Классификация типов автоматических выключателей

Разновидности цифровых автоматов

Классификация цифровых автоматов

Рассмотренные выше абстрактные автоматы можно разделить на:

1) полностью определенные и частичные;

2) детерминированные и вероятностные;

3) синхронные и асинхронные;

Полностью определенным называется абстрактный цифровой автомат, у которого функция переходов и функция выходов определены для всех пар ( a_i, z_j ).

Частичным называется абстрактный автомат, у которого функция переходов или функция выходов, или обе эти функ­ции определены не для всех пар ( a_i, z_j ).

К детерминированным относятся автоматы, у которых выполнено условие однозначности переходов : автомат, находя­щийся в некотором состоянии a_i, под действием любого входного сигнала z_j не может перейти более, чем в одно состоя­ние.

В противном случае это будет вероятностный автомат, в котором при заданном состоянии a_i и заданном входном сиг­нале z_j возможен переход с заданной вероятностью в различные состояния.

Для определения синхронных и асинхронных автоматов вводится понятие устойчивого состояния. Состояние a_s автомата называется устойчивым, если для любого состояния a_i и входного сигнала z_j таких, что d( a_i, z_j ) = a_s имеет место d( a_s, z_j ) = a_s, т.е. состояние устойчиво, если попав в это состояние под действием некоторого сиг­нала zj, автомат выйдет из него только под действием другого сигнала z_k, отличного от z_j.

Автомат, у которого все состояния устойчивы — асинхронный.

Автомат называется синхронным, если он не является асинхронным.

Абстрактный автомат называется конечным, если конечны множества А = 1, a₂, . a_m>, Z = 1, z₂, . z_f>, W = 1, w₂, . w_g>. Автомат носит название инициального, если в нем выделено начальное состояние a₁.

На практике наибольшее распространение получили два класса автоматов — автоматы Мили (Mealy) и Мура (Moore).

Закон функционирования автомата Мили задается уравнениями:

a(t+1) = d(a(t), z(t)); w(t) = l(a(t), z(t)), t = 0,1,2.

Закон функционирования автомата Мура задается уравнениями:

a(t+1)=d(a(t), z(t)); w(t) = l(a(t)), t = 0,1,2.

Из сравнения законов функционирования видно, что, в отличие от автомата Мили, выходной сигнал в автомате Мура зависит только от текущего состояния автомата и в явном виде не зависит от входного сигнала. Для полного задания автомата Мили или Мура дополнительно к законам функционирования, необходимо указать начальное состояние и оп­ределить внутренний, входной и выходной алфавиты.

Кроме автоматов Мили и Мура иногда оказывается удобным пользоваться совмещенной моделью автомата, так на­зываемым С- автоматом.

Абстрактный С- автомат можно представить в виде устройства с одним входом, на который поступают сигналы из входного алфавита X, и двумя выходами, на которых появляются сигналы из алфавитов Y и U. Отличие С — автомата от моделей Мили и Мура состоит в том, что он одновременно реализует две функции выходов l₁ и l₂, каждая из которых характерна для этих моделей в отдельности. Закон функционирования С- автомата можно описать следующими уравнениями:

Выходной сигнал U_h=l₂(a_m ) выдается все время, пока автомат находится в состоянии a_m. Выходной сигнал Wg=l₁( a_m, z_f ) выдается во время действия входного сигнала Z_f при нахождении автомата в состоянии a_m.

Классификация Автоматических Выключателей.
Типы Автоматов Электрических.

Тема — Классификация автоматических выключателей. Типы автоматов.

Автоматический выключатель представляет собой электротехническое устройство, основным назначением которого является совершение переключение своего рабочего состояния при возникновении определённой ситуации. Автоматы электрические совмещают в себе два устройства, это обычный выключатель и магнитный (или тепловой) расцепитель, задачей которого является своевременный разрыв электрической цепи в случае превышения порогового значения силы тока. Автоматические выключатели, как и все электрические устройства, также имеют различные разновидности, что их разделяет на определённые типы. Давайте ознакомимся с основными классификациями автоматических выключателей.

