Автоматизация производства - это процесс в развитии машинного производства, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам . Введение автоматизации на производстве позволяет значительно повысить производительность труда и качество выпускаемой продукции, сократить долю рабочих, занятых в различных сферах производства.
До внедрения средств автоматизации замещение физического труда происходило посредством механизации основных и вспомогательных операций производственного процесса. Интеллектуальный труд долгое время оставался не механизированным (ручным). В настоящее время операции физического и интеллектуального труда, поддающиеся формализации, становятся объектом механизации и автоматизации.
Современные производственные системы, обеспечивающие гибкость при автоматизированном производстве, включают :
· Станки с ЧПУ, впервые появившиеся на рынке ещё в 1955 году. Массовое распространение началось лишь с применением микропроцессоров.
· Промышленные роботы, впервые появившиеся в 1962 году. Массовое распространение связано с развитием микроэлектроники.
· Роботизированный технологический комплекс (РТК), впервые появившиеся на рынке ещё в 1970-80 годы. Массовое распространение началось с применением программируемых систем управления.
· Гибкие производственные системы, характеризуемые сочетанием технологических единиц и роботов, управляемые ЭВМ, имеющие оборудование для перемещения обрабатываемых деталей и смены инструмента.
· Автоматизированные складские системы (англ. Automated Storage and Retrieval Systems, AS/RS ). Предусматривают использование управляемых компьютером подъемно-транспортных устройств, которые закладывают изделия на склад и извлекают их оттуда по команде.
· Системы контроля качества на базе ЭВМ (англ. Computer-aided Quality Control, CAQ ) - техническое приложение компьютеров и управляемых компьютерами машин для проверки качества продуктов.
· Система автоматизированного проектирования (англ. Computer-aided Design, CAD ) используется проектировщиками при разработке новых изделий и технико-экономической документации.
· Планирование и увязка отдельных элементов плана с использованием ЭВМ (англ. Computer-aided Planning, CAP ). САР - разделяется по различным характеристикам и назначениям, по состоянию примерно одинаковых элементов.
ЭВМ (электронно-вычислительная машина)
Изложите основные положения технологии уборочно-моечных работ. Сравните уборочно-моечное оборудование и обоснуйте его выбор. Оцените возможности проектирования поста уборочно-моечных работ.
Моечные работы выполняют часто вручную с применением шланга с пистолетом и насоса низкого (0,3-0,4 МПа) или высокого (1,5-2,0 МПа) давления или механизированным способом с использованием моечных установок. Прогрессивным способом является механизированная и автоматическая мойка автомобилей, автомобильных агрегатов и деталей, которая позволяет максимально заменить ручной труд и увеличить производительность труда при качественной мойке.
Итак, рассмотрим основные существующие виды автомоек:
Ручная мойка – это традиционная мойка автомобиля, которую выполняют люди. Машина моется водой и автошампунем с применением губок, щеток, тряпок и т.п., то есть контактная мойка.
Плюсом ручной мойки авто является то, что человек в процессе работы видит, какие участки загрязнены больше и нуждаются в более тщательной очистке.
Минусы: при такой мойке есть большой риск повредить лакокрасочное покрытие на кузове автомобиля; и ручная мойка автомобиля займёт наибольшее количество времени.
Щёточная автомойка – это контактная мойка, в которой не участвуют люди, она осуществляется с помощью специальных автоматических установок. Процесс состоит из нескольких этапов: сначала машина обдаётся водой под давлением, затем горячей пеной, затем для очистки машины от грязи за дело берутся быстро вращающиеся щётки. Последний этап – нанесение защитного воска и сушка автомобиля.
Щёточная мойка подойдет для сильных загрязнений, с которыми бесконтактная мойка может не справиться. Щетки изготавливаются из синтетических нитей, закругленных на концах. Качественные щётки не должны царапать лакокрасочное покрытие.
