Автоматические выключатели. Назначение, разные виды, число полюсов, группы «A», «B», «C», «D»

Выключателями называют обширный класс коммутационных аппаратов, способных соединять, разъединять и служить проводниками в электрических цепях в условиях протекания рабочих и аварийных токов.

Именно способность коммутировать повышенные токи, возникающие при отклонениях условий работы электрических сетей от нормального режима, отличает выключатели от других коммутирующих устройств, среди которых:

разъединители, предназначенные для коммутации только токов холостого хода;
выключатели нагрузки, способные разрывать номинальный рабочий ток электроустановки.

Тепловой расцепитель, ток перегрузок

Если выбирать автоматический выключатель для домашней электропроводки, то можно сказать мы защищаем электропроводку. Ведь выбор осуществляется по максимальному значению, которое выдержит кабель, к которому подключено несколько розеточных групп. Ну или десятки лампочек и люстр.

Вкратце, тепловой расцепитель (тр) реагирует на длительные перегрузки электропроводки. Эта характеристика обозначается на самом автомате цифрой (как на фото) номинального тока. Всё просто.

Номинальный ток — самое большое значение тока, которое может выдержать проводник определенного сечения, и работать в нормальном режиме неограниченное количество времени.

То есть превышение номинального тока на 10-20% дольше 5-10 минут. Чем выше качество сборки, тем быстрее он среагирует и защитит подключенные потребители и саму проводку. Выбирая аппарат нужно закладывать 10% запаса к рассчитанному току электроустановки.

Стандартный выбор для дома и квартир: 10 для освещения, 16 на розеточные группы и стиральная машина, 25 и 32 для мощных установок, вроде электроплит. Как рассчитывать описано детально в статье — как выбрать автоматический выключатель.

Маркировка и характеристики автоматических выключателей.

ВА63 — тип и серия автоматического выключателя

Номинальный ток — максимальный ток электрической сети при котором автоматический выключатель способен длительно работать без аварийного отключения цепи.

Стандартные значения номинальных токов автоматических выключателей: 1; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 13; 16; 20; 25; 32; 35; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500; 4000; 6300, Ампер.

Номинальное напряжение — максимальное напряжение сети на которое рассчитан автоматический выключатель.

ПКС — предельная отключающая способность автоматического выключателя. Данная цифра показывает максимальный ток короткого замыкания который способен отключить данный автоматический выключатель сохранив при этом свою работоспособность.

В нашем случае ПКС указан 4500 А (Ампер), это значит что при токе короткого замыкания (к.з.) меньшем, либо равном 4500 А автоматический выключатель способен разомкнуть электрическую и остаться в исправном состоянии, в случае если ток к.з. превысит данную цифру возникает возможность оплавления подвижных контактов автомата и их привариванию друг к другу.

Характеристика срабатывания — определяет диапазон срабатывания электромагнитного расцепителя автоматического выключателя.

Например в нашем случае представлен автомат с характеристикой «C» его диапазон срабатывания от 5·I_н до 10·I_н включительно. (I_н— номинальный ток автомата), т.е. от 5*32=160А до 10*32+320, это значит что наш автомат обеспечит мгновенное отключение цепи уже при токах 160 — 320 А.

Читайте так же:

Расчет автоматического выключателя по мощности формула

Примечание:

Стандартными характеристиками срабатывания (предусмотренными ГОСТ Р 50345-2010) являются характеристики «B», «C» и «D»;
Область применения указана в таблице согласно установившейся практике, однако она может быть иной в зависимости от индивидуальных параметров конкретных электрических сетей.

Как правильно подключить PH-47 для нормальной работы (схема)?

Собранную модульную конструкцию (автомат + защитное устройство) традиционно подключают в соответствии с одной из двух рабочих схем:

Питающее напряжение катушки берётся непосредственно с автомата.
Используется независимое напряжение питания катушки PH-47.

Первый схемный вариант ( А ) предполагает использование питающего напряжения, необходимого для индуктивности электромагнита, которое берётся от любой фазы автоматического выключателя.

Отбор питающей фазы осуществляется на стороне автомата, где подключена нагрузка с подводом на клемму С2 прибора. Клемма С1 соединяется с одним контактом внешнего коммутатора, другой контакт которого «садится» на ноль ( N ).

Независимый расцепитель и рабочие схемы включения ( А , В ): L – фазная линия автоматического выключателя; N – рабочая «земля» (нулевой потенциал); С1 , С2 – клеммы прибора типа PH-47; SB1 – коммутационный контакт (например, пожарной сигнализации)

Вторая схемная вариация ( В ) отличается только тем, что питающая линия устройства, образованная клеммами С1 и С2, получает напряжение не от автомата, а от стороннего источника. Например, такой источник может входить в состав той же системы пожарной сигнализации.

Технические моменты для конечного пользователя

Производитель устройств подобного рода, в частности, приборов PH-47, предоставляет пятилетнюю гарантию на защитный механизм. При этом указывается срок эксплуатации как минимум 15 лет, с учётом рабочего цикла устройства не менее 10 000 срабатываний.

Особенностью конструкций, между тем, является фактор непригодности к ремонту. То есть, по сути, вышедший из строя PH-47 отремонтировать своими руками невозможно, а потому неизбежно придётся приобретать другой экземпляр.

Здесь нужно отметить, что производитель рекомендует использовать импульсное напряжение питания катушки, чем гарантируется заявленная долговечность. В ином случае индуктивность электромагнита может попросту сгореть от перегрева и производитель гарантий уже не оставляет.

Последовательность действий пользователя при срабатывании защиты

Срабатывание защиты сопровождается сбросом автоматического выключателя (переводом рычага взвода в положение «отключено»). При этом кнопка «взвода» механизма PH-47 выводится в отжатое положение. Соответственно, конечному пользователю следует:

Определить причину срабатывания защиты и восстановить систему.
Перевести кнопку взвода защитного устройства PH-47 в положение «нажата».
Взвести автоматический выключатель в рабочее положение («включено»).

Необходимо понимать: если причина срабатывания электрической защиты не выявлена и не устранена, взвести механизм (автоматический выключатель) в рабочее положение не удастся.

Выводы профессионального электрика

Рассмотренный прибор, предлагающий защитную функцию расцепителя для автоматических выключателей – действительно удобный и вполне практичный компонент. Однако при всех достоинствах расцепителя PH-47, видится негативным фактором отсутствие возможностей для ремонта прибора своими руками в случае выхода из строя.

Читайте так же:

Общий вид автоматического выключателя

Как показывает практика, довольно часто причинами неработоспособности независимого расцепителя является механическая часть устройства, но производитель позаботился о том, чтобы попытка вскрытия корпуса приводила к разрушению конструкции.

Конечно, при желании и наработанном опыте отремонтировать расцепитель PH-47 всё-таки допустимо. Но далеко не каждому удаётся это сделать без остаточных дефектов для конструкции. А такой результат — некачественное функционирование прибора.

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Z-Сила — публикации материалов интересных полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мульти-тематическая информация — СМИ .

Автоматические выключатели

Автоматический выключатель (автомат) — это коммутационный аппарат предназначенный для защиты электрической сети от сверхтоков, т.е. от коротких замыканий и перегрузок.

Определение «коммутационный» означает, что данный аппарат может включать и отключать электрические цепи, другими словами производить их коммутацию.

Автоматические выключатели бывают с электромагнитным расцепителем защищающим электрическую цепь от короткого замыкания и комбинированным расцепителем — когда дополнительно с электромагнитным расцепителем применяется тепловой расцепитель защищающий цепь от перегрузки.

Примечание: В соответствии с требованиями ПУЭ бытовые электросети должны быть защищены как от коротких замыканий, так и от перегрузки, поэтому для защиты домашней электропроводки следует применять автоматы именно с комбинированным расцепителем.

Автоматические выключатели делятся на однополюсные (применяются в однофазных сетях), двухполюсные (применяются в однофазных и двухфазных сетях) и трехполюсные (применяются в трехфазных сетях), так же бывают четырехполюсные автоматические выключатели (могут применяться в трехфазных сетях с системой заземления TN-S).

Устройство и принцип работы автоматического выключателя.

На рисунке ниже представлено устройство автоматического выключателя с комбинированным расцепителем, т.е. имеющий и электромагнитный и тепловой расцепитель.

1,2 — соответственно нижняя и верхняя винтовые клеммы для подключения провода

3 — подвижный контакт; 4 — дугогасительная камера; 5 — гибкий проводник (применяется для соединения подвижных частей автоматического выключателя); 6 — катушка электромагнитного расцепителя; 7 — сердечник электромагнитного расцепителя; 8 — тепловой расцепитель (биметалли́ческая пласти́на); 9 — механизм расцепителя; 10 — рукоятка управления; 11 — фиксатор (для крепления автомата на DIN-рейке).

Синими стрелками на рисунке показано направление протекания тока через автоматический выключатель.

Основными элементами автоматического выключателя являются электромагнитный и тепловой расцепители:

Электромагнитный расцепитель обеспечивает защиту электрической цепи от токов короткого замыкания. Он представляет из себя катушку (6) с находящимся в ее центре сердечником (7) который установлен на специальной пружине, ток в нормальном режиме работы проходя по катушке согласно закону электромагнитной индукции создает электромагнитное поле которое притягивает сердечник внутрь катушки, однако силы этого электромагнитного поля не хватает что бы преодолеть сопротивление пружины на которой установлен сердечник.

При коротком замыкании ток в электрической цепи мгновенно возрастает до величины в несколько раз превышающей номинальный ток автоматического выключателя, этот ток короткого замыкания проходя по катушке электромагнитного расцепителя увеличивает электромагнитное поле воздействующее на сердечник до такой величины, что его силы втягивания хватает на то что бы преодолеть сопротивление пружины, перемещаясь внутрь катушки сердечник размыкает подвижный контакт автоматического выключателя обесточивая цепь:

Читайте так же:

Электрическая схема быстродействующего выключателя бвп 5

При коротком замыкании (т.е. при мгновенном возрастании тока в несколько раз) электромагнитный расцепитель отключает электрическую цепь за доли секунды.

Тепловой расцепитель обеспечивает защиту электрической цепи от токов перегрузки. Перегрузка может возникнуть при включении в сеть электрооборудования общей мощностью превышающей допустимую нагрузку данной сети, что в свою очередь может привести к перегреву проводов разрушению изоляции электропроводки и выходу ее из строя.

Тепловой расцепитель представляет из себя биметаллическую пластину (8). Биметаллическая пластина — эта пластина спаянная из двух пластин различных металлов (металл «А» и металл «В» на рисунке ниже) имеющих разный коэффициент расширения при нагреве.

При прохождении по биметаллической пластине тока превышающего номинальный ток автоматического выключателя пластина начинает нагреваться, при этом металл «B» имеет больший коэффициент расширения при нагреве, т.е. при нагреве он расширяется быстрее чем металл «A», что приводит к искривлению биметаллической пластины, искривляясь она воздействует на механизм расцепителя (9), который размыкает подвижный контакт (3).

Время срабатывания теплового расцепителя зависит от величины превышения тока электросети номинального тока автомата, чем больше это превышение тем быстрее сработает расцепитель.

Как правило тепловой расцепитель срабатывает при токах в 1,13-1,45 раз превышающих номинальный ток автоматического выключателя, при этом при токе превышающем номинальный в 1,45 раза тепловой расцепитель отключит автомат через 45мин — 1 час.

Время срабатывания автоматических выключателей определяется по их время-токовым характеристикам (ВТХ)

При любом отключении автоматического выключателя под нагрузкой на подвижном контакте (3) образуется электрическая дуга которая оказывает разрушающее воздействие на сам контакт, причем чем выше отключаемый ток, тем мощнее электрическая дуга и тем большее ее разрушающее возде йствие. Для сведения к минимуму ущерба от электрической дуги в автоматическом выключателе она направляется в дугогасительную камеру (4), которая состоит из отдельных, параллельно установленных пластин, попадая между этих пластин электрическая дуга дробится и затухает.

3. Маркировка и характеристики автоматических выключателей.

ВА47-29 — тип и серия автоматического выключателя

Номинальное напряжение — максимальное напряжение сети на которое рассчитан автоматический выключатель.

Читайте так же:

Чтобы не пачкались стены около выключателя

Характеристика срабатывания является одним из параметров время-токовых характеристик автоматических выключателей подробнее о которых читайте в статье: «Время-токовые характеристики (ВТХ) автоматических выключателей»

Примечание:

Стандартными характеристиками срабатывания (предусмотренными ГОСТ Р 50345-2010) являются характеристики «B», «C» и «D»;
Область применения указана в таблице согласно установившейся практике, однако она может быть иной в зависимости от индивидуальных параметров конкретных электрических сетей.

4. Выбор автоматического выключателя

Примечание: Полную методику расчета и выбора автоматических выключателей читайте в статье: «Расчет электрической сети и выбор аппаратов защиты»

Выбор автомата осуществляется по следующим критериям:

— По количеству полюсов: одно- и двухполюсные применяются для однофазной сети, трех- и четырехполюсные — в трехфазной сети.

— По номинальному напряжению: Номинальное напряжение автоматического выключателя должно быть больше либо равно номинальному напряжению защищаемой им цепи:

U_{ном. АВ}⩾ U_{ном. сети}

— По номинальному току: Определить необходимый номинальный ток автоматического выключателя можно одним из четырех следующих способов:

С помощью нашего калькулятора расчета автомата по мощности.
С помощью нашего калькулятора расчета автомата по сечению кабеля.
С помощью следующей таблицы:

Рассчитать самостоятельно по методике приведенной в статье: «Расчет электрической сети и выбор аппаратов защиты«

— Выбираем характеристику срабатывания: зачастую характеристику срабатывания автоматического выключателя выбирают исходя из назначения защищаемой им сети (согласно таблице характеристик срабатывания выше) однако автомат выбранный таким образом может не обеспечить своевременное отключение цепи при коротком замыкании, характеристику срабатывания необходимо определять по методике приведенной здесь.

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

Автоматы ABB. Принцип срабатывания

В нормальном режиме работы автоматы ABB пропускают через себя ток, не превышающий номинальный, бесконечное время. Но если в линиях, на которых установлены автоматы ABB, возникает перегрузка (ток – который не значительно превышает номинальный), и в этом случае автоматы ABB отключает тепловой расцепитель. Биметаллическая пластина(5) теплового расцепителя нагревается (перегрузка) и приводит в действие механизм отключения автомата ABB. Срабатывание теплового расцепителя при превышении I ном. от 1,13 до 1,45 произойдет за время превышающее 1 час, свыше 1,45 от I ном. за время меньше 1-ого часа. То есть тепловой расцепитель будет отключать автомат ABB, когда вы на этот кабель подключите несколько обогревателей и электрических чайников.

Читайте так же:

Подключение блока розеток с выключателями

Если же на линии и устройствах, подключенных к ней, происходит короткое замыкание, т.е. «появляется» ток в несколько раз, превышающий номинальный, в этом случае у автоматов ABB срабатывает электромагнитный расцепитель, который и отключает автоматы ABB. Ток в разы превышающий номинальный, протекает по обмотке соленоида (9), наводит магнитный поток который перемещает сердечник катушки, размыкая контакты у автомата ABB. В отличие от теплового расцепителя, электромагнитный срабатывает за доли секунд, практически мгновенно отключая автоматы ABB.

Характеристики электромагнитного расцепителя

По характеристике срабатывания электромагнитного расцепителя, автоматы ABB делятся на следующие типы (классы):

Автоматы ABB тип B (3-5)*I ном – для жилых и коммерческих помещений, повсеместно используются в Европе. Я рекомендую ставить автоматы АББ с характеристикой B на все кабельные линии в квартирах и частных домах, за исключением тех, которых большие пусковые токи (насосы, двигатели и др.).

Автоматы ABB тип С (5-10)*I ном – самый распространенный тип в России. В старых сетях, где линии в плохом состоянии, и токи КЗ могут быть небольшими, автоматы ABB типа C могут вообще не сработать. В новых щитах правильно ставить автоматы “В”.

Автоматы ABB тип D от (10-20)*I ном – применяют в основном в промышленности, в цепях управления двигателей, станков, низковольтных трансформаторах и других устройств, где большие пусковые токи.

Автоматы ABB тип К от (10-14)*I ном – применяют для защиты электродвигателей, трансформаторов и цепей управления .

Автоматы ABB тип Z (2-3)*I ном – защита цепей управления от КЗ и небольших продолжительных перегрузок.

Обозначение характеристики (типа) электромагнитного расцепителя у автоматов ABB наносится на корпус.

В зависимости от чувствительности (типа электромагнитного расцепителя), автоматы ABB выпускают с разными номинальными токами. Т.к. автоматы с характеристикой В более чувствительны, чем C и D, то ABB менее 6 А их не делает:

Автоматы ABB тип B (номинальные токи от 6 до 63 А)

Автоматы ABB тип С и тип D (номинальные токи от 0,5 до 63 А)

Конструкционные особенности

На практике применяют определение «предельной коммутационной стойкости». По этому показателю определяют устойчивость автомата к максимальным нагрузкам. Если указана одноразовая ПКС, значит защита сработает только один раз. Увеличивают ресурс техники модернизацией функциональных блоков. В частности, улучшают отвод тепла для сохранения целостности конструкции в режиме короткого замыкания и уменьшения негативного воздействия на контактные группы.

Рекомендуется обратить внимание на особенности конструкции, упрощающие монтаж и осмотр. В некоторых моделях для оперативного визуального контроля предусмотрены специальные отверстия. Обязательно следует учитывать близость трансформаторов и других потенциальных источников опасных бросков напряжения. Предельную отключающую способность автоматического выключателя выбирают с запасом.

Подключаемые нагрузки проверяют в режимах максимального потребления.

голоса

Рейтинг статьи