыкании сильноточных цепей.

Поскольку дуга генерирует большое количество тепловой энергии, чаще всего разрушающей для контактов выключателя, технологиям пришлось найти способы ограничить продолжительность дуги и разработать контакты, которые могли бы выдерживать воздействие дуги раз за разом.

В данной статье вы найдете краткое описание различных конструкций замыкающих / размыкающих контактов, используемых в современных силовых выключателях, а также ключевых факторов, влияющих на их архитектуру и выбор материала.

ВВЕДЕНИЕ

С самого начала ученые основывали свои исследования на изучении возможностей доступных гасящих сред. Следовательно, выключатели классифицируются соответственно.

Окружающие для гашения дуги многочисленны.

Исторически следует отметить, что чистая вода использовалась в Европе. Дуга вырабатывает газы, пар и водород, которые столь же эффективны, как пар и водород из масла в гашении дуги, но проблемы с изоляцией ограничивают использование этой среды, и в настоящее время не строятся выключатели, использующие эту технологию.

В рамках данной статьи мы ограничимся наиболее популярными из них: масло, сжатый воздух, SF6 и вакуум.

Категории выключателей
В ходе исследований по разработке выключателей были изучены доступные среды и было предложено множество конструкций выключателей, но большинство из них делятся на четыре основные категории:

Масляный выключатель

Масляный контур В прерывателях дуга втягивается в масле внутри специального отсека камеры прерывания, называемого взрывным котлом. Сильный жар дуги разлагает масло и выделяет газы, в основном состоящие из водорода, которые создают высокое давление, которое создает поток жидкости через дугу и выходит из взрывного резервуара через отверстия, расположенные на его стенках. Таким образом удлиняется столб дуги и отводится ее энергия до ее полного расширения, см. Рис. 3.

При напряжении передачи ниже 345 кВ были популярны масляные выключатели. Они все больше уступают место газовым автоматическим выключателям, таким как воздушные выключатели и элегазовые выключатели.

Воздушный выключатель

В воздушном автоматическом выключателе воздух сжимается до высокого давления. Когда контакты выходят, открывается воздушный клапан для выпуска воздуха под высоким давлением в окружающую среду, создавая, таким образом, поток с очень высокой скоростью около дуги для рассеивания энергии.

SF6 автоматический выключатель

В элегазовых выключателях используется тот же принцип, с элегазом в качестве среды вместо воздуха. В «выдувном» элегазовом выключателе движение контактов сжимает газ и заставляет его течь через отверстие в окрестности дуги. Оба типа элегазовых выключателей были разработаны для систем передачи сверхвысокого напряжения (сверхвысокого напряжения).

Вакуумный выключатель

В вакуумном выключателе используется быстрое восстановление диэлектрика и высокая диэлектрическая прочность вакуума.Пара контактов герметично закрыта вакуумной оболочкой.

Управляющее движение передается через сильфон на подвижный контакт. Когда контакты разъединяются, возникает дуга, которая поддерживается паром металла, выкипающим из электродов. Частицы пара расширяются в вакуум и конденсируются на твердых поверхностях. При нулевом естественном токе частицы пара исчезают, и дуга гаснет. Построены вакуумные выключатели до 242 кВ.

Замыкающие / размыкающие контакты
Сердце выключателя - это коммутирующий элемент.Здесь происходит гашение дуги. В основном он содержит замыкающие / размыкающие контакты и прерывающую среду. Функции замыкающих / размыкающих контактов могут быть сокращены до:
• Проводят электрический ток, когда выключатель включен.
• Устойчивость к разрушающему действию дуги при прерывании.

Обычно замыкающие / размыкающие контакты имеют неподвижную и подвижную части. Когда движущаяся часть касается неподвижной, электрический ток течет и выключатель замыкается.

При перемещении подвижного контакта от неподвижного контакта возникает электрическая дуга, и при ее гашении ток перестает течь, и размыкатель размыкается.

На конструкцию контактов и выбор материалов сильно влияют энергия дуги, продолжительность и химические реакции, которые могут происходить с окружающей средой под действием дуги.

Чтобы понять эти важные элементы, необходимо проанализировать характеристики электрической дуги.

Электрическая дуга
Электрическая дуга - это естественное явление. Несмотря на свой разрушительный характер, он очень полезен для коммутации тока в автоматических выключателях. Он действует как переменный импеданс от нулевого значения, когда выключатель замкнут, до бесконечности, когда выключатель разомкнут.

Дуга высокого давления
Применяется в автоматических выключателях взрывного типа (воздушные, элегазовые и масляные выключатели). Их характеризует сильное тепловыделение и относительно большая продолжительность. Они также вызывают отложение твердых побочных продуктов, которые могут повлиять на проводимость контактов.

Вакуумная дуга
Используется в вакуумных выключателях. Они ограничены и непродолжительны. Они не вызывают отложения побочных продуктов.

Архитектура контактов
Для дуг высокого давления:
Контакты должны выдерживать нагрев дуги без чрезмерных повреждений.Они также должны обладать хорошими проводящими свойствами.

Вольфрам и вольфрамовые сплавы обладают хорошей устойчивостью к дуге, но меньшей проводимостью. Медь и серебро обладают высокой проводимостью, но относительно плохой сопротивляемостью дуге.

Контакты также должны предотвращать отложение побочных продуктов, которые могут стать проблемой, если их не стереть до создания изоляционного слоя.

Типы контактов, которые обычно встречаются в этих типах устройств:

Скользящие контакты
Как видно из названия, подвижный контакт и неподвижный контакт соприкасаются при замыкании и скользят друг в друга на определенное расстояние перед остановкой. в закрытом положении.При открытии они выдвигаются до тех пор, пока не разделятся и не зажжется дуга. Скользящее действие помогает стереть отложившиеся побочные продукты и улучшить контакт при закрытии.

Этот тип контакта обычно отделяет роль сопротивления дуге от роли проводника тока за счет использования контактов на основе вольфрамового сплава, называемых дугогасительными контактами, которые предназначены для замыкания первыми при замыкании и разделения последних при размыкании и подаются на дугу. Токопроводящая роль принадлежит медным или посеребренным медным контактам, называемым главными контактами.Эти контакты не подвергаются дуге и, следовательно, не подвергаются эрозии.

Примеры дизайна
Дизайнеры много работали, чтобы создать эффективный дизайн, использующий эти принципы.

В масляном автоматическом выключателе типа KSO производства General Electric стационарный контакт представляет собой кольцо из медных пружинных (или покрытых лентой) контактных пальцев, два из которых имеют вольфрамовый наконечник (см. Рис. 7).

Подвижный контакт представляет собой сплошной стержень из меди (или покрытый серебром) с верхней частью из вольфрама (см. Рис. 7a)

В контуре УВВ типа ПКВ Dell-Alsthom


, стационарный контакт представляет собой контакт типа «тюльпан», изготовленный из покрытых лентой медных контактных пальцев, где два из этих контактов представляют собой контактные пальцы из вольфрама, образующие дугу.Подвижный контакт представляет собой трубку из посеребренной меди с верхней частью из вольфрама (см. Рис. 8а).

В автоматическом выключателе ABB, DLF типа с воздушным ударом используются стыковые контакты, форма которых специально разработана для достижения этих целей.

In SF6 ABB, автоматический выключатель типа HPL,

Для главных контактов стационарный контакт представляет собой контакт типа «тюльпан», изготовленный из медных контактных пальцев с серебряным покрытием, подвижный контакт представляет собой медную трубку с серебряным покрытием. полностью отделен от основного контакта.Стационарный контакт представляет собой вольфрамовый стержень, а подвижный - тюльпан, состоящий из вольфрамовых контактных пальцев. (См. Рис. 10a)

Все эти контакты используют протирающее действие, когда подвижный контакт вставляется в неподвижный контакт, как мы видим следы этого действия на рис. 11.

Для вакуумных дуг: ни одно из вышеперечисленных условий не выполняется. Две пластины из проводящего материала могут составлять подвижный и неподвижный контакты.Обычно нам нужно разделить их на небольшое расстояние (от 3 мм до 20 мм).

В вакуумном выключателе вакуумные прерыватели используются для отключения и включения токов нагрузки и замыкания. Когда контакты в вакуумном прерывателе разъединяются, прерываемый ток инициирует дуговую разрядку на парах металла и течет через плазму до следующего нулевого значения тока. Затем дуга гаснет, и проводящий металлический пар конденсируется на металлических поверхностях в течение микросекунд. В результате электрическая прочность прерывателя увеличивается очень быстро.