1» Классификация автоматов по количеству полюсов:

а) однополюсные автоматы

б) однополюсные автоматы с нейтралью

в) двухполюсные автоматы

г) трехполюсные автоматы

д) трехполюсные автоматы с нейтралью

е) четырехполюсные автоматы

2» Классификация автоматов по типу расцепителей.

В конструкцию различных видов автоматических выключателей, обычно, входят 2 основных типа расцепителей (размыкателей) — электромагнитный и тепловые. Магнитные служат для электрической защиты от короткого замыкания, а тепловые размыкатели предназначены в основном для защиты электрических цепей по определённому току перегрузки.

3» Классификация автоматов по току расцепления: В, С, D, (A, K, Z)

ГОСТ Р 50345-99, по току мгновенного расцепления автоматы разделяются на такие типы:

а) тип «B» — свыше 3•In до 5•In включительно (In — это номинальный ток)

б) тип «C» — свыше 5•In до 10•In включительно

В) тип «D» — свыше 10•In до 20•In включительно

Производителей автоматов в Европе имеют несколько иную классификацию. К примеру, у них имеется дополнительный тип «A» (свыше 2•In до 3•In). У некоторых производителей автоматических выключателей также существуют дополнительные кривые выключения (у АВВ автоматы с кривыми K и Z).

4» Классификация автоматов по роду тока в цепи: постоянного, переменного, обоих.

Номинальные электрические токи для основных цепей расцепителя подбирают из: 6,3; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500; 4000; 6300 А. Также дополнительно выпускаться автоматы на номинальные токи основных электроцепей автоматов: 1500; 3000; 3200 А.

5» Классификация по наличию токоограничения:

6» Классификация автоматов по видам расцепителей:

а) с максимальным расцепителем тока

б) с независимым расцепителем

в) с минимальным либо нулевым расцепителем напряжения

7» Классификация автоматов по характеристике выдержки времени:

а) без выдержки времени

б) с выдержкой времени, независимой от тока

в) с выдержкой времени, обратно зависимой от тока

г) с сочетанием указанных характеристик

8» Классификация по наличию свободных контактов: с контактами и без контактов.

9» Классификация автоматов по способу подсоединения внешних проводов:

а) с задним присоединением

б) с передним присоединением

в) с комбинированным присоединением

г) с универсальным присоединением (и передним и задним).

10» Классификация по виду привода: с ручным, с двигательным и с пружинным.

Классификация УЗО

Вступление

Классификация УЗО, устройств защитного отключения управляемые дифференциальным током, производится по способу монтажа, по задержке времени срабатывания, по типу исполнения, по чувствительности, по номиналу тока, по времени срабатывания.

Классификация УЗО

Промышленная классификация УЗО производится по следующим характеристикам:

• По способу монтажа;
• По зависимости от напряжения питания;
• По конструкции механизма отключения;
• По задержке времени отключения;
• По типу исполнения;
• По параметрам;
• По току применения.

Разберем каждый тип классификации по отдельности.

Классификация УЗО по способу монтажа

По способу монтажа УЗО бывают:

• стационарного исполнения,
• для установки в распределительные щиты и
• переносные УЗО,
• адаптеры для установки в розетки.

Классификация по зависимости от напряжения питания

По взаимодействию с источниками питания УЗО делятся:

• Функционально независимые от питания – F1;
• Функционально зависимые от питания — D1;
• Функционально условно зависимые – HF1.

Классификация по конструкции механизма отключения

По этой характеристике УЗО бывают:

• С механизмом прямого отключения. Этот механизм отключения – составная часть устройства.
• С механизмом непрямого отключения. Устройство слежения за дифференциальным током, собирается из суммирующего трансформатора тока, отключающего реле, отключающего устройства в виде контактора или автоматического выключателя.
• УЗО с механизмом прямого отключения используется в частных домах и квартира. Все устройство УЗО находится в едином корпусе и не смотря на свою компактность, полностью выполняет назначение УЗО.

