Что такое автоматический выключатель. Как работает автомат защиты сети. Какие бывают типы и характеристики автоматических выключателей. Где применяются разные виды автоматов. Как правильно выбрать автоматический выключатель.
Что такое автоматический выключатель и для чего он нужен
Автоматический выключатель (автомат) — это коммутационный аппарат, предназначенный для автоматической защиты электрической цепи от аварийных режимов — токов короткого замыкания и токов перегрузки. Основные функции автоматического выключателя:
- Защита электропроводки и оборудования от перегрузок и коротких замыканий
- Оперативное включение и отключение участков электрической сети
- Обеспечение видимого разрыва цепи
Автоматические выключатели являются обязательным элементом любой электрической сети. Их установка регламентируется Правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Применение автоматов позволяет значительно повысить безопасность и надежность электроснабжения.

Устройство и принцип работы автоматического выключателя
Основными функциональными частями автоматического выключателя являются:
- Контактная система
- Дугогасительная камера
- Механизм свободного расцепления
- Расцепители:
- Тепловой (биметаллический)
- Электромагнитный
- Привод
Как работает автоматический выключатель при возникновении аварийной ситуации в сети?
- При появлении тока перегрузки или короткого замыкания срабатывает соответствующий расцепитель
- Расцепитель воздействует на механизм свободного расцепления
- Механизм расцепления размыкает силовые контакты автомата
- В момент размыкания контактов возникает электрическая дуга
- Дуга гасится в дугогасительной камере
- Цепь обесточивается, защищаемое оборудование отключается от питания
Весь процесс отключения занимает доли секунды, что позволяет предотвратить повреждение проводки и оборудования.
Виды автоматических выключателей по назначению
По назначению и области применения автоматические выключатели подразделяются на следующие основные виды:

- Модульные автоматические выключатели — для защиты бытовых и небольших коммерческих электроустановок
- Силовые (промышленные) автоматические выключатели — для защиты мощных промышленных электроустановок
- Автоматы защиты двигателя — для защиты электродвигателей
- Дифференциальные автоматы — совмещают функции УЗО и автомата
- Автоматические выключатели постоянного тока — для защиты цепей постоянного тока
Выбор конкретного типа автомата зависит от характеристик защищаемой цепи и требований к защите.
Характеристики срабатывания автоматических выключателей
Одной из важнейших характеристик автоматического выключателя является его время-токовая характеристика срабатывания. Она определяет, при каком превышении номинального тока и за какое время сработает автомат.
Различают следующие основные характеристики срабатывания:
- A — сверхбыстродействующая
- B — быстродействующая
- C — стандартная
- D — инерционная
Характеристика срабатывания выбирается в зависимости от типа нагрузки в защищаемой цепи:
Характеристика | Кратность тока срабатывания | Область применения |
---|---|---|
A | 2-3 Iном | Защита полупроводниковых устройств |
B | 3-5 Iном | Освещение, розеточные группы |
C | 5-10 Iном | Бытовые и промышленные установки |
D | 10-14 Iном | Мощные электродвигатели |
Как выбрать автоматический выключатель
При выборе автоматического выключателя необходимо учитывать следующие основные параметры:

- Номинальный ток
- Номинальное напряжение
- Отключающая способность
- Характеристика срабатывания
- Количество полюсов
- Условия эксплуатации
Номинальный ток автомата выбирается исходя из расчетного тока защищаемой цепи. Он должен быть немного больше рабочего тока, но меньше длительно допустимого тока проводников.
Отключающая способность должна превышать ожидаемый ток короткого замыкания в месте установки автомата.
Характеристика срабатывания подбирается под тип нагрузки, как было описано выше.
Правильный выбор автоматического выключателя обеспечит надежную защиту электроустановки и безопасную эксплуатацию.
Преимущества и недостатки автоматических выключателей
Основные преимущества автоматических выключателей:
- Быстрое отключение при коротких замыканиях и перегрузках
- Возможность многократного повторного включения
- Наглядность состояния (включено/выключено)
- Простота монтажа и обслуживания
- Долгий срок службы
К недостаткам можно отнести:
- Более высокую стоимость по сравнению с предохранителями
- Возможность ложных срабатываний
- Необходимость периодической проверки работоспособности
Тем не менее, преимущества автоматических выключателей значительно перевешивают их недостатки, что обуславливает их широкое применение в современных электроустановках.