Свойства вакуумного прерывателя во многом зависят от материала и формы контактов.

За время своего развития использовались различные типы контактных материалов. В настоящее время принято считать, что бескислородный медно-хромовый сплав является лучшим материалом для высоковольтных выключателей. В этом сплаве хром распределен через медь в виде мелких зерен. Этот материал сочетает в себе хорошие характеристики гашения дуги с пониженной склонностью к контактной сварке и низким током прерывания при переключении индуктивного тока.Использование этого специального материала заключается в том, что ограничение тока на прерывание составляет от 4 до 5 ампер.

При токах менее 10кА вакуумная дуга горит диффузным разрядом. При высоких значениях тока дуга принимает сжатую форму с анодным пятном. Суженная дуга, которая остается на одном месте слишком долго, может термически перегрузить контакты до такой степени, что деионизация зоны контакта при нулевом токе больше не может быть гарантирована.

Чтобы решить эту проблему, корень дуги должен перемещаться по контактной поверхности.

Для этого контакты имеют такую ​​форму, как на рис. 12, чтобы ток, протекающий через них, создавал магнитное поле, расположенное под прямым углом к ​​оси дуги. Это радиальное поле заставляет основание дуги быстро вращаться вокруг контакта, что приводит к равномерному распределению тепла по его поверхности. Контакты этого типа называются электродами радиального магнитного поля и используются в большинстве автоматических выключателей среднего напряжения.

В вакуумных прерывателях появилась новая конструкция, в которой переключение дуги из диффузионного в суженное состояние осуществляется путем воздействия на дугу осевого магнитного поля. Такое поле можно создать, пропустив ток дуги через катушку, подходящим образом расположенную вне вакуумной камеры. В качестве альтернативы поле можно создать, сконструировав контакт, чтобы обеспечить требуемый путь контакта. Такие контакты называются электродами осевого магнитного поля.

Этот принцип имеет преимущества, когда ток короткого замыкания превышает 31.5 кА.

Тестирование
Переключающие / размыкающие контакты, как указано, необходимо периодически проверять для оценки их состояния. Эти контакты должны сохранять свои хорошие проводящие свойства, когда контакты полностью замкнуты. На токопроводящие свойства может влиять механический износ из-за трения при работе или электрический износ, вызванный электрической дугой.

Измерение контактного сопротивления:
Лучший метод проверки контактного сопротивления - применить закон Ома.Он состоит из приложения тока, обычно 100 ампер, и измерения падения напряжения в вольтах на замкнутых контактах. Затем рассчитывается сопротивление путем деления напряжения на ток. Результирующее значение читается в микроомах, 1 микроом = 10-6 Ом.

Это измерение используется для всех типов контактов.

Сопротивление динамического контакта:
Для некоторых выключателей, особенно тех, которые используют дуговое сопло для управления потоком гасящей среды (например, элегазовые выключатели с воздушным потоком, см. Рис. 10b), износ дугогасительных контактов, если он чрезмерный, может повлиять на гашение дуги прерывателя, что приведет к его разрушению.

Таким образом, оценка дугового контакта не может быть произведена простым измерением сопротивления контакта классическим способом, как описано ранее. Разработан новый метод, получивший название динамического контактного сопротивления. Он состоит из измерения сопротивления контакта, как описано выше, но непрерывно, пока контакт перемещается от первого касания до полностью закрытого положения. Этот метод позволяет измерить длину дугового контакта и, сравнив ее со значением, измеренным в новом состоянии, помогает определить степень его эрозии.

Важно отметить, что этот метод не распространяется на стыковые контакты.

Резюме
Электрическая дуга играет важную роль в выборе материала и формы замыкающих / размыкающих контактов.

В дугах высокого давления выделяется сильное тепло, которому контакты должны сопротивляться и сохранять свои проводящие свойства. Это достигается за счет использования вольфрамовых сплавов и меди или посеребренной меди и контактов в форме тюльпана.

В вакуумных дугах выбор материалов имеет решающее значение для ограничения выбросов пара и способствует их конденсации в течение микросекунд, в противном случае контакты будут разрушены.Бескислородный медно-хромовый сплав - лучший материал для высоковольтных выключателей, поэтому обычно используется форма стыкового контакта.

Библиография
Настоящая статья основана на нашем личном опыте.

• Теория и конструкция силовых выключателей, под редакцией С.Х. Flurscheim, переработанное издание 1982 г .;

• Теория и методы прерывания цепей, под редакцией Томаса Э. Брауна-младшего, издание 1984 г .;

• Материал контактов, Proc. 9-й Int. Конф. Электр.Связаться с феноменом / 24-я Holm Conf. Электр. Контакты, ИИТ, Чикаго, сентябрь 1978 г., стр. 81-86.

• JK. Лемельсон, Разрушение замкнутых сильноточных контактных элементов в изоляционном масле при высокой температуре, Proc. 6-й Int. Конф. Феномен электрического контакта, IIT, Чикаго, июнь 1972 г., стр. 252–258;

• Р. Холм и Э. Холм, Электрические контакты: теория и применение, Springer-Verlag, Нью-Йорк, 1967, стр. 89, 136, 161, 438;

• СРАВНЕНИЕ МЕЖДУ ВАКУУМНЫМ И SF6 АВТОМАТИЧЕСКИМ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ ДЛЯ СРЕДНЕГО НАПРЯЖЕНИЯ на http: // www.panickker.net/article6.htm

• Автоматический выключатель: определение и многое другое из энциклопедии науки и технологий Answers.com.

Об авторах
Стефан Перрон , преподаватель Hydro-Québec, техническое обслуживание высоковольтных выключателей Стефан Перрон более 7 лет преподавал техническое обслуживание и устранение неисправностей высоковольтных выключателей и термографию в компании Hydro-Quebec Competence Центр расположен в Сен-Антуан-де-Лаурентид, Квебек, Канада.Он развил свой опыт, работая на стороне обслуживания высоковольтных автоматических выключателей Hydro-Quebec в течение 18 лет. Его специальность - автоматические выключатели ABB (модели SFE, HPL, ELF и DLF), выключатели GE (модели KSO, AT) и все связанные с ними испытательные приборы, а также секционные выключатели Joslyn VBM, обращение с газом SF6 и его поведение. интерпретация термографических показаний (Уровень 1) на выключателях. Стефан Перрон получил степень DEC в области электроники в CEGEP St Jérome, QC, Canada

Эмиль Насралла - инженер-электрик, специализирующийся на обслуживании силовых выключателей.После окончания института в 1984 году работал инженером-сапером. В 1990 году он присоединился к мировому производителю автоматических выключателей GEC ALSTHOM в качестве специализированного полевого инженера. В 1997 году он стал менеджером подразделения элегазовых выключателей среднего и высокого напряжения компании ALSTOM, отвечая за техническую поддержку, обслуживание и обучение элегазовых выключателей. В 2001 году он стал менеджером подразделения автоматических выключателей AREVA. В партнерстве с Hydro-Quebec он отвечал за программу восстановления с воздушным ударом (PK и PKV) и представил уникальную систему управления программой (в среднем 35 735 кВ воздушных выключателей PK в год).В 2005 году он присоединился к компании General Electric в Канаде в качестве старшего специалиста по автоматическим выключателям и отвечает за подразделение автоматических выключателей в сервисном центре в Монреале, отвечая за программу восстановления масляных выключателей

Д-р Фуад Брикчи - президент компании Zensol Automation Inc. Он был первым, кто представил концепцию полностью компьютеризированного испытательного оборудования в области анализаторов выключателей. В качестве бывшего преподавателя в Политехнической школе в Алжире и CNRS - исследователь LAAS во Франции, д-р.Брикчи имеет большой опыт в области электроники, автоматизации и информатики. Большая часть деятельности была сосредоточена на промышленном применении компьютеров. Среди его достижений - разработка полностью компьютеризированных измерительных систем для контроля качества в производстве выключателей, лабораториях и сервисном обслуживании электроэнергетических компаний. Доктор Брикчи имеет докторскую степень в области электроники и степень магистра наук в ЕЭЗ (электроника, электротехника и автоматизация) в Университете Бордо, Франция. http://www.zensol.com , электронная почта: [email protected] Фуад Брикчи, Zensol Automation Inc.