Классификация по полюсам

По числу полюсов для подключения УЗО делятся:

• На двухполюсные (L,N)
• и четырехполюсные (L1,L2,L3.N).

Классификация по выдержке времени срабатывания

По задержке срабатывания УЗО классифицируются:

• УЗО без задержки срабатывания;
• УЗО типа «G», с задержкой срабатывания;
• УЗО типа «S», селективные УЗО с большим временем задержки.

Принципиально работают УЗО со всеми типами задержки срабатывания одинаково. Задержка срабатывания УЗО позволяет выстраивать многоуровневые схемы защиты, с последовательным срабатыванием УЗО разных уровней.

УЗО типа S, используются, например, на вводе электропитания в дом, в качестве УЗО для противопожарной защиты.

Классификация по защите от сверхтоков

УЗО может включать, а может не включать устройство защиты от сверхтоков.

Классификация по основным параметрам

Основными характеристиками УЗО являются:

• Номинальный ток нагрузки – 16А, 20А, 25А, 32А, 40А, 63А, 80А, 100 Ампер;
• Номинальный отключающий дифференциальный ток – 10мА, 30мА, 100мА, 300 мА, 500 мА (миллиампер).

Классификация по типу дифференциального тока в сети

По типу дифференциального тока в сети, УЗО классифицируются следующим образом:

• Тип АС — переменный синусоидальный ток, внезапно возникший или медленно нарастающий. Самый распространенный, обычный вариант.
• Тип A, почти тоже, что и тип АС, но вдобавок выпрямленный пульсирующий ток. У этого типа устройства более сложная конструкция по сравнению с типом АС. Он обеспечивают качественную защиту и дороже типа AC. Тип УЗО-А рекомендован для квартир и коттеджей.
• Тип B – дифференциальный ток постоянный и переменный. Этот тип применяется в пром. установках со смешанным питанием;
• Тип S и G – маркировка УЗО с задержкой времени срабатывания. Задержка срабатывания УЗО — S составляет 200 мс — 300 мс . Для УЗО типа G задержка определена в 60-80 мс.

Типы пакетных выключателей: УЗО, контакторы, пакетники

Одним из важнейших электрических устройств являются пакетные выключатели. Пакетники или автоматические выключатели необходимы, чтобы защитить электрическую систему всей квартиры или дома от возможных скачков и перепадов напряжения. Существует несколько видов пакетных выключателей.

• Пакетный выключатель
• Устройство защитного отключения (УЗО)
• Автоматический выключатель, он же пакетник.
• Дифференциальный автомат (пакетник)
• Контактор

Пакетный выключатель

Непосредственно пакетным выключателем называют вот такое устройство, приведённое на фото ниже. Как видите, это довольно устаревший вариант, который в советское время устанавливался на лестничных клетках. Такой пакетный выключатель отключить от сети невозможно, но он обеспечивает прекращение подачи тока в квартиру.

Конструкция пакетного выключателя такого типа приводит к тому, что он получает повреждения даже в случае небольшой нагрузки по току. Получается, что пакетный выключатель становится наиболее уязвимым звеном в электросети, кроме того, он обладает достаточно низкой пропускной способностью и современным требованиям электропотребления не отвечает.

Сегодня пакетные выключатели повсеместно уступают место автоматам, но в старых домах на лестничных клетках они ещё встречаются. По степени защиты пакетные выключатели могут быть открытыми, закрытыми и герметичными.

Устройство защитного отключения (УЗО)

Более современная версия устройства, позволяющая защитить квартиру от утечек тока. УЗО срабатывает, если в электросети появляется ток утечки, то есть дифференциальный ток. Появление такого тока может привести к травмам человека, а также нагреванию электропроводки, что становится причиной возгорания и пожара.

Таким образом, УЗО ставят, чтобы получить защиту от поражения электротоком и пожара. Попросту, устройство защитного отключения — это индикатор, контролирующий утечку тока, который может начать идти мимо таких потребителей, как лампочки и другие электрические приборы. УЗО сразу реагирует отключением сети на повреждение изоляции и появление тока утечки.