Тенденции развития автоматических выключателей
Основные направления совершенствования автоматических выключателей:
- Повышение отключающей способности
- Уменьшение габаритов и массы
- Расширение функциональных возможностей (измерение, диагностика, связь)
- Повышение селективности и чувствительности защиты
- Применение новых материалов (композиты, керамика)
- Интеграция в системы «умный дом»
Развитие автоматических выключателей направлено на повышение надежности защиты, расширение возможностей управления и мониторинга состояния электроустановок. Это позволяет создавать более совершенные и безопасные системы электроснабжения.
Устройство, назначение и принцип действия автоматического выключателя
Автоматические выключатели – это устройства, которые предназначаются для защитного отключения цепей постоянного и переменного тока в случаях короткого замыкания, токовой перегрузки, снижения напряжения или его исчезновения. В отличии от плавких предохранителей автоматические выключатели имеют более точный ток отключения, могут многократно использоваться, а также при трехфазном исполнении при срабатывании предохранителя какая – то из фаз (одна либо две) могут остаться под напряжением, что является тоже аварийным режимом работы (особенно при питании трехфазных электродвигателей).
Автоматические выключатели классифицируют по выполняемым функциям, таким как:
- Автоматы минимального и максимального тока;
- Автоматы минимального напряжения;
- Обратной мощности;
Принцип действия автоматического выключателя
Мы рассмотрим принцип действия автоматического выключателя на примере автомата максимального тока. Его схема показана ниже:
Где: 1 – электромагнит, 2 – якорь, 3, 7 – пружины, 4 – ось, по которой движется якорь, 5 – защелка, 6 – рычаг, 8 – силовой контакт.
При протекании номинального тока система работает нормально. Как только ток превысит допустимое значение уставки, последовательно включенный в цепь электромагнит 1, преодолеет усилие сдерживающей пружины 3 и втянет якорь 2, и провернувшись через ось 4 защелка 5 освободит рычаг 6. Тогда отключающая пружина 7 разомкнет силовые контакты 8. Такой автомат включается вручную.
В настоящее время созданы автоматы, которые имеют время отключения от 0,02 – 0,007 с на токи отключения 3000 – 5000 А.
Конструкции автоматических выключателей
Существует довольно много различных конструкций автоматических выключателей как цепей переменного, так и цепей постоянного тока. В последнее время очень широкое распространение получили автоматы малогабаритные, которые предназначаются для защиты от КЗ и токовых перегрузок сетей бытовых и производственных в установках на токи до 50 А и напряжением до 380 В.
Главным защитным средством в таких выключателях являются биметаллические или электромагнитные элементы, срабатывающие с определенной выдержкой времени при нагревании. Автоматы, в которых присутствует электромагнит, обладают довольно большим быстродействием, и этот фактор очень важен при коротких замыканиях.
Ниже показан пробочный автомат на ток 6 А и напряжением не превышающим 250 В:
Где: 1 – электромагнит, 2 –пластина биметаллическая, 3, 4 – кнопки включения и выключения соответственно, 5 – расцепитель.
Биметаллическую пластину, как и электромагнит, включают в цепь последовательно. Если через автоматический выключатель протекает ток выше номинального, пластина начинает нагреваться. При длительном протекании превышающего тока пластина 2 деформируется в следствии нагрева, и воздействует на механизм расцепителя 5. При возникновении в цепи короткого замыкания электромагнит 1, мгновенно втянет сердечник и этим тоже воздействует на расцепитель, который разомкнет цепь. Также данный тип автомата отключается вручную путем нажатия кнопки 4, а включение только ручное путем нажатия кнопки 3. Механизм расцепления выполняется в виде ломающегося рычага или защелки. Принципиальная электрическая схема автомата показана ниже:
Где: 1 – электромагнит, 2 – биметаллическая пластина.
Принцип действия трехфазных автоматических выключателей практически ничем не отличается от однофазных. Трехфазные выключатели снабжаются специальными дугогасительными камерами или катушками, в зависимости от мощности устройств.
Ниже приведено видео подробно описывающее работу автоматического выключателя:
Масляные выключатели устройство и принцип работы, какие бывают, достоинства и недостатки
В данном материале мы расскажем про масляные выключатели, их устройство, принцип действия, область применения, достоинства и недостатки, разновидности и многое другое.
Что это такое масляные выключатели, назначение, где применяются
Масляные выключатели — это высоковольтное электрооборудование, служащее для коммутации сетей от 6 кВ, включения и отключения электродвигателей, трансформаторов, а также целых секций и вводов высоковольтных подстанций.
Такой выключатель состоит из трех полюсов. Каждый полюс, в свою очередь, состоит из шин и непосредственно выключателя.
При выключении устройства образуется электрическая дуга. Ее гашение происходит в горшке, в котором налит диэлектрик – трансформаторное масло.
Масляные выключатели (МВ) используются в электрических подстанциях, которые размещаются на промышленных предприятиях, а также в населенных пунктах.
Общее устройство, как работают
МВ состоит из следующих основных элементов:
- Силовая контактная группа. В нее входят подвижный шток и неподвижная розетка, в которую он вставляется. Гашение дуги происходит в баке с трансформаторным маслом.
- Фарфоровые изоляторы.
С их помощью токоведущие части изолируются от корпуса и друг от друга.
- Бак, наполненный трансформаторным маслом. За счет последнего происходит гашение электрической дуги.
- Блок-контакты управления, которые соединены в одну группу.
- Привод. Устанавливается ручной и автоматический, на основе катушки соленоида.
- Пружины. Размыкают за счет энергии сжатия контакты масляного выключателя.
При подаче напряжения на катушку соленоида включения сердечник втягивается, запускает рычажный механизм, который, соединяет подвижные контакты (штыри) с неподвижной розеткой. Таким образом, происходит автоматическое включение масляного выключателя.
Также его можно включить и вручную. Для этого нужно приложить усилие на соленоид через специальный рычаг.
Воздействовать на рычаг нужно до того момента, пока механизм не зафиксируется специальной защелкой с характерным звуком. Работу необходимо производить в спецодежде и обуви, в электроизолирующих перчатках.
Типы устройств (классификация)
Существует два типа масляных выключателей:
- Баковые.
- Маломасляные.
По принципу действия дугогасительного они делятся на устройства:
- С автодутьём. Газомасляная смесь перемещается благодаря энергии, образующейся от электрической дуги.
- С масляным дутьём. Специальные гидравлические механизмы подают масло под давлением к месту разъединения контактов.
- С гашением в масле магнитным способом.
Баковые выключатели, устройство, принцип работы
Баковый выключатель представляет собой один или несколько больших баков с трансформаторным маслом в которых происходит гашение дуги при отключении МВ.
Баковый выключатель конструктивно состоит из наполненных трансформаторным маслом баков, системой контактов и блока управления. Гашение дуги происходит в непосредственно в баке (баках).
Масло в баке помимо гашения дуги выполняет функцию изолирующего вещества.
Такие типы выключателей в основном используются в распределительных установках 35-220 кВ, чаще всего имеют большие габариты и устанавливаются на открытых подстанциях.
Принцип работы их такой же, как и у маломасляных: как уже было отмечено выше, формирование дуги происходит при размыкании контактов, а гашение ее происходит благодаря газомасляной смеси, при это выделяется большая температура и происходит испарение масла.
Баковые выключатели могут иметь как ручной, так и автоматический привод. Во втором случае включение осуществляется при помощи катушки соленоида.
Однобаковый с открытой дугой
Наиболее простая конструкция масляного выключателя. Состоит из одного большого бака, гашение дуги происходит в нем посредством двукратного разрыва контактов.
Такой тип выключателя имеет стандартное строение и состоит из блоков контактов (подвижных, неподвижных, дугогасительных), бака с трансформаторным маслом, фарфоровых изоляторов, пластин, траверсы, пружин и вала.
Шесть фарфоровых изоляторов проходят насквозь через крышку МВ и заканчиваются медными скобками. Последние и являются неподвижными рабочими контактами.
Подвижные контакты размещены на траверсе и приводит их в движение изолирующая тяга.
Магнитный выключатель включен при условии нахождения траверсы в верхнем положении. В этот момент пружина сжата, а контакты замкнуты.
Выключатель соединен с защелкой, удерживающей его во включенном положении. При отключении защелка высвобождается, пружина разжимается, контакты размыкаются. При этом на каждом полюсе цепь размыкается в двух точках. Образуется дуга, которая горит не более 0,1 с.
Данный тип выключателей является одним из наиболее простых по конструкции и в эксплуатации, неприхотливых и недорогих.
С дугогасительной камерой
Масляные выключатели с дугогасительной камерой имеют более качественные показатели в плане отключающей способности и надежности.