Основы технического обслуживания выключателей

Автоматические выключатели используются практически во всех электрических системах - от жилых домов до инженерных сетей. Мы полагаемся на них для защиты наших систем от сверхтоков и коротких замыканий. Понимание конструкции и работы автоматического выключателя является ключом к пониманию их ограничений и правильного использования.В этой статье рассматриваются основные компоненты и работа популярных типов автоматических выключателей, включая автоматические выключатели в литом корпусе (MCCB), изолированные корпуса (ICCB), низковольтные силовые (LVPCB), средневольтные воздушно-магнитные (MVACB) и средневольтные. автоматические выключатели напряжения вакуумные (МВВКБ).

Ключевые компоненты

Автоматические выключатели состоят из пяти компонентов: рамы, рабочего механизма, структуры прерывания, расцепителя и клеммных соединений. Эти компоненты показаны на рис. 1 .

    1. Рама - вмещает и поддерживает компоненты, а также обеспечивает изоляцию для сдерживания дуги.
    2. Привод - размыкает и замыкает контакты.
    3. InterruptingStructure - включает дугогасительные камеры и все токоведущие части, кроме расцепителя. Дугогасительные камеры предназначены для быстрого прерывания дуги, обычно от 1,5 до двух циклов для MCCB и ICCB.
    4. Расцепитель - обнаруживает ненормальный ток и заставляет рабочий механизм размыкать контакты.Расцепители MCCB обычно бывают термомагнитного типа.
    5. Клеммные соединения - обеспечивает подходящее соединение выключателя с проводником. Автоматические выключатели в литом корпусе обычно крепятся болтами непосредственно к шине.

Автоматические выключатели большинства производителей имеют похожие компоненты и похожий внешний вид.

ICCB имеют ту же базовую конструкцию, что и MCCB, но используют твердотельные и цифровые расцепители (в отличие от термомагнитных расцепителей) и имеют гораздо более высокие отключающие характеристики.ICCB часто бывают выдвижного типа, в отличие от болтов, хотя могут быть и того, и другого.

LVPCB (, фото 1 справа) также известны как выключатели с воздушной рамой и выкатные выключатели. Типичная LVPCB состоит из пяти основных сборок:

    1. Отключает или наносит удар
      • Главные разъединители - подключите автоматический выключатель к главной шине.
      • Вторичные разъединители - подключите автоматический выключатель к цепям управления.
      • Разъединитель заземления - подключает автоматический выключатель к шине заземления.
    2. Контакты
      • Дуга - передает дугу на направляющие дуги в дугогасительной камере.
      • Main - переносят основной ток нагрузки.
      • Вспомогательные - замыкают и размыкают цепи управления.
    3. Дуговые гасители или дугогасительные камеры - прерывают и сдерживают дугу.
    4. Привод - размыкает и замыкает контакты.
    5. Устройство отключения при перегрузке по току - современные автоматические выключатели имеют цифровые расцепители, хотя более старые устройства могут быть типа пневматических или масляных. Типичными функциями являются длительная задержка (LTD), кратковременная задержка (STD), мгновенная задержка (INST) и замыкание на землю (GF).

Выключатели среднего напряжения имеют те же основные компоненты, что и их аналоги с более низким напряжением, но используют защитные реле, которые отдельно устанавливаются в распределительном устройстве.В MVVCB используется вакуумный баллон вместо контактных узлов и дугогасительных камер, имеющихся в MVACB. Фотография 2 (справа) показывает типичный MVACB, а Фотография 3 показывает MVVCB.

Главные разъединители (штыри)

Основные разъединители подключают автоматический выключатель к шине. В LVPCB обычно используются вертикальные или горизонтальные ряды прямых подпружиненных пальцев для контакта с шиной, хотя на каркасах большего размера они могут иметь круглые разъединители или разъединители «тюльпанского типа». Фотография 4 показывает сборку задней панели LVPCB с четко видимыми разъединителями первичной, вторичной обмотки и заземления.

В большинстве автоматических выключателей среднего напряжения в металлической оболочке используются разъединители типа «тюльпан» (, фото 5 ), и они имеют пружину определенного типа для обеспечения хорошего контакта с шиной. Выкатные выключатели среднего напряжения имеют основные разъединители в распределительном устройстве, защищенные механизмом заслонки, установленным в шкафу распределительного устройства. При удалении (выкатывании) автоматического выключателя заслонка закрывается.Когда автоматический выключатель установлен в положение «включено», заслонка открывается, позволяя произвести отключение первичной обмотки.

Вторичные разъединители (штыри)

Вторичные разъединители передают питание от цепей управления на автоматический выключатель. Фотография 4 показывает LVPCB и его вторичные разъединители. Типичная компоновка этого выключателя состоит в том, чтобы подключать и отключать эти ножки по мере того, как выключатель вставляется и выкатывается в свою ячейку. Фотография 6 показывает типичное устройство MVACB, которое часто приходится подключать вручную.

Разъединитель заземления (контактный башмак)

Рама автоматического выключателя должна быть подключена к шине заземления, чтобы короткое замыкание или повреждение немедленно устранялось и позволяло защитным устройствам срабатывать как можно быстрее. Разъединитель заземления соединяет раму выключателя с шиной заземления ( Фото 7 справа). Разъединитель заземления - это первое соединение, выполненное при вкатывании выключателя, и последнее соединение, разорванное при выкатывании.Это гарантирует, что рама выключателя будет заземлена всякий раз, когда есть вероятность того, что рама находится под напряжением.

Дуговые контакты

Дуговые контакты предназначены для предотвращения повреждения основных контактов и могут быть изготовлены из сплавов серебра, кадмия, вольфрама и цинка. Вольфрам, кадмий и цинк делают дугогасительные контакты более прочными, поэтому при размыкании и замыкании контактов они не будут так быстро разрушаться. Когда автоматический выключатель размыкается, сначала разделяются главные контакты, а затем часть дугогасительных контактов, протягивая дугу через них.Когда автоматический выключатель замыкается, сначала замыкаются дугогасительные контакты, снова протягивая дугу через них. Это предотвращает перенос дуги через главные контакты и сохраняет их.

Контактные поверхности имеют такую ​​форму, что они имеют движение трения, называемое «протирание». Протирание помогает очистить контактную поверхность и вызвано тем, что одна из контактных поверхностей имеет контур, а другая - плоская. Когда контакты замыкаются, фасонная поверхность будет совершать вытирающее движение против плоского контакта.Дугогасительные контакты обычно имеют дугогасительный «рог» на самом верху контактной структуры. Дугогасительный рожок помогает передавать дугу от дугогасительного контакта к дугогенератору в дугогасительной камере.

Основные контакты

Основные контакты изготовлены из более мягкого сплава с меньшим содержанием вольфрама или цинка и большим количеством серебра. Они несут ток нагрузки, поэтому должны иметь меньшее сопротивление току. Сети больше, что также снижает их сопротивление.

Вспомогательные контакты

Вспомогательные контакты управляют электрическими функциями автоматического выключателя, такими как включение и выключение двигателя взвода пружины в соответствующее время.На платах LVPCB вспомогательные контакты устанавливаются на раме выключателя ( Фото 8 справа). В распределительном устройстве среднего напряжения в металлическом корпусе обычно устанавливаются вспомогательные контакты, а не на корпусе выключателя. Вспомогательные контакты механически приводятся в действие от рабочего механизма и используются для цепей управления и индикации. Они соединены тягой с приводным механизмом и работают одновременно с главными контактами.

Дуговые огнетушители

Дуговые гасители (дугогасительные камеры) удерживают дугу, растягивают ее, охлаждают и деионизируют.Это происходит в течение одной десятой секунды или меньше и имеет решающее значение для безопасной работы автоматического выключателя и энергосистемы. Время, необходимое для прерывания дуги, известно как «максимальное общее время гашения» - время от начала дуги до ее полного гашения. Эта характеристика используется для правильной координации энергосистем, чтобы они сработали в правильной последовательности (выборочное отключение). Выборочное отключение также называется «координацией энергосистемы», так как устройства будут работать в правильной последовательности, если это выполнено правильно.

