Обзор автоматических выключателей
Автоматический выключатель — ключевое устройство в энергосистеме, используемое для защиты и управления цепями. Он может замыкать, проводить и отключать ток в нормальных и аварийных условиях. Его основные функции включают защиту от перегрузки, короткого замыкания, пониженного напряжения и т. д. Он эквивалентен комбинации предохранителей и тепловых реле защиты от повышенного/пониженного напряжения, но обладает более высокой надежностью и возможностью повторного использования.

Основные характерные параметры
Номинальное напряжение (Ue): наибольшее напряжение, при котором автоматический выключатель работает нормально, например 220 В, 380 В и т. д. 37

Номинальный ток (In): максимальное значение тока, которое может безопасно переноситься в течение длительного периода времени и которое должно быть больше рабочего тока цепи на 35%.

Отключающая способность (Icu/Ics): предельная отключающая способность при коротком замыкании (Icu) определяется способностью отключить максимальный ток короткого замыкания за один раз. Рабочая отключающая способность (Ics) определяется пороговым током, который ещё может быть использован после отключения. Как правило, для корпусных автоматических выключателей требуется Ics ≥ 50% Icu, а для автоматических выключателей в литом корпусе — Ics ≥ 25% ICU.

Кратковременный выдерживаемый ток (Icw): способность автоматического выключателя выдерживать ток короткого замыкания в течение определенного периода времени без повреждений.

II. Классификация автоматических выключателей
1. По уровню напряжения
Высоковольтные выключатели: используются в системах напряжением 3 кВ и выше. В качестве дугогасящих сред обычно используются элегаз (SF6), вакуум, масло и т. д. 4

Низковольтные автоматические выключатели подразделяются на три типа: рамочного типа (ACB), в литом корпусе (MCCB) и миниатюрного типа (MCB). 57.

2. По структуре и применению
Автоматический выключатель рамочного типа (ACB)
Номинальный ток: от 200 А до 6300 А, оснащен четырехступенчатой ​​защитой (длительная задержка срабатывания, кратковременная задержка срабатывания, мгновенная защита и защита от замыкания на землю), в основном используется для защиты главных выключателей в распределительных системах или оборудовании большой мощности.

Автоматический выключатель в литом корпусе (MCCB)
Компактная конструкция, номинальный ток от 10 до 1600 А, подходит для защиты распределительных цепей. Электронный автоматический выключатель в литом корпусе (MCCB) обеспечивает селективную защиту, а некоторые модели оснащены функцией региональной блокировки (57).

Миниатюрный автоматический выключатель (MCB)
Он используется в оконечных цепях с током ниже 125 А (как бытовых, так и коммерческих), выпускается в исполнениях от 1 до 4 полюсов и обеспечивает защиту от перегрузки, короткого замыкания и утечки.

3. Технология гашения дуги прессом
Вакуумный выключатель: быстрое гашение дуги, длительный срок службы, подходит для частой эксплуатации 4.

Элегазовый выключатель: обладает отличными изоляционными и дугогасительными характеристиками и в основном используется в высоковольтных системах. Чистоту газа необходимо регулярно проверять.

III. Принципы выбора автоматического выключателя
Параметры схемы согласования
Номинальное напряжение ≥ линейного напряжения, номинальный ток ≥ максимального тока нагрузки, отключающая способность ≥ ожидаемого тока короткого замыкания 57.

Адаптация типа нагрузки
Защита двигателя должна учитывать пусковой ток (уставка мгновенного срабатывания составляет 1,35–1,7 от пускового тока). Цепь освещения потребляет ток нагрузки, в шесть раз превышающий ток нагрузки 78 Ом.

Избирательная координация
Верхние и нижние автоматические выключатели должны учитывать разницу во времени (например, разницу срабатывания с кратковременной задержкой ≥ 0,1 с) и разницу в токе (ток срабатывания верхнего уровня ≥ в 1,2 раза больше тока срабатывания нижнего уровня), чтобы избежать отключения по превышению уровня.

Экологическая приспособляемость
Для условий высокогорья, влажности или высоких температур следует выбирать специальные модели и корректировать номинальный ток (при температуре выше 40℃ требуется снижение емкости). 13.

IV. Испытание и обслуживание выключателей
Ключевые тестовые задания
Статическое/динамическое контактное сопротивление: обнаружение потери контакта 12.

Анализ механических характеристик: время открытия и закрытия, скорость и одновременность 14.

Характеристики изоляции: испытание на выдерживаемое напряжение, определение степени вакуума (для вакуумных выключателей) 14.

Проверка функции защиты: Калибровка значений срабатывания защиты от перегрузки и короткого замыкания 8.

Ключевые моменты обслуживания
Регулярный осмотр: давление газа (элегазовый выключатель), абляция контактов, смазка механизма 48.

Профилактические испытания: проводятся в соответствии с такими стандартами, как GB/T 1984 и GB 14048, один раз в 1–3 года.

Устранение неисправностей: В случае нехватки масла, перегрева или взрыва необходимо произвести аварийную изоляцию и изучить проблемы с контактной или дугогасительной системой. 4.

V. Анализ распространенных проблем
Разница между автоматическим выключателем и разъединителем
Разъединитель (QS) используется только для отключения питания и не обладает дугогасительной способностью. Автоматический выключатель (QF) может отключить ток короткого замыкания 12 В.

Значение Icu и Ics
Icu отражает предельную отключающую способность, а Ics — надёжность непрерывной работы. На главных линиях используется Ics, а на ответвлениях — Icu8.

Выбор токоограничивающих автоматических выключателей
Согласуйте тепловую нагрузку кабеля с кривой ограничения тока и отдайте приоритет моделям с высокой скоростью отключения (например, вакуумным выключателям) 78.

Защита от протечек вышла из строя
Чаще всего из-за ухудшения изоляции линии или плохого заземления необходимо обнаружить ток утечки и отрегулировать порог срабатывания (обычно от 30 мА до 300 мА).