Внутренний расцепитель – это ключевой функциональный модуль автоматического выключателя, предназначенный для обнаружения аномальных условий в защищаемой цепи (сверхтоков, утечек тока, снижения напряжения) и инициирования механизма расцепления контактов. В отличие от внешних приставок, эти устройства конструктивно интегрированы в корпус аппарата и определяют его основные защитные характеристики. Их корректная работа является основой селективности, безопасности и надежности любой низковольтной распределительной системы.
Внутренние расцепители классифицируются по типу обнаруживаемой аномалии и физическому принципу действия. Современные автоматические выключатели, особенно в литом корпусе (МССВ) и воздушные (ACB), часто комбинируют несколько типов расцепителей в одном устройстве.
Предназначен для защиты кабелей, проводов и оборудования от токов перегрузки, незначительно превышающих номинальный ток выключателя. Действие основано на физическом принципе биметаллической пластины.
Обеспечивает мгновенное отключение при коротких замыканиях, когда ток в цепи многократно превышает номинальный.
Современный программируемый блок, заменяющий и объединяющий функции теплового и электромагнитного расцепителей, с расширенным функционалом.
Отключает выключатель при опасном снижении или исчезновении напряжения в сети для защиты оборудования и предотвращения самозапуска электродвигателей.
Устройство для дистанционного отключения автоматического выключателя подачей внешнего сигнала напряжения.
Все типы внутренних расцепителей воздействуют на единый механизм свободного расцепления (МСР). МСР – это кинематическая схема, обеспечивающая гарантированное и быстрое размыкание контактов при команде от любого расцепителя, а также при ручном отключении. После срабатывания он переходит в отключенное состояние, даже если орган управления удерживается во включенном положении. Это ключевой элемент безопасности.
| Тип расцепителя | Защищаемая аномалия | Принцип действия | Базовый элемент | Время срабатывания | Основные регулировки |
|---|---|---|---|---|---|
| Тепловой | Перегрузка | Тепловой (изгиб биметалла) | Биметаллическая пластина | Обратнозависимое (сек-мин) | Нерегулируемый или регулируемый Iн |
| Электромагнитный | Короткое замыкание | Электромагнитный (удар якоря) | Соленоид с сердечником | Мгновенное (мс) | Фиксированная или регулируемая уставка Iмгн (кратность) |
| Электронный | Перегрузка, КЗ, утечка* | Электронный (анализ сигнала МП) | Микропроцессор, датчики тока | Программируемое (от мс до часов) | Ir, tr, Isd, tsd, Ii, I2t, защита от замыканий на землю* |
| Минимального напряжения | Снижение/исчезновение U | Электромагнитный (отпускание якоря) | U-катушка | С выдержкой (0.1-1с) или без | Порог Uср, выдержка времени |
Электронные расцепители в выключателях промышленного применения (например, серий Masterpact MT, Emax, Formula) имеют широкий спектр регулируемых параметров для обеспечения селективности.
Проверка работоспособности внутренних расцепителей – обязательная часть технического обслуживания электроустановок. Для тепловых и электромагнитных расцепителей проводится прогрузка первичным током с помощью специальных испытательных комплексов для снятия время-токовых характеристик (ВТХ). Для электронных расцепителей выполняется тестирование встроенных функций самодиагностики и проверка калибровки. Независимые расцепители и расцепители минимального напряжения проверяются подачей контрольного напряжения. Все работы должны проводиться квалифицированным персоналом с соблюдением правил безопасности.
Внутренний расцепитель конструктивно встроен в корпус выключателя и определяет его основные защитные функции (токовые, тепловые). Внешний расцепитель (например, дополнительный контактор, блок дистанционного управления) – это отдельное устройство, присоединяемое к выключателю для расширения его функций (дистанционное отключение, сигнализация), но не заменяющее основные защиты.
Нет, категорически запрещено. Расцепитель калибруется и настраивается производителем под конкретную модель и номинальный ток выключателя. Его замена кустарным способом нарушает защитные характеристики, что может привести к перегреву проводки, пожару и несет юридическую ответственность за нарушение правил устройства электроустановок (ПУЭ).
Возможные причины: ослабление контактных соединений на клеммах выключателя или в распределительной коробке, вызывающее локальный нагрев; повышенная температура окружающей среды, влияющая на биметалл; деградация или неисправность самого биметаллического элемента; неправильный подбор выключателя (заниженный номинал) под пусковые токи нагрузки (например, двигателя).
Селективность (избирательность) – это координация работы защитных аппаратов, при которой при возникновении КЗ отключается только выключатель, ближайший к месту повреждения. Обеспечивается настройкой уставок тока и времени срабатывания расцепителей по ступенчатому принципу: на стороне источника питания выдержки времени больше, а уставки тока выше, чем у аппаратов ближе к нагрузке. Электронные расцепители с регулируемыми задержками (Isd, tsd) обеспечивают полную временную селективность.
Выбор определяется требованиями к установке. Тепломагнитные (комбинированные) расцепители надежны, не требуют питания, дешевле. Применяются в жилых, коммерческих зданиях, простых цепях. Электронные расцепители применяются в промышленности, ЦОД, инфраструктурных объектах, где необходимы: точность, стабильность, селективность, мониторинг параметров сети, адаптация к изменяющимся нагрузкам, интеграция в АСУ.
Для своей работы электронный расцепитель требует питания, которое, как правило, берется от встроенных трансформаторов тока самого выключателя (самопитание). При токах ниже определенного порога (обычно 20-30% от Ir) для обеспечения полной функциональности (дисплей, связь) может потребоваться внешний источник питания. Это указано в технической документации.
Необходимо проверить: наличие и величину контрольного напряжения на клеммах расцепителя; соответствие типа напряжения (AC/DC) и его величины номиналу расцепителя; целостность проводников цепи управления; механическую связь расцепителя с МСР выключателя. Проверку проводить при отключенном силовом напряжении.