Когда контакты начнут размыкаться, возникнет горячая дуга. У большинства воздушных выключателей дугогасительные камеры расположены над контактными узлами, поскольку естественная тенденция дуги состоит в том, чтобы подниматься и помогать в гашении дуги. Дуга ускоряется в процессе с помощью различных компонентов в дугогасительной камере, таких как буферы, обмотки обдува, направляющие дуги и рожки. Есть исключения из этого порядка. Автоматический выключатель одного производителя размещает дугогасительную камеру позади выключателя.

Фото 9 (справа) показывает дугогасительную камеру. Обратите внимание, что на дугогасительную камеру приходится два набора контактов из-за большой нагрузки и дуговых токов, которые необходимо учитывать. Фотография 10 показывает узел вентиляции и глушителя на одном и том же дугогасителе. В низковольтных гасителях дуги не должно быть предохранительных катушек или магнитных полюсных наконечников, таких как те, что используются в MVACB.

Фотография 11 показывает расположение дугогасительной камеры на воздушном магнитном выключателе. Фотография 12 показывает деталь узла обмотки предохранителя выключателя. Когда контакты разъединяются, обмотка продувки находится под напряжением, проталкивая через них ток дуги. Это создает магнитное поле, которое быстрее втягивает дугу в дугогасительную камеру.

Вакуумные бутылки

Альтернативой, которая фактически заменила MVACB, является MVVCB. Вакуумные выключатели прерывают дугу, препятствуя проникновению воздуха. В чистом вакууме дуги быть не может. Несмотря на то, что вакуум в вакуумных баллонах очень хороший, он не идеален - поэтому некоторые дуги все же возникают.Дуга прерывается очень быстро, обычно за два-три цикла, в зависимости от области применения. Фото 13 - это вакуумный баллон в разрезе для демонстрации его компонентов.

Вакуумные баллоны требуют очень небольшого обслуживания по сравнению с узлами с воздушно-магнитными контактами. Контакт перемещается только на ½ дюйма в вакуумном баллоне, а открывающие пружины намного легче. Это снижает износ сборки, а также снижает вес, поскольку можно уменьшить тяжелые металлические опоры и раму.Основные компоненты вакуумного баллона:

  • Флакон —Изготовлен из чрезвычайно закаленной керамики или стекла. Бутылка должна выдерживать взрывную силу дуги.
  • Гибкий металлический сильфон - Припаянный / приваренный к штоку подвижного контакта, он поддерживает уплотнение между подвижным контактом и бутылкой.
  • Щиток сильфона - Защищает металлический сильфон от сильного нагрева дуги. Поскольку вакуум не идеален, внутри бутылки может возникнуть искрение.
  • Контакты - Здесь нет дуги и сети, только один набор контактов. Когда дуга прерывается, часть металла испаряется. Большинство вспоминает на контактной поверхности, а некоторые смещаются к внутренней части бутылки.
  • Защитный экран для конденсации паров металла (дуга) - Поскольку небольшое количество контактной поверхности не рекомбинирует с контактной поверхностью, оно начинает двигаться к стенке бутылки. Экран конденсации паров металла сконструирован так, что оба конца открыты и не соприкасаются с бутылкой.Любой металлический пар, который попадает на него, не может замыкать контакты.

Работа выключателя. Современные приводные механизмы быстродействующие, быстродействующие. Это означает, что скорость срабатывания контакта не зависит от скорости ручки управления. Рабочие механизмы также называются механизмами с «накопленной энергией», потому что есть как открывающие, так и замыкающие пружины. Один комплект пружин обычно имеет натяжение. По этой причине будьте предельно осторожны при работе с автоматическими выключателями или рядом с ними.У них тяжелые подвижные контактные узлы и мощные пружины. Если ваша рука находилась между подвижным и неподвижным контактами, когда он замыкался, это могло вас искалечить.

Замыкающие пружины не удерживают контакты замкнутыми. Со временем они ослабнут, заставляя контакты подпрыгивать, вибрировать и гореть. Контакты удерживаются в закрытом положении с помощью приводного механизма опоры и валика. Стойка и ролик механически соединяют контактный рычаг, заставляя контакты оставаться плотно замкнутыми.Типичный опорный и роликовый механизм показан на рис. 2 , 3 и 4 .

На рисунке 2 показан рабочий механизм в «закрытом» положении. Изолированная муфта (12) удерживает контакты замкнутыми из-за того, что детали 2, 5, 6, 11 и 14 находятся в посадке с натягом. Защелка отключения (11) удерживает вторичную защелку (14) от вращения по часовой стрелке. Вторичная защелка располагается напротив вторичного фиксирующего ролика (6 - желтый), который, в свою очередь, выдвигает кулачковый (основной) ролик (5 - красный) к стойке (2).Открывающая пружина (15) на этом виде не показана, но оказывает давление на контакты для размыкания.

Обратите внимание, что вторичная защелка (14) прижимается к вторичному фиксирующему ролику (6), который толкает основной ролик (5) и его рычажный механизм в вертикальное положение. Основной ролик, в свою очередь, прижимается к стойке (2), что предотвращает его чрезмерное выдвижение. Центральная линия изолирующего соединительного штифта проходит по прямой линии с главным роликом через распределительный вал. В этом положении контакты не могут размыкаться до тех пор, пока рычажный механизм не разрушится, что не может произойти до тех пор, пока защелка отключения (11) не освободит вспомогательную защелку (14).

Рисунок 3 показывает тот же механизм в «отключенном» положении. Чтобы размыкать выключатель, расцепляющая защелка поворачивается по часовой стрелке, позволяя вторичной защелке вращаться против часовой стрелки. Когда это происходит, основной ролик (5) и вторичный фиксирующий ролик (6) разрушаются. Это позволяет размыкающим пружинам открывать контакты. Часть 7 представляет собой коленчатый рычаг, который используется для изменения движения в одном направлении на движение в другом направлении. Когда рычаг разрушается, коленчатый рычаг вращается, позволяя контактам размыкаться.

Рисунок 4 показывает механизм в положении «сброс». Это положение - состояние механизма перед закрытием. Защелка отключения (11) и вторичная защелка (14) возвращаются в то же положение, что и при нахождении выключателя в положении «замкнуто». Чтобы установить механизм в это положение, кулачок (3) необходимо слегка повернуть против часовой стрелки до тех пор, пока стойка (2) не будет поднята вверх, позволяя основному ролику (5) и рычажному механизму (зеленому) соскользнуть в изгиб опораПри этом рычажный механизм немного выдвигается, и вторичная защелка (14) входит в контакт с передней частью рамы, как показано (синим цветом), что обеспечивает зазор между отключающей защелкой и дополнительной защелкой. Стойка и кулачок возвращаются в исходное положение, и, если нажать кнопку включения выключателя, замыкающие пружины будут ускорять замыкание контактов. Кулачок и опора будут вращаться, выдвигая рычажный механизм и заставляя компоненты располагаться в тех же положениях, как показано на рис. 2.

Резюме

Автоматические выключатели важны для сохранения электрической системы в ненормальных условиях, а также для защиты жизни рабочих.Обратите внимание на количество роликов и опорных поверхностей в приводном механизме. Они требуют смазки, и, поскольку выключатель находится в эксплуатации, эта смазка высыхает и становится липкой. Это замедляет автоматический выключатель, изменяя его скорость работы. Важно отметить, что это изменение рабочей скорости повлияет на результаты ранее выполненного исследования вспышки дуги.

Уайт - директор по обучению в Shermco Industries в Ирвинге, штат Техас. С ним можно связаться по адресу jrwhite @ shermco.com.

Расположение контактов автоматического выключателя: прямое соединение или раздувание

Когда автоматический выключатель срабатывает или приводится в действие вручную, автоматический выключатель прерывает поток электрической энергии, разъединяя свои контакты.

Поток электроэнергии в автоматическом выключателе контролируется контактным узлом. Когда автоматический выключатель срабатывает или приводится в действие вручную, автоматический выключатель прерывает поток электроэнергии, разъединяя свои контакты.

Когда контакты размыкают цепь под напряжением, ток продолжает течь в течение короткого времени, перепрыгивая через воздушное пространство между контактами в виде дуги. Когда контакты размыкаются достаточно далеко, дуга гаснет и ток прекращается.

Прямые контакты

Во многих автоматических выключателях используется прямолинейное контактное устройство, в котором неподвижные и подвижные контакты расположены по прямой линии. Во время повреждения контакты размыкаются за счет механического срабатывания пружины выключателя.