Бесконтактная автомойка – это мойка активными пенами. Эта технология применяется на обычных бесконтактных мойках, где мойку выполняют люди с применением специальных приборов, а также в конвейерных и портальных автомойках. В процессе такой мойки основной слой грязи смывается струей воды под высоким давлением, затем специальным оборудованием наносится активная пена, под действием которой оставшаяся грязь отстает от кузова, и через некоторое время пена смывается также потоком воды под напором. Как правило, такая мойка заканчивается нанесением защитной полироли, которая придаст привлекательный блеск и защитит от быстрого загрязнения и губительного воздействия окружающей среды.
Бесконтактная автомойка или мойка высокого давления наносит наименьший вред лакокрасочному покрытию кузова.
Сухая мойка – это мойка с помощью специального шампуня-полироли. Такую мойку автолюбители осуществляют своими руками. Для такой мойки не требуется воды. Производители шампуней для сухой мойки утверждают, что входящие в состав шампуня силиконовое масло и поверхностно-активные вещества (ПАВ) размягчают, пропитывают и обволакивают частицы грязи, обеспечивая целостность лакокрасочного покрытия при таком виде мойки. Сухая мойка на некоторое время обеспечит блеск и защиту кузова от действия негативных факторов окружающей среды.
Минус такой мойки – это невозможность или неудобство обработки труднодоступных мест автомобиля. Поэтому такой вид мойки рекомендуется применять в промежутках между водными мойками для поддержания чистоты и опрятности автомобиля.
Автоматические автомойки бывают двух видов:
Конвейерного типа (или туннельная). Это когда автомобиль, медленно провозится конвейером через несколько арок с различными функциями очистки и ополаскивания (например: предварительная мойка, мойка колес, мойка днища, мойка под высоким давлением, сушка).
Самый большой плюс таких автомоек – это скорость работы и большая производительность. Все арки работают одновременно, поэтому водителю не приходится ждать, пока предыдущая машина пройдёт все процедуры.
Портального типа. При такой мойке автомобиль стоит неподвижно, а портал (моечная арка) движется относительно него.
Недостаток по сравнению с конвейерной автомойкой в том, что портальная мойка не способна быстро принимать такое количество машин.
Изложите основные положения технологии диагностических работ. Сравните диагностическое оборудование и обоснуйте его выбор. Оцените возможности проектирования поста диагностических работ
1.1. В Руководстве излагаются основные положения по организации диагностики технического состояния подвижного состава автомобильного транспорта в легковых, грузовых, автобусных и смешанных автотранспортных предприятиях (АТП) различной мощности.
1.2. Техническая диагностика является частью технологического процесса технического обслуживания (ТО) и ремонта (Р) автомобилей, основным методом проведения контрольных и контрольно-регулировочных работ. В системе управления технической службой АТП диагностика является подсистемой информации.
1.3. В основу организации диагностики автомобилей положена действующая в СССР планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта, изложенная в "Положении о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта".
1.4. В условиях АТП техническая диагностика должна решать следующие задачи:
Уточнение выявленных в процессе эксплуатации отказов и неисправностей;
Выявление автомобилей, техническое состояние которых не соответствует требованиям безопасности движения и охраны окружающей среды;
Выявление перед ТО неисправностей, для устранения которых необходимы трудоемкие ремонтные или регулировочные работы в зоне текущего ремонта (ТР);
Уточнение выявленных в процессе проведения ТО и ТР характера и причин отказов или неисправностей;
Прогнозирование безотказной работы агрегатов, систем и автомобиля в целом в пределах межосмотрового пробега;
Выдача информации о техническом состоянии подвижного состава для планирования, подготовки и управления производством ТО и ТР;
Контроль качества выполненных работ ТО и ТР.
Технология диагностирования автомобилей содержит : перечень и последовательность выполнения операций, коэффициенты повторяемости, трудоемкость, разряд работы, используемые инструмент и оборудование, технические условия на выполнение работ.
3.2. В зависимости от сменной программы и типа подвижного состава диагностические работы выполняются на отдельных постах (тупиковых или проездных) или постах, расположенных в линию.
3.3. Технология составляется раздельно по видам диагностики Д-1, Д-2 и Др.
3.4. Для специализированных ремонтно-регулировочных и диагностических постов Др технология составляется по отдельным диагностируемым агрегатам, системам и видам работ (тормозная система, рулевое управление, углы установки колес, балансировка колес, установка фар и т.д.).
3.5. При разработке технологии диагностирования следует руководствоваться установленными перечнями диагностических операций по видам диагностики (Приложения 1, 2), которые являются частью контрольных работ, приведенных в действующем Положении о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта, а также перечнем диагностических признаков (параметров) и их предельными значениями (Приложение 5).
3.6. Типовая технология диагностирования должна содержать подготовительные работы, выполняемые перед диагностированием, собственно диагностирование, регулировку и заключительные работы, выполняемые по результатам диагностирования.
3.7. Технология диагностирования Д-1 и Д-2 составляется с учетом конкретных условий АТП.
3.8. Диагностику на постах (линиях) в объеме Д-1 и Д-2 выполняют операторы-диагносты или механики-диагносты. В помощь к ним прикрепляются водители-перегонщики, которые, помимо управления автомобилями в процессе диагностирования, занимаются постановкой автомобилей на посты диагностики, снятием с них, перегонкой в соответствующую зону (хранения, ожидания, ТО и ТР), а также подготовительными и некоторыми регулировочными работами. В АТП, где нет штатных водителей-перегонщиков, эта работа возлагается на водителей диагностируемых автомобилей или механиков колонн, имеющих право на управление.
Контрольно-диагностические (Др) и регулировочные операции на постах ТО и ТР выполняются ремонтными рабочими.
3.9. На постах (линиях) Д-1 и Д-2 ремонтные работы, связанные с устранением выявленных неисправностей, как правило, не производятся. Исключением являются регулировочные работы, выполнение которых в процессе диагностирования предусмотрено технологическим процессом.
3.10. Выполнение операций диагностирования перед техническим обслуживанием и текущим ремонтом обязательно, независимо от наличия средств диагностирования. При отсутствии последних в АТП предусмотренные настоящим "Руководством..." контрольно-диагностические операции выполняются механиком-диагностом субъективно с целью выявления необходимых объемов текущих ремонтов, выполняемых перед техническим обслуживанием.
При этом долгое время коробка автомат устанавливалась на автомобили среднего класса и премиального сегмента, однако в дальнейшем агрегат стал массовым.
Благодаря огромной популярности, а также с учетом постоянного ужесточения норм и стандартов касательно топливной экономичности и экологичности, производители постоянно совершенствуют автоматическую трансмиссию, предлагают инновационные решения и т.д.
В результате сегодня можно выделить, как минимум, три основных типа «автоматов», которые сильно отличаются друг от друга по конструкции и принципам работы, однако каждый из них называется АКПП. Далее мы поговорим о том, какие бывают автоматические коробки, а также какие особенности имеет тот или иной агрегат.
Если говорить о преимуществах, гидроавтомат имеет достаточно большой ресурс (в отдельных случаях до 500 тыс. км.), а также обеспечивает неплохой уровень комфорта при езде.
Что касается основных недостатков, такая коробка дорогая в ремонте, требует регулярного обслуживания, требовательна к качеству трансмиссионного масла, боится длительных нагрузок и тяжелых условий эксплуатации, не отличается высокой экономичностью, . Еще отметим, что потери в ГДТ приводят к тому, что КПД гидромеханических автоматов снижается по сравнению с аналогами. В результате страдает разгонная динамика.
- (вариаторная трансмиссия CVT) является отдельной разновидностью автоматов, которая по ряду причин не так широко распространена, как гидромеханический автомат.
Такая трансмиссия, как и АКПП, имеет гидротрансформатор для передачи крутящего момента от ДВС, однако сама коробка сильно отличается. Если коротко, имеются два шкива, установленные на валах вариатора. Указанные шкивы соединены между собой ремнем или цепью. В зависимости от нагрузки и скорости, ведущий и ведомый шкив изменяют свой диаметр, в результате чего крутящий момент на колесах также меняется. Причем происходит это предельно плавно.
