Автоматические выключатели предназначены для быстрой и на­дежной защиты проводов и кабелей электрических сетей от токов пере­грузки и токов КЗ. Они используются также для управления при нечас­тых включениях и отключениях.

Для выполнения защитных функций автоматические выключатели снабжаются либо только тепловыми, либо только электромагнитными расцепителями, либо комбинированными расцепителями (тепловыми и электромагнитными). Тепловые расцепители осуществляют защиту от токов перегрузки, а электромагнитные - от токов КЗ,

Действие тепловых расцепителей автоматических выключателей основано на использовании нагрева биметаллической пластинки, изго­товленной из спая двух металлов с различными коэффициентами тепло­вого расширения. В расцепителе при токе, превышающем тот, на кото­рый они выбраны, одна из пластин при нагреве удлиняется больше и вследствие большего ее удлинения воздействует на отключающий пру­жинный механизм. В результате чего коммутирующее устройство авто­матического выключателя размыкается.

Тепловой расцепитель автоматического выключателя не защищает питающую линию или асинхронный двигатель от токов КЗ. Это объяс­няется тем, что тепловой расцепитель, обладая большой тепловой инер­цией, не успевает нагреться за малое время существования тока КЗ.

Электромагнитный расцепитель представляет собой электромаг­нит, который воздействует на отключающий пружинный механизм. Ес­ли ток в катушке превышает определенное, заранее установленное зна­чение (ток трогания или ток срабатывания), то электромагнитный рас­цепитель отключает линию мгновенно. Настройку расцепителя на за­данный ток срабатывания называют уставкой тока. Уставку тока элек­тромагнитного расцепителя на мгновенное срабатывание называют от­сечкой. Электромагнитные расцепители не реагируют на токи перегруз­ки, если они меньше уставки срабатывания,

В зависимости от наличия механизмов, регулирующих время сра­батывания расцепителей, автоматические выключатели разделяют на неселективные с временем срабатывания 0,02…0,1с, селективные с регулируемой выдержкой времени и токоограничивающие с временем срабатывании не более 0,005с.

Автоматические выключатели на головном участке шинопровода выбирают по следующим параметрам и условиям.

1.  По номинальному напряжению

                                                                               (4.7)

где U ном.уст - номинальное напряжение установки.

2.  По номинальному току расцепителя

                                                                           (4.8)

где I рмах - рабочий максимальный ток; I р.ф - расчетный ток форсирован­ного (послеаварийного) режима.

3.   По номинальному току автоматического выключателя

                                                                                    (4.9)

4.   По току срабатывания расцелителя:

а) выбор тока срабатывания по пиковому току

                                                                              (4.10)

где I пик - кратковременный пиковый ток в линии при пуске двигателя.

Для автоматических выключателей типа АЗ100:

                                                                                (4.11)

б) проверка тока срабатывания расцепителя на отключение тока однофазного КЗ - для сетей в не взрыво- и не пожароопасных помеще­ниях для автоматического выключателя, имеющего обратно зависимую характеристику:

                                                                                  (4.12)

для автоматического выключателя, имеющего только электромагнит­ный расцепитель:

                                                                              (4.13)

5.  По отключающей способности выключателя:

                                                                                     (4.14)

где I откл — предельный ток, отключаемый автоматическим выключате­лем;  

I к - ток трехфазного КЗ,

6.  По динамической стойкости токам трехфазного КЗ:

                                                                                      (4.15)

где I дин - ток электродинамической стойкости, I у - ударный ток трех­фазного КЗ.

Автоматические выключатели не имеют недостатков плавких пре­дохранителей. При выборе автоматических выключателей используется их защитная (времятоковая) характеристика. По типовым времятоковым характеристикам автоматического выключателя определяется выдержка времени теплового расцепителя при расчетных нагрузках и продолжи­тельность кратковременных перегрузок.

Автоматические выключатели, имеющие только электромагнит­ные элементы мгновенного действия (отсечку) выбирают по току КЗ в конце защищаемого участка с таким расчетом, чтобы расчетный (мини­мальный) ток КЗ был, по крайней мере, в три раза больше тока срабаты­вания автоматического выключателя.