Конструкция с прямыми контактами выключателя. Фотография: Siemens.

Магнитные поля, возникающие вокруг контактных плеч прямоточного контактного устройства, практически не влияют на контактные рычаги. Если автоматический выключатель срабатывает слишком медленно, образовавшаяся дуга может вызвать ожог контактов.

Контакты Blow-Apart

При возникновении неисправности ток через автоматический выключатель быстро увеличивается, вызывая усиление магнитных полей, окружающих контакты.Конструкция контактов с раздувом помогает размыкать контакты быстрее, чем прямая конструкция, за счет использования этих сил.

В конструкции с раздувом два контактных рычага расположены параллельно. Когда ток течет в автоматическом выключателе, одно плечо противоположно направлению тока, протекающему в другом плече, и два магнитных поля противостоят друг другу.

Конструкция размыкающих контактов выключателя. Фотография: Siemens.

При возникновении неисправности ток быстро увеличивается, в результате чего увеличивается и сила магнитных полей, окружающих контакты.Повышенная сила противоположных магнитных полей помогает быстрее размыкать контакты, заставляя их разъединяться.

Сила магнитного поля прямо пропорциональна величине тока. За счет сокращения времени, необходимого для размыкания контактов выключателя в случае неисправности, конструкция контактов с продувкой приводит к меньшему тепловому воздействию в течение более короткого периода времени.

В нормальных условиях эксплуатации магнитное поле в раздувном устройстве недостаточно сильное, чтобы разъединить контакты.I2T значительно снижается, так как гашение дуги менее чем за 4 миллисекунды является обычным явлением для контактов с разрывом дуги.

Конструкция прямого и раздуваемого контакта. Фотография: Siemens.

Список литературы

Комментарии

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать. Силовой выключатель

- Схема работы и управления

Понимание схемы выключателя важно, если вы планируете проектировать подстанцию.Довольно часто бывает сложно разобраться во всей схеме с первого взгляда. Поэтому приведенный ниже рисунок, изображающий схему выключателя, будет использован для упрощения и объяснения различных элементов конструкции выключателя и управления им.

Рис. 1. Цепь включения и отключения выключателя

Формы контактов

Прежде чем объяснять, что делает каждое устройство в схеме, необходимо понять различные формы вспомогательного контакта. Каждый выключатель оснащен вспомогательным выключателем.Он механически связан с механизмом включения выключателя. В корпусе вспомогательного переключателя вы можете сформировать контакт « a » (он же 52a по ANSI) или сформировать « b » (он же 52b).

Рис. 2: Группа контактов вспомогательного выключателя, механически привязанная к рабочему стержню масляного выключателя.

Контакт формы « a » представляет собой нормально открытый (Н.О.) контакт. Таким образом, когда выключатель разомкнут, его контакты 52a разомкнуты. Когда выключатель замкнут, контакты 52a замкнуты. Контакт 52a следует за состоянием выключателя .

Контакт формы « b » представляет собой нормально замкнутый (Н.З.) контакт. Он работает с в точности противоположным тому, что делает . Когда прерыватель разомкнут, контакты 52b замкнуты. Когда выключатель замкнут, контакты 52b разомкнуты.

С контактом 52a в цепи отключения (как показано на схеме выше), как только выключатель размыкается, этот контакт размыкается. Теперь независимо от того, что делают реле, катушка отключения изолирована.С другой стороны, при разомкнутом выключателе контакт 52b в замкнутой цепи замкнут, что позволяет выполнить операцию включения при желании.

Помимо контактов вспомогательного выключателя выключателя, в схеме выключателя вы увидите такие реле, как реле защиты от помпы 52Y, реле низкого уровня газа 63X, реле пониженного напряжения 27 и т. Д. Контакты «a» и «b» каждого из этих реле заблокированы с другими реле или переключателями, так что они либо разрешают, либо не разрешают работу выключателя.

Схема отключения автоматического выключателя

Рисунок 3: Схема управления отключением

Для цепи отключения необходимо подключить контакт «a» реле отключения параллельно. См. Рисунок 2 . Следовательно, когда замыкается одно реле или переключающий контакт, замыкая цепь, срабатывает выключатель. Единственным исключением из параллельного подключения контактов является контакт вспомогательного реле низкого уровня газа (63X на рисунке). Этот подключен последовательно. Почему?

В современных силовых выключателях для гашения дуги используется гексафторид серы (SF6). Без достаточного количества газа, то есть с уменьшенной отключающей способностью, внутри резервуара может произойти вспышка. Для предотвращения пробоев из-за низкого уровня газа выключатели оснащены реле ANSI ’63’.Срабатывание выключателя отключается контактом этого реле.

Большинство современных автоматических выключателей имеют две катушки отключения. При подаче питания на выключатель срабатывает любой из них. Поскольку в систему защиты и управления энергосистемой встроено достаточное резервирование, нередко можно увидеть все первичные реле в катушке отключения отключения системы 1 и катушке отключения резервного отключения 2.

На этом этапе, Надеюсь, читатель уловил стратегию последовательно-параллельного размещения контактов реле.

Давайте посмотрим на другие реле и переключатели из цепи отключения нашего выключателя. Катушка отключения реле пониженного напряжения 27B подключена к тому же источнику постоянного тока, что и источник, питающий цепь отключения. Когда это питание прерывается, катушка реле 27B обесточивается, приводя в действие ее контакты. В нашем выключателе мы не блокируем отключение из-за этого ненормального состояния. В отрасли принято сигнализировать только локально и пересылать сигнал тревоги удаленному оператору через SCADA. Выключатель также оснащен переключателем 43, который переключает между местным и дистанционным отключением.Местное расположение позволяет людям, находящимся у распределительной коробки выключателя, отключить выключатель, включив управляющий переключатель (CS). Переключение в дистанционное положение позволяет реле в диспетчерской отключать выключатель.

Целевые устройства

Целевые лампы используются в цепях для передачи определенных условий. Когда прерыватель замкнут и находится под напряжением, загорается красная лампа, указывая на то, что прерыватель находится под напряжением. При размыкании выключателя загорается зеленая лампа - цепь в комплекте с контактом 52b переключается с размыкания на замыкание.

Теперь вы можете заметить, что красная контрольная лампа подключена таким образом, что по существу замыкаются реле отключения и срабатывает автоматический выключатель. Неудивительно, что это не так. Лампы-мишени имеют достаточное сопротивление (~ 200 Ом для цепи 125 В постоянного тока), ограничивая ток, который может питать катушку.

Схема включения выключателя

Рисунок 4: Схема управления включением

Для этой схемы вы должны соединить контакт реле управления выключателем последовательно с цепочкой из 86 контактов реле блокировки, прежде чем вы нажмете анти- реле насоса в замкнутой цепи. Почему? Что ж, вы бы хотели замкнуть выключатель в неисправной цепи? См. рисунок 3 . В этом примере у вас есть контакты «b» 86T (трансформатор LOR) и 86B (шина LOR), соединенные последовательно с контактом «a» реле управления выключателем SEL351S. Следовательно, когда происходит отказ трансформатора или шины, соответствующий ему LOR блокирует замыкание цепи SEL351S.

Современные реле управления выключателем запрограммированы на проверку синхронизма. То есть, прежде чем выключатель будет включен, реле проверяет фазовый угол источника и напряжение на стороне нагрузки любой одной фазы.Если углы не синхронизированы, логика реле не позволит сработать замыкающему контакту управления.

Замыкающая цепь также имеет контакты выключателя двигателя (MS). Двигатель используется для взвода пружины, которая замыкается-срабатывает. Контакты выключателя двигателя не позволяют выключателю замкнуться, пока он не завершит свою работу.

Хорошо! Хватит теории. Хотите реализовать дизайн в реальном мире? Тогда ознакомьтесь с электронной книгой ниже. Используется популярная в отрасли схема выключателя Siemens SPS2 на 138 кВ. Онлайновая ретрансляция для двух разных подстанций, созданная с нуля, чтобы объяснить, что отключает, закрывается и блокирует закрытие.Спасибо за поддержку этого блога.