Однако устройство защитного отключения не способно защитить от перегрузки. Например, если в квартире включить одновременно все мощные электроприборы, то УЗО не сработает. От короткого замыкания устройство тоже защитить неспособно. Именно поэтому УЗО всегда последовательно подключается с автоматом.

Автоматический выключатель, он же пакетник.

Именно с ним последовательно соединяется описанное нами выше УЗО. Это коммутационный контактный аппарат, который способен проводить токи, включать их и отключать в случае короткого замыкания и появления других ненормальных условий в сети. Удобен тем, что может использоваться многократно, защищая квартиру от коротких замыканий.

По видам пакетники делятся:

• на одно-, двух-, трёх- и четырёхполюсные;
• воздушные автоматические выключатели, устройства в литом корпусе, модульные;
• по роду тока в главной сети;
• токоограничивающие и нетокоограничивающие;
• по видам расцепителей;
• селективные и неселективные (по виду исполнения отсечки);
• с ручным, пружинным и двигательным приводом;
• с контактами и без них;
• с выдержкой времени и без неё. Выдержка времени также может зависеть от тока или не зависеть;
• выкатные, имеющие втычные контакты, и стационарные;
• по наличию защиты от окружающей среды, а также соприкосновения с частями выключателя, которые находятся под напряжением, и её степени;
• с передним, задним, универсальным и комбинированным присоединением внешних проводников.

Существуют ГОСТы 9098–78 и 14255, которые устанавливают классификацию автоматов и требования к их защите.

Дифференциальный автомат (пакетник)

Электрический комбинированный низковольтный аппарат, который удобно совмещает в себе функции обычного автоматического выключателя и УЗО. То есть это модифицированная, более современная версия пакетника. Дифавтомат достаточно популярен, применяется и на производственных объектах, и в быту. Защищает квартиру от коротких замыканий, утечек тока, а владельцев — от повреждения электричеством.

Основные элементы конструкции:

• дифференциальный трансформатор;
• тепловой расцепитель;
• электромагнитный расцепитель.

Количество обмотки дифференциального трансформатора будет зависеть от числа полюсов устройства. Тепловой расцепитель нужен для защиты от перегрузок, а электромагнит электромагнитного расцепителя срабатывает в случае короткого замыкания.

К преимуществам дифавтомата, который заменит сразу и УЗО, и автоматический выключатель, можно отнести его компактность. По характеристикам же двум этим устройствам дифавтомат ничем не уступает.

Контактор

Электромагнитный двухпозиционный аппарат, который предназначается для частого дистанционного выключения и включения электроцепей. Причём выключение происходит при нормальном режиме работы. В целом контактор является разновидностью электромагнитного реле. Широкое распространение получили трёхполюсные контакторы переменного тока, а также одно- и двухполюсные устройства постоянного тока.

К контакторам предъявляются особые требования в части электрической и механической износостойкости, ведь циклы включения и выключения могут повторяться от 30 и 3,6 тысячи раз (в зависимости от категории). Главное отличие контакторов от автоматических выключателей — они коммутируют лишь номинальные токи, в случае короткого замыкания устройство не срабатывает. Контактор включает в себя:

• контактную систему;
• электромагнитную систему;
• систему блок-контактов;
• дугогасящую систему.

Как правило, контакторы используются с целью коммутации электроцепей промышленного тока, в том числе в управлении мощными электродвигателями, в троллейбусных и трамвайных вагонах, на лифтах, в электро- и тепловозах, электропоездах.

Подведём итоги — сегодня в быту обычно применяются либо дифференциальные автоматы, либо УЗО вместе с автоматическими выключателями (пакетниками). Традиционно эти необходимые в каждом доме устройства устанавливаются на месте ввода электропроводки в квартиру или дом, рядом со счётчиком. Пакетники и дифавтоматы позволяют отключить подачу тока в дом, если это необходимо для проведения каких-либо работ в электрической системе. Но главное их предназначение — защита бытовых электроприборов от скачков напряжения, перегрузок, коротких замыканий.