С учетом того, что привычных фиксированных скоростей (ступеней) нет, благодаря такой особенности коробка вариатор CVT называется бесступенчатой трансмиссией (гибкое изменение передаточного отношения). Данный тип автоматов отличается от аналогов максимальной плавностью хода, так как смены передачи фактически не происходит. Обороты двигателя также удерживаются на одном уровне, без резкого увеличения и спада.
Как и в случае с АКПП, могут быть реализованы допрежимы (зимний, экономичный, спортивный, а также Типтроник с имитацией ручного переключения передач). При езде на авто с вариатором водители отмечают полное отсутствие ощутимых толчков, вибраций и т.п. Также следует выделить неплохую разгонную динамику и топливную экономичность.
Однако есть и минусы. Прежде всего, не отличается большим ресурсом, крайне сложен и дорог в ремонте, требователен к качеству и уровню масла. Это значит, что такую коробку не устанавливают в паре с мощными двигателями, в процессе эксплуатации трансмиссию крайне не рекомендуется нагружать.
- (коробка робот или АКПП робот) является еще одним видом автоматических трансмиссий, который по целому ряду причин стал действительно массовым около 20 лет назад.
Примечательно то, что данный агрегат разработан давно и фактически является механической коробкой передач с одним сцеплением, в которой при этом автоматизировано управление работой сцепления, а также выбора и включения/выключения нужной передачи.
Простыми словами, АКПП робот является автоматизированной (роботизированной) механикой. Такая коробка отличается низкой стоимостью производства (что заметно снижает стоимость всей машины), позволяет добиться значительной экономии топлива (по аналогии с механикой), а также динамичного разгона.
Если рассматривать недостатки, тогда, прежде всего, следует выделить заметное снижение комфорта по сравнению с АКПП и вариаторами. Простыми словами, сцепление остается точно таким же, как и на МКПП, при этом робот не всегда своевременно, быстро и точно подбирает нужную передачу, не может плавно управлять сцеплением и т.д.
В результате в момент переключений ощущаются толчки, рывки и т.д., робот затягивает переключений передач, не всегда точно подбирает передачи в соответствии с постоянно меняющимися условиями во время движения.
Также исполнительные механизмы (сервомеханизмы, актуаторы) на роботизированных коробках РКПП быстро выходят из строя, качественный ремонт часто является невозможным, то есть нужна полная замена. При этом важно понимать, что подобные механизмы стоят достаточно дорого.
- (например, DSG или Powershift) можно считать более технологичным и совершенным вариантом обычной коробки – робот. При этом агрегаты данного типа лишены многих недостатков своих предшественников.
С одной стороны, конструкция осталась похожей на механику, однако инженеры условно разместили сразу две такие механические коробки в одном корпусе. Одна коробка имеет четные передачи, другая нечетные, также для каждой предусмотрено отдельное сцепление.
Если коротко, пока автомобиль движется, например, на одной передаче, следующая за ней уже также выбрана и включена, однако не задействована, так как сцепление выключено. В момент переключения передачи работающее сцепление быстро отключается, затем моментально подключается второе. Смена передачи происходит так быстро, что водитель этого почти не ощущает.
При этом управление таким роботом больше напоминает схему управления АКПП (имеется гидроблок под названием Мехатроник, необходимо большее количество трансмиссионного масла и т.д.). Одновременно с этим также присутствует большое количество сервомеханизмов (по аналогии с однодисковым роботом, который имеет одно сцепление).
Из плюсов можно выделить высокую топливную экономичность и отличную динамику разгона, высокий уровень комфорта, а также лучшую способность коробки справляться с высокими нагрузками по сравнению с АКПП и вариаторами.
При этом преселективная коробка сложная и дорогая в производстве, имеет заметно меньший ресурс, на практике раньше требует вмешательства, чем АКПП или вариатор. Что касается ремонта, роботы данного типа нуждаются исключительно в квалифицированном обслуживании, зачастую также требуются наборы дорогостоящего спецоборудования для проведения многих процедур (например, ).
Как отличить робот от автомата или вариатора
Дело в том, что производители стремятся максимально упростить весь процесс взаимодействия водителя с коробкой. По этой причине, например, робот может иметь такой же селектор и режимы (P-R-N-D), как вариатор или АКПП.
Что касается ощущений при езде (при условии, что трансмиссия и сам автомобиль полностью в исправном состоянии), можно обратить внимание на следующее:
- AT — зачастую обозначает гидромеханический автомат;
- CVT — вариаторная коробка передач;
- AMT- роботизированная коробка с одним сцеплением;
Также можно задать вопрос на профильных автофорумах, отдельно изучить техническую литературу и т.д.
Подведем итоги
Как видно, каждая коробка автомат имеет как сильные, так и слабые стороны. Также с учетом разнообразия можно столкнуться с тем, что сразу определить, какая именно АКПП стоит на том или ином автомобиле, бывает затруднительно.
Напоследок отметим, что в процессе эксплуатации важно отдельно учитывать те или иные особенности конкретного автомата в зависимости от типа трансмиссии и вида АКПП. Также нужно строго соблюдать правила обслуживания автоматической коробки передач, что позволяет увеличить ресурс агрегата.
Читайте также
Тема: на какие разновидности делятся электроавтоматы, их типы и классификация.
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:
а) токоограничивающие
б) нетокоограничивающие
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.
P.S. У всего есть свои разновидности. Ведь если бы существовала только одна единвещь в своём единственном экземпляре, это было бы как минимум просто скучно и слишком ограниченно! Тем многообразие и хорошо, что в нём можно выбрать именно то, что максимум соответствует своим потребностям.
При возникновении аварийной ситуации в электрической сети – короткого замыкания, пожара или поражения человека током, она должна быть немедленно обесточена. Ранее эту функцию выполняли плавкие предохранители. Их основным недостатком является то, что они отключают только одну, и чаще всего только фазную, линию.
А по сегодняшним правилам эксплуатации электроустановок необходим полный разрыв. Кроме того, действуют они недостаточно быстро и после срабатывания подлежат замене. Этих недостатков лишены автоматические предохранители и выключатели.
Семейство электротехнических устройств, которые в повседневном употреблении нередко называют «электрический автомат», очень разнообразно. Если будет позволено такое сравнение, оно состоит из нескольких кланов, различающихся по типу воздействия, на которое они реагируют, а также по конструктивному исполнению.
В зависимости от этого они используются для защиты всей электрической сети в целом, отдельных цепей и устройств, или человека. Есть и внутриклановое деление. Например, по скорости срабатывания.
Типы автоматических выключателей по виду воздействия:
- Срабатывание от сверхтоков (короткое замыкание) и нагрева. Самый распространенный тип. Применяются для защиты всей схемы электроснабжения (вводные автоматы) или отдельных устройств.
- Реагирование на дифференциальный ток. Это так называемые УЗО – устройства защитного отключения, применяющиеся для предотвращения поражения человека электрическим током.
- Тепловые реле. Используются в электрических приводах для защиты электродвигателей от перегрузок.
Различия по конструктивному исполнению:
- Серия АП. Так называемые апэшки – большие черные коробки из электротехнического пластика с двумя кнопками: ВКЛ (белая) и ВЫКЛ (красная). Реагируют на тепло и сверхтоки. Обычно используются в трехфазных сетях для защиты отдельных устройств. Надежная массивная конструкция, считающаяся устаревшей.
- Серия ВА. Современное малогабаритное устройство с рычагом включения-выключения, расположенным горизонтально.
- Автоматические предохранители. Заменили так называемые пробки с резьбовым цоколем Эдисона Е14. Так же устаревшая, но еще широко применяющаяся в бытовых электрических сетях конструкция.
В зависимости от количества точек подключения, которые называют полюсами, выключатели бывают одно-, двух-, трех- и четырехполюсными.
Однополюсные коммутируют только одну линию, обычно фазную. Их используют в малонагруженных электрических цепях. Например, осветительных. Их второе название «модульные автоматические выключатели», поскольку их обычно собирают в пакет (на одну DIN-рейку несколько) и размещают в распределительном щите, по соседству с общей нулевой шиной. К ним же можно отнести и автоматические предохранители, входом которых является центральный контакт, а выходом – кольцо с резьбой.
Двухполюсные используются в однофазных сетях для защиты всей электрической схемы, тогда их называют вводными, или одного устройства.
Трех- и четырехполюсные устройства применяются для работы в трехфазных сетях, в которых может быть три (в случае глухозаземленной нейтрали) или четыре проводника.
Устройство автоматических выключателей
Принцип устройства коммутаторов, реагирующих на сверхтоки и перегрев, одинаково как для устройств типа АП, ВА или автоматических предохранителей. Выключатели типа ВА имеют клеммы с винтовым зажимом. К входной подключен подвижный контакт, который системой рычагов и пружин связан с рычагом управления.
Во включенном состоянии у него есть электрический контакт с электромагнитным расцепителем – соленоидом с подвижным сердечником-штоком. Проводник на его выходе соединен с еще одним элементом управления – биметаллической пластиной, упирающейся в шток. Дополнительным элементом устройства является дугогасительная камера – пакет пластин из электротехнического фибролита.
Расцепитель рассчитан на срабатывание при прохождении через его катушку тока определенного номинала. При достижении этого значения соленоид выталкивает шток и размыкает контакт. Обратите внимание, что биметаллическая пластина подключена к выходной клемме. Поэтому есть существенная разница в том, как поставить автоматический выключатель. Перевернутый вверх ногами, он перестает реагировать на короткое замыкание из-за дополнительного сопротивления пластины.
Автоматы дифференциального тока
Они называются УЗО – устройства защитного отключения. Внешне очень похожи на автоматы ВА, отличаясь только кнопкой «Тест». Принципиальные различия в устройстве электромагнитного расцепителя. Он построен на основе дифференциального трансформатора.
Его первичная обмотка составлена из двух катушек, к которым подключены фазный и нулевой провод. Вторичная обмотка соединена соленоидом. В обычном состоянии токи в фазном и нейтральном проводниках равны по величине, но противоположны по фазе. Они компенсируют друг друга, и в первичной обмотке не наводится электромагнитного поля.
При частичном пробое изоляции и соединении фазной линии с заземляющим контуром, баланс нарушается, в первичной обмотке возникает магнитный поток, порождающий электрический ток во вторичной. Соленоид срабатывает и размыкает контакт.
Так происходит если, например, человек берет рукой электроприбор, корпус которого замкнуло на фазу. Эти приборы не защищают ни от короткого замыкания, ни от перегрева, поэтому их ставят последовательно с автоматами ВА. И обязательно после них. Про правильное подключение читайте .
Дифференциальные выключатели
Их еще называют автоматическими выключателями дифференциального тока – аббревиатура АВДТ. В них совмещен автомат ВА и УЗО. Их применение упрощает электрическую схему и ее монтаж – вместо двух приборов можно поставить один.
Отличить АВДТ от УЗО можно по схематическому изображению на лицевой панели, что не всегда возможно из-за недостаточной технической грамотности, или по литере перед цифрой номинала и его величине. Подробнее об этом .
На устройстве защитного отключения может быть написано, например, I n 16A и I ∆n 10 mA. Первое значение – номинальный ток цепи, в котором может работать устройство. Обратите внимание, что перед ним нет буквенной литеры. Второе – ток срабатывания, он никогда не превышает единицы ампер. АВДТ маркируется иначе: C16 10 mA. Литера С – это времятоковая характеристика.
Времятоковые характеристики автоматических выключателей
В зависимости от конструкции соленоида электромагнитного расцепителя автоматический выключатель может срабатывать с разной скоростью. Это и называется времятоковой характеристикой. Основными из них являются:
- А – максимально быстрое срабатывание. Необходимо для защиты чувствительных к качеству электричества полупроводниковых схем. Прибор может работать только в паре со стабилизатором компенсационного типа. Дома лучше не использовать, поскольку стандарты качества для бытовых сетей невысокие, он будет постоянно срабатывать.
- В – чувствительность повышенная, но время срабатывания снижено. Можно применять для защиты схем электропитания локальных вычислительных сетей.
- С – самый распространенный тип прибора, использующийся в быту. Удовлетворительная чувствительность и средняя скорость срабатывания.
- В – промышленный вариант с пониженной чувствительностью. Используется в сетях с большими амплитудами перепадов напряжения. Например, подключенных к тяговым подстанциям электротранспорта.
Автоматические выключатели – важный элемент электрической цепи. Эксплуатация электроустановок без них может привести техногенной катастрофе локального характера и несет угрозу жизни для обслуживающего персонала.
Автоматическими выключателями называются устройства, задача которых состоит в защите электрической линии от воздействия мощного тока, способного вызвать перегрев кабеля с дальнейшим оплавлением изоляционного слоя и возгоранием. Возрастание силы тока может быть вызвано слишком большой нагрузкой, что происходит при превышении суммарной мощностью устройств той величины, которую кабель может выдержать по своему сечению – в этом случае отключение автомата происходит не сразу, а после того, как провод нагреется до определенного уровня. При КЗ ток возрастает многократно в течение доли секунды, и устройство тут же реагирует на него, мгновенно прекращая подачу электричества в цепь. В этом материале мы расскажем, какими бывают типы автоматических выключателей и их характеристики.
Автоматические защитные выключатели: классификация и различия
Помимо устройств защитного отключения, которые не используются по отдельности, есть 3 типа автоматов защиты сети. Они работают с нагрузками разной величины и отличаются между собой по своей конструкции. К ним относятся:
- Модульные АВ. Эти устройства монтируются в бытовых сетях, в которых протекают токи незначительной величины. Обычно имеют 1 или 2 полюса и ширину, кратную 1,75 см.
- Литые выключатели. Они предназначены для работы в промышленных сетях, с токами до 1 кА. Выполнены в литом корпусе, из-за чего и получили свое название.
- Воздушные электрические автоматы. Эти устройства могут иметь 3 или 4 полюса и выдерживают силу тока до 6,3 кА. Используются в электрических цепях с установками высокой мощности.
Существует еще одна разновидность автоматов для защиты электросети – дифференциальные. Мы не рассматриваем их отдельно, поскольку такие устройства представляют собой обычные автоматические выключатели, в состав которых входит УЗО.
Типы расцепителей
Расцепители являются основными рабочими компонентами АВ. Задача их состоит в том, чтобы при превышении допустимой величины тока разорвать цепь, тем самым прекратив подачу в нее электроэнергии. Существует два основных типа этих устройств, отличающихся друг от друга по принципу расцепления:
- Электромагнитные.
- Тепловые.
Расцепители электромагнитного типа обеспечивают практически моментальное срабатывание автоматического выключателя и обесточивание участка цепи при возникновении в нем сверхтока короткого замыкания.
Они представляют собой катушку (соленоид) с сердечником, втягивающимся внутрь под воздействием тока большой величины и заставляющим срабатывать отключающий элемент.
Основная часть теплового расцепителя – биметаллическая пластина. Когда через автомат проходит ток, превышающий номинальную величину защитного устройства, пластина начинает нагреваться и, изгибаясь в сторону, касается отключающего элемента, который срабатывает и обесточивает цепь. Время на срабатывание теплового расцепителя зависит от величины проходящего по пластине тока перегрузки.
Некоторые современные устройства оснащаются в качестве дополнения минимальными (нулевыми) расцепителями. Они выполняют функцию выключения АВ, когда напряжение падает ниже предельного значения, соответствующего техническим данным устройства. Существуют также дистанционные расцепители, с помощью которых можно не только отключать, но и включать АВ, даже не подходя к распределительному щиту.
Наличие этих опций значительно увеличивает стоимость аппарата.
Количество полюсов
Как уже было сказано, автомат защиты сети имеет полюса – от одного до четырех.
Подобрать для цепи устройство по их числу совсем несложно, достаточно лишь знать, где используются различные типы АВ:
- Однополюсники устанавливают для защиты линий, в которые включены розетки и осветительные приборы. Они монтируются на фазный провод, не захватывая нулевого.
- Двухполюсник нужно включать в цепь, к которой подсоединена бытовая техника с достаточно высокой мощностью (бойлеры, стиральные машинки, электрические плиты).
- Трехполюсники монтируются в сетях полупромышленного масшатаба, к которым могут подключаться такие устройства, как скважинные насосы или оборудование автомастерской.
- Четырехполюсные АВ позволяют защитить от КЗ и перегрузок электропроводку с четырьмя кабелями.
Применение автоматов различной полюсности – на следующем видео:
Характеристики автоматических выключателей
Существует еще одна классификация автоматов – по их характеристикам. Этот показатель обозначает степень чувствительности защитного прибора к превышению величины номинального тока. Соответствующая маркировка покажет, насколько быстро в случае возрастания тока среагирует устройство. Одни типы АВ срабатывают моментально, в то время как другим на это понадобится определенное время.
Существует следующая маркировка устройств по их чувствительности:
- A. Выключатели этого типа наиболее чувствительны и на повышение нагрузки реагируют мгновенно. В бытовые сети их практически не устанавливают, защищая с их помощью цепи, в которые включено высокоточное оборудование.
- B. Эти автоматы срабатывают при возрастании тока с незначительной задержкой. Обычно они включаются в линии с дорогостоящими бытовыми приборами (жидкокристаллические телевизоры, компьютеры и другие).
- C. Такие аппараты – самые распространенные в бытовых сетях. Отключение их происходит не сразу после повышения силы тока, а через некоторое время, что дает возможность ее нормализации при незначительном перепаде.
- D. Чувствительность этих приборов к возрастанию тока самая низкая из всех перечисленных типов. Их чаще всего устанавливают в щитках на подходе линии к зданию. Они обеспечивают подстраховку квартирных автоматов, и если те по какой-то причине не срабатывают, отключают общую сеть.
Особенности подбора автоматов
Некоторые люди думают, что самый надежный автоматический выключатель – это тот, который может выдерживать наибольший ток, а значит, именно он может обеспечить максимальную защиту цепи. Исходя из этой логики, к любой сети можно подключать автомат воздушного типа, и все проблемы будут решены. Однако это совсем не так.
Для защиты цепей с различными параметрами надо устанавливать аппараты с соответствующими возможностями.
Ошибки в подборе АВ чреваты неприятными последствиями. Если подсоединить к обычной бытовой цепи защитный аппарат, рассчитанный на высокую мощность, то он не будет обесточивать цепь, даже когда величина тока значительно превысит ту, которую может выдержать кабель. Изоляционный слой нагреется, затем начнет плавиться, но отключения не произойдет. Дело в том, что сила тока, разрушительная для кабеля, не превысит номинал АВ, и устройство «посчитает», что аварийной ситуации не было. Лишь когда расплавленная изоляция вызовет короткое замыкание, автомат отключится, но к тому времени может уже начаться пожар.
Приведем таблицу, в которой указаны номиналы автоматов для различных электросетей.
Если же устройство будет рассчитано на меньшую мощность, чем та, которую может выдержать линия и которой обладают подключенные приборы, цепь не сможет нормально работать. При включении аппаратуры АВ будет постоянно выбивать, а в конечном итоге под воздействием больших токов он выйдет из строя из-за «залипших» контактов.
Наглядно про типы автоматических выключателей на видео:
Заключение
Автоматический выключатель, характеристики и виды которого мы рассмотрели в этой статье, является очень важным устройством, которое обеспечивает защиту электрической линии от повреждений мощными токами. Эксплуатация сетей, не защищенных автоматами, запрещена Правилами устройства электроустановок. Самое главное – правильно подобрать тип АВ, который подойдет для конкретной сети.