Схема управления автоматическим выключателем Aleen Mohammed

Реле защиты от насоса

Для предотвращения случайного многократного включения выключатели оснащены реле защиты от насоса (обозначение 52Y ANSI). Предположим сценарий, когда неисправность сохраняется на линии, и человек пытается замкнуть выключатель на ней. Хотя человек нажимает кнопку включения на секунду или две, для выключателя, который работает циклически, эта продолжительность составляет вечность. При нажатой кнопке включения выключатель несколько раз пытается размыкаться и замыкаться.Поскольку двигатель выключателя не рассчитан на продолжительную работу, это может привести к серьезным повреждениям.

В заключение, имейте в виду, что не все реле в здании управления могут обрабатывать мгновенный пусковой ток от катушки отключения выключателя. Например, реле управления SCADA. Промежуточные реле, подобные тем, которые производятся Potter-Brumfield, обычно устанавливаются в качестве посредников. Таким образом, в нашем случае реле SCADA отключает промежуточное реле, и это реле активирует катушку отключения выключателя.

Большинство современных микропроцессорных реле, особенно производства Schweitzer, могут выдерживать пусковые токи до 30 А и, таким образом, могут быть подключены напрямую к катушкам выключателя.

Сводка

  • Схема выключателя представляет собой сеть блокированных реле и переключателей.
  • Работа выключателя контролируется реле и переключателями.
  • Контакты отключения подключены параллельно.
  • Замыкающие контакты подключены последовательно, т.е. контакт реле управления выключателем «a», за которым следует серия контактов LOR «b».

Поддержите этот блог, поделившись статьей

Контакты и динамика контактов в автоматических выключателях - Контактное сопротивление

Ток устройства в тепловых и магнитных выключателях проходит как через механизм обнаружения, так и через набор (или наборы) электрических контактов. Контакты обычно подпружинены и защелкиваются. При срабатывании механизма обнаружения перегрузки по току защелка освобождает подвижный контактный рычаг. Затем рычаг отходит от неподвижного контакта со скоростью, определяемой нагрузкой пружины и электромагнитными силами, возникающими из-за тока контакта.

Когда контакты замкнуты или «зафиксированы», ток протекает между контактами только в очень маленьких точках физического контакта или неровностях из-за шероховатости поверхности на объемных контактных поверхностях. Фактическая площадь электрического контакта составляет лишь небольшую часть, менее 1%, от видимой площади основной контактной поверхности (см. Рисунок 5.1).

Ток, протекающий в объемных областях контакта, сужается в этих точках контакта, как жидкость, протекающая по трубе со вставкой, содержащей очень маленькие отверстия.Дополнительное электрическое сопротивление из-за этого ограничения тока называется сопротивлением расширения или сужения контакта. Можно показать [5. 1], что сопротивление сужению с каждой стороны отдельного контактного «пятна» равно

, где ϱ r - это объемное удельное сопротивление материала контакта, а a - эффективный радиус неровности или фактическая площадь пятна контакта. Если контакты изготовлены из двух разных материалов с соответствующими объемными сопротивлениями r1 и ϱ r2 , общее сопротивление последовательного растекания из-за сужения тока в обоих контактах составляет

Обычно контакты изготавливаются из идентичных материалов, и, как правило, фактический контакт осуществляется через N точек на контактных поверхностях.Таким образом, чистое сопротивление сужению контактов представляет собой параллельную комбинацию всех индивидуальных значений контактов, или

.

Эффективный радиус каждого пятна контакта, a и , зависит от подготовки основной контактной поверхности, нормальных сил, приложенных к контактам, «твердости» материала контакта (т.е. будет ли каждая неровность контакта находиться под упругой или пластическая деформация?) и температура на границе контакта.

Помимо сопротивления сужению на контактных неровностях, может существовать сопротивление из-за тонкой пленки или слоя оксида материала между контактирующими неровностями.Электроны либо квантово-механически туннелируют через эту тонкую пленку, либо прорывают пленку в результате процесса, который Холм назвал «спеканием» [5.1]. Сопротивление пленки находится между сопротивлениями сужения отдельных неровностей, поэтому чистое «контактное» сопротивление будет модификацией уравнения (5.1):

, где R fi - сопротивление пленки при неровности i.

На практике не предпринимается попыток определить вклады в контакт R из-за отдельных пятен контакта.Суммарное избыточное сопротивление контактной системы, помимо объемных сопротивлений двух контактирующих тел, просто называется контактным сопротивлением. Падение напряжения на этом сопротивлении обычно называют падением на контакте. В большинстве случаев падение напряжения на контакте не превышает 0,1–2 вольт. Контактные капли имеют тенденцию к насыщению на этих уровнях, поскольку по мере увеличения величины тока температура на границе раздела выступов повышается, что приводит к размягчению материала выступов. Более мягкий материал растекается и увеличивает фактическую площадь контакта с неровностями, тем самым снижая сопротивление контакта.

Когда два объемных металлических контакта, по которым проходит электрический ток, разделены, последняя точка или точки физического и электрического контакта будут находиться в одном или нескольких (если их более одного, небольшом количестве) точек неровности сужения. Плотность тока в этих точках будет очень большой, что позволит легко расплавить материал шероховатости и образовать расплавленные перемычки между двумя контактами. Эти мостики затем нагреваются и растягиваются до такой степени, что они испаряются. В процессе возникает дуга между двумя контактами.Если контакты неметаллические, например углеродистые, точки неровностей не плавятся, а образуются сразу после физического разделения.

Основные определения - Автоматический выключатель

Автоматический выключатель - это автоматический выключатель, предназначенный для защиты электрической цепи от повреждений, вызванных перегрузкой или коротким замыканием. Его основная функция заключается в обнаружении неисправности и немедленном прекращении электрического тока путем прерывания цепи.В отличие от предохранителя, который срабатывает один раз, а затем его необходимо заменить, автоматический выключатель можно сбросить (вручную или автоматически) для возобновления нормальной работы. Автоматические выключатели бывают разных размеров, от небольших устройств, которые защищают отдельные бытовые приборы, до больших распределительных устройств, предназначенных для защиты цепей высокого напряжения, питающих весь город.

Истоки

Ранняя форма автоматического выключателя была описана Томасом Эдисоном в заявке на патент 1879 года, хотя в его коммерческой системе распределения энергии использовались предохранители. Его целью была защита проводки цепи освещения от случайных коротких замыканий и перегрузок.

Операция

Все автоматические выключатели имеют общие характеристики в своей работе, хотя детали существенно различаются в зависимости от класса напряжения, номинального тока и типа автоматического выключателя.

Автоматический выключатель должен обнаруживать неисправность; в автоматических выключателях низкого напряжения это обычно делается внутри корпуса выключателя. Автоматические выключатели для больших токов или высокого напряжения обычно снабжены контрольными устройствами для определения тока короткого замыкания и срабатывания размыкающего механизма отключения.Электромагнит отключения, который освобождает защелку, обычно питается от отдельной батареи, хотя некоторые высоковольтные выключатели являются автономными с трансформаторами тока, реле защиты и внутренним источником питания управления.

При обнаружении неисправности контакты в автоматическом выключателе должны размыкаться, чтобы прервать цепь; некоторая механически накопленная энергия (с использованием чего-то вроде пружины или сжатого воздуха), содержащаяся в выключателе, используется для разделения контактов, хотя часть необходимой энергии может быть получена от самого тока повреждения. Малые автоматические выключатели могут управляться вручную; более крупные агрегаты имеют соленоиды для отключения механизма и электродвигатели для восстановления энергии пружин.

Контакты выключателя должны пропускать ток нагрузки без чрезмерного нагрева, а также должны выдерживать нагрев дуги, возникающей при размыкании цепи. Контакты изготавливаются из меди или медных сплавов, сплавов серебра и других материалов. Срок службы контактов ограничен эрозией из-за прерывания дуги.Миниатюрные автоматические выключатели и выключатели в литом корпусе обычно выбрасывают, когда контакты изношены, но силовые выключатели и высоковольтные выключатели имеют заменяемые контакты.

