Пожароопасные последствия разрушения электропроводки легче и дешевле предупредить, чем горько сетовать о непринятых мерах. Профилактика возгорания электросети заключается в установке средств защиты. В прошлом веке функция защиты от коротких замыканий и от опасности перегруза была доверена фарфоровым предохранителям со сменными плавкими вставками, затем автоматическим пробкам. Однако из-за существенного роста нагрузки на силовые магистрали ситуация изменилась. Пришло время менять устаревшие устройства на надежные автоматы. Чтобы выбор автоматического выключателя завершился приобретением аппарата с надлежащими характеристиками, необходимы сведения о ряде электротехнических нюансов.
Зачем нужны автоматы?
Автоматические выключатели – аппараты, предназначенные для защиты силового кабеля, точнее, его изоляции от оплавления и нарушения целостности. Автоматы не защищают владельцев техники от ударов и не оберегают само оборудование. Для этих целей электросеть оснащают УЗО. Задача автоматов предотвратить перегрев, сопровождающий поступление сверхтоков на вверенный участок цепи. Благодаря их использованию не будет оплавлена и повреждена изоляция, значит, проводка будет действовать в нормальном режиме без угроз возгорания.
Работа автоматических выключателей заключается в размыкании электрической цепи в случае:
- появления ТКЗ (в дальнейшем токов короткого замыкания);
- перегрузки, т.е. прохождения по защищаемому участку сети токов, сила которых превышает допустимое эксплуатационное значение, но не является ТКЗ;
- ощутимого снижения или полного исчезновения напряжения.
Автоматы охраняют следующий за ними участок цепи. Проще говоря, устанавливаются на вводе. Оберегают они линии освещения и розеток, магистрали подключения бытового оборудования и электродвигателей в частных домах. Линии эти прокладываются кабелем различного сечения, ведь питается от них техника разной мощности. Следовательно, для защиты участков сети с неравнозначными параметрами нужны устройства защиты с неравнозначными возможностями.
Казалось бы, можно без лишней мороки приобрести самые мощные приборы автоматического выключения для установки на каждую из линий. Шаг в корне неверный! А результат его проложит прямую «тропинку» к пожару. Защита от причуд электротока – дело тонкое. Потому лучше узнать, как выбрать автоматический выключатель, и установить аппарат, разрывающий цепь, когда в этом возникает реальная потребность.
Внимание. Автоматический выключатель с завышенными характеристиками будет пропускать токи, критические для проводки. Он своевременно не отключит защищаемый участок цепи, из-за чего будет плавиться или гореть изоляция кабеля.
Автоматы с заниженными характеристиками тоже преподнесут немало сюрпризов. Будут бесконечно разрывать линию при запуске техники и в итоге сломаются из-за многократного воздействия на них слишком больших токов. Контакты спаяются, что называется «залипнут».
Конструкция и принцип работы автомата
Сложно будет определиться с выбором, не разобравшись с устройством автоматического выключателя. Давайте посмотрим, что скрыто в миниатюрной коробочке из тугоплавкого диэлектрического пластика.
Расцепители: их типы и назначение
Основные рабочие органы автоматических выключателей – расцепители, осуществляющие разрыв цепи в случае превышения нормативных эксплуатационных параметров. Расцепители различаются по специфике действия и по диапазону токов, на поступление которых они обязаны реагировать. В их рядах числятся:
- электромагнитные расцепители, практически моментально реагирующие на возникновение ТКЗ и «отсекающие» защищаемый участок сети в сотые или тысячные доли секунды. Состоят они из катушки с пружиной и сердечником, который втягивается от воздействия сверхтоков. Втягиваясь, сердечник напрягает пружину, а она заставляет работать расцепляющее устройство;
- тепловые биметаллические расцепители, выполняющие роль барьера от перегрузок. На ТКЗ они вне сомнений тоже реагируют, но обязаны выполнять несколько другую функцию. Задача тепловых собратьев заключается в разрыве сети в случае прохождения по ней токов, превышающих предельные рабочие параметры кабеля. Например, если по проводке, предназначенной для транспортировки 16А, пойдет ток 35А, состоящая из двух металлов пластина изогнется и заставит автомат отключиться. Причем 19А она мужественно «держать» будет больше часа. А вот 23А «терпеть» целый час не сможет, сработает раньше;
- полупроводниковые расцепители в бытовых автоматах редко употребляются. Однако могут служить рабочим органом защитного выключателя на вводе в частный дом или на линии мощного электродвигателя. Измерение и фиксацию аномального тока в них осуществляют трансформаторы, если аппарат устанавливается на сеть переменного тока, или дроссельные усилители, если устройство включают в линию постоянного тока. Расцепление производится блоком полупроводниковых реле.
Есть еще нулевые или минимальные расцепители, применяемые чаще всего в качестве дополнения. Они разъединяют сеть при снижении напряжения до какого-либо предельного значения, указанного в техпаспорте. Неплохой опцией бывают дистанционные расцепители, позволяющие отключать и включать автомат, не открывая шкаф управления, и замки, фиксирующие позицию «выкл». Стоит учесть, что оснащение данными полезными дополнениями, ощутимо отражается на цене аппарата.
Применяемые в быту автоматы чаще всего оснащаются слаженно работающей комбинацией электромагнитного и теплового расцепителя. Значительно реже встречаются и используются аппараты с одним из данных устройств. Все же автоматические выключатели комбинированного типа практичней: два в одном во всех смыслах выгоднее.