Достигается это как раз наличием дугогасительной камеры. Последняя располагается внутри бака в масле.
Конструкция МВ данного типа более сложная: имеются трансформаторы тока, нагревательный элемент, устройство для спуска масла.
Гашение дуги происходит в дугогасительной камере. Особенность процесса заключается в том, что величина давления, возникающего при гашении намного выше того, что наблюдается в МВ без дугогасительной камеры.
Более высокое давление уменьшает диаметр дуги, вследствие чего происходит более быстрое ее гашение.
Маломасляные выключатели (горшковые), устройство, принцип работы
Данный тип МВ предназначен для включения/отключения потребителей электрической энергии в штатном режиме, или при аварийных ситуациях. Отключение происходит в ручном и автоматическом режимах.
Рассмотрим устройство масляного выключателя на примере ВМГ-10.
Он состоит из следующих основных элементов:
- Металлический корпус, на котором устанавливаются полюса.
- Горшки с трансформаторным маслом. Это три полюса изолированных друг от друга при помощи воздуха и изоляторов, и расположенных на одной общей раме.
- Подвижные стержни и неподвижные контакты.
- Фарфоровые изоляторы. С их помощью горшки изолируются от металлического корпуса.
- Траверса.
- Масляный буфер.
- Изоляционные перегородки.
- Пружина.
- Вал.
- Рычаги. При помощи рычажного механизма происходит включение/выключение МВ.
Принцип действия данного типа масляного выключателя заключается в гашении электрической дуги, возникающей при размыкании контактов, находящихся под напряжением в газомасляной смеси.
Эта смесь образуется в результате воздействия разложения масла под воздействием высоких температур (может достигать 6000 градусов).
Как происходит выключение масляного выключателя
Выключение МВ происходит посредством нажатия на соответствующую копку.
При этом срабатывает защелка, которая не дает ему отключаться самопроизвольно в нормальном режиме, пружина разжимается и штоки выходят из розеток – выключатель отключается.
При отключении и размыкании контактов в полюсах в масле образуется электрическая дуга (если отключение происходило под напряжением), которая горит доли секунды.
Во время ее гашения масло очень сильно разогревается в месте разъединения контактов, выделяется газ. Происходит тушение дуги.
Маркировка масляных выключателей
Всю основную информацию о МВ можно получить, изучив маркировку, нанесенную на специальной табличке, прикрепленной на лицевой стороне оборудования.
Рассмотрим маркировку на основе МВ ВМГ-133:
- Первая буква «В» — выключатель.
- Вторая буква «М» — тип выключателя — маломасляный.
- Третья буква «Г» — принадлежность к виду — горшковый.
- 133 – серия.
Эксплуатация и обслуживание
Масляный выключатель на рабочей подстанции большую часть времени находятся во включенном положении. Отключение производится при авариях, плановых и внештатных ремонтах.
Обслуживание устройств производится специально обученным электротехническим персоналом организации, отвечающую за работу подстанции.
Оно включает себя следующие работы:
- Проверка уровня трансформаторного масла в горшках, доливка при необходимости.
- Проверка затяжки болтовых соединений шин. При необходимости, расслабленные соединения обжимаются во избежание перегрева и поломки.
- Чистка ветошью полюсов, горшков, шин от пыли, грязи, паутины.
- Осмотр, переборка, чистка контактов.
- Зачистка контактных соединений в токопроводящих частях.
Конструктивные схемы и где применяются масляные выключатели (по сериям)
Различают следующие основные серии МВ:
- ВМП. Это выключатель масляный подвесной. В нем дугогасящие контакты располагаются внутри бака, а рабочие размещены снаружи выключателя. Применяются при больших отключаемых токах в закрытых КРУ 6-10 кВ.
- ВК – выключатель масляный колонковый. Применяется в КРУ выдвижного исполнения.
- ВГМ. Применяется для отключения больших токов. Устройства этого типа имеют по 2 пары рабочих и дугогасительных контактов.
Двукратный разрыв тока позволяет обеспечить более эффективное гашение дуги.
- ВМУЭ – колонковый. Применяется в установках 35 кВ.
- ВМТ. Применяется в установках 110 и 220 кВ.
Чем отличаются выключатели ВМП от ВПМ
Оба типа выключателей относятся к маломасляным, представляют собой трехполюсные коммутационные аппараты.