Когда ток прерывается, возникает дуга. Эту дугу необходимо сдерживать, охлаждать и гасить контролируемым образом, чтобы промежуток между контактами снова мог выдерживать напряжение в цепи. В различных автоматических выключателях в качестве среды, в которой образуется дуга, используется вакуум, воздух, изолирующий газ или масло. Для гашения дуги используются различные методы, в том числе:

  • Удлинение дуги
  • Интенсивное охлаждение (в струйных камерах)
  • Разделение на частичные дуги
  • Гашение нулевой точки (Контакты размыкаются при временном пересечении нулевого тока формы волны переменного тока, эффективно прерывая ток холостого хода во время размыкания. Пересечение нуля происходит при удвоенной частоте сети, то есть 100 раз в секунду для 50 Гц переменного тока и 120 раз в второй для 60 Гц переменного тока)
  • Подключение конденсаторов параллельно контактам в цепях постоянного тока

Наконец, после устранения неисправности контакты должны быть снова замкнуты, чтобы восстановить питание прерванной цепи.

Прерывание дуги

В миниатюрных низковольтных автоматических выключателях для гашения дуги используется только воздух. Более крупные мощности будут иметь металлические пластины или неметаллические дугогасительные камеры для разделения и охлаждения дуги. Магнитные продувочные катушки отклоняют дугу в дугогасительную камеру.

В более высоких номиналах масляные выключатели полагаются на испарение части масла для продувки струи масла через дугу.

Газовые автоматические выключатели (обычно с гексафторидом серы) иногда растягивают дугу с помощью магнитного поля, а затем полагаются на диэлектрическую прочность гексафторида серы (SF6) для гашения растянутой дуги.

Вакуумные выключатели

имеют минимальное искрение (поскольку нет ничего, что могло бы ионизировать, кроме материала контактов), поэтому дуга гаснет при очень небольшом растяжении (<2–3 мм). Вакуумные выключатели часто используются в современных распределительных устройствах среднего напряжения до 35000 вольт.

Воздушные выключатели

могут использовать сжатый воздух для гашения дуги или, альтернативно, контакты быстро переводятся в небольшую герметичную камеру, выход вытесненного воздуха, таким образом, вызывает дугу.

Автоматические выключатели

обычно могут отключать весь ток очень быстро: обычно дуга гаснет через 30–150 мс после срабатывания механизма, в зависимости от возраста и конструкции устройства.

Ток короткого замыкания

Автоматические выключатели

рассчитаны как на номинальный ток, который предполагается выдерживать, так и на максимальный ток короткого замыкания, который они могут безопасно отключить.

В условиях короткого замыкания может существовать ток, во много раз превышающий нормальный (см. Максимальный ожидаемый ток короткого замыкания).Когда электрические контакты размыкаются, чтобы прервать большой ток, между разомкнутыми контактами возникает тенденция к образованию дуги, что позволяет продолжать ток. Следовательно, автоматические выключатели должны включать в себя различные функции для разделения и гашения дуги.

В выключателях с воздушной изоляцией и миниатюрных выключателях конструкция дугогасительной камеры, состоящая (часто) из металлических пластин или керамических выступов, охлаждает дугу, а магнитные обмотки отводят дугу в дугогасительную камеру. В более крупных автоматических выключателях, таких как те, которые используются в распределении электроэнергии, может использоваться вакуум, инертный газ, такой как гексафторид серы, или контакты, погруженные в масло, для подавления дуги.

Максимальный ток короткого замыкания, который может прервать выключатель, определяется испытанием. Применение выключателя в цепи с предполагаемым током короткого замыкания выше, чем номинальная отключающая способность выключателя, может привести к тому, что выключатель не сможет безопасно устранить неисправность. В худшем случае выключатель может успешно прервать неисправность, но взорвется при сбросе.

Миниатюрные автоматические выключатели, используемые для защиты цепей управления или небольших приборов, могут не иметь достаточной отключающей способности для использования на щитовом щите; эти автоматические выключатели называются «дополнительными устройствами защиты цепи», чтобы отличать их от автоматических выключателей распределительного типа.

Стандартные номинальные значения тока

В международном стандарте

IEC 60898-1 и европейском стандарте EN 60898-1 номинальный ток In автоматического выключателя для распределительных сетей низкого напряжения определяется как ток, который выключатель рассчитан на постоянное проведение (при температуре окружающего воздуха 30 ° C). . Обычно доступные предпочтительные значения номинального тока: 6 А, 10 А, 13 А, 16 А, 20 А, 25 А, 32 А, 40 А, 50 А, 63 А, 80 А и 100 А (серия Renard, слегка изменен, чтобы включить ограничение тока розеток British BS 1363).На автоматическом выключателе указан номинальный ток в амперах, но без обозначения единицы измерения «A». Вместо этого перед числом в амперах стоит буква «B», «C» или «D», которая указывает мгновенный ток отключения, то есть минимальное значение тока, которое вызывает отключение автоматического выключателя без преднамеренной задержки по времени (т. Е. менее чем за 100 мс), выраженное в In:

Тип Мгновенный ток отключения
B свыше 3 дюймов до 5 дюймов включительно
С свыше 5 дюймов до 10 дюймов включительно
D свыше 10 дюймов до 20 дюймов включительно
К от 8 In до 12 In включительно Для защиты нагрузок, которые вызывают частые кратковременные (примерно от 400 мс до 2 с) пики тока при нормальной работе.
Z выше 2 In до 3 In включительно на периоды порядка десятков секунд. Для защиты таких нагрузок, как полупроводниковые приборы или измерительные цепи с использованием трансформаторов тока.

Типы выключателей

Можно создать множество различных классификаций автоматических выключателей на основе их характеристик, таких как класс напряжения, тип конструкции, тип прерывания и конструктивные особенности.

Выключатели низковольтные

Низковольтные (менее 1000 В переменного тока) широко используются в бытовых, коммерческих и промышленных целях, в том числе:

  • MCB (Миниатюрный автоматический выключатель) - номинальный ток не более 100 А.Характеристики срабатывания обычно не регулируются. Тепловой или термомагнитный режим. К этой категории относятся выключатели, показанные выше.
  • MCCB (автоматический выключатель в литом корпусе) - номинальный ток до 2500 A. Тепловой или термомагнитный режим. Ток отключения можно регулировать в больших номиналах.
  • Силовые выключатели низкого напряжения могут быть установлены многоярусно в распределительные щиты низкого напряжения или шкафы распределительных устройств.

Характеристики автоматических выключателей низкого напряжения соответствуют международным стандартам, таким как IEC 947.Эти автоматические выключатели часто устанавливаются в выдвижных корпусах, которые позволяют снимать и заменять без демонтажа распределительного устройства.

Большой низковольтный литой корпус и силовые выключатели могут иметь электрические моторные приводы, позволяющие отключать (размыкать) и замыкать их с помощью дистанционного управления. Они могут быть частью системы автоматического включения резерва для резервного питания.

Низковольтные автоматические выключатели также предназначены для применения с постоянным током (DC), например, DC для линий метро.Для постоянного тока требуются специальные выключатели, поскольку дуга не имеет естественной тенденции гаснуть на каждом полупериоде, как для переменного тока. Автоматический выключатель постоянного тока будет иметь предохранительные катушки, которые создают магнитное поле, которое быстро растягивает дугу при прерывании постоянного тока.

Автоматические выключатели малой мощности устанавливаются либо непосредственно в оборудование, либо в щите выключателя.

Термомагнитный миниатюрный автоматический выключатель на DIN-рейку на 10 ампер является наиболее распространенным типом современных бытовых потребительских устройств и коммерческих распределительных щитов по всей Европе.В конструкцию входят следующие компоненты:

  1. Рычаг привода - используется для ручного отключения и сброса автоматического выключателя. Также указывает состояние автоматического выключателя (Вкл. Или Выкл. / Сработал). Большинство выключателей сконструированы таким образом, что они могут сработать, даже если рычаг удерживается или заблокирован в положении «включено». Иногда это называют операцией «свободного отключения» или «положительного отключения».
  2. Приводной механизм - прижимает контакты вместе или врозь.
  3. Контакты - пропускают ток при прикосновении и прерывают ток при раздвигании.
  4. Клеммы
  5. Полоса биметаллическая
  6. Калибровочный винт - позволяет производителю точно настроить ток срабатывания устройства после сборки.
  7. Соленоид
  8. Разделитель / гаситель дуги

Магнитный выключатель

В магнитных выключателях

используется соленоид (электромагнит), тяговое усилие которого увеличивается с увеличением тока. Некоторые конструкции используют электромагнитные силы в дополнение к силам соленоида. Контакты выключателя удерживаются замкнутыми защелкой.Когда ток в соленоиде превышает номинал автоматического выключателя, усилие соленоида освобождает защелку, которая затем позволяет контактам размыкаться под действием пружины. Некоторые типы магнитных отбойных молотков включают гидравлическую задержку срабатывания с использованием вязкой жидкости. Сердечник удерживается пружиной до тех пор, пока ток не превысит номинальное значение выключателя. Во время перегрузки скорость движения соленоида ограничивается жидкостью. Задержка допускает кратковременные скачки тока сверх нормального рабочего тока для запуска двигателя, подачи питания на оборудование и т. Д.Токи короткого замыкания обеспечивают соленоидное усилие, достаточное для разблокировки защелки независимо от положения сердечника, таким образом обходя функцию задержки. Температура окружающей среды влияет на время задержки, но не влияет на номинальный ток магнитного выключателя.