Крайне важные дополнения
В конструкции автоматического выключателя нет бесполезных составляющих. Все компоненты старательно трудятся во имя общего предохранительного дела, это:
- дугогасительное устройство, монтируемое на каждый полюс автомата, коих бывает от одного до четырех штук. Оно представляет собой камеру, в которой по определению гасится электрическая дуга, возникающая при вынужденном размыкании силовых контактов. В камере параллельно расположены омедненные стальные пластины, делящие дугу на мелкие части. Раздробленная угроза плавким деталям автомата в дугогасительной системе остывает и напрочь исчезает. Продукты горения выводятся через газоотводные каналы. Дополнением бывает искрогаситель;
- система контактов, подразделяющихся на неподвижные, вмонтированные в корпус, и подвижные, шарнирно прикрепленные к полуосям рычагов размыкающих механизмов;
- калибровочный винт, с помощью которого в заводских условиях производится юстировка теплового расцепителя;
- механизм с традиционной надписью «вкл/выкл» с соответствующей функцией и с предназначенной для осуществления рукояткой;
- клеммы подключения и прочие приспособления для подсоединения и установки.
Вот как выглядит процесс гашения дуги:
Слегка задержимся на силовых контактах. Неподвижная разновидность напаивается электромеханическим серебром, оптимизирующим электрическую износостойкость выключателя. При применении недобросовестным производителем дешевого серебряного сплава вес изделия уменьшается. Иногда используется латунь с серебряным напылением. «Заменители» легче нормативного металла, потому качественный прибор авторитетной марки весит несколько больше, чем «левый» аналог. Важно заметить, что при замене серебра напайки неподвижных контактов на дешевые сплавы сокращается ресурс автомата. Циклов отключения и последующего включения он выдержит меньше.
Определимся с количеством полюсов
Уже упоминалось, что полюсов у данного прибора защиты может быть от 1 до 4 шт. Выбрать количество полюсов автомата проще простого, т.к. все зависит от его цели применения:
- однополюсный автомат превосходно справится с защитой линий освещения и розеток. Монтируется только на фазу, никаких нолей!;
- двухполюсный выключатель защитит кабель, питающий электроплиты, стиральные машины и водонагреватели. Если мощной бытовой техники в доме нет, его ставят на линию от щитка до ввода в квартиру;
- трехполюсный прибор необходим для оборудования трехфазной проводки. Это уже полупромышленные масштабы. В быту может быть линия мастерской или скважинного насоса. Трехполюсный аппарат нельзя подключать к заземляющему проводу. Он всегда должен быть в полной боеготовности;
- четырехполюсные автоматические выключатели применяются для предохранения от возгорания четырехпроводной проводки.
Если запланировано защитить проводку квартиры, бани, дома с помощью двухполюсных и однополюсных автоматических выключателей, сначала устанавливается двухполюсной аппарат, затем однополюсной с максимальным номиналом, далее по убыванию. Принцип «ранжира»: от более мощного компонента к слабому, но чувствительному.
Маркировка – информация к размышлению
Разобрались с устройством и принципом действия автоматов. Узнали, что зачем. Теперь смело приступим к разбору маркировки, проставленной на каждом автоматическом выключателе независимо от логотипа и страны происхождения.
Основной ориентир – номинал
Т.к. цель приобретения и установки автомата заключается в предохранении проводки, то в первую очередь ориентироваться нужно на ее характеристики. Ток, текущий по проводам нагревает кабель пропорционально сопротивлению его токоведущей жилы. Короче, чем толще жила, тем большего значения ток может пройти по ней, не расплавляя изоляцию.
В соответствии с максимальным значением силы тока, транспортируемого кабелем, подбирается номинал прибора автоматического отключения. Рассчитывать ничего не нужно, взаимозависимые значения электроустановочных устройств и проводки заботливыми электриками давно сведены в таблице:
Табличные сведения следует несколько корректировать согласно отечественным реалиям. Преобладающее количество бытовых розеток рассчитано на подключение провода с жилою 2,5 мм², что предполагает согласно таблице возможность установки автомата с номиналом 25А. Реальный номинал самой розетки всего лишь 16А, значит купить нужно автоматический выключатель с номиналом, равным номиналу розетки.
Аналогичную корректировку следует провести, если есть сомнения в качестве имеющейся проводки. Если есть подозрения в том, что сечение кабеля могло не соответствовать указанному производителем размеру, лучше перестраховаться и взять автомат, номинал которого на позицию меньше табличного показателя. Например: по таблице для защиты кабеля подходит автомат на 18А, а возьмем мы на 16А, потому что провод покупали у Васи на рынке.
Калибруемая характеристика номинала аппарата
Эта характеристика – рабочие параметры теплового расцепителя или его полупроводникового аналога. Представляет собой коэффициент, умножая на который мы получаем силу тока при перегрузке, которую прибор может держать или не держать в течение определенного периода времени. Устанавливается значение калибруемой характеристики в процессе производства, корректировки в домашних условиях не подлежит. Подбирают ее из стандартного ряда.
Калибруемая характеристика указывает на то, как долго и перегрузку какого силы сможет выдержать автомат, не отключая участок цепи от питания. Обычно это две цифры:
- наименьшее значение повествует о том, что автомат будет пропускать ток с превышающими стандарт параметрами более часа. Например: автомат на 25А будет более часа пропускать ток силой в 33А, не отключая защищаемый отрезок проводки;
- наибольшее значение – лимит, за пределами которого отключение произойдет меньше, чем через час. Указанный в примере прибор быстро отключится при токе 37 и более Ампер.
Если проводка проходит в штробе, сформированной в стене с внушительной изоляцией, кабель при перегрузе и сопровождающем его перегреве охлаждаться практически не будет. Значит, за час проводка может изрядно пострадать. Может, сразу результат превышения никто и не заметит, но сроки службы проводов существенно сократятся. Следовательно, для скрытой проводки будем искать выключатель с минимальными калибровочными характеристиками. Для открытого варианта можно особо не зацикливаться на данной величине.
Уставка – показатель моментального срабатывания
Данная цифра на корпусе — характеристика работы электромагнитного расцепителя. Она обозначает предельную величину аномальной силы тока, которая при многократных отключениях не повлияет на работоспособность прибора. Нормируется она в единицах тока, а указывается цифрами или латинскими литерами. С цифрами все предельно просто: это номинал. А вот скрытый смысл буквенных обозначений стоит выяснить.
Буквы проставляются на автоматах, выполненных по DIN-стандартам. Обозначают они кратность максимального тока, возникающего при включении оборудования. Тока, который в разы превышает рабочие характеристики цепи, но не становится причиной отключения и не приводит в непригодность прибор. Проще, во сколько раз ток включения оборудования может превысить номинал аппарата и кабеля без угрожающих последствий.
Для применяемых в быту автоматических выключателей это:
- В – обозначение автоматов, способных реагировать без собственного повреждения на токи, превышающие номинал в интервале от 3х до 5ти раз. Очень подходят для оснащения объектов старой застройки и сельской местности. Применяются не часто, потому для торговой сети являются чаще всего заказной позицией;
- С – обозначение данных средств защиты, диапазон срабатывания которых находится в пределах от 5ти до 10ти раз. Самый распространенный вариант, востребованный в новостройках и в новых загородных домах с автономными коммуникациями;
- D – обозначение выключателей, мгновенно разрывающих сеть при поступление тока силой, превышающей номинал от 10 до 14ти, порой до 20ти раз. Приборы с такими характеристиками нужны только для защиты проводки мощных электродвигателей.
За рубежом есть вариации, как в большую, так и в меньшую сторону, но рядового владельца отечественной собственности они не должны интересовать.
Класс токоограничения и его значение
Об этом кратко, ведь большинство предложенных торговлей приборов относится к 3му классу токоограничения. Изредка встречается 2ой. Это показатель скорости действия аппарата. Чем он выше, тем быстрее отреагирует прибор на ТКЗ.
Видео-руководство для расчета номинала:
stroy-banya.com
|
|
| Как работает автоматический выключатель Автоматические выключатели (выключатели, автоматы) являются коммутационными электрическими аппаратами, предназначенными для проведения тока цепи в нормальных режимах и для автоматической защиты электрических сетей и оборудования от аварийных режимов (токов короткого замыкания, токов перегрузки, снижения или исчезновения напряжения, изменения направления тока, возникновения магнитного поля мощных генераторов в аварийных условиях и др.), а также для нечастой коммутации номинальных токов (6-30 раз в сутки). Благодаря простоте, удобству, безопасности обслуживания и надежности защиты от токов короткого замыкания эти аппараты широко применяются в электрических установках малой и большой мощности. Автоматические выключатели относятся к коммутационным аппаратам ручного управления, однако многие типы имеют электромагнитный или электродвигательный привод, что дает возможность управлять ими на расстоянии.
Принцип действия Выключаются автоматы обычно вручную (приводом или дистанционно), а при нарушении нормального режима эксплуатации (появление сверхтоков или снижение напряжения) – автоматически. При этом каждый автомат снабжается расцепителем максимального, а в некоторых типах расцепителем минимального напряжения. По выполняемым функциям защиты автоматические выключатели делятся на автоматы: максимального тока, понижения напряжения и обратной мощности. Автоматы максимального тока служат для автоматического размыкания электрической цепи при возникновении в ней токов короткого замыкания и перегрузок сверх установленного предела. Заменяя собой, рубильник и плавкий предохранитель, они обеспечивают более надежную и избирательную защиту при нештатных режимах. Если условия среды отличны от нормальных (влажность воздуха выше 85% и в нем содержатся примеси вредных паров), то автоматические выключатели следует помещать в ящики и шкафы пылевлагонепроницаемого и химостойкого исполнения. Автоматические выключатели подразделяются на:
Быстродействие обеспечивается самим принципом действия (поляризованный электромагнитный или индукционно-динамический принципы и др.), а также условиями для быстрого гашения электрической дуги. Подобный принцип используется в токоограничивающих автоматах;
Конструкция Особенности конструкции и принцип действия автомата определяются его назначением и сферой применения. Включение и выключение автомата может производиться вручную, электродвигательным или электромагнитным приводом. Ручной привод применяется при номинальных токах до 1000 А и обеспечивает гарантируемую предельную коммутационную способность вне зависимости от скорости движения включающей рукоятки (оператор должен производить операцию включения решительно: начав — доводить до конца). Электромагнитный и электродвигательный приводы питаются от источников напряжения. Схема управления привода должна иметь защиту от повторного включения на короткозамкнутую цепь, при этом процесс включения автомата на предельные токи короткого замыкания должен прекратиться при напряжении питания 85 – 110% от номинального. При перегрузках и токах короткого замыкания отключение выключателя производится независимо от того, удерживается ли рукоятка управления во включенном положении. Важной составной частью автомата является расцепитель, который контролирует заданный параметр защищаемой цепи и воздействует на расцепляющее устройство, отключающее автомат. Кроме того, расцепитель позволяет производить дистанционное отключение автомата. Наиболее широкое распространение получили расцепители следующих типов:
Для коммутации цепи без тока или для редких коммутаций номинального тока могут применяться автоматы без расцепителей. Выпускаемые промышленностью серии автоматических выключателей рассчитаны на применение в различных климатических поясах, размещение в местах с разными условиями эксплуатации, на работу в условиях, различных по механическим воздействиям и по взрывоопасности среды, и обладают разной степенью защиты от прикосновения и от внешних воздействий. Информация о конкретных типах аппаратов, их типоисполнениях и типоразмерах приведена в нормативно-технических документах. Как правило, таким документом являются Технические условия (ТУ) завода. В некоторых случаях с целью унификации для изделий, имеющих широкое применение и производимых несколькими предприятиями, уровень документа повышается (иногда до уровня Государственного стандарта). Автоматические выключатели состоят из следующих основных узлов:
Контактная система состоит из неподвижных контактов, закрепленных в корпусе, и подвижных контактов, шарнирно посаженных на полуоси рычага механизма управления, и обеспечивает, обычно, одинарный разрыв цепи. Дугогасительное устройство устанавливается в каждом полюсе выключателя и предназначается для локализации электрической дуги в ограниченном объеме. Оно представляет собой дугогасительную камеру с деионной решеткой из стальных пластин. Могут быть предусмотрены также искрогасители, представляющие собой фибровые пластины. Механизм свободного расцепления представляет собой шарнирный 3- или 4-звенный механизм, который обеспечивает расцепление и отключение контактной системы как при автоматическом, так и при ручном управлении. Электромагнитный максимальный расцепитель тока, представляющий собой электромагнит с якорем, обеспечивает автоматическое отключение выключателя при токах короткого замыкания, превышающих уставку по току. Электромагнитные расцепители тока с устройством гидравлического замедления срабатывания имеют обратнозависимую от тока выдержку времени для защиты от токов перегрузки. Тепловой максимальный расцепитель представляет собой термобиметаллическую пластину. При токах перегрузки деформация и усилия этой пластины обеспечивают автоматическое отключение выключателя. Выдержка времени уменьшается с ростом тока. Полупроводниковые расцепители состоят из измерительного элемента, блока полупроводниковых реле и выходного электромагнита, воздействующего на механизм свободного расцепления автомата. В качестве измерительного элемента используется трансформатор тока (на переменном токе) или дроссельный магнитный усилитель (на постоянном токе). Полупроводниковый расцепитель тока допускает регулировку следующих параметров:
Во многих автоматах применяют комбинированные расцепители, использующие тепловые элементы для защиты от токов перегрузок и электромагнитные для защиты от токов коротких замыканий без выдержки времени (отсечки). Выключатель имеет также дополнительные сборочные единицы, которые встраиваются в выключатель или крепятся к нему снаружи. Ими могут быть независимый, нулевой и минимальный расцепители, свободные и вспомогательные контакты, ручной и электромагнитный дистанционный привод, сигнализация автоматического отключения, устройство для запирания выключателя в положении „отключено”. Независимый расцепитель представляет собой электромагнит с питанием от постороннего источника напряжения. Минимальный и нулевой расцепители могут выполняться с выдержкой времени и без выдержки времени. С помощью независимого или минимального расцепителя возможно дистанционное отключение автомата. electricalschool.info Автоматические выключатели – технические характеристики и правильный выбор по нимНаверное, нет сегодня такого человека, который бы не знал, что такое автомат (автоматический выключатель), для чего он устанавливается в распределительном щите квартиры или дома. Но не многие знают, по каким критериям его надо подбирать. То есть, что является основной его качественной и долгосрочной работы. Поэтому тема этой статьи: «автоматические выключатели – технические характеристики». Именно по ним можно подобрать автомат для электрической сети вашего дома. Но тут встает вопрос, сколько технических характеристик влияют на его работу, какие из них главные, а какие второстепенные? Давайте разбираться.
Номинальный токНоминальный ток, который обозначается на корпусе прибора в амперах (А), определяет величину тока, протекающего по автомату без ограничения времени. При этом токе электрическая цепь не отключается. Если значение номинальной величины превышается, сразу происходит разрыв сети. В настоящее время существует определенный ряд значений номинала, который стандартизирован. Вот этот ряд: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100А. При этом считается, что данная величина будет существовать при температуре окружающего воздуха +30С. Если температурный режим будет расти, номинальный ток будет снижаться. Это необходимо учитывать, выбирая автоматический выключатель. Необходимо также отметить, что обычно автоматы устанавливаются в один ряд, плотно прижатые друг к другу. Это также увеличивает температуру приборов за счет общего выделения тепла блоком автоматов.
Поэтому большинство производителей в своих каталогах указывают поправочные коэффициенты, связанные с повышением температурного режима эксплуатации. Получается так, что данная техническая характеристика зависит от нагрузки в электрической сети, которую надо подбирать, подсчитывая суммарную мощность всех потребителей, и температуры окружающей среды. Но тут есть один нюанс. К примеру, такие мощные бытовые приборы, как стиральная и посудомоечная машины, холодильник и кондиционер, при пуске выдают ток большего значения, чем номинал. Это так и называют – пусковой ток. То есть, автомат (ВА47 29) должен при этом сработать, но не срабатывает, потому что эта пусковая нагрузка кратковременная. Отсюда вторая характеристика автоматического выключателя. Время токовая характеристикаИтак, что такое время токовые характеристики автоматических выключателей? Это зависимость времени срабатывания отключения автомата (ВА 47 29) от силы тока, протекающего в электрической питающей цепи. На корпусе этот показатель указывается также, к примеру, в виде значка «В». То есть, во сколько раз протекающий ток больше номинального. Это указывается в типах автоматов, о которых информация будет ниже. В чем важность этой характеристики? Суть в том, что существует большое разнообразие выключателей, у которых номинальный ток одинаковый, а время токовая характеристика различная. Это дает возможность установить в одну цепь несколько автоматов с разным временным отключением, что моментально снизит показатель ложных отключений. Чтобы понять, как правильно подобрать автомат (ВА 47 29) по время токовой нагрузке, необходимо разобраться в типах этой характеристики.
В квартирах и домах обычно устанавливаются автоматы (ВА 47-29) типа «B» и «C». На загородных участках можно использовать и тип «D». Скажем так, что время токовая характеристика автоматического выключателя – это один из главных параметров. Номинальное напряжениеДве предыдущие характеристики являются основными, все остальные второстепенные. Правда, такое разграничение не совсем правильное, потому что каждая характеристика несет определенную нагрузку, которая влияет на качество работы самого автоматического выключателя (ВА 47 29). Номинальное напряжение показывается в вольтах (В), оно может быть переменным или постоянным. Обозначается соответственно двумя значками « » или «—». Именно при этом показателе формируются все остальные технические характеристики. Обычно обозначение производится двумя величинами. К примеру, 230/350 или 230/400.
Предельная коммутационная способностьЧто определяет эта характеристика? Необходимо отметить, что в электрических сетях нередко случаются короткие замыкания. Это когда между фазой и нулем происходит обрыв изоляции, и ток начинает движение по этой перемычке, минуя потребителя. При этом возникают так называемые сверхтоки. Они большой величины, но краткосрочные. Так вот, предельная коммутационная способность прибора – это значение сверхтока, которое автомат (ВА 47 29) может выдержать, не теряя своей работоспособности. Конечно, он при этом разъединяет электрическую цепь. В основном автоматические выключатели с данной характеристикой имеют величину 4500, 6000 и 10000 А. этот показатель также указывается на корпусе в значке прямоугольника. Если прибор можно использовать и в сети переменного тока, и постоянного, то указываются две величины и соответствующие им значки. Сила тока короткого замыкания в основном зависит от сопротивления проводки, поэтому приходится учитывать, из какого материала она изготовлена, какого сечения провода были уложены, качество стыков, длина разводки и так далее.
Внимание! Если в доме проводка старая и ветхая из алюминиевого провода, то лучше всего использовать автомат с пределом до 4500 А. Если дом новый с медной проводкой, то сила короткого замыкания здесь будет больше, поэтому устанавливаются автоматы не ниже 6000 А. Правда, выключатели с пределом 4500 А давно не используются в быту. А вот 6000-апмерные сегодня самые ходовые. Что касается 10000А автоматов (ВА 47 29), то их обычно используют в том случае, если подстанция расположена рядом с домом. И то это общий входной автомат. Класс токоограниченияПри появлении сверхтоков (КЗ) изоляция проводов начинает резко нагреваться. Автомат разъединит цепь, когда сила тока достигнет своего максимального значения. За это короткое время изоляция может повредиться. Поэтому установлена еще одна характеристика, которая контролирует этот самый ток, чтобы он не дошел до своего максимума, и автомат отключился. То есть, данный параметр влияет на безопасность эксплуатации всей электрической схемы дома, плюс долговечность и надежность проводки. По сути, класс токоограничения – это промежуток времени, при котором произойдет размыкание силовых контактов и гашение дуги в гасительной камере прибора. Отсюда и три класса:
На корпусе прибора этот параметр обозначается в черном квадрате под обозначением коммутационной способности. Внимание! Класс 1 на приборе не обозначается. То есть, если вы данный показатель не нашли, значит, этот автомат первого класса. Вот такие технические характеристики у автоматического выключателя. Если в них разобраться, то можно легко подобрать под условия эксплуатации электрической схемы дома определенные приборы. Существующие номиналы автоматических выключателей по току Характеристики электрических автоматов
Селективность – это свойство защиты определять неисправный элемент Автоматический выключатель и его характеристики
Даже в исправной электропроводке и при исправном оборудовании, подключенном к ней, возникают аварийные режимы. Поскольку кабельные линии не могут длительное время выдерживать аварийные перегрузки, они нагреваются, плавится изоляция проводников. Затем происходит возгорание и пожар. Для защиты электроприборов и проводок от ненормальных режимов работы служит автоматический выключатель, отключающийся при повышении тока. Для описания принципа действия автоматического выключателя рассмотрим работу двух независимых друг от друга расцепителей, входящих в его состав. Для отключения коротких замыканий (КЗ) служит расцепитель мгновенного действия (отсечка), называемый еще электромагнитным. Принцип его работы основан на перемещении штока катушки при протекании через нее тока. Пока его величина находится в допустимом диапазоне, движения штока не происходит. Но когда она превышает определенное значение (уставку), шток ударяет по отключающей планке и автоматический выключатель отключается под действием пружины.
Принцип работы автоматического выключателя Расцепитель от перегрузки, называемый еще тепловым, срабатывает с выдержкой времени. Он подключен последовательно с электромагнитным и представляет собой биметаллическую пластину, начинающую изгибаться при определенном токе. Величина его для разных моделей устанавливается в 1,3 – 1,45 раза больше номинального, при этом автоматический выключатель отключится, если воздействие на нее не прекратится. В основу работы теплового расцепителя положен принцип обратнозависимой характеристики: чем больший ток проходит через пластину, тем быстрее она изгибается и быстрее произойдет отключение. В конце хода пластина надавит на отключающую планку. Такой принцип работы имеет любой автоматический выключатель с термомагнитным расцепителем. Классификация автоматических выключателей бытовой серииНоминальные токи модульных изделий стандартных типоразмеров могут быть выбраны из ряда от 0,5 до 63 А. Модели на 80, 100 и 125 А выпускаются в корпусах увеличенных габаритов Автоматический выключатель включает в себя один, два, три или четыре полюса в зависимости от назначения:
Некоторые виды автоматических выключателей
Номинальная предельная отключающая способность – это максимальный ток КЗ, который сможет отключить автоматический выключатель без вреда для себя. При ее превышении корпус может быть разрушен. Модульные автоматы имеют отключающую способность от 4500 до 25000 А. Классы (характеристики срабатывания) автоматических выключателейМгновенные расцепители не изготавливаются на точную величину срабатывания. Она имеет разброс, укладывающийся в определенный диапазон. В зависимости от этого для модульной серии различают классы или характеристики срабатывания. Существуют и другие классы, но их применение ограничено специализированными изделиями промышленного применения. Автоматы классов «В» и «С» чаще всего применяются в бытовых сетях. Класс «В» при этом устанавливается непосредственно у потребителя, а «С» может защищать группу потребителей, имеющих защиту класса «В». Так обеспечивается необходимая чувствительность работы, ведь с увеличением расстояния от источника питания ток короткого замыкания уменьшается, и аппарат класса «С» может его не почувствовать.
Существует мнение, что так обеспечивается селективность (избирательность) отключения поврежденных участков. То есть, отключаться будут только участки сети с повреждением. Но, как показала практика, если величины КЗ хватит для срабатывания обоих, последовательно соединенных автоматов с характеристиками «В» и «С», они сработают одновременно. Ведь время срабатывания их отсечки – одинаковое. Поэтому отключение всей квартиры при КЗ в розетке, защищенной персонально, в большинстве случаев неизбежно. Но лучше так, чем никак. Селективность может обеспечить автоматический выключатель с полупроводниковым расцепителем, у которого можно установить задержку на срабатывание отсечки. В нем реализован другой принцип работы – использование датчиков и электронной схемы, обрабатывающей значения измеряемых ими величин. Но такие изделия применяются в промышленных установках и не используются в быту. Они позволяют установить точные значение параметров срабатывания отсечки и перегрузки, а сами они рассчитаны на нагрузку в сотни и тысячи ампер. Расцепитель с характеристикой «D» применяется для защиты электродвигателей, которые потребляют при запуске ток, в несколько раз превышающий номинальный.
Пример характеристики класса C: a — зона обратнозависимой выдержки по времени, b — зона отсечки Время срабатывания теплового расцепителя можно определить по время-токовой характеристике. Она уникальна для каждого типа и приводится в паспортных данных завода-изготовителя. На рисунке показан пример характеристики класса «С». На ней прослеживаются две зоны:
Все характеристики реальных изделий не выходят за пределы, ограниченные двумя линиями, указывающими допустимый разброс параметров. Дополнительные аксессуары для модульной серииАвтоматический выключатель можно дополнить элементами, выполняющими сервисные функции. Вот некоторые их них:
Примеры дополнительных аксессуаров для модульной серии Для установки дополнительных аксессуаров из корпуса автомата удаляются заглушки, закрывающие отверстия для связи с его механической частью. Сам элемент фиксируется на корпусе. Устройства для цепей для постоянного напряжения
Пример устройства для цепей для постоянного напряжения В связи с тем, что конструкции электромагнитных катушек для переменного напряжения отличаются от постоянного, для защиты этих цепей применяются специальные автоматы. Внешне их можно отличить по маркировке полярности подключения на корпусе. Соблюдать эту полярность обязательно: при неправильной коммутации отсечка работать не будет. В остальном принцип работы не меняется. Применяются они в цепях управления и питания потребителей, работающих от аккумуляторных батарей. Автоматические выключатели — характеристикиПарадоксально, но факт — после того, как в электронных (электрических) устройствах перестали использовать «плавкие предохранители», которые сгорали при любых нештатных изменениях параметров сети, количество «сгоревших» электроприборов значительно выросло, несмотря на то, что «защитные автоматы» куда чувствительнее, реагируют быстрее и способны предотвратить даже короткое замыкание. Спросите в чём подвох? Ответ прост. Удобство – это принцип действия автоматического выключателя, позволяющий его включить снова. Мало кто рискнёт просто заменить плавкий предохранитель, не понимая причины выхода из строя прибора. Ведь придётся искать ещё один, если что-то пошло не так. Поэтому когда сгорал предохранитель, владелец, прежде всего, пытался найти причину «сгорания», а не запасной предохранитель, или пробки. Автоматические системы защиты устранили поиск «запасной детали», одновременно позволив владельцу многократными включениями «выбитого автомата» добить неработающий прибор, а то и всю электросеть. Отсюда такая статистика. Давайте выясним, что такое автоматический выключатель, «с чем его едят», а заодно, как с ним правильно обращаться.
Основные принципы работы автоматов защитного отключения цепейНачнём с электрической сети, которую защищает автоматический выключатель, характеристики которого напрямую зависят от параметров защищаемого участка сети. Задача автомата – контролировать параметры тока в этой цепи, не допуская перегрузок, немедленно отключить участок при возникновении перегрева проводов, или коротком замыкании, а также, если сила тока превысит допустимые пороговые значения. Таким образом, между точкой, в которой подключён к энергосистеме Ваш объект, и прибором, который потребляет энергию, есть два главных элемента. Первый – автоматический выключатель, характеристики которого связаны со вторым – кабелем (проводами), точнее с количеством жил и сечением этого кабеля. Приведём 2 простых примера: В прихожей несколько лампочек, общей мощностью 400 ватт и участок тёплого пола, мощностью 1500 ватт. Сеть 220 вольт, а значит (Ватт = Вольт х Ампер), 1400 Ватт делить на 220 вольт равно 8,4 Ампера. То есть для защиты этого участка, достаточно автомата с силой тока 8,4 Ампера, а мы поставили 10 А. В кухне 10 приборов мощностью 1200 ватт, а всего 12000 Ватт. Следовательно, для этого участка: 12000 делим на 220- нужно 54 Ампера, но мы ограничились стандартным автоматом в 25 Ампер. Для понимания принципа действия автоматических выключателей этих примеров достаточно. В прихожей автомат отключится, скорее всего, только тогда, когда произойдёт короткое замыкание в цепи. Вероятность отключения из-за перегрузки, перегрева этого участка сети ничтожна (при неизменности параметров тока, приходящего снаружи). Особых требований к сечению проводов на этом участке также нет. Внимание! В этой прихожей, приведенной как пример, нет розеток для подключения других приборов! Но в кухне, включение одного за другим приборов приведёт к следующей ситуации: Автомат же «знает», что сила тока на данном участке не может превышать 25 Ампер. Поэтому включение 5-го прибора приведёт к отключению кухни от сети. (Уточним, в том случае, если характеристика автомата 1 к 1, о чём ниже). Совет. В случае срабатывания автомата защиты, обдумайте последнее действие (включение утюга, например), отключите приборы в обесточенной зоне (желательно — вынув вилки из розеток), и только убедившись, что всё выключено, подождав минут десять (чтобы остыли перегретые элементы предохранителя) попробуйте его включить снова. Итак, автомат, обнаружив превышение параметра силы тока, обесточил участок сети. Что происходит в случае, если на кухне произошло короткое замыкание? Замыкание приводит к резкому возрастанию нагрузки, и мгновенному повышению силы тока. В этом случае провода становятся нагревательными элементами, разогреваясь до высоких температур. Разогрев происходит одновременно во всей цепи, по которой проходит ток. При этом сила тока может мгновенно повышаться до очень больших значений. Это может привести к обгоранию контактов и к неизбежному пожару, если время срабатывания автоматического выключателя выбрано неверно. Обдумав вышесказанное, Вы без труда поймёте остальные характеристики автоматов, как их «прочитать», а также базовые принципы действия автоматических выключателей, в том числе и для промышленного применения. Устройство, маркировка и технические характеристики автоматовИз функций, которые выполняет защитный автомат, вытекает его устройство. Это выключатель, который обеспечивает размыкание электрической цепи от превышения силы тока, или от нагрева. То есть в автомате два контура, нацеленные на гарантированное размыкание цепи. При нагреве биметаллическая пластина изменяет объём, за счет чего и обеспечивает физическое разъединение контактов (тепловой расцепитель). Электромагнитный расцепитель, при недопустимых изменениях параметров тока, создаёт поля внутри катушки, где расположен перемещающийся толкатель, также размыкающий цепь. Возникающую при включении – выключении электрическую дугу на контактах гасит дугогасительная камера. Имеются иные конструктивные особенности для разных видов автоматов, но эти основные. Классификация автоматовПо количеству полюсов: однополюсные и двухполюсные выключатели с 1-м или 2-мя защищенными полюсами, трехполюсные выключатели с 3-мя защищенными полюсами, четырехполюсные выключатели с 3-мя или 4-мя защищенными полюсами. По своей защите от внешнего воздействия: закрытого или открытого исполнения. По способу своего монтажа: настенный тип, утопленный тип, установка в распределительных шкафах (включая установку на дин-рейки), комбинированные. По способу своего присоединения: имеющие или не имеющие механическое крепление. По току мгновенного расцепления, обозначаемому типами В, С, D. Маркировка автоматов отражает особенности конкретного прибора, жёстко стандартизована, на предложенном фото это хорошо видно:
Технические характеристики (отражённые в маркировке) соответствуют следующим значениям:Номинальный ток (А), значение (указанное в маркировке), в диапазоне: 6,3, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 100, 160 А – для бытового использования, 1000, 2600 А – для промышленного. Рабочее напряжение, 220 В (220, 230, 250), или 380В (380,400). Частота в герцах 50, или 60. Характеристики кривых отключения в зависимости от нагрузки цепи: B – сети с малыми токами КЗ (нагревательные приборы),C – сети больших токов (самые распространённые), D – для сетей с высокими токами пуска (станки, электродвигатели, СА, и т.п.). Другие классы, это: A – сети с большими суммарными сопротивлениями и потерями, Z – сети с чувствительными электронными устройствами и слаботочного оборудования, K – специфическое применение для сетей с высокими токами пуска. Каждый класс отражает правильность защиты цепи, без лишних срабатываний и ложных отключений. Если в квартире с автоматом С включить мощный электродвигатель или сварочный аппарат, автомат, почти наверняка, отключит цепь. Дело в том, что пусковые токи мощных электроприборов могут в разы превышать номинальные значения. Именно поэтому автомат D «понимая», что включается станок, не отключит питания немного дольше, чем автомат С, дав выйти станку на расчётный номинальный режим работы, после чего токи в сети вернутся к правильным значениям. Предельный ток короткого замыкания (ПКС) задаёт силу тока, при котором автомат произведёт отключение, не выйдя из строя. Например, стандартный бытовой автоматический трёхполюсный выключатель имеет ПКС 4000, а вот автоматические выключатели российского производства, даже применяемые в быту, имеют ПКС 6000, или выше, несмотря на то, что это сфера промышленного применения. Чем выше значение ПКС, тем больше гарантий, что автомат отключится даже при самой тяжелой аварии в сети. Токо-временная характеристика, отражающая время отключения в зависимости от силы тока. Чем меньше время, тем надёжней защищена сеть и тем дороже автомат. Эта характеристика является комбинированной (в одной зоне срабатывает тепловой, в другой электромагнитный расцепители). Подробно о ней можно прочитать в справочниках, для потребителя важно понимать, что автоматы бывают «медленными», «среднескоростными» и «быстродействующими». Кроме времени, эта же характеристика отражает предельное превышение силы тока (от 1-го до 14-ти единиц от номинального значения) для срабатывания защиты. На этом графике видно, как меняется время срабатывания автоматического выключателяот повышения силы тока: Монтажно-физические характеристики, как и класс защиты от внешней среды отражены в паспортах изделий, впрочем, они видны «невооружённым» взглядом. Как применить на практике знание характеристик для правильного подбора автомата?Любой автоматический выключатель, характеристики которого нам примерно понятны, должен соответствовать, прежде всего, главному назначению – защите участка сети. Одновременно он должен обеспечить отсутствие необоснованных отключений с одной стороны, и не допустить «пробоя защиты» внутрь участка сети, что может привести к выходу из строя электроприбора (приборов). Начинаем с оценки своей электросети – примерная длина проводов, количество и сечение жил, наличие заземляющего контура, качество изоляции, а также количество используемых электроприборов (частота и мощность). Чем длиннее кабели, тем больше их собственное сопротивление, но для стандартной квартиры, в которой использованы жилы сечения от 1,5 мм. хорошо подходят наиболее распространённые автоматы класса С 220В. Количество полюсов нам даст щиток, монтажные особенности и особенности нашей сети. Желательно проконсультироваться с теми, кто будет осуществлять монтаж! Силу тока в маркировке (например, С16), определяем от нагрузки включенных приборов, принимая пороговое значение как 2-х кратный номинал, для исключения ложных отключений. Допустим, сила тока при одновременном включении всех приборов (расчет см. выше) составит 35 Ампер, учитывая, что такая ситуация нештатная, достаточно будет применить автомат С25. Автомат не отключится, но дополнительное «аварийное» увеличение нагрузки послужит той самой гарантией своевременного отключения. Совет. Включение прибора всегда приводит к кратковременному повышению силы тока в сети, поэтому одновременное включение сразу нескольких приборов может повредить электропроводку и почти всегда приведёт к отключению питания автоматом. Включайте приборы по очереди, особенно использующие нагрев, или требующих больших мощностей! Выбираем производителяОпределившись с напряжением, током и скоростью работы, что ограничено фактически ценой автоматов одного класса, выберем производителя. Несмотря на расхожее мнение, автоматические выключатели российского производства – очень надёжные приборы, изготавливаются в строгом соответствии ГОСТАм (которые более требовательны, чем ТУ производителей) и стоят дешевле. В любом случае, самое правильное, это подбор всего щитового оборудования (не только автоматов, но и реек, щитка и оснастки) от одного производителя, что не только облегчит монтаж (за счет полной совместимости), но и поможет сэкономить время, купив всё в одном месте. После того как составлена спецификация на вводной участок (щиток, автоматы и т.д.), рекомендуем дать его на оценку специалистам. Если эту работу Вы поручали специалистам, используя наши рекомендации, проверьте, насколько правилен выбор характеристик с Вашей точки зрения. При возникновении вопросов, не успокаивайте себя «им лучше знать» — обязательно выясните, почему предложен именно этот вариант. Защита человека – превыше всего!В заключение, скажем о ещё одном устройстве, которое должно стать головным защитным прибором в Вашем щитке. В статье мы рассмотрели аспекты защиты сети и приборов, теперь поговорим, как защитить человека. Для этого используется так называемый выключатель автоматический дифференциального тока, назначение которого кроме отслеживания токов, контролировать «утечки» и нештатные изменения в сети. Проще говоря, данный тип автомата распознаёт, что в сети происходит несанкционированное изменений характеристик, попадающих в разряд «повреждение изоляции», «возможное прикосновение человека к проводам под напряжением» и т.д. Такое обнаружение приводит к мгновенному обесточиванию участка сети. Иногда автоматические выключатели дифференциального тока называют УЗО (Устройство защитного отключения), МДЗ (Модуль дифференцированной защиты). Они могут быть использованы в комбинации с другими автоматами. Главное отличие этого автомата в том, что он работает на защиту человека от поражения электрическим током. Наиболее актуальны такие устройства для подключения санузлов и ванн (желательно с максимальной чувствительностью) и кухонь. Но сегодня многие предпочитают ставить такие выключатели на все участки сети в квартире. Мы надеемся, что данная статья будет Вам полезна при выборе УЗО и ,как следствие, Ваша электросеть, электрические приборы будут надёжно защищены.
Борис 2 года, 1 месяц назад Андрею УЗО реагирует именно не на КЗ. Этот тип защитных автоматов считает аварийной ситуацию, в которой при отсутствии КЗ возникает ток утечки. Мгновенное изменение силы тока, рост сопротивления в цепи и прочие нештатные ситуации, которые защитный автомат «не заметит». В этом преимущество сети в которой есть УЗО – защита не только от перегрузки и КЗ, но и человека от случайного контакта с проводом. Ответить на комментарийИсточники: http://onlineelektrik.ru/eoborudovanie/viklyuchatel/avtomaticheskie-vyklyuchateli-texnicheskie-xarakteristiki-i-pravilnyj-vybor-po-nim.html, http://voltland.ru/other/avtomaticheskij-vyklyuchatel-i-ego-xarakteristiki.html, http://obelektrike.ru/posts/avtomaticheskie-vykljuchateli-harakteristiki/ electricremont.ru You May Also Like
|