Автоматические выключатели технические характеристики
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта elektrik-sam.info.
Автоматические выключатели технические характеристики — тема очередной статьи по автоматическим выключателям в рамках курса Автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы — подробное руководство.
В предыдущей статье подробно рассматривались основные характеристики автоматов — номинальный ток и время-токовые характеристики.
Продолжаем обзор технических характеристик, напомню, что они обычно указываются на передней панели корпуса автоматов.
Номинальное напряжение, В — напряжение переменного или постоянного тока, протекающего через автоматический выключатель, при котором нормируются его технические характеристики.
Наносится на корпус. Обычно указывается одно или несколько значений номинального напряжения, например 230В и 380В (или 400В). Для универсальных автоматических выключателей значения номинального напряжения переменного тока указывают с символом ~ постоянного тока – с символом —.
Переходим к следующей характеристике:
Предельная коммутационная способность — предельное значение токов короткого замыкания в цепи, при прохождении которых через автомат, сохраняется его работоспособность. Т.е. это максимально возможный ток короткого замыкания, при возникновении которого автоматический выключатель сможет отключить защищаемую им цепь и остаться при этом работоспособным.
В основном используются автоматы с предельным током короткого замыкания 4500 ампер, 6000 ампер и 10000 ампер. Указывается на корпусе автомата в прямоугольнике.
Если предельные коммутационные способности при коротких замыканиях для переменного и постоянного тока отличаются друг от друга, то их указывают в двух расположенных рядом прямоугольниках, помеченных символами переменного и постоянного тока, например: 10000 ~ 6000~/-.
Величина тока короткого замыкания зависит от сопротивления линии электрической сети, а сопротивление, в свою очередь, зависит от многих факторов: материала из которого выполнена проводка, протяженности линий, качества соединений, близости трансформаторной подстанции.
Если проводка старая и ветхая, токопроводящая жила выполнена алюминиевым проводом (в домах старого жилого фонда, домах в деревнях), то можно применять автоматы с предельной коммутационной способностью 4500А.
Если проводка выполнена из меди (а медный провод по сравнению с алюминиевым обладает меньшим сопротивлением и большей пропускной способностью), электропроводка относительно новая, дом недавно сдан в эксплуатацию, трансформаторная подстанция находится поблизости — то ожидаемый ток короткого замыкания увеличится.
В настоящее время модульные автоматы с отключающей способностью 4500А встречаются редко. В быту обычно применяются автоматы с отключающей способностью 6000А. Однако, если трансформаторная подстанция находится поблизости и дом новый, отключающую способность автоматических выключателей, по крайней мере, вводного автомата, рекомендуется увеличить и использовать с отключающей способностью 10кА.
Если у Вас новострой, то можно посмотреть предельную коммутационную способностью на корпусе вводного автомата, поскольку они устанавливаются в соответствии с расчетным значением по проекту.
Напомню, что знание технических характеристик электрических аппаратов защиты позволяет комплексно и грамотно подойти к вопросу их выбора, об этом я подробно писал в статье
Следующая характеристика Класс токоограничения.
Важный параметр, который напрямую влияет на безопасность, надежность и долговечность электропроводки. Токоограничение автоматического выключателя заключается в отключении питания защищаемой цепи раньше, чем ток короткого замыкания достигнет своего максимального значения. Это дает возможность не подвергать изоляцию электропроводки повышенному нагреву при коротких замыканиях, тем самым снижая риск возникновения возгорания.
Класс токоограничения определяется временем от момента начала размыкания силовых контактов автоматического выключателя до момента полного гашения электрической дуги в дугогасительной камере. Существует три класса токоограничения: 1, 2, 3.
Самый высокий класс 3. Время гашения дуги автомата этого класса токоограничения происходит за 2,5…6мс , 2-го класса — 6…10мс, 1 класса — за время более 10мс. Класс токоограничения указывается под значением предельной коммутационной способности в черном квадрате. Автоматы с 1-м классом токоограничения не маркируются.
Также на корпусе автоматического выключателя может указываться номинальная частота электрической сети, на которую он рассчитан. Как я уже говорил, основные характеристики автомата приводятся для расчетной температуры окружающей среды 30˚С. Если она отличается, то ее тоже указывают на корпусе автомата.
Если степень защиты отличается от IP20, то она также указывается на корпусе. Если выводы автоматического выключателя предназначены только для подключения нейтрального провода, их маркируют латинской буквой N. Также иногда на корпусе наносится схема монтажа автомата на DIN-рейку.
Смотрите подробное видео Автоматические выключатели технические характеристики
Основные характеристики, конструкцию и принцип работы автоматических выключателей мы разобрали, в следующей статье рассмотрим схемы подключения автоматических выключателей.
Подписывайтесь на новости и держите руку на пульсе! Впереди много интересного.
Рекомендую прочитать по теме:
Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — подробное руководство.
Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?
Автоматические выключатели — конструкция и принцип работы.
Номиналы групповых автоматов превышают номинал вводного?
Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?
Менять ли автоматический выключатель, если его «выбивает»?
Конструкция (устройство) УЗО. Устройство УЗО и принцип действия.
Работа УЗО при обрыве нуля.
Как проверить тип УЗО?
Почему УЗО выбирают на ступень выше?
Автоматические выключатели - виды. модели, схемы подключения
При защите электропроводки, электроприборов от возникающих в них токов большой величины опасных для эксплуатации применяют автоматический выключатель (АВ). Он позволяет избежать выхода из работы бытовой техники, а также предохранить провода от перегрева, возгорания изоляции.
Классификация автоматических выключателей
АВ, или автомат защиты, выполняет, кроме функции защиты, функцию включения нагрузки, ее отключения, переключения, а также функционирования в штатном режиме. Автомат отличается от обычного электрического выключателя дополнительным наличием защитной функции.
Классификация автоматических выключателей проводится по:
- Числу полюсов – одно- и многополюсные автоматы.
- Типу расцепителей – электромагнитные, тепловые расцепители.
- Току размыкания – этот параметр нормируется по кратности к номинальному значению.
- По роду тока – постоянный, переменный. Возможно применение для обоих видов.
- По токоограничению – имеющие токоограничение и не имеющие токоограничения.
- Видам расцепителей – это токовые (выключатель тока), независимые и расцепители минимального или нулевого напряжения (от перенапряжения).
- По временным характеристикам.
Для классификации, возможно, использовать и другие характеристики автоматов (срок службы, на освещение, выключатель нагрузки).
Маркировка
Маркировка – условные обозначения, производится на корпусе прибора. Она содержит технические характеристики автоматического выключателя, расшифровка берется в справочниках.
По информации на лицевой стороне можно определить:
- Изготовителя (бренд) устройства.
- Линейную серию – модель прибора.
- Номинальное значение тока устройства.
- Значение номинального напряжения.
- Максимальный ток отключения.
- Класс токоограничения.
- Схему подключения, обозначение клемм.
Также может наноситься другая информация на любой стороне устройства. Техническое описание устройства дополняет информацию на изделие (класс токоограничения, категории приборов, серии автоматических выключателей).
Номинальная отключающая способность
Номинальная отключающая способность – параметр, показывающий максимально возможный ток, то есть сколько ампер защитный автомат отключает без нарушения своей работоспособности. Имеется три вида – на 4,5 кА, 6 кА, 10 кА.
Эти изделия соответственно применяют в частных жилых объектах, многоквартирных домах, установках промышленного назначения.
Существует и такая характеристика, как предельная отключающая способность, сокращено – пкс предельная.
Количество полюсов
Это значение показывает количество линий, возможных подключений к автоматическому выключателю.
Автомат, имеющий один полюс – простейшая модификация изделия. Служит для защиты, коммуникации единичных цепей. Конструкция позволяет подключить питающий и отходящий провода. Этот прибор защищает от возгорания изоляцию, окружающий материал. Через него подключен фазный провод.
Отключение обоих линий такой сети производят двухполюсным автоматическим выключателем. Используют при отключении однофазного потребителя электроэнергии (водонагреватель, станок).
Трехфазную, четырех проводную электрическую сеть защищают трехполюсными устройствами. Возможно подключение потребителя как звездой, так и треугольником.
Четырехфазный автоматический выключатель находит применение для защиты трехфазной четырехпроводной сети.
Определение количества полюсов
Для определения количества полюсов предполагаемого автоматического выключателя надо четко определиться с видами и назначением:
- АВ будет общим вводным выключателем и общим защитным устройством;
- будет выполнять защиту индивидуального потребителя;
- с количеством фаз используемой электрической сети;
- схемами подключения потребителей;
- автоматическим переключателем фаз;
- количеством защищаемых линий (фазы, нулевой провод).
После определения по всем этим показателям выбираем автомат с необходимым количеством полюсов.
Время-токовая характеристика
При одной и той же мощности, значения тока во времени может разниться, причем значительно. Это может привести к ложному срабатыванию защиты.
Для исключения ложных отключений, при кратковременных превышениях электрических параметров, применяют выключатели с заданными время-токовыми характеристиками (ВТХ). Эти характеристики срабатывания позволяют выбрать защиту с определенным временем срабатывания, тем самым избежать ложных отключений, не уменьшая надежность защиты.
Устройства также отличаются классом токоограничения. Токоограничитель помогает ускоренному отключению нагрузки.
Номинальный рабочий ток
Параметр имеет двенадцать модификаций прибора на следующий ряд: 1, 2, 3, 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40 Ампер. По этим параметрам выбирают АВ.
Причем приборы на малые значения используются в быты. Большие значения применяют на промышленных объектах.
Определение мощности автомата
Выбирая силовой автомат необходимо учесть общую, суммарную мощность потребителей. После определения ее по справочной таблице находим номинальный ток выключателя. Причем при определении действительной мощности необходимо применить повышающий коэффициент.
Возможно применение понижающего коэффициента в том случае, если одновременное использование потребителей невозможно, то есть одно устройство невозможно подключать одновременно с другим.
Расчет номинальной мощности автомата
Номинальная мощность автомата – это рабочая мощность, которую пропускает выключатель, без отключения. Расчет ведется по простой формуле:
P = U*I*cos(f), (1)
где – P мощность в Вт, — напряжение электрической сети в В, I — сила тока в А, проходящая через устройство защиты, cos(f) – косинус (f), определяющий отношение активной нагрузки к полной. С помощью формулы (1) определяется сила тока в штатном эксплуатационном режиме. Эта формула применима при однофазной сети. Она же применима и для трехфазной сети, но в ней необходимо учитывать фазовые сдвиги. Значения этих величин приводятся обычно на оборудовании.
Вычисление номинального тока
Сечения проводки выбирается по номинальному току, который способна она длительно пропускать не нагреваясь. Его определяют по технической документации, в противном случае производят дополнительные расчеты.
- первое – это площадь сечения провода;
- второе, – знать материал провода;
- третье – это определиться со способом прокладки (наружная, скрытая).
После определения сечения провода, воспользовавшись справочной таблицей, определяют электрические характеристики данной электросети.
По рассчитанным значениям определяют рабочие характеристики и номинальные его значения. Эти характеристики должны быть не больше расчетных параметров.
Определение время токовой характеристики
Определение время-токовой (токовременной) характеристики (ВТХ) производят с учетом пусковых токов потребителей, они у некоторых могут в несколько раз превышать номинальное значение. Данные берутся из справочных таблиц, где указаны пусковые величины. Указано время переходного процесса.
ВТХ обычно учитывается при большой реактивной нагрузке, к которой относятся электропотребители имеющие электродвигатели.
По ВТХ выбирают выключатели с соответствующей характеристикой и обозначают как a, b, c или d. Они отличаются быстротой срабатывания при достижении показателя установленной величины и выдерживаемой перегрузкой по отношению номинальной. Так автоматический выключатель характеристика d, служит для тока мгновенного расцепления, который превышает номинальный в 10 – 20 раз.
Конструкция и принцип работы автомата
Выпускаются следующие типы автоматических выключателей:
- воздушные автоматические выключатели;
- автоматические выключатели в литом корпусе;
- модульные автоматические выключатели.
Для применения изделия необходимо знать, как устроен автомат. Автоматический выключатель состоит из корпуса, изготовленного из диэлектрического материала. Передняя панель прибора служит для маркировки.
Задняя часть устройства имеет для монтажа дин-рейки. На дин-рейку крепятся приборы с помощью защелки. Это позволяет быстро монтировать и демонтировать прибор при монтажных работах.
Сам прибор представляет собой модульную, не разборную конструкцию, без дополнительного вмешательства – то есть его можно разобрать, но предварительно удалив четыре заклепки, которыми соединяются две половинки корпуса.
Автоматический выключатель состоит из:
- нижней и верхней клемм под винт;
- подвижного и неподвижного контакта;
- механизма электромагнитного расцепителя с катушкой и сердечником;
- рукояткой включения-отключения;
- теплового расцепителя с биметаллической пластиной, снабженного регулировочным винтом;
- защелки фиксатора крепления.
Принцип работы изделия заключается в следующем. Включается и выключается прибор вручную с помощью рукоятки. Тепловой расцепитель служит для защиты от незначительных, но длительных перегрузок, при больших значениях происходит нагрев биметаллической пластины, деформация ее – затем отключение цепи. Этот расцепитель имеет регулировку выключения.
Электромагнитный расцепитель отключает сеть при возникновение кз в электрической линии. Подача электричества на потребители должна выключиться.
Типы расцепителей и их назначение
В АВ применяют тепловой и электромагнитный расцепители. При длительном превышении номинального тока, но не доходящего до величины срабатывания, происходит нагрев биметаллической пластины, которая начинает деформироваться и по истечению определенного времени отключению сеть с помощью теплового расцепителя. Таким образом, этот расцепитель реагирует на длительные перегрузки, но не превышающие значения необходимые для оперативного отключения сети.
Возникновение короткого замыкания приводит к резкому возрастанию тока, который протекающему по катушке электромагнитного расцепителя, что и приводит к отключению защищаемой сети и приборов.
Крайне важные дополнения
- Необходимо подходить к выбору АВ очень требовательно. Выбирать можно только строго по расчетным параметрам и ни в коем случае не интуитивно.
- Подключение, монтаж АВ необходимо производить специалисту.
- Перед эксплуатацией обязательно необходимо проверить устройство на нормальную работоспособность.
Установку и монтаж автоматических выключателей осуществляют на вводе жилища, производят в следующей последовательности. Устанавливают общий автомат перед счетчиком. Автоматический выключатель, для защиты отдельных потребителей, устанавливают после счетчика. Есть возможность поставить автомат на счетчик.
Для удобства монтажа, эксплуатации монтируются автоматы в электрощитке, который предназначен для этого, выбирается под конкретные размеры автоматического выключателя.
Какие бывают автоматические выключатели - Electrik-Ufa.ru
Какие бывают автоматические выключатели
Электрика в квартире и доме
Виды и типы автоматических выключателей
Все наши электрические сети и цепи, а также бытовые электроприборы и электрооборудование надежно защищены автоматическими выключателями. Их главная задача — это в нужный момент обесточить электрическую цепь, т.е. отключить подачу электрического тока. Автомат (АВ) срабатывает, т.е. отключается, в случаях короткого замыкания и перегрузки в сети (нагрев проводов). Для различных электрических цепей существуют и различные виды и типы автоматических выключателей .
Виды автоматических выключателей (АВ)
• Все автоматы можно разделить на выключатели переменного тока, постоянного тока и универсальные, работающие при любом электрическом токе в сети.
• По своей конструкции АВ бывают: воздушные, модульные, а также в литом корпусе.
• Автоматические выключатели подразделяются по показателю номинального тока.
• Также еще одно различие — это номинальное напряжение. В большинстве случаев АВ работают в сетях с напряжением 220 или 380 Вольт.
• Электрические автоматы бывают токоограничивающие и нетокоограничивающие. Токоограничивающий автоматический выключатель — это выключатель с чрезвычайно малым временем отключения, в течение которого ток короткого замыкания не успевает достичь своего максимального значения.
• Все модели электровыключателей классифицируются по количеству полюсов. Они делятся на однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные автоматы.
• АВ подразделяются по виду расцепителей — максимальный расцепитель тока, независимый расцепитель, минимальный или нулевой расцепитель напряжения.
• По скорости срабатывания. Выделяют быстродействующие, нормальные и селективные автоматы. Бывают с выдержкой времени, без нее, независимой или обратно зависимой от тока выдержкой времени срабатывания. Характеристики могут сочетаться.
• Отличаются АВ и по степени защиты от окружающей среды — IP, механических воздействий, токопроводимости материала. По виду привода — ручной, двигатель, пружина.
• Также автоматы различают по наличию свободных контактов и способу присоединения проводников.
Типы автоматических выключателей
Что означает тип электрического автомата? Автоматические выключатели содержат внутри себя два вида размыкателей – тепловой и магнитный.
Магнитный быстродействующий размыкатель предназначен для защиты при коротком замыкании. Срабатывание размыкателя может происходить за время от 0,005 до нескольких секунд.
Тепловой размыкатель значительно медленнее, предназначен для защиты от перегрузки. Работает с помощью биметаллической пластины, нагревающейся при перегрузке цепи. Время срабатывания от нескольких секунд до минут.
Совместная характеристика срабатывания зависит от вида подключаемой нагрузки.
Существует несколько типов отключения АВ. Их еще называют — типы время-токовых характеристик отключения. Они обозначаются так — A, B, C, D, K, Z.
• A – применяется для размыкания цепей с большой длинной электропроводки, служит хорошей защитой для полупроводниковых устройств. Срабатывают при 2-3 номинальных токах.
• B – для осветительной сети общего назначения. Срабатывают при 3-5 номинальных токах.
• C – осветительные цепи, электроустановки с умеренными пусковыми токами. Это могут быть двигатели, трансформаторы. Перегрузочная способность магнитного размыкателя выше, чем у выключателей типа B. Срабатывают при 5-10 номинальных токах.
• D – применяются в цепях с активно-индуктивной нагрузкой. Для электродвигателей с большими пусковыми токами, например. При 10-20 номинальных токах.
• K – индуктивные нагрузки.
• Z – для электронных устройств.
Данные о срабатывании выключателей типов K, Z лучше смотреть в таблицах конкретно по каждому производителю.
Автоматические выключатели совсем не похожи на обычные, которые устанавливаются в каждой комнате для включения и выключения света (рис. 1). Их задача несколько другая. Автоматические выключатели устанавливаются в распределительных щитах и служат для предохранения цепи от скачков напряжения и непериодического отключения энергии на определенных участках электросети.
Рис. 1. Автоматический выключатель
Автоматы. как их чаще называют, устанавливаются на входе в дом или квартиру и располагаются в специальных боксах, металлических или пластиковых (рис. 2).
Рис. 2. Распределительный щит с автоматами
Существует множество разновидностей автоматических выключателей. Некоторые из них служат лишь в качестве выключателей цепи и предохранения сети от перегрузки. Таковы, например, старые автоматические выключатели типа АЕ в черном карболитовом корпусе (рис. 3).
Рис. 3. Автоматический выключатель серии АЕ
В большинстве старых щитков в подъездах жилых домов стоят именно такие. Впрочем, они вполне надежны и эксплуатируются до сих пор.
Современные вариации допускают дополнительные функции, например защиту от токов пониженной нагрузки.
По времени срабатывания на недопустимое напряжение автоматы делятся на 3 вида: селективные, нормальные и быстродействующие. Время срабатывания нормального автомата колеблется от 0,02 до 0,1 с. В селективных автоматических выключателях это время такое же. Быстродействующие автоматические выключатели работают проворнее — у них данная величина составляет всего 0,005 с.
Все автоматические выключатели заключены в пластиковый небьющийся корпус со специальным креплением (планкой или рейкой) на задней плоскости. Устанавливать автомат на такое крепление очень легко — достаточно вставить его на рейку до щелчка. Снять можно при помощи отвертки, слегка потянув за специальное ушко сверху автоматического выключателя. Это существенно облегчает задачу по установке автомата в шкафу (рис. 4).
Рис. 4. Крепление автоматического выключателя
Внутри корпуса располагается «начинка» автомата, его главные предохранительные устройства, которых может быть 2 (рис. 5).
Рис. 5. Внутреннее устройство автоматического выключателя
Речь идет об электромагнитном и тепловом расцепителях — своеобразных механизмах автоматического прерывания цепи. Биметаллическая пластина при нагревании проходящим через нее током недопустимо высокого значения распрямляется и размыкает контакты — это тепловой расцепитель. По времени срабатывания он самый медленный.
Электромагнитный расцепитель работает по правилу «мертвой руки». Катушка, находящаяся в центре автомата, непрерывно поддерживается на месте стабильным напряжением. Стоит ему выскочить за номинальные пределы, как катушка буквально выскакивает со своего места, разрывая цепь. Такой способ разрыва цепи самый быстрый.
У всех автоматических выключателей есть контакты для присоединения подходящих и отходящих проводов (рис. 6).
Рис. 6. Провода подсоединяются к контактам автоматического выключателя при помощи винтовых зажимов
Автоматы различают по степени чувствительности к срабатыванию отключения. В стандартных наиболее распространенных моделях чаще всего применяются автоматические выключатели с пороговым значением, примерно равным 140 % от номинального. При повышении напряжения в полтора раза срабатывает электромагнитный (быстрый) расцепитель. При незначительном превышении номинального напряжения работает тепловой расцепитель. Процесс отключения при этом может растянуться на часы, что сильно зависит от температуры внешней среды. Однако автомат среагирует на изменение напряжения в любом случае.
Автоматические выключатели различают по количеству полюсов. Что это значит? В одном автомате может быть несколько независимых друг от друга электрических линий, которые соединены между собой общим механизмом отключения (рис. 7 и 8). Автоматы бывают одно-, двух-, трех- и четырехполюсными (это касается бытового применения).
Рис. 7. Двухполюсный автомат в пластиковом боксе в выключенном состоянии
Рис. 8. Трехполюсный выключатель. все линии срабатывают одновременно при отключении, они соединены вместе при помощи одной перемычки рычага
У автоматического выключателя есть различия по другим показателям. Они отличаются по пороговой силе тока, которую пропускают через себя. Чтобы автомат мог сработать и в аварийной ситуации отключить электросеть, он должен быть настроен на определенный порог чувствительности. Такую настройку производит изготовитель, поэтому на автомате сразу пишут числовое значение данного порога. Для бытовых нужд используют автоматы с показателями 6,3, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 100 и 160 А (рис. 9). Есть автоматы со значениями и 1000, и 2600 А, но в быту они не используются. Эти цифры означают суммарную мощность всех потребителей электрического тока, которые будут подключаться к цепи, «охраняемой» автоматом.
Чувствительность автомата необходимо рассчитывать не только по суммарной мощности предполагаемых энергопотребителей, но и проводке, и электромонтажным изделиям — розеткам и выключателям.
В таблице 1 представлена типология автоматов.
Таблица 1. Типы автоматов
Типы и виды автоматических выключателей и их характеристики
Автоматические выключатели — устройства, которые обеспечивают защиту проводки в условиях короткого замыкания, при подключении нагрузки с показателями, превышающими установленные значения. Их следует выбирать с особым вниманием. Важно учитывать типы автоматических выключателей, их параметры.
Автоматы разных типов
Характеристики автоматов
Выбирая автоматический выключатель, имеет смысл ориентироваться на характеристики устройства. Это показатель, по которому можно определить чувствительность устройства к возможному превышению значений тока. Разные виды автоматических выключателей имеют свою маркировку — по ней легко понять, насколько оперативно оборудование будет реагировать на превышение значений тока к сети. Некоторые выключатели реагируют мгновенно, другие активизируются в течение определенного периода времени.
- А — маркировка, которая проставляется на самых чувствительных моделях оборудования. Автоматы такого типа сразу же регистрируют факт перегрузки и оперативно реагируют на нее. Они используются с целью защиты оборудования, характеризующегося высокой точностью, а вот в быту их встретить практически невозможно
- В — характеристика, которой обладают выключатели, срабатывающие с несущественной задержкой. В быту выключатели с соответствующей характеристикой используются вместе с компьютерами, современными ЖК-телевизорами и другой дорогостоящей бытовой техникой
- С — характеристика автоматов, которые имеют наиболее широкое распространение в быту. Оборудование начинает функционировать с небольшой задержкой, которой бывает достаточно для отложенной реакции на зарегистрированные сетевые перегрузки. Сеть отключается прибором только в том случае, если у нее есть неисправность, действительно имеющая значение
- D — характеристика выключателей, обладающих минимальной чувствительностью к превышению показателей тока. В основном, подобные устройства используются в рамках подвода электричества к зданию. Они устанавливаются в щитках, под их контролем находятся практически все сети. Такие устройства выбираются в качестве запасного варианта, так как они активизируются только в том случае, если автомат вовремя не включился.
Все параметры автоматических выключателей написаны на лицевой части
Важно! Специалисты считают, что идеальные показатели автоматических выключателей должны варьироваться в определенных пределах. Максимум — 4,5 кА. Только в этом случае контакты будут под надежной защитой, и разряды тока будут отводиться в любых условиях, даже при превышении установленных показателей.
Типы автоматов
Классификация автоматических выключателей основана на их типах и особенностей. Что касается типов, то можно выделить следующее:
- Номинальные показатели способности к отключению — речь идет об устойчивости контактов выключателя к воздействию токов с высокими показателями, а также к условиям, в которых происходит деформация цепи. В таких условиях возрастает риск подгорания, который нейтрализуется благодаря появлению дуги и повышением температуры. Чем более качественным, прочным является материал изготовления оборудования, тем более высокими являются его соответствующие способности. Такие выключатели стоят дороже, однако их характеристики полностью оправдывают цену. Выключатели служат долго, не требуют регулярной замены
- Калибровка номинала — речь идет о параметрах, в которых оборудование работает в нормальном режиме. Они устанавливаются еще на этапе производства оборудования, и уже в процессе его использования не регулируются. Данная характеристика позволяет понять, насколько сильные перегрузки способен выдерживать аппарат, период времени его работы в таких условиях
- Уставка — обычно этот показатель отображается в виде маркировки на корпусе оборудования. Речь идет о максимальных значениях тока в нестандартных условиях, которая, даже при частом отключении, не окажет никакого влияния на функционирование аппарата. Выражается уставка в токовых единицах, маркируется латинскими буквами, цифровыми значениями. Цифры, в данном случае, отображают номинал. Латинские буквы можно увидеть в маркировке только тех автоматов, которые изготовлены в соответствии со стандартами DIN
Как выбрать автоматический выключатель
Если у вас часто срабатывает автоматический выключатель на 16-20 А и обесточивает квартиру, не верьте тем, кто говорит, что нужно просто поставить автомат номиналом побольше. Новый автомат реагировать на перегрузки перестанет, но начнут гореть розетки.
Зачем менять автомат?
Любой электрик скажет: «При наличии отсутствия острой необходимости лучше в электропроводку дома своими руками не лезть». Последствия могут быть печальными. Когда же возникает такая необходимость?
Для того чтобы поменять розетку, нужно знать физику за 8-9 классы. С прочей электрической начинкой все немного сложнее. Если в квартире регулярно срабатывает автомат (автоматический выключатель в щитке) и пропадает свет, пора его менять.
Вероятно, автоматический выключатель выработал свой ресурс, даже несмотря на то, что срок, указанный в паспорте, еще не истек. Изношенный аппарат на 16 А может срабатывать при слабой нагрузке на сеть (10 А), а может не срабатывать при экстремальных значениях (произойдет спаивание контактов, дальше – пожар).
Напомним на всякий случай некоторые сведения из школьной программы:
- Мощность = Напряжение х Ток.
- Ток = Мощность Напряжение.
Напряжение в розетке – 220 В. На кофеварке указано 1200 Вт, значит, потребляемый ток будет 1200220=5,45 (А).
Если вам удалось сложить мощность всех домашних электроприборов и рассчитать общую силу тока, можете считать себя электриком второго уровня.
Как работает автомат и от чего он защищает
Внешне автоматический выключатель представляет собой пластиковый коробок с клеммами для подсоединения проводки, плюс тумблер. Лезть внутрь не обязательно. Для нас важно, что в нем установлены контакты, тепловой и электромагнитный расцепители, которые отвечают за обесточивание сети при повышенной и экстремальной нагрузке.
Как расшифровать маркировку на автоматическом выключателе:
- Буква (A, B, C, D) – это класс автомата, она означает предел тока мгновенного срабатывания, то есть напряжения, когда автомат сразу же обесточивает сеть в квартире. В большинстве случаев в жилых домах будет стоять автомат с буквой C. Он будет моментально срабатывать при 5-10 кратном увеличении силы тока от номинала. То есть автомат с номиналом 10 А вырубит сеть без задержки при значении силы тока 50-100 А. Автомат с B-характеристикой (3-5 кратное превышение) тоже самое сделает при значении 30-50 А.
- Цифра указывает на номинальный ток, то есть значение, до которого автомат будет работать в штатном режиме, ничего не выключая. Тот же автомат на 10 А при превышении силы тока до 11,5 сработает лишь через два часа. При 14,5 подождет минуту, если перенапряжение сети не исчезнет, обесточит квартиру. И так далее, до пиковых значений, обозначенных буквой, когда сеть упадет без задержки.
- Рядом меньшим шрифтом будет стоять другая цифра (в тысячах ампер), обозначающая максимальное значение силы тока, при котором автомат сработает, не получив повреждений.
В чем здесь фокус, почему нельзя сразу отключить сеть, если превышено номинальное значение? Автомат учитывает кратковременные токи, возникающие в сети на доли секунды при включении электрооборудования. Когда вы включаете стиральную машину, пусковой ток может быть выше номинального в 2-3 раза.
Основная функция автоматического выключателя – защищать сеть от короткого замыкания и перегрузки. Когда по линии течет слишком большой ток, проводка нагревается. Если это происходит слишком долго – провод может загореться.
Автомату по большому счету все равно на ваши электроприборы, он их, вопреки расхожему мнению, не защищает от скачков напряжения. Но потерять микроволновку или чайник, подключенные к розетке, это одно, а перегоревшая проводка в стене или в люстре – другое.
Важно понимать, что и от удара током человека при случайном касании токоведущих участков и заземленных предметов автомат тоже не убережет. Для этого существуют устройства защитного отключения (УЗО). Советуют ставить одно общее после вводного автомата и на группы, где есть риск поражения током.
Как выбрать автомат для электропроводки
Для того чтобы правильно выбрать автоматический выключатель, нужно прикинуть максимально допустимую токовую нагрузку сети (суммировать все приборы). Номинал автомата (цифра после буквы) не должен превышать этого значения.
Для обычной квартиры, где нет «серьезных» потребителей питания типа кондиционера, водонагревателя, подойдет автомат класса B. Такая сеть считается слабонагруженной. Ставить высоконагруженный автомат (класса D) для сети, которая питает лампочки опасно. Он не будет воспринимать скачки напряжения в ней как вредные и может пропустить даже короткое замыкание.
Слабонагруженный прибор в сети с большой нагрузкой в штатном режиме наоборот, будет срабатывать не по делу и часто.
Да, чуть не пропустили: автоматы различаются по количеству фаз (полюсов). Число полюсов автомата указывает, с каким из типов сетей он может работать.В квартиру можно также поставить один входной выключатель класса C и по одному однофазному для обеспечения отдельных участков (кухня, комната, отдельно на кондиционер, если предусмотрен). Если нет желания все усложнять, в двухкомнатной квартире можно вполне обойтись одним автоматическим выключателем B с номиналом 16.
Мы почти разобрались, как выбрать автоматический выключатель по току и мощности. Но, если учесть только нагрузку потребителей, можно нарваться на неприятности. Выбор автомата напрямую зависит от типа проводки, кабеля. На слабой проводке мощный автомат при перегрузках не справится со своими задачами. То есть всегда нужно принимать во внимание сечение провода и его пропускную способность.
В домах до 2001-2003 годов с большой долей вероятности будет алюминиевая проводка в однослойной изоляции. Скорее всего, она свое уже отслужила (номинально она может выдержать 20 лет при идеальных условиях, без перегрузок). Ставить на нее новый автомат, учитывая лишь суммарную мощность потребителей, категорически не рекомендуется. Автомат часто срабатывать перестанет, а проблема перегрева останется.
Варианта, по сути, два:
- Менять проводку на медную.
- К мощным потребителям (стиральная машина, бойлер, кондиционер) провести отдельную линию от щитка и поставить на нее отдельный автомат.
Медный провод пропускает больший ток, чем алюминиевый. Но и здесь важно, кроме материала, учитывать его сечение. Оно дает понять, сколько ампер можно пропустить через кабель, не опасаясь повреждения и перегрева.
- Алюминиевый провод сечением 2,5 мм2 безопасно работает с токами до 16-24 А.
- Медный провод сечением 2,5 мм2 безопасно работает с токами 21-30 А.
Это означает, что при нагрузке в 23 А, автомат с номиналом 16 А обесточит проводку через минуту. Вполне достаточно, чтобы медный провод не перегрелся. Если поставить автомат 25 А, до отключения кабель будет пропускать ток за пределами своей нормальной нагрузки, он перегреется, изоляция быстрее износится, розетка со временем перегорит. Для алюминиевой проводки, соответственно, эти значения ниже.
Для простоты понимания предлагаем таблицу выбора автоматического выключателя, исходя из сечения кабеля.
Последний совет: на своей безопасности не следует экономить. Лучше брать автоматы в специализированных магазинах, выбирать производителей с проверенной репутацией. Менеджеры на месте ответят на вопросы, которые мы могли упустить в этой статье.
Классы автоматических выключателей
Автоматы электрические — удобные и практичные средства, которые позволяют защитить электрооборудование и пользователя от внезапных коротких замыканий. Что они собой представляют, какая есть классификация, как их выбрать, какие есть типы автоматических выключателей? Об этом и другом далее.
Общие характеристики
Автоматический электрический выключатель является коммутационным устройством, которое пропускает через свою структуру ток, имеющий номинальную силу. Во время необходимости делает отключение цепи, к примеру, при коротком замыкании или при повышении потребляемой мощности. В настоящее время есть однофазный, двухфазный и трехфазный прибор, отвечая на вопрос, какие существуют автоматы электрические разновидности. Отличаются они друг от друга числом тех элементов, которые разъединяют ток.
Предназначен аппарат, для того чтобы защищать электрическую цепь, чтобы не происходили перегрузки и токи с коротким замыканием. Его можно многократно использовать. Срабатывает он стабильно всегда.
Обратите внимание! Главный параметр электроавтомата — число пропускания номинального тока, токовой энергии, которая нужна, чтобы нормально работали бытовые электрические приборы. В частном доме и городской квартире ставится автомат на 6-63 ампера. Специалистами рекомендуется разбитие электросети в домашних условиях на пару контурах и установку каждого на собственный выключатель.
Принцип действия
Внешне аппарат имеет термостойкий пластмассовый корпус с рукояткой, ответственной за начало и окончание работы. Имеет в себе фиксатор-защелку сзади и винтовые виды клемм снизу.
Главным в автоматическом выключателе является конструктивный узел, а именно главная контактная система, дугогасительная система, привод с расцепителем и вспомогательным контактом. Контактная система бывает одно-, двух- или трехступенчатая. Дугогасительная система включает в себя камеры, имеющие дугогасительные решетки или узкие щели.
Независимо от исполнения, есть предельный ток действия, который не ломает автомат, поскольку из-за превышения напряжения подгорают или свариваются контакты.
Выполняется автоматический выключатель с дополнением ручного или двигательного привода. Бывает стационарным или передвижным. Привод нужен, чтобы включатель и автоматически отключать систему. Также в системе присутствует реле, имеющее прямое действие. Это электронный расцепитель, который включает в себя рычаги, защелки, коромысла и отключающие пружины.
Работает аппарат очень просто. Напряжение от сети идет к верхней клемме, которая соединена с неподвижным контактом. От него идет энергия на подвижный контакт. Он уже передает ее к медному проводнику и тепловому расцепителю. В конце ток подается в нижнюю клемму. При аварии, к примеру, при перегрузке или коротком замыкании, отключается защищаемая электроцепь за счет того, что начинает работать электромагнитный расцепитель.
Обратите внимание! Важно отметить, что электромагнитным расцепителем называется элемент с соленоидом, имеющий подвижный стальной сердечник, который удерживает пружина. Во время превышения токового напряжения, в катушке появляется электрополе. Сердечник попадает внутрь катушки и преодолевает пружинное сопротивление. В результате срабатывает расцепление. Без аварии силы электрополя недостаточно для наступления расцепления.
Классификация
Согласно классификации ГОСТа 9098-78, в ответ на то, какие бывают автоматы, стоит указать, что аппарат бывает:
- однополюсным, двухполюсным, трехполюсным и четырехполюсным;
- токоограничивающим и нетокоограничивающим;
- выкатным и стационарным;
- селективным и неселективным;
- ручным, двигательным и пружинным.
Бывает создан для работы с постоянным или переменным током, иметь в себе максимальный, независимый или нулевой токовый расцепитель. Также есть классификация по выдержке времени, по контактам, по внешним проводникам, по степени защиты и присоединению проводников.
Число полюсов
По числу полюсов бывает одно-, двух-, трех- и четырехполюсная модель. Чаще всего используется в работе одно- и двух-полюсная модель, несмотря на сниженный класс автоматических выключателей защиты.
Обратите внимание! Это характеристика показывает тот факт, сколько можно подключить проводов к аппарату, чтобы защитить сеть.
Время токовый параметр
Время-токовая характеристика автомата — зависимость времени срабатывания устройства от энергии электричества, которая протекает через него. Прописывается на каждом устройстве буквой В, С и Д. В первом случае аппарат выключается за 20 секунд. Создан для домашнего использования. Во втором случае автомат выключается за 10 секунд. Применяется как в быту, так и в промышленной сфере. Автовыключатели, имеющие последнюю техническую характеристику, используются только в промышленности. Они работают с током в 14 ампер и выключаются за 10 секунд. Эту разновидность эффективно используют в проводке.
Номинальный ток
Всего на данный момент известно о двенадцати модификационных моделей автоматов, которые отличаются по номинальному току. Этот параметр ответственен за то, чтобы при превышении номинального напряжения срабатывал автомат. Аппарат с малым номиналом используется там, где малое количество электрооборудования. Выключатели в 16 ампер позволяют обеспечить бесперебойной работой всей квартиры. Автоматы с номиналом в 32 ампера защищают проводку квартиры. Аппараты, имеющие большое значение амперов, используются для силового оборудования, имеющего большую мощность.
Отключающая способность
Отключающая способность — характеристика, при которой автомат срабатывает, если напряжение в сети выше установленного номинального токового значения.
Как выбрать
Выбирать аппарат нужно по количеству номинального тока, полюсов, характеристики времени срабатывания и отключающей способности. Также, конечно, необходимо смотреть на бренд, маркировку и цену устройства.
Обратите внимание! При выборе стоит отталкиваться от суммарного количества мощностей электрооборудования.
Определение мощности автомата
Определить, какая нужна мощность оборудования, можно, суммировав все реальные мощности каждого отдельного электроаппарата, включенного в одну сеть. Выявить это также можно через таблицу, приведенную ниже. Данные приведены средние по нормативным документам.
Важно понимать, что может понадобиться больше электроэнергии и соответствующая большая сила агрегата, поскольку могут быть куплены дополнительные приборы, которые раннее в расчет не принимались.
Расчет номинальной мощности автомата
Вычислить номинальную силу или ту мощность, при которой проводка не отключится, можно по формуле M = N * CT * cos(φ), где M является силой в ваттах; N — напряжением электрической сети в вольтах; СТ — токовой энергией, которая способна появится в аппарате; cos(φ) — значением косинуса угла фазы с напряжением.
Вычисление номинального тока
Узнать номинальную токовую энергию можно, посмотрев документацию электрической проводки. Для расчета без нее нужно знать площадь проводникового сечения и способ ее прокладки.
Обратите внимание! Далее значения нужно подставить в формулу S = 0,785 * D * D, где D является проводниковым диаметром; S — площадью проводникового сечения.
Определение время-токовой характеристики
Для правильного вычисления токовой характеристики по времени необходимо считывание пусковых токов. Чтобы все выяснить, стоит воспользоваться следующей таблицей ниже.
Особенности маркировки
На каждом автомате прописываются все характеристики. Имеет на своем корпусе маркировки нагрузки номинального тока, коммутационной способности, класса токоограничения, номинальной отключающей способности и время-токовой характеристики срабатывания расцепительной системе.
Популярные производители
Сегодня лучшие автоматические выключатели выпускает компания марки АВВ, Legrand, Schneider Electric, General Electric, CHINT Electric и DEKraft.
В целом, электрические автоматические выключатели — профессиональное оборудование, благодаря которому можно минимизировать риски при отключении света и коротком замыкании. Имеют классификацию по числу полюсов, время-токовому параметру, номинальному току, отключающей способности. Выбрать несложно, принимая во внимание мощность, номинальный ток, токовую характеристику и маркировку. Как правило, пользователи рекомендуют останавливать свой выбор на популярных брендах.
Виды автоматических выключателей — какие бывают автоматы
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:
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.
Электрические автоматы. Виды и работа. Характеристики
С самого начала возникновения электричества инженеры стали думать над безопасностью электрических сетей и устройств от токовых перегрузок. Вследствие этого было сконструировано много разных устройств, которые отличаются надежной и качественной защитой. Одними из последних разработок стали электрические автоматы.
Этот прибор называется автоматическим по причине того, что он оснащен функцией отключения питания в автоматическом режиме, при возникновении коротких замыканий, перегрузок. Обычные предохранители после срабатывания подлежат замене на новые, а автоматы после устранения причин аварии можно снова включить.
Такое защитное устройство необходимо в любой схеме электрической сети. Защитный автомат защитит здание или помещение от разных аварийных ситуаций:
- Пожаров.
- Ударов человека током.
- Неисправностей электропроводки.
Виды и конструктивные особенности
Необходимо знать информацию о существующих видах автоматических выключателей, чтобы во время приобретения правильно выбрать подходящее устройство. Имеется классификация электрических автоматов по нескольким параметрам.
Отключающая способность
Это свойство определяет ток короткого замыкания, при котором автомат разомкнет цепь, тем самым отключит сеть и приборы, которые были подключены к сети. По этому свойству автоматы подразделяются:
- Автоматы на 4500 ампер, применяются для предотвращения неисправностей силовых линий жилых домов старой постройки.
- На 6000 ампер, используются для предотвращения аварий при замыканиях в сети домов в новостройках.
- На 10000 ампер, применяются в промышленности для защиты электрических установок. Ток такой величины может образоваться в непосредственной близости от подстанции.
Срабатывание автоматического выключателя возникает при замыканиях, сопровождающихся возникновением определенной величины тока.
Автомат защищает электропроводку от повреждения изоляции большим током.
Число полюсов
Это свойство говорит нам о наибольшем количестве проводов, которые возможно подключить к автомату для обеспечения защиты. При аварии, напряжение на этих полюсах отключаются.
Особенности автоматов с одним полюсом
Такие электрические автоматы наиболее простые по своей конструкции, и служат для защиты отдельных участков сети. К такому автоматическому выключателю можно подсоединить два провода: вход и выход.
Задачей таких устройств является защита электрической проводки от перегрузок и КЗ проводов. Нейтральный провод подключается к нулевой шине, в обход автомата. Заземление подключается отдельно.
Электрические автоматы с одним полюсом не являются вводными, так как при его отключении разрывается фаза, а нулевой провод по-прежнему остается соединенным с питанием. Это не обеспечивает защиту на 100%.
Свойства автоматов с двумя полюсами
В случаях, когда при аварии требуется полное отсоединение от электрической сети, используют автоматические выключатели с двумя полюсами. Они используются как вводные. В аварийных случаях, либо при коротком замыкании вся электрическая проводка отключается в одно время. Это дает возможность осуществлять работы по ремонту и обслуживанию, а также проведения работ по подключению оборудования, так как гарантирована полная безопасность.
Двухполюсные электрические автоматы используют, когда необходимо наличие отдельного выключателя для устройства, работающего от сети 220 вольт.
Автомат с двумя полюсами подключают к устройству с помощью четырех проводов. Из них два приходят от сети питания, а другие два выходят из него.
Трехполюсные электрические автоматы
В электрической сети, имеющей три фазы, применяются 3-полюсные автоматы. Заземление оставляют незащищенным, а проводники фаз соединяют с полюсами.
Трехполюсный автомат служит вводным устройством для любых трехфазных потребителей нагрузки. Чаще всего такой вариант исполнения автомата применяют в промышленных условиях для питания электричеством электродвигателей.
К автомату можно подключить 6 проводников, три из которых – фазы электрической сети, а остальные три выходящие от автомата, и обеспеченные защитой.
Использование четырехполюсного автомата
Чтобы обеспечить защитой трехфазную сеть с четырехпроводной системой проводников (например, электродвигатель, включенных по схеме «звезды»), применяют 4-полюсный автоматический выключатель. Он играет роль вводного устройства четырехпроводной сети.
Имеется возможность подключения к устройству восьми проводников. С одной стороны – три фазы и ноль, с другой стороны – выход трех фаз с нолем.
Время-токовая характеристика
Когда устройства, потребляющие электроэнергию, и электрическая сеть работают в нормальном режиме, то происходит обычное протекание тока. Это явление касается и электрического автомата. Но, в случае повышения силы тока по разным причинам выше номинального значения, происходит срабатывание расцепителя автомата, и цепь разрывается.
Параметр этого срабатывания называется время-токовой характеристикой электрического автомата. Она является зависимостью времени сработки автомата и соотношения между реальной силой тока, проходящей через автомат, и номинальным значением тока.
Важность этой характеристики заключается в том, что обеспечивается наименьшее число ложных срабатываний с одной стороны, и осуществляется защита по току, с другой стороны.
В энергетической промышленности бывают ситуации, когда кратковременное повышение тока не связано с аварией, и защита не должна срабатывать. Также происходит и с электрическими автоматами.
Время-токовые характеристики определяют, через какое время сработает защита, и какие параметры силы тока при этом возникнут. Чем больше перегрузка тем быстрее сработает автомат.
Электрические автоматы с маркировкой «В»
Автоматические выключатели категории «В», способны отключаться за 5 — 20 с. При этом значение тока составляет от 3 до 5 номинальных значений тока ≅0.02 с. Такие автоматы используются для защиты бытовых устройств, а также всей электропроводки квартир и домов.
Свойства автоматов с маркировкой «С»
Электрические автоматы этой категории могут выключиться за время 1 — 10 с, при 5 — 10 кратной токовой нагрузке ≅0.02 с. Такие применяют во многих областях, наиболее популярны для домов, квартир и других помещений.
Значение маркировки «D» на автомате
С таким классом автоматы используются в промышленности и выполнены в виде 3-полюсных и 4-полюсных исполнений. Их применяют для того, чтобы защитить мощные электрические моторы и разные трехфазные устройства. Время их сработки составляет до 10 секунд, при этом ток срабатывания может превышать номинальное значение в 14 раз. Это дает возможность с необходимым эффектом использовать его для защиты различных схем.
Электродвигатели со значительной мощностью чаще всего подключают через электрические автоматы с характеристикой «D», т.к. пусковой ток высокий.
Номинальный ток
Имеется 12 вариантов исполнения автоматов, которые различаются по характеристике номинального тока работы, от 1 до 63 ампер. Этот параметр определяет скорость выключения автомата при достижении предельного значения тока.
Автомат по этому свойству выбирают с учетом поперечного сечения жил проводов, допускаемому току.
Принцип действия электрических автоматов
Обычный режим
При обычной работе автомата управляющий рычаг взведен, ток поступает через провод питания на верхней клемме. Далее ток идет на неподвижный контакт, через него на подвижный контакт и по гибкому проводу на катушку соленоида. После него по проводу ток идет на биметаллическую пластину расцепителя. От него ток проходит на нижнюю клемму и дальше на нагрузку.
Режим перегрузки
Этот режим возникает при превышении номинального тока автомата. Биметаллическая пластина нагревается большим током, изгибается и размыкает цепь. Для действия пластины требуется время, которое зависит от значения проходящего тока.
Автоматический выключатель является аналоговым устройством. При его настройке есть определенные сложности. Ток срабатывания расцепителя настраивается на заводе специальным регулировочным винтом. После остывания пластины автомат снова может функционировать. Температура биметаллической пластины зависит от окружающей среды.
Расцепитель действует не сразу, давая возможность току к возврату номинального значения. Если ток не снижается, то расцепитель срабатывает. Перегрузка может возникнуть из-за мощных устройств на линии, либо подключении сразу нескольких устройств.
Режим короткого замыкания
При этом режиме ток возрастает очень быстро. Магнитное поле в катушке соленоида движет сердечник, приводящий в действие расцепитель, и отключает контакты сети питания, тем самым снимает аварийную нагрузку цепи и защищает сеть от возможного пожара и разрушения.
Электромагнитный расцепитель действует мгновенно, чем отличается от теплового расцепителя. При размыкании контактов рабочей цепи появляется электрическая дуга, величина которой зависит от тока в цепи. Она вызывает разрушение контактов. Чтобы предотвратить это отрицательное действие, сделана дугогасительная камера, которая состоит из параллельных пластин. В ней дуга затухает и исчезает. Возникающие газы отводятся в специальное отверстие.
Основные характеристики выключателя
Основные характеристики автоматического выключателя:
- Его номинальное напряжение Ue
- Его номинальный ток In
- Диапазон регулировки уровня тока срабатывания для защиты от перегрузки (Ir [1] или Irth [1] ) и для защиты от короткого замыкания (Im) [1]
- Его номинальный ток отключения при коротком замыкании (Icu для промышленных выключателей; Icn для выключателей бытового типа).
Номинальное рабочее напряжение (Ue)
Это напряжение, при котором автоматический выключатель рассчитан на работу в нормальных (невозмущенных) условиях.
Выключателю также присваиваются другие значения напряжения, соответствующие возмущенным условиям, как указано в разделе «Другие характеристики выключателя».
Номинальный ток (In)
Это максимальное значение тока, которое автоматический выключатель, оснащенный указанным реле максимального тока, может выдерживать неопределенное время при температуре окружающей среды, указанной изготовителем, без превышения установленных температурных пределов токоведущих частей.
Пример
Автоматический выключатель, рассчитанный на In = 125 A для температуры окружающей среды 40 ° C, будет оснащен соответствующим образом откалиброванным реле максимального тока (настроено на 125 A). Однако тот же автоматический выключатель может использоваться при более высоких значениях температуры окружающей среды, если он соответствующим образом «понижен». Таким образом, автоматический выключатель при температуре окружающей среды 50 ° C может выдерживать только 117 A в течение неограниченного времени или, опять же, только 109 A при 60 ° C, при соблюдении указанного температурного предела.
Таким образом, снижение мощности автоматического выключателя достигается за счет уменьшения уставки тока срабатывания его реле перегрузки и соответствующей маркировки выключателя.Использование отключающего устройства электронного типа, разработанного, чтобы выдерживать высокие температуры, позволяет автоматическим выключателям (со сниженными номинальными характеристиками) работать при температуре окружающей среды 60 ° C (или даже 70 ° C).
Примечание: In для автоматических выключателей (в IEC 60947-2) обычно равно Iu для распределительного устройства, Iu - это номинальный непрерывный ток.
Типоразмер рамы
Автоматическому выключателю, который может быть оснащен расцепителями максимального тока с различными диапазонами настройки уровня тока, присваивается номинал, который соответствует максимальному устройству отключения с настройкой уровня тока, которое может быть установлено.
Пример
Автоматический выключатель Compact NSX630N может быть оборудован 11 электронными расцепителями от 150 до 630 А. Номинальный ток автоматического выключателя составляет 630 А.
Уставка тока срабатывания реле перегрузки (Irth или Ir)
Помимо небольших автоматических выключателей, которые очень легко заменяются, промышленные автоматические выключатели оснащены съемными, т. Е. Заменяемыми, реле максимального тока. Более того, чтобы адаптировать автоматический выключатель к требованиям цепи, которую он контролирует, и избежать необходимости прокладки кабелей слишком большого размера, реле отключения обычно регулируются.Уставка тока срабатывания Ir или Irth (обычно используются оба обозначения) - это ток, выше которого сработает автоматический выключатель. Он также представляет собой максимальный ток, который автоматический выключатель может выдерживать без отключения. Это значение должно быть больше максимального тока нагрузки IB, но меньше максимально допустимого тока в цепи Iz (см. Главу «Размеры и защита проводов»).
Реле теплового срабатывания обычно регулируются в пределах от 0,7 до 1,0 от In, но когда для этого режима используются электронные устройства, диапазон регулировки больше; обычно 0.4 к 1 разу В.
Пример
(см. рис. h37)
Выключатель NSX630N, оборудованный реле максимального тока Micrologic 6.3E на 400 А, установленным на 0,9, будет иметь уставку тока отключения:
Ir = 400 x 0,9 = 360 А
Примечание: Для автоматических выключателей, оборудованных нерегулируемыми реле максимального тока, Ir = In. Пример: для автоматического выключателя iC60N на 20 А,
Ir = In = 20 А.
Рис. H37 - Пример автоматического выключателя Compact NSX630N с номиналом 400 А от Micrologic, настроенным на 0.9, чтобы получить Ir = 360 A
Уставка тока срабатывания реле короткого замыкания (Im)
Реле отключения при коротком замыкании (мгновенного действия или с небольшой выдержкой времени) предназначены для быстрого отключения выключателя при возникновении высоких значений тока повреждения. Их порог срабатывания Im равен:
- Либо фиксируется стандартами для отечественных выключателей, например IEC 60898 или
- Указано производителем для автоматических выключателей промышленного типа в соответствии с соответствующими стандартами, в частности, IEC 60947-2.
Для последних автоматических выключателей существует большое количество отключающих устройств, которые позволяют пользователю адаптировать защитные характеристики автоматического выключателя к конкретным требованиям нагрузки (см. Рис. h38, Рис. h39 и Рис. h40).
Рис. H38 - Диапазоны тока отключения устройств защиты от перегрузки и короткого замыкания для выключателей низкого напряжения
| Тип реле защиты | Защита от перегрузки |
Защита от короткого замыкания | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Бытовые выключатели IEC 60898 | Термомагнитный | Ir = In | Низкое значение тип B 3 In ≤ Im ≤ 5 In |
Стандартная настройка тип C 5 In ≤ Im ≤ 10 In |
Цепь высокой уставки тип D 10 In ≤ Im ≤ 20 In [a] |
||||||||||||
| Модульные промышленные автоматические выключатели [b] | Термомагнитный | Ir = In фиксированный |
Низкая настройка тип B или Z 3.2 In ≤ фиксированный ≤ 4,8 дюйма |
Стандартная настройка тип C 7 In ≤ фиксированный ≤ 10 In |
Высокая уставка тип D или K 10 In ≤ фиксированная ≤ 14 In |
||||||||||||
|
Промышленные выключатели [b]
IEC 60947-2 |
Термомагнитный | Ir = фиксированный | Фиксированное: Im = от 7 до 10 дюймов | ||||||||||||||
| Регулируемый: 0,7 In ≤ Ir ≤ In |
|||||||||||||||||
Регулируемый:
|
|||||||||||||||||
| Электронный |
Длительная задержка 0. 1 2 Для промышленного использования стандарты IEC не определяют значения. Вышеуказанные значения даны только как общеупотребительные. Рис. H39 - Кривая отключения термомагнитного выключателя Ir : Уставка тока срабатывания реле перегрузки (тепловая или с большой задержкой) Рис. H40 - Кривая отключения автоматического выключателя с усовершенствованным электронным расцепителем Автоматический выключатель с изоляциейАвтоматический выключатель пригоден для разъединения цепи, если он соответствует всем условиям, предписанным для разъединителя (при его номинальном напряжении) в соответствующем стандарте. В таком случае он называется выключателем-разъединителем и маркируется на его лицевой стороне символом К этой категории относятся все распределительные устройства Acti 9, Compact NSX и Masterpact LV линейки Schneider Electric. Номинальная отключающая способность при коротком замыкании (Icu или Icn)Отключающая способность низковольтного выключателя по току короткого замыкания связана (приблизительно) с cos φ петли тока короткого замыкания. Стандартные значения для этих отношений установлены в некоторых стандартах. Номинальный ток отключения при коротком замыкании выключателя - это наивысшее (ожидаемое) значение тока, которое выключатель способен отключать без повреждения. Величина тока, указанная в стандартах, представляет собой действующее значение переменной составляющей тока повреждения, т.е.е. переходная составляющая постоянного тока (которая всегда присутствует в наихудшем случае короткого замыкания) предполагается равной нулю для расчета стандартизованного значения. Это номинальное значение (Icu) для промышленных выключателей и (Icn) для выключателей бытового типа обычно выражается в кА, действующее значение. Icu (номинальная предельная отключающая способность sc) и Ics (номинальная отключающая способность sc sc) определены в IEC 60947-2 вместе с таблицей, связывающей Ics с Icu для различных категорий использования A (мгновенное отключение) и B (с выдержкой времени). отключение), как описано в разделе Другие характеристики автоматического выключателя. Испытания для подтверждения номинальных значений н.у. Отключающая способность автоматических выключателей регулируется стандартами и включает:
На практике все токи короткого замыкания энергосистемы имеют (более или менее) отстающие коэффициенты мощности, и стандарты основаны на значениях, которые обычно считаются репрезентативными для большинства энергосистем. Как правило, чем выше уровень тока повреждения (при заданном напряжении), тем ниже коэффициент мощности петли тока повреждения, например, вблизи генераторов или больших трансформаторов. На рисунке h41 ниже, взятом из IEC 60947-2, приведены стандартизованные значения cos φ для промышленных автоматических выключателей в соответствии с их номинальным значением Icu.
Рис. H41 - Icu, связанный с коэффициентом мощности (cosφ) цепи тока повреждения (IEC 60947-2)
|
||||||||||||||||