Автоматические выключатели предназначены для ручного включения и отключения электрических цепей, для автоматического их отключения при перегрузке, а также коротком замыкании, снижении напряжения, для пуска и защиты асинхронных двигателей. В сельскохозяйственных установках применяются в основном автоматы типов АП50, АК63, А3100. В связи с введением в ГОСТ напряжения 660 В разработана серия автоматических выключателей А3700. Они имеют коммутационную способность до 200 кА и долговечность до 16 млн. циклов включения и отключения. Номинальные токи 160, 250, 400, 630 А. Цифры и буквы, следующие за номером серии, расшифровываются следующим образом:

Принцип действия автомата АП50 можно уяснить, пользуясь его электромеханической схемой, приведенной на рисунке 13.3. Три пары силовых контактов 2 укреплены на траверсах из изоляционного материала. Нижняя траверса 3 может поворачиваться относительно оси 12. Включают аппарат, нажав (вправо на рисунке) кнопку 5. При этом развилка кнопки тоЛкает ось 11 шарнирного соединения рычагов 4 и 10 механизма свободного расцепления. Траверса 3 и рычаги 4,9 и 10 механизма свободного расцепления занимают спрямленное положение: силовые контакты замкнуты, ось 11 оказалась правее линии, соединяющей противоположные оси рычагов 4 к 10, г свободное плечо рычага 9 упирается в защелку 25. Пружина 22 сжата и напряжена. В этом состоянии автомат пребывает до момента выключения.

Чтобы отключить аппарат вручную, нажимают кнопку б. При этом рычаг 7 кнопки выводит защелку 25 го зацепления с рычагом 9. Под действием пружины 22 механизм свободного расцепления занимает положение, при котором контакты 1 (сеть) отъединены от контактов 26 (электродвигатель): автомат отключил установку от сети. Автоматическое отключение при перегрузках выполняет тепловой расцепитель, состоящий из биметаллической пластины 16 и нагревательного элемента 17. Тепловой расцепитель включен в силовую цепь тока (зажимы 14) и может быть при помощи винта отрегулирован по шкале 13 на различные значения тока срабатывания. Когда ток в цепи превысит установленный, биметаллическая пластина нагревается сильнее обычного и нижним концом толкает влево траверсу 20 (она расположена вдоль всех трех тепловых и электромагнитных расцепителей). Траверса передает усилие на плечо рычага 21, который нижним концом отклоняет вправо плечо защелки 25. Поворачиваясь относительно оси 24, защелка выводит из зацепления рычаг 9 механизма свободного расцепления, и автомат отключается. Уставку тока теплового расцепители можно задать, перемещая рычаг 15 относительно шкалы 13 и меняя тем самым расстояние между рычагом 21 и траверсой 20.

При коротких замыканиях функции отключения выполняет электромагнитный расцепитель, состоящий из катушки (несколько витков силового провода) и находящегося внутри нее сердечника 75 с толкателем. В момент короткого замыкания при токе, в 7...10 раз большем номинального, сердечник втягивается в катушку, толкатель ударяет в траверсу 20, та воздействует на рычаг 21, этот рычаг — на плечо 23 защелки 25, освобождающей пружину, — автомат отключается практически мгновенно.

Если в автомате установлены только тепловые расцепители, то последовательно с ним должны быть включены предохранители, защищающие установку от токов короткого замыкания.

Силовые контакты могут быть снабжены искрогасительными (дугогасительными) камерами с деионными решетками. Камера выполняется из асбоцементных или керамических стенок и омедненных стальных пластин, размещаемых в пазах стенок поперек плоскости расположения силовых контактов. Электрическая дуга, которая образуется при размыкании больших токов, втягивается в искрогасительные камеры магнитным полем, появляющимся под действием самой дуги, и разбивается на отдельные участки в деионной решетке. Она при этом интенсивно гасится, так как омедненные пластины способствуют деионизации искрового промежутка: токоведущие частицы воздуха — ионы — при прохождении через решетку соприкасаются с пластинами и нейтрализуют свой заряд, получая свободный электрон с ее поверхности. Автоматы АП50, получившие наибольшее распространение в сельском хозяйстве, могут быть настроены для работы с электродвигателями мощностью до 20 кВт при напряжении 380 В и до 14 кВт при напряжении 220 В.

Если трехфазный (цифра 3) автомат снабжен только тепловым расцепителем, его обозначение АП50-ЗТ; если только электромагнитным — АП50-ЗМ; если же тем и другим — АП50-ЗМТ. В автомате АП50 могут быть установлены тепловые расцепители на номинальные токи (с регулированием уставки в пределах от 63 до 100% их значений): 1,6; 2,5; 4; 10; 16; 25; 40; 50 А. Гарантийный срок службы составляет 20 000 включений и отключений при номинальных значениях тока и напряжения.

Автоматы типов АК50 и АК63 выпускают со шкалой номинальных токов расцепителей от 0,6 до 50 и от 0,6 до 63 А соответственно. Выключателем АК63 свойственна более высокая отключающая способность, поскольку токоведущие контакты выполнены с двойным разрывом, а гашение дуги осуществляется в камерах с деионной решеткой.

Автоматические выключатели типа АВМ для цепей напряжением до 500 В переменного тока и до 460 В постоянного выпускаются четырех величин: на номинальные токи 400 А (АВМ4), 1000 А (АВМ10), 1500 А (АВМ15), 2000 А (АВМ20). Автоматы серии Э — «Электрон» выпускаются на номинальные токи 630 А (Э-06В), 1000 А (Э-10В), 1600 А (Э-16В), 2500 А (Э-25 В), 4000 А (Э-40В) для напряжений до 660 В.

Автоматы к электродвигателям выбирают по номинальному напряжению (U_н.а ≥ U_н.дв) и номинальному току теплового расцепителя (I_н.расц ≥ I_н.дв) и с учетом того, что тепловые расцепители имеют регулируемую уставку тока.

Ток уставки теплового расцепителя для +40°С принимают равным номинальному току электродвигателя, при +25°С ток уставки должен быть равен 0,9, при +15°С — 0,85, при 0°С-0,8 номинального.

Автоматические однополюсные выключатели серии АЕ-1000, предназначенные для защиты от перегрузок и коротких замыканий и нечастой коммутации (до 6 в 1 ч) осветительных сетей, устанавливают в однофазных цепях переменного тока до 25 А напряжением до 240 В. Уставки номинального тока расцепителя 6, 10, 16 и 25 А.

Пробочные автоматы, ввертываемые в корпуса обычных пробочных предохранителей (вместо пробок), автоматически отключают линию при перегрузках и коротких замыканиях. Чтобы вновь включить автомат, необходимо нажать кнопку, расположенную на пробке.