Характеристика автоматические выключатели света

Характеристика автоматические выключатели света

Какую характеристику автоматического выключателя правильно устанавливать в жилых помещениях

Для тех, кто не хочет вникать в технические тонкости, какую характеристику автоматического выключателя или дифавтомата (поскольку автоматический выключатель в нем, как часть) применить в защите вашей электросети, предлагаем вниманию рекомендации немецкого производителя HAGER – прочесть и принять:

Характеристика срабатывания В (3-5 In):

Применяется преимущественно для защиты кабелей и цепей в жилых домах (цепи освещения, розетки)

Характеристика срабатывания С (5-10 In):

Применяется для защиты кабелей и цепей преимущественно в приборах с повышенным пусковым током (группы ламп, электродвигатели, и т.д.)

Характеристика срабатывания D (10-20 In):

Применяется для защиты кабелей и цепей, особенно в приборах с очень большим пусковым током (сварочные трансформаторы, электродвигатели и т.д.)

Т.е. компания HAGER для жилых помещений рекомендует устанавливать характеристику «В». И ей следуют немецкие электрики. В принципе, подобной рекомендации придерживаются другие европейские производители. Почему же в нашей стране электромонтажники характеристику «В» в жилом фонде не принимают за стандарт, а часто применяют «С» характеристику?

Рассмотрим таблицу отключения автоматического выключателя в зависимости от характеристики отключения:

Рис.1 Характеристика «В»

Выпуск автоматических выключателей с разными характеристиками отключения и отсутствие универсальной характеристики обусловлены различными требованиями к защите электрической линии от перегрузок, пусковых токов, короткого замыкания. Из таблицы мы видим, что самый быстрый и чувствительный автомат с «В» характеристикой, самый медленный и не чувствительный к пиковым нагрузкам – автомат с характеристикой «D».

Рис.2 характеристика «C»

Характеристика «С» кажется оптимальной, поскольку находится посередине графика (см. выше). Так ли это? Тот факт, что автоматы типа C сейчас активно применяются, не означает, что тип C «лучше» или «более продвинутый». Это просто два разных типа для разных условий, но технологический уровень их исполнения одинаков. И цена, практически, тоже одинакова.

Рис.3 характеристика «D»

Следует отметить, что в современной высококачественной бытовой технике, благодаря применению специальных технологий, пусковые токи значительно меньше, чем были раньше, даже если используется импульсный блок питания. Поэтому, если вы оснастили квартиру или коттедж современной техникой, можно сделать выбор в пользу защитных автоматов типа «B». При этом можно повысить надежность энергоснабжения, реализовав принцип селективного отключения. Он заключается в том, что из-за задержки по времени в срабатывании вышестоящего защитного автомата относительно нижестоящего предотвращается отключение питания по всему коттеджу или по всей квартире. Самый экономичный способ реализации селективной защиты — поставить вводной автомат типа С, а в качестве нижестоящих использовать автоматы типа B.

Еще одно хорошее преимущество характеристики «В» в квартире. Автоматы с такой характеристикой лучше щадят вашу сеть при коротком замыкании, т.к. раньше отключаются и не настолько требовательны к сечению проводников, как характеристика «С».

Выбор характеристики автоматических выключателей остается за вами. Можно полностью установить с характеристикой «С».

Характеристики автоматических выключателей

Автоматический выключатель, или, говоря проще, автомат – это электротехническое устройство, знакомое практически всем. Все знают, что автомат отключает сеть при возникновении в ней каких-то проблем. Если не мудрить, то эти проблемы – слишком большой электрический ток. Чрезмерный электрический ток опасен выходом всех проводников и бытовой электротехники из строя, возможным перегревом, возгоранием и, соответственно, пожаром. Поэтому защита от высоких токов – это классика электрических схем, и существовала она еще на заре электрификации.

У любого аппарата максимально-токовой защиты есть две важных задачи:

1) вовремя и безошибочно распознать слишком высокий ток;

2) разорвать цепь до того, как этот ток сможет нанести какие-либо повреждения.

При этом высокие токи можно поделить на две категории:

1) большие токи, вызванные перегрузкой сети (например, включением большого количества бытовых электроприборов, или неисправностью некоторых из них);

2) сверхтоки короткого замыкания, когда нулевой и фазный проводник напрямую замыкаются между собой, минуя нагрузку.

Кому-то, может быть, это покажется странным, но именно со сверхтоками короткого замыкания все обстоит предельно просто. Современные электромагнитные расцепители без труда и совершенно безошибочно определяют КЗ и отключают нагрузку за доли секунды, не допуская даже малейшего повреждения проводников и аппаратуры.

С токами перегрузки все сложнее. Такой ток ненамного отличается от номинального, в течение какого-то времени он может протекать по цепи совершенно без последствий. Поэтому нет необходимости отключать такой ток мгновенно, тем более что он мог и возникнуть очень кратковременно. Ситуация отягощается тем, что каждая сеть имеет свой предельный ток перегрузки. И даже не один.

Устройство автоматического выключателя

Есть целый ряд токов, для каждого из которых теоретически можно определить свое максимальное время отключения сети, составляющее от нескольких секунд до десятков минут. Но и ложные срабатывания тоже необходимо исключить: если ток для сети безвреден, то отключение не должно происходить ни через минуту, ни через час – вообще никогда.

Получается, что уставку срабатывания защиты от перегрузок необходимо регулировать под конкретную нагрузку, изменять ее диапазоны. И, разумеется, перед установкой аппарата защиты от перегрузок его необходимо прогружать и проверять.

Итак, в современных «автоматах» есть три вида расцепителей: механический – для ручного включения и выключения, электромагнитный (соленоидный) – для отключения токов короткого замыкания, ну и самый сложный – тепловой для защиты от перегрузок. Именно характеристика теплового и электромагнитного расцепителей и является характеристикой автоматического выключателя, которая обозначается латинской буквой на корпусе перед числом, обозначающим токовый номинал аппарата.

Эта характеристика означает:

а) диапазон срабатывания защиты от перегрузок, обусловленный параметрами встроенной биметаллической пластины, изгибающейся и разрывающей цепь при протекающем через нее большом электрическом токе. Точная настройка достигается за счет регулировочного винта, поджимающего эту самую пластину;

б) диапазон срабатывания максимально-токовой защиты, обусловленный параметрами встроенного соленоида.

Время-токовая характеристика автоматичсекого выключателя

Ниже перечислим характеристики модульных автоматических выключателей, расскажем о том, чем они отличаются друг от друга и для чего предназначены автоматы, имеющие их. Все характеристики представляют собой зависимости между током нагрузки и временем отключения на этом токе.

1) Характеристика MA – отсутствие теплового расцепителя. На самом деле, он действительно не всегда бывает нужен. Например, защиту электродвигателей часто осуществляют при помощи максимально-токовых реле, а автомат в подобном случае нужен лишь для защиты от токов короткого замыкания.

2) Характеристика А. Тепловой расцепитель автомата этой характеристики может сработать уже при токе, составляющем 1,3 от номинального. При этом время отключения составит около часа. При токе, превышающем номинальный в два раза, в действие может вступить электромагнитный расцепитель, срабатывающий примерно за 0,05 секунды. Но если при двукратном превышении тока соленоид еще не сработает, то тепловой расцепитель по-прежнему остается «в игре», отключая нагрузку примерно через 20-30 секунд. При токе, превышающем номинальный в три раза, гарантированно срабатывает электромагнитный расцепитель за сотые доли секунды.

Автоматические выключатели характеристики А устанавливаются в тех цепях, где кратковременные перегрузки не могут возникнуть в нормальном рабочем режиме. Примером могут служить цепи, содержащие устройства с полупроводниковыми элементами, способными выйти из строя при небольшом превышении тока.

3) Характеристика В. Характеристика этих автоматов отличается от характеристики А тем, что электромагнитный расцепитель может сработать только при токе, превышающем номинальный не в два, а в три и более раз. Время срабатывания соленоида составляет всего 0,015 секунды. Тепловой расцепитель при трехкратной перегрузке автомата В сработает через 4-5 секунд. Гарантированное срабатывание автомата происходит при пятикратной перегрузке для переменного тока и при нагрузке, превышающей номинальную в 7,5 раз в цепях постоянного тока.

Автоматические выключатели характеристики В применяются в осветительных сетях, а также прочих сетях, в которых пусковое повышение тока либо невелико, либо отсутствует вовсе.

4) Характеристика С. Это самая известная характеристика для большинства электриков. Автоматы С отличаются еще большей перегрузочной способностью по сравнению с автоматами В и А. Так, минимальный ток срабатывания электромагнитного расцепителя автомата характеристики С составляет пятикратный номинальный ток. При этом же токе тепловой расцепитель срабатывает через 1,5 секунд, а гарантированное срабатывание электромагнитного расцепителя наступает при десятикратной перегрузке для переменного тока и при 15-тикратной перегрузке для цепей тока постоянного.

Автоматические выключатели С рекомендуются к установке в сетях со смешанной нагрузкой, предполагающей умеренные пусковые токи, благодаря чему бытовые электрощиты содержат в своем составе именно автоматы этого типа.

Характеристики автоматических выключателей B, C и D

5) Характеристика D – отличается очень большой перегрузочной способностью. Минимальный ток срабатывания электромагнитного соленоида этого автомата составляет десять номинальных токов, а тепловой расцепитель при этом может сработать за 0,4 секунды. Гарантированное срабатывание обеспечено при двадцатикратной перегрузке по току.

Автоматические выключатели характеристики D предназначены, прежде всего, для подключения электродвигателей, имеющих большие пусковые токи.

6) Характеристика K отличается большим разбросом между максимальным током срабатывания соленоида в цепях переменного и постоянного тока. Минимальный ток перегрузки, при котором может сработать электромагнитный расцепитель, для этих автоматов составляет восемь номинальных токов, а гарантированный ток срабатывания той же защиты составляет 12 номинальных токов в цепи переменного тока и 18 номинальных токов в цепи постоянного тока. Время срабатывания электромагнитного расцепителя составляет до 0,02 секунды. Тепловой расцепитель автомата К может сработать при токе, превышающем номинальный всего в 1,05 раз.

Из-за таких особенностей характеристики K эти автоматы применяют для подключения чисто индуктивной нагрузки.

7) Характеристика Z также имеет различия в токах гарантированного срабатывания электромагнитного расцепителя в цепях переменного и постоянного тока. Минимальный возможный ток срабатывания соленоида для этих автоматов составляет два номинальных, а гарантированный ток срабатывания электромагнитного расцепителя составляет три номинальных тока для цепей переменного тока и 4,5 номинальных тока для цепи постоянного тока. Тепловой расцепитель автоматов Z, как и у автоматов K, может срабатывать при токе в 1,05 от номинального.

Применяются автоматы Z только для подключения электронных устройств.

Какие автоматические выключатели выбрать?

УЗО, дифавтоматы и автоматические выключатели – устройства защиты, обычно располагаемые в специальных боксах для автоматики. Вопрос приобритения автоматов становится актуальным, как правило, либо в процессе ремонта, либо тогда, когда Ваша автоматика вышла из строя.

Автоматический выключатель (автомат) — устройство, которое защищает проводку от перегрузки и коротких замыканий. Автоматические выключатели являются обязательными в любой электрической сети. Принцип действия устройства очень простой — автоматический выключатель при превышении номинальной силы тока в цепи просто размыкает цепь, тем самым сохраняя проводку от перегрева.

Для того, чтобы корректно выбрать автоматический выключатель, Важно понять, какие у него есть характеристики. Давайте обо всем по порядку.

Одной из основных характеристик автоматов является номинальный ток, так же называемый током срабатывания автомата, допустимым током автомата и «амперажом». Значение номинального тока автомата показывает основное значение тока, в сравнении с которым происходят защитные действия автоматического выключателя по превышению тока нагрузки. Будучи, пожалуй, ключевым параметром автоматических выключателей, номинальный ток всегда указывается на корпусе автомата.

Выбирать автоматы нужно прежде всего, исходя из данного показателя:

— На вход в квартиру — 40-50 Ампер

— На розетки — 16 Ампер

— На свет — 10 Ампер

— На плиту — 20-32 Ампера (в зависимости от мощности плиты).

string(78) «/upload/resize_cache/iblock/041/100_100_0/0413fa71b2997aaa406520e940af33b3.jpg» [«width»]=> int(0) [«height»]=> int(0) [«size»]=> NULL > —> string(78) «/upload/resize_cache/iblock/706/100_100_0/706406996f5bf601904d924b0f2a04c6.jpg» [«width»]=> int(0) [«height»]=> int(0) [«size»]=> NULL > —> string(78) «/upload/resize_cache/iblock/a1d/100_100_0/a1d6b2aaf1274a192fad92d9dfad0a77.jpg» [«width»]=> int(0) [«height»]=> int(0) [«size»]=> NULL > —> string(78) «/upload/resize_cache/iblock/0bd/100_100_0/0bd7641ce6bcbc1acf52b2ad051973dc.jpg» [«width»]=> int(0) [«height»]=> int(0) [«size»]=> NULL > —>

Количество полюсов

Эту характеристику иногда еще называют «полюсностью», иногда «модульностью», иногда «фазностью», при этом, по сути все названия обозначают одно и то же, а именно то количество линий, которые можно подключить к автомату. В свою очередь бывают однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные автоматы. Как выбрать количество полюсов? 1 и 2 полюса — предназначены для однофазной сети. Если вы решаете купить однополюсный автомат , он будет размыкать только фазу, если же вы поставите автомат 2P (2 полюса), в случае превышения номинального значения тока, автомат будет размыкать фазу и ноль. Данный вариант обеспечивает дополнительную безопасность.

Автоматы 3P и 4P предназначены для трехфазных сетей.

Класс автоматического выключателя

Характеризует время отключения в случая короткого замыкания или перегрузки, (За какое время и при какой величине тока автомат отключит нагрузку).

У разных производителей встречаются следующие классы автоматики: A; B; C; D; L; U; K; Z.

А — самый быстрый,

A — применяются в сетях без больших скачков напряжения, B и C — для квартир, офисов и производства, D — для производства.

Для бытовых нужд применяются автоматические выключатели класса срабатывания C. Почему быстро — не всегда хорошо? При выборе автоматики важно подобрать оптимальное решение. Тут нет понятия, чем быстрее, тем лучше. Рассмотрим такую ситуацию. Вы выбрали автомат класса А. И Вот вы решили пропылесосить в квартире. Включили пылесос. В этот момент нагрузка на сеть выше, чем номинал автомата в несколько раз. Принцип такой же, как и у расхода автомобиля. Когда вы давите на газ, расход может достигать 40 литров на 100км. Также и здесь. В случае если Вы поставите автомат класса А — то он будет срабатывать постоянно при включении мощных устройств. Если поставить автомат класса D — возникнет угроза для проводки, так как скорость срабатывания будет слишком низкой. Класс С — оптимальный с точки зрения соотношения цены качества. Класс В — наверно, самый лучший вариант. Но стоят такие автоматы в несколько раз больше аналогов класса С.

Номинальная отключающая способность

Данное значение указывает такую величину тока, после которой автоматический выключатель потеряет свою работоспособность. Как правило, встречаются автоматы с номинальной отключающей способностью 4 500 ампер (бытовые) и 6 000 ампер (профессиональные). Если мы говорим про квартиру, то можно выбрать автоматы с отключающей способностью в 4,5 кА — стоить они будут дешевле, но их хватит под стандартные нагрузки. Если же речь идет про офис, либо про частный дом — лучше рассматривать автоматику со значением 6кА.

Бренд

На рынке автоматики существует несколько основных игроков. Пожалуй, лидирующие производители в данной области — это автоматические выключатели ABB, Legrand, Schneider. Если вы хотите выбрать качественные и надежные автоматические выключатели, мы рекомендуем рассматривать именно эти бренды.

В случае, если при выборе автоматов для Вас самый приоритетный критерий это цена, тогда стоит присмотреться к автоматическим выключателям ИЭК.

Как выбрать автоматический выключатель по мощности, по току, по полюсу

Автоматический выключатель, называющийся еще коммутационным аппаратом, служит для защиты электрооборудования и установок от перегрузок, приводящих к возможному поражению электрическим током. При наличии неполадок может произойти короткое замыкание, нагрузка на электрическую цепь значительно возрастет. Проводка при этом может расплавиться и вспыхнуть, словно бенгальский огонь. Для предотвращения таких неприятностей и применяют автоматические выключатели.

1. Принцип работы
2. Выбираем автоматический выключатель
3. Обзор популярных марок и производителей
4. Распространенные ошибки при выборе устройства

Принцип работы

В штатном режиме при исправной работе имеющегося оборудования через выключатель беспрепятственно проходит электрический ток. Если по каким-то причинам произойдет превышение силы тока установленной для него критической отметки, в устройстве происходит активизация расцепителей и размыкание сети. Это может иметь место при неисправностях в электроприборах либо возникновении короткого замыкания. Читайте также статью ⇒ Что такое вводной автоматический выключатель?

Дифференциальный автомат марки Univec АД-12 для защиты от поражения электрическим током

В устройстве может быть установлено два типа расцепителей :

• Электромагнитный. При превышении силой тока номинальных значений, установленных для самого автомата, осуществится разрыв сети. Конструктивно расцепитель такого типа представляет собой не что иное, как соленоид, в котором имеется подпружиненный сердечник. Имеются подвижные силовые контакты, с которыми он и связан.
• Тепловой расцепитель. В его корпусе крепится консольно расположенная биметаллическая пластина. Один из ее концов подводится к механизму расцепления. Время, в течение которого сработает этот вид устройства, зависит от токовых характеристик.

Если нужна замена неисправного прибора новым, то детально изучается его обозначение на корпусе. Она и будет служить ориентиром при покупке. Но если требуется оборудовать выключателями только что возведенное здание, то необходим самостоятельный подбор всех параметров. Все основные требования и правила подбор описываются в ПЭУ.

Выбираем автоматический выключатель

Устройство должно удовлетворять запросам потребителя, как в плане технических характеристик, так и по стоимости. Последний показатель не очень критичен, поскольку цена на подобное оборудование, как правило, доступна для широкого круга потребителей.

Цена на однополюсный автомат находится в диапазоне 50 – 200 рублей. Если речь вести о бане, то необходима защита, предполагающая наличие 5-7 полюсов. Соответственно выше будет и цена. Но даже такая стоимость считается небольшой платой за безопасность в течение длительного времени. Средний срок эксплуатации составляет 15 лет.

Автоматические защитные устройства отличаются высокой надежностью и рабочими параметрами при доступной цене

Приобретение устройства схематично можно представить следующим алгоритмом действий:

• 1. Место, где будет осуществляться приобретение

Чтобы не сомневаться в безопасности и надежности устройства, местом его приобретения должен быть специализированный магазин. Нельзя совершать покупки автоматических выключателей на рынках либо торговых точках, вызывающих явное сомнение.

Совет №1: При покупке следует расставлять акценты на производителе. Этот момент является очень важным. Известные бренды хоть и стоят дороже, но их надежность и безопасность находятся на должном уровне. Лучше обходить стороной дешевую продукцию китайских производителей.

Экономия здесь просто неуместна, поскольку в последующем использование такого выключателя может привести к плачевным последствиям. Покупка дешевых китайских товаров подобного плана, не только является бесполезной тратой денег, но и сопряжено с определенной опасностью.

Следует понимать, что работа устройства направлена не на защиту электрического оборудования, нагруженного на сеть, а имеет отношение больше к проводке.

Совет №2: Выбор по такому критерию надо осуществлять в том случае, если провода уже уложены раньше. Требуется лишь провести замеры сечения, а затем полученное значение сравнить с табличными данными.

В таблице представлен сортамент кабелей, разделяющихся в зависимости от материала жилы и ее сечения.

После определения величины тока подбирается подходящий тип автовыключателя. Одновременно с этим определяется и максимальная мощность устройства. Если, например, подключить всего один теплогенератор, то с проводкой будет все в порядке. Такую нагрузку она вполне выдержит. Но если таких устройств подключено будет уже несколько, то провода будут нагреваться, что в конечном итоге повлечет короткое замыкание.

График для подбора автоматического выключателя в зависимости от номинального тока

Номинальный ток (рабочий ток выключателя) характеризуется пропускной способностью проводки и общей мощностью нагруженного электрооборудования

• 4. Выбор по количеству полюсов

Устройство может быть с одним либо с тремя полюсами. Первый вариант предназначается лишь для сетей с одной фазой. Они предназначены для защиты отводящих веток. Речь идет о линиях освещения либо розетках.

Во втором случае устройства предназначены для трехфазной сети. Их, как правило, используют в качестве автоматов для вводов.

Автовыключатель марки Univec ВА47-100 оснащается двумя системами защиты от воздействия сверхтоков

• 5. Перегрузочный ток

Этот показатель также является достаточно важным. В случае с сетью с одной фазой во внимание принимаются следующие расчеты.

Например, в помещение необходимо подать 10 киловатт электроэнергии. Выполняется простое арифметическое действие, при котором 10 000 ватт необходимо разделить на величину напряжения 220 вольт. Получится 45,5. Если данное значение округлить в сторону меньших величин, то получится 45 ампер. Если в сети присутствует три фазы, то формула имеет иной вид.

Проведя расчеты, выбирается один из возможных типов:

• В 3, 4 или 5 – связан с активными нагрузками с заземлением;
• Z 2-3 сопряжен с электроникой;
• С 5-10. Защищаются электроцепи с низкоимпульсным током (жилые постройки, офисные здания);
• К 8-15. Используется в мощных трансформаторах и электродвигателях;
• D 10-20. Применяются в устройствах с высокими импульсами (механизмы для подъема, насосы).

Для защиты от короткого замыкания не следует использовать приборы, мощность которых ниже 6 кА. Если где-то вблизи размещена трансформаторная подстанция, то надо использовать прибор, который сработает при наибольшем КЗ в 10кА. Все другие случаи предусматривают использование автоматов на 6 кА.

• 6. Селективность

Имеется в виду то, что при нештатной ситуации отключится лишь какой-то отдельно взятый участок. Во всем остальном здании электричество останется. Номинал автомата в этом случае будет зависеть от характера обслуживания цепи:

• коттедж за городом — 40 ампер;
• освещение – 10 ампер;
• электроплита – 32 ампера;
• розетка – 16 ампер;
• электроприборы мощностью до 25 киловатт – 25 ампер.

Для самых мощных электрических приборов необходимы подбор и установка отдельного автоматического выключателя

Требуется установить, какое количество автовыключателей необходимо. По одному экземпляру должно находиться на следующих линиях:

• щиток.
• освещение.
• розеточная линия.
• для любого мощного электроприбора (водонагреватель, электроплита) должен быть отдельный выключатель.

Обращается внимание и на маркировку. Каждый прибор связан со своими условными обозначениями. Можно провести условное разделение всех моделей на группы:

• В – время срабатывания прибора составляет 5 секунд;
• С — промежуток времени равняется двум секундам;
• D – прибор сработает за 1 секунду, если нагрузка превысит допустимые величины в 10 раз.

Обзор популярных марок и производителей

Производством автоматических выключателей занимается множество компаний, имеющих заводы по всему миру. Стоимость устройств в большинстве случаев зависит не только от технических параметров и надежности, но и от степени «раскрученности» определенной марки и модели.

Обзор наиболее популярных на российском рынке автоматических выключателей с указанием основных технических характеристик и примерной стоимости представлен в таблице.

Распространенные ошибки при выборе устройства

Наиболее часто допускаемыми ошибками при выборе автовыключателя, являются следующие:

• приобретение сомнительного качества китайских моделей, продающихся за копейки целыми «пачками»;
• неправильный подбор устройства по сечению жил имеющейся проводки;
• установка однополюсного автомата в трехфазную сеть;
• при подборе по току выбор автомата мощностью менее 6 кА;
• монтаж вводного автомата на вершине разветвления с величиной рабочего тока, меньшим, чем номинальное значение тока устройств, расположенных ниже в щитке.

Автоматический выключатель

Автомати́ческий выключа́тель — контактный коммутационный аппарат (механический или электронный), способный включать токи, проводить их и отключать при нормальных условиях в цепи, а также включать, проводить в течение нормированного (заданного) времени и автоматически отключать токи при нормированных ненормальных условиях в цепи, таких как токи короткого замыкания [1] [2] .

Содержание

• 1 История изобретения
• 2 Роль в электрической цепи
• 3 Классификация
  • 3.1 ГОСТ
    • 3.1.1 Селективный автоматический выключатель
• 4 Устройство
  • 4.1 Расцепители
    • 4.1.1 Электромагнитный расцепитель (отсечка)
    • 4.1.2 Тепловой расцепитель
• 5 Отключение
  • 5.1 Характеристики
    • 5.1.1 Ток мгновенного расцепления ( прерывания)
  • 5.2 Испытание автоматических выключателей
• 6 Варианты исполнения
  • 6.1 Модульный автоматический выключатель
• 7 См. также
• 8 Примечания
• 9 Литература

История изобретения [ править | править код ]

Автомат защиты линии был изобретён американским учёным Чарлзом Графтоном Пэйджем в 1836 году. Первую конструкцию автоматического выключателя описал Эдисон в 1879 году, в то время как его коммерческая система электроснабжения использовала плавкие предохранители. Конструкция современных автоматических выключателей была запатентована швейцарской компанией Brown, Boveri & Cie в 1924 году.

Роль в электрической цепи [ править | править код ]

Автоматический выключатель предназначен для защиты электрической цепи от перегрузки и токов короткого замыкания. Главным отличием от плавкой вставки является возможность многократного использования и стабильность заданного порогового значения (уставки) срабатывания.

Классификация [ править | править код ]

ГОСТ [ править | править код ]

ГОСТ 9098-78 устанавливает следующую классификацию автоматических выключателей:

По роду тока главной цепи: постоянного тока; переменного тока; постоянного и переменного тока.

Селективный автоматический выключатель [ править | править код ]

В стандартах СССР и России селективные автоматические выключатели — это автоматические выключатели с выдержкой времени (0,25—0,6 сек.) при отсечке (см. статью «Токовая отсечка») [3] . Такие выключатели, в сочетании с выключателями с мгновенной отсечкой на нижней ступени, позволяют строить селективное срабатывание при коротком замыкании.

Селективные автоматические выключатели (англ. Selective Main Circuit Breaker) в соответствии с немецким стандартом DIN VDE 0641-21 также имеют функцию селективности, но осуществляют её другим способом.

Устройство [ править | править код ]

Автоматические выключатели бывают одно-, двух-, трёх- или четырёхполюсными и имеют следующие конструктивные узлы: главную контактную систему, дугогасительную систему, привод расцепляющего устройства, расцепитель (прерыватель,прерыватели), вспомогательные контакты (необязательно).

Контактная система может быть трёхступенчатой (с главными, промежуточными и дугогасительными контактами), двухступенчатой (с главными и дугогасительными контактами) и одноступенчатой (при использовании металлокерамики).

Дугогасительная система может состоять из камер с узкими щелями или из камер с дугогасительными решётками. Комбинированные дугогасительные устройства — щелевые камеры в сочетании с дугогасительной решеткой — применяют для гашения дуги при больших токах.

Для каждого исполнения автоматического выключателя существует предельный ток короткого замыкания, который гарантированно не приводит к выходу из строя автомата. Превышение этого тока может вызвать подгорание или сваривание контактов. Например, у популярных серий бытовых автоматов при токе срабатывания 6-50 А предельный ток обычно составляет 1000—10 000 А.

Автоматические выключатели изготовляют с ручным и двигательным приводом, в стационарном или выдвижном исполнении.

Привод автоматического выключателя служит для включения, автоматического отключения и может быть ручным непосредственного действия и дистанционным (электромагнитным, пневматическим и тому подобным).

Автоматические выключатели имеют реле прямого действия, называемые прерывателями.

Расцепители [ править | править код ]

Расцепители ( прерыватели) — это электромагнитные, электронные, микропроцессорные или термобиметаллические элементы, служащие для отключения автоматического выключателя через механизм свободного расцепления при коротком замыкании, перегрузках и исчезновении напряжения в первичной цепи (непосредственно: электромагнитные и термобиметаллические элементы; либо косвенно через отдельный независимый электромагнитный расцепитель: электронные и микропроцессорные).

Механизм свободного расцепления состоит из рычагов, защелок, коромысел и отключающих пружин и предназначен для мгновенного отключения автоматического выключателя (вне зависимости от положения органа включения: невозможность удержания автоматического выключателя во включённом положении при срабатывании расцепителя), а также для устранения повторного включения автоматического выключателя на короткое замыкание при длительно существующей команде на включение.

Электромагнитный расцепитель (отсечка) [ править | править код ]

Расцепитель мгновенного действия представляет собой соленоид (7), подвижный сердечник которого также может приводить в действие механизм расцепления. Ток, проходящий через выключатель, течет по обмотке соленоида и вызывает втягивание сердечника при превышении заданного порога тока. Мгновенный расцепитель, в отличие от теплового, срабатывает очень быстро (доли секунды), но при значительно большем превышении тока: в 2÷10 раз от номинала, в зависимости от типа (автоматические выключатели делятся на типы (классы) A, B, C и D в зависимости от чувствительности мгновенного расцепителя). В автоматических выключателях на большие токи начиная с 1970-х годов стали применять электронные расцепители (например, отечественные автоматические выключатели серии «Электрон», некоторые типы автоматов серий А-37, ВА), а в последнее время — и микропроцессорные расцепители (микропроцессорные блоки защиты) [3] [4] .

Тепловой расцепитель [ править | править код ]

Представляет собой биметаллическую пластину (5), нагреваемую протекающим током. При протекании тока выше допустимого значения биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления. Время срабатывания зависит от тока (время-токовая характеристика [5] ) и может изменяться от секунд до часа. Минимальный ток, при котором должен срабатывать [6] тепловой расцепитель, составляет 1,45 от тока уставки теплового расцепителя. Настройка тока срабатывания производится в процессе изготовления регулировочным винтом (6). В отличие от плавкого предохранителя, автоматический выключатель готов к следующему использованию после остывания пластины. Роль теплового расцепителя может выполнять электромагнитный (мгновенный) расцепитель, оснащённый гидравлическим замедлителем срабатывания. Такие автоматические выключатели отличаются пожаробезопасностью, так как не имеют нагреваемого элемента (биметаллической пластины).

Биметаллическая пластина представляет собой ленту из двух металлических полос с разными коэффициентами теплового расширения. В автоматическом выключателе она выполняет роль теплового расцепителя. Две полосы не сплавлены между собой и обычно скреплены с одного конца пайкой или сваркой. Другие концы закреплены неподвижно. Биметаллическая пластина включена в цепь последовательно с нагрузкой. В результате её нагревания электрическим током пластина изгибается в сторону металла с меньшим коэффициентом линейного расширения. В случае перегрузки изгиб пластины обеспечивает отключение автоматического выключателя [7] .

Отключение [ править | править код ]

Отключение может происходить без выдержки времени или с выдержкой. По собственному времени отключения t_с, о (промежуток от момента, когда контролируемый параметр превзошёл установленное для него значение, до момента начала расхождения контактов) различают нормальные выключатели (t_с, о = 0,02-1 с), выключатели с выдержкой времени (селективные) и быстродействующие выключатели (t_с, о Характеристики [ править | править код ]

Ток мгновенного расцепления ( прерывания) [ править | править код ]

Согласно ГОСТ Р 50345-2010 (п.5.3.5), бытовые автоматические выключатели переменного тока делятся на следующие типы (классы) по току мгновенного расцепления:

• тип B: свыше 3·I_n до 5·I_n включительно (где I_n — номинальный ток) (применяется для защиты линий освещения или линий имеющих большую протяженность)
• тип C: свыше 5·I_n до 10·I_n включительно (применяется для защиты розеточных групп или линий с потребителями с повышенными пусковыми токами)
• тип D: свыше 10·I_n до 20·I_n включительно (применяется для защиты трансформаторов или линий с потребителями с большими пусковыми токами)

Промышленные автоматические выключатели могут быть следующих типов:

• тип L: свыше 8·I_n
• тип Z: свыше 4·I_n
• тип K: свыше 12·I_n

У европейских производителей классификация может несколько отличаться. В частности, имеется дополнительный тип A (свыше 2·I_n до 3·I_n).

У АВВ имеются автоматические выключатели с кривыми K (8 — 14·I_n) и Z (2 — 4·I_n), соответствующие стандарту МЭК 60947-2.

Испытание автоматических выключателей [ править | править код ]

Характеристики выключателей проверяют в ходе типовых испытаний (стойкость маркировки; надежность винтов, токопроводящих частей и соединений; надежность выводов для внешних проводников; защита от электрических ударов; электроизоляционные устройства; превышение температуры (28-суточное испытание); характеристика прерывания; механическая и коммутационная износостойкость; короткое замыкание; стойкость против механических толчков и ударов; термостойкость; стойкость против аномального нагрева и огня; коррозийная устойчивость).

Варианты исполнения [ править | править код ]

Автоматический выключатель в корпусе пробочного предохранителя

3-полюсный автомат защиты для непосредственного монтажа

Автоматические выключатели, используемые в США

Автоматические выключатели советского производства

Модульный автоматический выключатель [ править | править код ]

Автоматический выключатель, рассчитанный на небольшие токи, в настоящее время чаще всего имеет модульную конструкцию, которая предназначена для крепления на DIN-рейку. Внутреннее устройство модульного автоматического выключателя показано на рисунке справа. Включение-выключение производится рычажком (1), провода подсоединяются к винтовым клеммам (2). Защелка (9) фиксирует корпус выключателя на DIN-рейке и позволяет при необходимости легко его снять (для этого нужно оттянуть защелку, вставив плоскую отвёртку в петлю защелки). Коммутацию цепи осуществляют подвижный (3) и неподвижный (4) контакты. Подвижный контакт подпружинен, пружина обеспечивает усилие нажатия контактов во включённом состоянии и быстрое их отключение при срыве собачки механизма расцепления посредством одного из двух расцепителей: теплового (5) или электромагнитного (7). Во время расцепления контактов может возникнуть электрическая дуга, поэтому контакты имеют особую форму и находятся рядом с дугогасительной решёткой (8).