De automaat grijpt in bij de risico’s van overstroom. De automaat
beschermt ons dus tegen kortsluiting en overbelasting. Dit kan ook met een
smeltveiligheid, maar het nadeel van de smeltveiligheid is dat deze na een
kortsluiting of overbelasting vervangen moet worden. Bij de automaat moet men
gewoon de schakelaar omzetten na een kortsluiting of overbelasting.
Er zijn drie belangrijke soorten automaten. Ze worden onderscheiden op basis van hun uitschakelkarakteristiek. Deze uitschakelkarakteristiek is gebaseerd op de nominale stroom. Dit is de stroom die er normaalgezien door vloeit. Voor deze stroomsterkte is de automaat gemaakt. Bij deze stroom mag de automaat nooit uitschakelen, onafhankelijk van de duur van deze stroom.
We beginnen met het bespreken van het systeem tegen overbelasting. In de automaat zit een bimetalen strip waar de stroom door loopt indien de keten is gesloten. Een bimetalen strip bestaat uit twee verschillende metalen die aan elkaar hangen. Ze hebben een verschillende uitzettingscoëfficiënt, wat betekent dat de ene metaalsoort meer gaat uitzetten bij hogere temperaturen dan de andere metaalsoort. Hierdoor trekt de bimetalen strip bij hogere temperaturen krom. De metalen worden zodanig gekozen dat bij een stroom groter dan de nominale stroomsterkte de strip krom trekt en een ontgrendelingspin schakelt, waardoor de stroom onderbroken wordt. Na afkoeling van de bimetalen strip neemt hij terug zijn normale vorm aan en kan de automaat terug aangeschakeld worden.
Het tweede systeem werkt niet thermisch, maar elektromagnetisch.
De stroom die de automaat buitengaat gaat door een spoel die een magnetisch veld opwekt waarin zich een metalen hendel bevindt. Bij normale omstandigheden is het veld niet sterk genoeg om de hendel over te halen. Als de stroom echter de nominale spanning overstijgt, wordt de hendel overgehaald en wordt de stroomkring onderbroken. De vlamboog die hierbij ontstaat moet zo vlug mogelijk gedoofd worden.
Maar waarom ontstaat die vlamboog nu? En hoe dooft de automaat deze? Als het schakelmechanisme open gaat wil de stroom gewoon verder stromen. Hij doet dit daarom via de lucht aangezien er geen metalen verbindingen meer zijn. Dit zorgt voor het smelten en zelfs verdampen van contactmateriaal. De afstand tussen deze contacten vergroten helpt hierbij niet.
Zo een vlamboog zorgt voor een hoge temperatuur. Deze verwarmt de omgevende lucht. Aangezien warme lucht stijgt, stijgt de vlamboog mee. Deze wordt daardoor langer, waardoor de kans tot uitdoven vergroot. Men laat de vlamboog nog sneller naar de vonkenkamer en blusplaten met behulp van een spoel. De werking hiervan steunt op de elektromagnetische eigenschappen van elektriciteit en het voordeel is dat hoe hoger de stroom is hoe groter de krachten zijn die de vlamboog naar de vonkenkamer trekken. In de vonkenkamer wordt de boogspanning verdeeld over alle aanwezige platen net zoals de warmte van de vlamboog verdeeld wordt over de verschillende platen.
We beginnen met het bespreken van het systeem tegen overbelasting. In de automaat zit een bimetalen strip waar de stroom door loopt indien de keten is gesloten. Een bimetalen strip bestaat uit twee verschillende metalen die aan elkaar hangen. Ze hebben een verschillende uitzettingscoëfficiënt, wat betekent dat de ene metaalsoort meer gaat uitzetten bij hogere temperaturen dan de andere metaalsoort. Hierdoor trekt de bimetalen strip bij hogere temperaturen krom. De metalen worden zodanig gekozen dat bij een stroom groter dan de nominale stroomsterkte de strip krom trekt en een ontgrendelingspin schakelt, waardoor de stroom onderbroken wordt. Na afkoeling van de bimetalen strip neemt hij terug zijn normale vorm aan en kan de automaat terug aangeschakeld worden.
Het tweede systeem werkt niet thermisch, maar elektromagnetisch.
De stroom die de automaat buitengaat gaat door een spoel die een magnetisch veld opwekt waarin zich een metalen hendel bevindt. Bij normale omstandigheden is het veld niet sterk genoeg om de hendel over te halen. Als de stroom echter de nominale spanning overstijgt, wordt de hendel overgehaald en wordt de stroomkring onderbroken. De vlamboog die hierbij ontstaat moet zo vlug mogelijk gedoofd worden.
Maar waarom ontstaat die vlamboog nu? En hoe dooft de automaat deze? Als het schakelmechanisme open gaat wil de stroom gewoon verder stromen. Hij doet dit daarom via de lucht aangezien er geen metalen verbindingen meer zijn. Dit zorgt voor het smelten en zelfs verdampen van contactmateriaal. De afstand tussen deze contacten vergroten helpt hierbij niet.
Zo een vlamboog zorgt voor een hoge temperatuur. Deze verwarmt de omgevende lucht. Aangezien warme lucht stijgt, stijgt de vlamboog mee. Deze wordt daardoor langer, waardoor de kans tot uitdoven vergroot. Men laat de vlamboog nog sneller naar de vonkenkamer en blusplaten met behulp van een spoel. De werking hiervan steunt op de elektromagnetische eigenschappen van elektriciteit en het voordeel is dat hoe hoger de stroom is hoe groter de krachten zijn die de vlamboog naar de vonkenkamer trekken. In de vonkenkamer wordt de boogspanning verdeeld over alle aanwezige platen net zoals de warmte van de vlamboog verdeeld wordt over de verschillende platen.