Термомагнитный выключатель

Термомагнитные автоматические выключатели, которые используются в большинстве распределительных щитов, включают в себя как методы, в которых электромагнит мгновенно реагирует на большие скачки тока (короткие замыкания), так и биметаллическую полосу, реагирующую на менее экстремальные, но более длительные условия перегрузки по току.

Выключатели с общим расцепителем

При питании ответвленной цепи более чем одним токоведущим проводом каждый токоведущий провод должен быть защищен полюсом выключателя. Чтобы гарантировать отключение всех токоведущих проводов при отключении любого полюса, необходимо использовать прерыватель «общего отключения». Они могут содержать два или три отключающих механизма в одном корпусе, или, для небольших выключателей, они могут связывать полюса снаружи с помощью рукояток управления. Двухполюсные автоматические выключатели с общим расцеплением обычно используются в системах на 120/240 В, где нагрузки 240 В (включая основные приборы или другие распределительные щиты) охватывают два провода под напряжением.Трехполюсные выключатели с общим расцепителем обычно используются для подачи трехфазной электроэнергии на большие двигатели или другие распределительные щиты.

Двух- и четырехполюсные выключатели используются, когда необходимо отключить нейтральный провод, чтобы убедиться, что ток не может течь обратно через нейтральный провод от других нагрузок, подключенных к той же сети, когда людям нужно прикоснуться к проводам для обслуживания. Отдельные автоматические выключатели никогда не должны использоваться для отключения токоведущей и нейтрали, потому что, если нейтраль будет отключена, а токоведущий провод остается подключенным, возникает опасное состояние: цепь будет обесточена (приборы не будут работать), но провода останутся под напряжением. и УЗО не сработают, если кто-то коснется токоведущего провода (потому что для срабатывания УЗО требуется питание).Поэтому при необходимости переключения нейтрального провода следует использовать только обычные размыкающие выключатели.

Выключатели среднего напряжения

Выключатели среднего напряжения номиналом от 1 до 72 кВ могут быть собраны в распределительные устройства в металлическом корпусе для использования внутри помещений или могут быть отдельными компонентами, установленными на открытом воздухе на подстанции. Автоматические выключатели с воздушным разрывом заменили маслонаполненные блоки для внутреннего применения, но теперь сами заменяются вакуумными выключателями (примерно до 35 кВ).Как и описанные ниже высоковольтные выключатели, они также управляются реле защиты с датчиком тока, управляемыми через трансформаторы тока. Характеристики выключателей среднего напряжения приведены в международных стандартах, таких как IEC 62271. В выключателях среднего напряжения почти всегда используются отдельные датчики тока и реле защиты, а не встроенные тепловые или магнитные датчики максимального тока.

Автоматические выключатели среднего напряжения можно классифицировать по среде, используемой для гашения дуги:

  • Вакуумный автоматический выключатель - с номинальным током до 3000 А эти выключатели прерывают ток, создавая и гаснув дугу в вакуумном контейнере.Обычно они применяются для напряжений примерно до 35000 В, что примерно соответствует диапазону среднего напряжения энергосистем. Вакуумные выключатели обычно имеют более длительный срок службы между капитальными ремонтами, чем воздушные выключатели.
  • Воздушный автоматический выключатель - номинальный ток до 10 000 А. Характеристики срабатывания часто полностью регулируются, включая настраиваемые пороги срабатывания и задержки. Обычно с электронным управлением, хотя некоторые модели управляются микропроцессором через встроенный электронный расцепитель.Часто используется для распределения электроэнергии на крупных промышленных предприятиях, где выключатели размещены в выдвижных корпусах для упрощения обслуживания.
  • SF6 автоматические выключатели гаснут дугу в камере, заполненной газообразным гексафторидом серы.

Автоматические выключатели среднего напряжения могут быть подключены к цепи с помощью болтовых соединений с шинами или проводами, особенно в открытых распределительных устройствах. Автоматические выключатели среднего напряжения в распределительных устройствах часто имеют выдвижную конструкцию, что позволяет снимать выключатель, не нарушая соединений силовой цепи, с помощью механизма с приводом от двигателя или с ручным приводом для отделения выключателя от корпуса.

Выключатели высоковольтные

Сети передачи электроэнергии защищены и контролируются высоковольтными выключателями. Определение высокого напряжения варьируется, но при работе по передаче электроэнергии обычно считается 72,5 кВ или выше, согласно недавнему определению Международной электротехнической комиссии (МЭК). Высоковольтные выключатели почти всегда управляются соленоидами, а реле защиты с датчиком тока работают через трансформаторы тока. На подстанциях схема реле защиты может быть сложной, защищая оборудование и шины от различных типов перегрузок или замыканий на землю.

Высоковольтные выключатели широко классифицируются по средам, используемым для гашения дуги.

  • Масло наливное
  • Минимум масла
  • Воздушный удар
  • Вакуум
  • SF6

Некоторые производители: ABB, GE (General Electric), AREVA, Mitsubishi Electric, Pennsylvania Breaker, Siemens, Toshiba, Kon? Ar HVS, BHEL, CGL.

Из-за проблем с окружающей средой и стоимостью изоляции разливов нефти в большинстве новых выключателей для гашения дуги используется элегаз.

Автоматические выключатели

можно классифицировать как резервуар под напряжением, в котором корпус, содержащий механизм отключения, находится под линейным потенциалом, или как мертвый резервуар с корпусом, находящимся под потенциалом земли. Обычно выпускаются высоковольтные выключатели переменного тока с номинальным напряжением до 765 кВ. Выключатели на 1200 кВ, скорее всего, появятся на рынке очень скоро.

Высоковольтные выключатели, используемые в системах передачи, могут быть устроены так, чтобы отключать один полюс трехфазной линии вместо отключения всех трех полюсов; для некоторых классов неисправностей это улучшает стабильность и доступность системы.

Выключатели высоковольтные с гексафторидом серы (SF6)

В выключателе с гексафторидом серы для гашения дуги используются контакты, окруженные газообразным гексафторидом серы. Чаще всего они используются для напряжений на уровне передачи и могут быть включены в компактные распределительные устройства с элегазовой изоляцией. В холодном климате может потребоваться дополнительный нагрев или снижение номинальных характеристик автоматических выключателей из-за сжижения элегаза SF6.

Отбойные молотки прочие

Следующие типы описаны в отдельных статьях.

  • Автоматические выключатели для защиты от замыканий на землю, слишком малые для отключения устройства перегрузки по току:
    • Устройство защитного отключения (УЗО, ранее известное как выключатель дифференциального тока) - обнаруживает дисбаланс токов, но не обеспечивает защиту от сверхтоков.
    • Выключатель дифференциального тока с защитой от сверхтоков (RCBO) - сочетает в себе функции УЗО и автоматического выключателя в одном корпусе. В США и Канаде устанавливаемые на панели устройства, сочетающие в себе обнаружение замыкания на землю и защиту от перегрузки по току, называются прерывателями цепи замыкания на землю (GFCI); Настенная розетка, обеспечивающая только обнаружение замыкания на землю, называется GFI.
    • Автоматический выключатель утечки на землю (ELCB) - Он непосредственно определяет ток заземления, а не обнаруживает дисбаланс. Они больше не встречаются в новых инсталляциях по разным причинам.
  • Автовыключатель - Тип автоматического выключателя, который снова замыкается после задержки. Они используются в воздушных системах распределения электроэнергии, чтобы предотвратить кратковременные неисправности, вызывающие длительные отключения.
  • Polyswitch (polyfuse) - небольшое устройство, обычно описываемое как предохранитель с автоматическим сбросом, а не автоматический выключатель.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *