Автоматичний вимикач (автомат) служить для нечастих включень і відключень електричних ланцюгів і захисту електроустановок від перевантаження і коротких замикань, а також недопустимого зниження напруги. У порівнянні з автоматичний вимикач забезпечує більш ефективний захист, особливо в трифазних ланцюгах, так як в разі, наприклад, короткого замикання проводиться відключення всіх фаз мережі. Запобіжники в цьому випадку, як правило, відключають одну або дві фази, що створює неповнофазного режим, який також є аварійним.
Автоматичний вимикач (рис. 1) складається з наступних елементів: корпуса, дугогасильних камер, механізму управління, комутуючого пристрою, расцепителей.
Мал. 1. Автоматичний вимикач, серія ВА 04-36 (пристрій вимикача): 1 підставу, 2 камера дугогасительная, 3, 4-пластини іскрогасні, 5-кришка, 6-пластини. 7-ланка, 8-ланка, 9-рукоятка, 10-важіль опорний, 11-засувка, 12- рейка відключає, 13- пластина термобиметаллический, 14-расцепитель елетромагнітний, провідник гнучкий, 16-токопровод, 17- Контактодержателі, 18-контакти рухливі
Для включення автоматичного вимикача, що знаходиться в розчеплення положенні (положення «Відключено автоматично»), механізм повинен бути зведений шляхом переміщення рукоятки 9 вимикача в напрямку знака «О» до упору. При цьому відбувається зачеплення важеля 10 з засувкою 11, а засувки - з відключає рейкою 12. Подальше включення здійснюється переміщенням рукоятки 9 в напрямок знака «1» до упору. Провал контактів і контактна стиснення при включенні забезпечується за рахунок зміщення рухомих контактів 18 щодо Контактодержателі 17.
Автоматичне відключення автомата відбувається при повороті відключає рейки 12 будь-яким расцепителем незалежно від положення рукоятки 9 вимикача. При цьому рукоятка займає проміжне положення між знаками «О» і «1», вказуючи, що вимикач відключений автоматично. Дугогасительниє камери 2 встановлені в кожному полюсі вимикача і являють собою деіонние решітки, що складаються з ряду сталевих пластин 6.
Іскрогасники, що містять іскрогасні пластини 3 і 4, закріплені в кришці 5 вимикача перед отворами для виходу газів в кожному полюсі автоматичного вимикача. Якщо в захищається ланцюга, хоча б одного полюса струм досягає величини дорівнює або перевищує значення уставки по струму, спрацьовує відповідний расцепитель і вимикач відключає захищається ланцюг незалежно від того, чи втримується рукоятка у включеному положенні чи ні. Електромагнітний максимальний расцепитель струму 14 встановлюється в кожному полюсі вимикача. Расцепитель виконує функцію миттєвого захисту від.
Дугогасительниє пристрої необхідні в, комутуючих великі струми , Так як виникає при розриві струму викликає підгоряння контактів. В автоматичних вимикачах застосовуються дугогасительниє камери з деіонним гасінням дуги. При деіонном гасінні дуги (рис. 2.) над контактами 1, поміщеними усередині дугогасильні камери 2, розташовується решітка зі сталевих пластин 3. При розмиканні контактів утворилася між ними дуга потоком повітря видувається нагору, потрапляє в зону металевої решітки і швидко гаситься.
Мал. 2. Пристрій дугогасильні камери автоматичного вимикача: 1 контакти, 2 корпус дугогасильні камери, 3 - пластини.
Схема і основні елементи автоматичного вимикача представлені на малюнку 3.
Мал. 3. Пристрій автоматичного вимикача: 1 - максимальний расцепитель, мінімальний расцепитель, незалежний расцепитель , 4 - механічний зв'язок з расцепителем, 5 рукоятка ручного включення, 6 електромагнітний привід, 7,8- важелі механізму вільного розчеплення, 9 відключає пружина, 10- дугогасильні камери, 11- нерухомий контакт, 12- рухливий контакт, 13- захищається ланцюг, 14- гнучка зв'язок, 15- контактний важеля, 16- теплової расцепитель, 17- додатковий опір, 18- нагрівач.
Механізм управління призначений для забезпечення ручного включення і виключення апарату за допомогою кнопок або рукоятки.
Комутуючі пристрій автоматичного вимикача складається з рухомих і нерухомих контактів (силових і допоміжних). Пара контактів (рухливий і нерухомий) утворюють полюс автоматичного вимикача, кількість полюсів буває від 1 до 4. Кожен полюс комплектується окремої.
Механізм, який відключає автоматичний вимикач при аварійних режимах, називається расцепителем. Розрізняють такі види расцепителей:
Електромагнітний максимального струму (для захисту електроустановок від струмів короткого замикання),
Тепловий (для захисту від перевантажень),
Комбінований, що має електромагнітний і теплової елементи,
Мінімальної напруги (для захисту від неприпустимого зниження напруги),
Незалежний (для дистанційного керування автоматичним вимикачем),
Спеціальний (для реалізації складних алгоритмів захисту).
Електромагнітний розчепитель автоматичного вимикача представляє собою невелику котушку з обмоткою з мідного ізольованого проводу та сердечником. Обмотка включається в ланцюг послідовно з контактами, тобто по ній проходить струм навантаження.
У разі виникнення короткого замикання струм в ланцюзі різко зростає, в результаті створюється котушкою магнітне поле викликає переміщення сердечника (втягування в котушку або виштовхування з неї). Сердечник при переміщенні діє на відключає механізм, який викликає розмикання силових контактів автоматичного вимикача. Існують автоматичні вимикачі з напівпровідниковими расцепителями, що реагують на максимальний струм.
Тепловий розчепитель автоматичного викючателя є, виготовлену з двох металів з різними коефіцієнтами лінійного розширення, жорстко з'єднаних між собою. Пластина не є сплавом металів, їх з'єднання проводиться зазвичай пресуванням. Біметалічна пластина включається в електричний ланцюг послідовно з навантаженням і нагрівається електричним струмом.
В результаті нагрівання відбувається згинання пластини в сторону металу з меншим коефіцієнтом лінійного розширення. У разі виникнення перевантаження, тобто при невеликому (в кілька разів) збільшення струму в ланцюзі в порівнянні з номінальним, біметалічна пластина, згинаючись, викликає відключення автоматичного вимикача.
Час спрацювання теплового розчеплювача автоматичного вимикача залежить не тільки від величини струму, але і від температури навколишнього середовища, тому в ряді конструкцій передбачена температурна компенсація, яка забезпечує коригування часу спрацьовування відповідно до температури повітря.
Незалежний расцепитель мінімальної напруги по конструкції аналогічні електромагнітному і відрізняються від нього умовами спрацьовування. Зокрема, незалежний расцепитель забезпечує відключення автомата при подачі напруги на расцепитель незалежно від наявності аварійних режимів.
Зазначені расцепители є додатковими і можуть бути відсутніми в конструкції автоматичного вимикача. Є також вимикачі без будь-яких расцепителей, в цьому випадку вони називаються в иключателямі- роз'єднувачами.
В даний час поширені автоматичні вимикачі типів, АЕ10, АЕ20, АЕ20М, ВА04-36, ВА-47, ВА-51, ВА-201, ВА88 та ін. Автоматичні вимикачі АП50Б випускають на номінальні струми до 63А, АЕ20, АЕ20М - до 160А , ВА-47 та ВА-201 - до 100А, ВА04-36 - до 400 А, ВА88 - до 1600А.
Автоматичні вимикачі (автомати) призначені для оперативних включень і відключень низьковольтних електричних ланцюгів і захисту їх від струмів КЗ і перевантажень, а також від зникнення або зниження напруги мережі.
Роль захисних елементів, що реагують на відхилення тієї чи іншої контрольованої величини від свого нормального значення, виконують расцепители. В автоматах можуть бути встановлені наступні расцепители:
максимального струму, що спрацьовують миттєво при струмі КЗ в ланцюзі;
мінімальної напруги, що спрацьовують у разі зниження або зникнення напруги;
зворотного струму, які спрацьовують при зміні напрямку струму в ланцюзі постійного струму ;
незалежні (ні від яких параметрів електричного кола ), Які служать для дистанційного відключення автоматів;
теплові, застосовувані для захисту від перевантажень (по типу теплових реле пускачів);
комбіновані, що включають електромагнітні та теплові расцепители одночасно.
Автоматичні вимикачі забезпечуються механізмом вільного розчеплення (МСР), який дозволяє забезпечити відключення автомата в процесі включення або після нього.
На рис. схематично представлена конструкція автоматичного вимикача, що має дугогасительниє 1 і головні 2 контакти. Головні контакти, виконувані з міді, мають малий перехідний опір і можуть тривалого пропускати великий струм. Дугогасительниє контакти, виконувані з металокераміки, включаються паралельно головним.
Включення автомата здійснюється вручну при повороті рукоятки 7 за годинниковою стрілкою навколо осі 03 або дистанційно електромагнітним приводом 8. При цьому важелі 5 механи: ма вільного розчеплення переміщують вправо контактний важіль 3, долаючи зусилля відключає пружини 4. Пр: повороті важеля 3 навколо осі О, замикаються дугогасильні контакти 7, стискаючи свою амортизаційну пружину, потім - головні 2: Включений автомат стає на засувку при переміщенні шарнірного зі єднання Ог вниз.
Принципова конструкція автоматичного вимикача
Відключення автомата здійснюється вручну шляхом повороту рукоятки проти годинникової стрілки або автоматично і дистанційно при протік ванні струму по обмотці відключити ного електромагніту расцепителя 6. Його сердечник переміщує шарнір Ог вгору і жорстка система важелів 5 "ламається" по шарніру. Здатність, яка відключає пружина 4 відключає вимикач. Яка виникає між контактами 1 дуга гаситься в дугогасительной камері шляхом ділення на ряд дуг металевими пластинами 9.
Різьбовій автомат з комбінованим рацепітелем показаний на рис. 2. Включення автомата вручну здійснюється натисканням кнопки 1, відключення - кнопки 2. При включеному автоматі струм протікає від центрального контакту 10 через нерухомі контакти 6 і 11, з'єднані контактним містком 5, біметалічну пластину 13, гнучку зв'язок 14, обмотку електромагнітного рацепітеля 15 до різьбовій гільзі 7.
При короткому замиканні сердечник 16 електромагніту втягується вниз, важіль засувки 3 повертається навколо осі О, звільняючи важіль 4. Рухлива система вимикача під дією стислої пружини 9 переміщається вгору, штовхач 8 розмикає контакти.
При тривалому перевантаженні биметаллическая пластина 12 нагрівається і згинається, штифт засувки 13 переміщається вліво, звільняючи важіль 4, автомат відключається.
Зовнішній вигляд автоматичного вимикача показаний на рис. 2, а. Він зібраний в пластмасовому корпусі, має металевий цоколь з різьбленням, за допомогою якої ввертається в різьбову гільзу підстави пробочного запобіжника. 
Мал. 2. Резьбовой автоматичний вимикач: а - зовнішній вигляд; б - принцип пристрою
Широке поширення отримали автоматичні вимикачі, у яких ручне управління здійснюється за допомогою Рукоятки 8 (рис. 3), Вимикач складається з електромагнітного розчеплювача максимального струму 1, корпуса 2, контактів 3, вивідних затискачів 4, дугогасильні камери 5, механізму вільного розчеплення, кришки 7 , регулятора теплового реле 9. Рукоятка управління 8 є одночасно покажчиком положення вимикача: верхнє положення - вимикач включений, нижнє - відключений. 
Мал. 3. Автоматичний вимикач з рукояткою управління
Таким чином, автоматичні вимикачі є як комутаційними так і захисними апаратами низьковольтних електричних ланцюгів.
Неможливо обійтися без захисних апаратів. У будь-якому розподільному щиті обов'язково встановлюють вступної автомат і кілька додаткових на освітлення, розетки та інші групи проводів. Далі ми розглянемо пристрій, призначення і принцип дії автоматичного вимикача.
призначення
Перш за все, розберемося з тим, що таке автоматичний вимикач (АВ). Автомат являє собою захисний апарат, що відключає електроенергію на певній ділянці проводки з наступних причин:
- перевантаження мережі;
- скачки напруги.
Крім цього даний пристрій може використовуватися для того, щоб «зняти» напруження на певній ділянці електропроводки шляхом оперативного відключення (захід проводиться вкрай рідко). Простими словами, призначення автоматичного вимикача полягає в захисті електроприладів при виході проводки з ладу.
Що стосується сфери застосування автоматів, вона можлива як в побутових умовах (захист будинків і квартир), так і на промислових підприємствах. Автоматичні вимикачі застосовуються у всіх сферах електроенергетики.
До вашої уваги відео урок, в якому знаходитися повне пояснення того, що таке автоматичний вимикач і який у нього принцип дії:
Огляд існуючих виробів
конструкція
На сьогоднішній день існує безліч різних виробів для відключення струму в мережі. Кожен з апаратів має свою специфічну конструкцію, тому в даній статті ми розглянемо приклад з модульним автоматом.
Отже, пристрій автоматичного вимикача складається з чотирьох основних частин:
- Система контактів (рухливий і нерухомий). Рухомий контакт з'єднаний з важелем управління, а нерухомий встановлений в самому корпусі. Відключення електроенергії відбувається шляхом виштовхування рухомого контакту пружиною, після чого розмикається мережу.
- Тепловий (електромагнітний) расцепитель. Елемент, за допомогою якого і розмикаються контакти. Тепловий расцепитель - це биметаллическая пластина, яка згинаючись, розмикає контакти. Згинання відбувається внаслідок нагрівання струмом (якщо його значення перевищує номінальну). Таке розчеплення відбувається при підвищених навантаженнях на лінію електропередач. Дія магнітного розчеплювача є миттєвим, внаслідок виникнення короткого замикання. Надструм провокує рух сердечника соленоїда, який приводить в дію механізм розчеплення контактів.
- Система дугогашенія. Дана частина автомата представлена двома пластинами з металу, які нейтралізують електричну дугу. Остання виникає тоді, коли здійснюється розрив ланцюга.
- Механізм управління. Для ручного відключення використовується спеціальний механічний важіль або кнопка (в інших типах АВ).
Також надаємо до Вашої уваги більш детальну конструкцію автоматичного вимикача:
В даному відео прикладі наочно надана конструкція і принцип дії автомата:
Докладний принцип дії
Технічні характеристики
Будь-автоматичний вимикач має свої індивідуальні характеристики, за якими ми і здійснюємо вибір відповідної моделі.
основними технічними характеристиками автоматичного вимикача є:
- Номінальна напруга (U н). Дана величина встановлюється виробником і вказується на передній панелі апарату.
- Номінальний струм (Iн). Також встановлюється заводом і являє собою максимальне значення струму, при якому захист не буде спрацьовувати.
- Номінальний робочий струм розчеплювача (Ipн). При збільшенні струму в мережі до значень 1,05 * Iрн або 1,2 * Iрн деякий час спрацьовування не відбуватиметься. Дана величина обов'язково повинна бути нижче номінального струму.
- Час спрацювання при короткому замиканні (КЗ). При виникненні КЗ автомат вимикається після певного часу проходження даного струму через апарат (час спрацьовування). Також встановлюється заводом виробником.
- Гранична комутаційна здатність автоматичного вимикача. Значення проходять струмів короткого замикання, при яких пристрій ще може нормально функціонувати.
- Уставка по струму спрацьовування. При перевищенні даного значення апарат моментально спрацьовує і роз'єднує ланцюг. Тут вироби діляться на 3 типи: B, C, D. Перший тип використовується при монтажі довгої лінії електропередач, діапазон спрацьовування 3-5 номінальний робочих струмів расцепителя (Iрн). Пристрій типу С працює в діапазоні 5-10 значень і використовується в освітлювальних ланцюгах. Тип D застосовують для захисту трансформаторів і електродвигунів. Його діапазон роботи становить від 10 до 20 Iрн.
Загальна класифікація
Також хотілося б надати Вам найбільш узагальнену класифікацію автоматичних вимикачів для будинку. На сьогоднішній день вироби прийнято розділяти за такими ознаками:
