Характеристика срабатывания автоматических выключателей и параметры токовременной работы, время срабатывания

Автомат, защищающий сеть, несет 2 задачи:

• вовремя определить слишком большой ток;
• разорвать цепь до того, как возникнет повреждение.

Главная задача автоматического выключателя – отреагировать на появление чрезмерного тока и обесточить сеть. Опасно влияют на сеть 2 вида токов:

• ток перегрузки, возникающий из-за включения большого количества приборов в сеть;
• сверхтоки из-за короткого замыкания.

Современные электромагнитные устройства легко и безошибочно определяют ток короткого замыкания и выключают нагрузку. С током перегрузки проблем больше. Они не сильно отличаются от номинального значения и в течение некоторого промежутка времени протекают без последствий. Проблема заключается в наличии предельного значения тока нагрузки, который и вредит сети.

Область применения

Применяются автоматические выключатели везде, где находятся электронные приборы. Устанавливаются и в бытовых условиях (для защиты квартир, частных домов), на производственных предприятиях, в бизнес-центрах, торговых комплексах.

Типы автоматов:

Что означает тип АВ?

Автоматические выключатели содержат внутри себя два вида размыкателей – тепловой и магнитный.

Магнитный быстродействующий размыкатель предназначен для защиты при коротком замыкании. Срабатывание размыкателя может происходить за время от 0,005 до нескольких секунд.

Тепловой размыкатель значительно медленнее, предназначен для защиты от перегрузки. Работает с помощью биметаллической пластины, нагревающейся при перегрузке цепи. Время срабатывания от нескольких секунд до минут.

Совместная характеристика срабатывания зависит от вида подключаемой нагрузки.

Существует несколько типов отключения АВ. Их еще называют — типы время-токовых характеристик отключения.

Время-токовая характеристика типа C

График время-токовой характеристики вида С:

1.Если через предохранительный коммутатор будет протекать ток в 5 In, то максимальное время отключения в горячем состоянии составит 0,02 секунды. В холодном состоянии наибольшее время разъединение :

• для выключателей менее 32 А – 11 сек.;
• для выключателей более 32 А – 25 сек.

2.Если через защитное коммутационное устройство будет протекать электроток в 10 In, то максимальное время срабатывания в горячем состоянии – 0,01 секунды, а в холодном – 0,03 секунды.

Данный тип автоматов используется в основном для защиты моторов с небольшими пусковыми токами и трансформаторов. Их также можно применять для запитывания цепей освещения. Они широко используются в жилом фонде.

Маркировка автоматических выключателей: обозначение и надписи

Маркировка автоматических выключателей со временем не должна стираться. Поэтому символы, буквы, надписи и цифры наносятся на корпус специальной несмываемой краской. Маркировка располагается на лицевой панели прибора. Это делается для того, чтобы в рабочем состоянии устройства не пришлось демонтировать прибор, для того, чтобы узнать нужные характеристики.

Маркировка автомата

Маркировка включает в себя такие показатели как:

• фирма-производитель;
• номинальный ток;
• напряжение; частота;
• ток отключения; модель;
• класс токоограничения;
• схема подключения;
• обозначение клемм;
• артикул.

Маркировочные данные дополнительно дублируются в техническом паспорте устройства.

Маркировка автоматических выключателей: обозначения и надписи

Номинальный ток

Данная характеристика обозначается в виде цифр и наносится рядом с временно токовой характеристикой. Производители выпускают пять видов автоматов: В, С, D, К, Z. Самыми популярными являются В, C, D. Для бытовых условий применяются автоматы, с временно токовой характеристикой типа С.

Остальные виды предназначаются для узкопрофильной направленности. После этого значения наносится цифра, обозначающая номинальный ток автоматического выключателя. Он указывает максимальное значения тока, при котором защитное устройство способно сохранять работоспособность.

В случае превышения этого значения автомат сработает. При этом номинальный ток рассчитывается на температурный режим, который соответствует величине + 30 градусов. Поэтому, если температура в помещении будет выше этого показателя, то защитный прибор может сработать, даже если сила тока была меньше указанной.

Принцип работы основан на защите двух расцепителей – теплового и электромагнитного. При этом тепловой расцепитель обесточит электрическую цепь в промежутке от нескольких секунд до нескольких минут. Электромагнитная защита сработает значительно быстрее – 0,01 – 0,02 секунды, иначе проводка начнет плавиться, что может повлечь дальнейший пожар.

Напряжение и частота

Номинальное напряжение располагается под время-токовой характеристикой. Данный норматив может относиться к постоянному и переменному току и указывается в вольтах. При этом постоянный ток обозначается «?», а переменный –«

». Каждое значение соответствует данной электрической сети.

Напряжение указывается в двух обозначениях: одно для однофазной электрической сети, второе — для трехфазной. К примеру, маркировка в виде: 230/400V

, обозначает, что автомат предназначается для электросети, имеющих одну фазу и напряжение 230 вольт, а также для электрической цепи, обладающей тремя фазами и напряжением 400 вольт.

Для электрической сети, имеющей напряжение 220 вольт, в нашей стране стандартной частотой вращения является 50 Герц.

Ток отключения

Этот критерий обозначает ток короткого замыкания. При этом защитное устройство сработает без ущерба для своей работоспособности. Электрическая линия имеет достаточно сложное устройство, в которой иногда появляются повышенные токовые величины, вызванные коротким замыканием.

Изоляция проводов имеет огромное значение. Читайте тут о том, какая изоляция лучше.

Это кратковременный процесс, но при этом ток слишком завышается. Автоматические выключатели обладают отключающейся способностью, когда ток превысит 4500А, 6000А или 10000А. При этом, чем выше этот показатель, тем больше гарантий, что защитный прибор сработает даже при самой тяжелой аварийной ситуации.

Производитель

В самой верхней части автоматического выключателя указывается бренд прибора. Для этого зачастую выбирается более яркий цвет краски. Обычно этот цвет совпадает с цветом рычага управления. Иногда для этого выбирается нейтральный серый цвет.

При выборе производителя профессионалы рекомендуют покупать более надежные и дорогие проверенные марки.

Применение и устройство выключателей

Автоматы серии ВА используются не только в жилищном строительстве, но и на заводах, электростанциях, шахтах и других промышленных объектах. Основные элементы и блоки защитного устройства:

• корпус с маркировкой и указателем направлений включения; рукоятка управления;
• контакты из сплава, включающего серебро;
• зажимы с насечкой для закрепления внешних проводов;
• катушка электромагнитного расцепителя и его биметаллическая пластина;
• камера для гашения электрической дуги;
• основа монтажная с замком под рейку.

Принцип действия: от перегрузки в сети деталь из двойного металла изгибается и воздействует на рычаг свободного расцепления — защита срабатывает. Когда случается короткое замыкание, многократно возрастающий ток в катушке сдвигает сердечник, и цепь размыкается. В обоих случаях на контактах возникает электрическая дуга — именно для неё и предусмотрена в конструкции автомата дугогасительная камера.

Для того чтобы рассчитать, сможет ли выключатель справиться с нагрузкой, надо знать его рабочий ток и определить мощность, перемножив амперы на вольты. На этажных щитках чаще всего ставят автоматы на 16 А, а напряжение в сети 220 В, значит, посильная нагрузка будет 16*220=3520 Вт.

Очевидно, что при одновременном включении стиральной машины, обогревателя и утюга произойдёт перегрузка и сработает защита, отключая всю квартирную цепь с приборами от питающей электросети. Для рассредоточения мощности проводку в помещениях делят на две или три группы с подключением каждой из них к своему автомату с определённым номиналом тока.

Недопустимые ошибки при покупке

Самыми распространенными ошибками при выборе и покупке вводного автоматического выключателя являются незнание принципов его работы и выбор номинала автомата ниже или выше требуемого значения. Если выбрать автомат ниже номиналом, то возможно ложное срабатывание защиты и отключение всей квартиры из-за одного прибора. При выборе номинала выше необходимого значения, он может сработать уже после того, как изоляция проводов, либо устройства внутри электрощитка перегреются и начнут плавиться или гореть.

Также находятся «профессионалы», которые подключают вместо двухполюсника два однополюсных автомата, не зная о том, что это нарушает требования электробезопасности и ПУЭ запрещает такое подключение.

Если есть сомнения в выборе и монтаже такого прибора, стоит обратиться к профессиональному электрику и быть спокойным за правильный выбор и безопасный монтаж.

Как выбрать автоматический выключатель по мощности и току нагрузки?

Чем отличается УЗО от дифавтомата

Что такое дифференциальный автомат?

Почему при включении или во время работы стиральной машины выбивает пробки, УЗО или дифавтомат

Какой автомат выбрать, B или C?

Тип время-токовой характеристики указывается перед значением номинального тока на автомате.

Как мы выяснили из всего вышесказанного, нужно руководствоваться характеристикой, равной полуторному значению от номинала автомата. Это позволит грамотно подобрать автомат для защиты от перегрузки. Для защиты от КЗ имеет значение «В» или «С», эти буквы пишутся перед значением тока на автоматах. Например «В16А» читается «автомат на 16 ампер с характеристикой бэ» или «С25А» — «автомат на 25 ампер с характеристикой цэ». В автоматах с характеристикой «В» электромагнитный расцепитель срабатывает при превышении тока в 3-5 раз от номинального, в автоматах с характеристикой «С» — при превышении тока в 5-10 раз от номинального. Естественно лучше выбрать прибор, который сработает при меньшем токе, то есть с характеристикой «В». Между прочим, данная характеристика справедлива по отношению и к дифференциальным автоматам.

Дифавтомат совмещает в себе УЗО и автомат, поэтому для него аналогично указывается характеристика.

Существует заблуждение, что С-ешки следует ставить там, где имеются приборы с повышенными пусковыми токами, такими как холодильники, нагревательные приборы и т.д. Это не более чем домыслы от незнания — пусковые токи данных приборов не превышают 3-х кратные значения рабочих токов. Данное утверждение относится к мощным асинхронным двигателям, которые используются в станках, если у вас дома есть станок — тогда да, лучше защитить его С-ешкой.

Итак, какую характеристику все-таки выбрать? В большинстве случаев обе время-токовые характеристики применимы для защиты. Характеристика «C» ничуть не хуже проявляет свои защитные свойства там, где ток короткого замыкания в несколько раз превышает номинальное значение, помноженное на 10 (10-кратное превышение). Простыми словами, там где сеть не просажена и напряжение близко к 220 В — про тип автомата можно не переживать. В дачных же поселениях, там где напряжение сети порой может проседать до 160 В и ниже, лучше применить «B».

Стоит заметить, что применив «B»-шку в любой ситуации, вы не прогадаете. Если вышеприведенные высказывания вас не устраивают и вы привыкли оперировать точными цифрами — нужно померить ожидаемый ток короткого замыкания, «козу», как это называется у электриков. И сравнить десятикратный ток «C»-шки с полученным результатом. Как измерять «козу» мы рассмотрим в последующих публикациях.

Применение обеих характеристик на вводе (C) и ветках (B) обычно не приводит к селективности защиты, когда при КЗ отключается только проблемная ветка, а вводной автомат включен. Если подобные случаи и имеют место быть, то в большей мере это можно списать на случайность, нежели на селективность.

Действительной, эффективной селективности можно добиться только путем установки дорогих аппаратов, в технических описаниях которых производитель указывает тип и класс токоограничения вводных, и групповых автоматов.