В целом они очень похожи, но имеют несколько отличий:
- Конструктивные особенности.
- Габариты.
- Особенности монтажа.
Управление и система приводов
Управлять МВ можно через кнопки схемы управления, либо вручную воздействуя на катушку соленоида.
Привод предназначен для включения устройства в ручном или автоматическом режимах, а также поддержания его во включенном состоянии.
Различают следующие типы приводов:
- Ручной (автоматический). Данный привод позволяет управлять масляным выключателем как вручную, так и автоматически при помощи встроенного электромагнита.
- Пружинный.
Такой тип привода включает МВ за счет энергии заведенной пружины. Завод пружины осуществляется вручную, при помощи электромагнита, или электродвигателя.
- Пружинно-грузовой. Включение осуществляется путем энергии взведенных пружин и груза, поднятого в верхнее положение.
- Электромагнитный. Управление масляным выключателем осуществляется за счет создания тягового усилия в электромагнитной катушке с сердечником. Для включения сердечник взаимодействует с рычажным механизмом.
Возможные поломки
Масляные выключатели являются не самым надежным электрооборудованием, периодически они ломаются.
Перечень наиболее распространенных поломок:
- Перегрев контактных соединений в шинах, горшках с последующим аварийным отключением.
- Плохое включение.
- Частые отключения.
- Ухудшение изоляции, перекрытие полюсов при КЗ (коротком замыкании).
- Поломки механизмов и приводов.
- Неполадки контактной системы (не полное включение подвижных контактов, зависание их в промежуточном положении, поломки розеточных контактов).
Достоинства и недостатки масляных выключателей
Перечислим сначала основные достоинства МВ данного типа:
- Неприхотливость, возможность эксплуатации при различной температуре.
- Простая конструкция.
Недостатки:
- Высокая взрыво — и пожароопасность.
- Необходимо постоянно контролировать уровень масла в горшках, доливать в случае необходимости, иметь масляное хозяйство.
- Необходимость наличия квалифицированного персонала, который занимался бы обслуживанием и ремонтом.
Как проводят испытание масляных выключателей
После проведения ремонтов и планового технического обслуживания масляных выключателей, обязательно проводятся высоковольтные испытания. Они включают в себя подачу высокого напряжения на полюса устройств.
Для масляных выключателей напряжением 6 кВ подается чаще всего 30-36 кВ испытательного напряжения с повышающего трансформатора от специальной лаборатории.
Испытательное напряжение подается в течение 5 минут на каждую фазу поочередно (или сразу на 3 фазы, если позволяет конструкция испытательной лаборатории). Если за это время изоляция выдержит это напряжение и не случится пробоя, то испытание считается успешным.
Также перед и после испытания замеряется сопротивление изоляции каждого полюса, которое должно быть больше в 1,3 раза того, что было до испытаний.
Если испытание прошло успешно, масляный выключатель вводится в эксплуатацию, если же на какой-то фазе случается пробой, то производится осмотр и, при необходимости, ремонт (поиск места пробоя, усиление или замена изоляции в этом месте).
После этого снова проводятся высоковольтные испытания до тех пор, пока все три фазы не выдержат испытательное напряжение заданное время.
Целесообразность замены на вакуумный
Масляные выключатели наибольшую популярность и распространение получили в XX веке, в XXI веке они все активные вытесняются вакуумными выключателями.
Последние имеют следующие преимущества:
- Значительно меньшие габариты и масса.
- Высокая надежность.
- Простота в обслуживании.
- Гораздо более простое и безопасное включение и отключение.
- Значительно больший ресурс.
Исходя из вышеописанных пунктов становится очевидно, что вакуумные выключатели по всем параметрам выигрывают по сравнению с масляными.
Конечно, заменить целую секцию подстанции, или всю подстанцию с масляных на вакуумные выключатели сложно: это долго и дорого.
Однако на долгой дистанции в несколько десятков лет такое вложение полностью оправдывает себя.
Особенности капитального ремонта
Капитальный ремонт масляного выключателя может включать в себя следующие работы:
- Отключение выключателя, разборка, отключение шин.
- Слив масла из горшков.
- Разборка, чистка, смазка, ремонт, настройка привода.
- Чистка, ремонт, испытания, замена изоляторов.
- Зачистка контактных токопроводящих поверхностей.
- Испытание.
- Измерение сопротивления изоляции полюсов.
- Испытание изоляторов.
- Измерение переходных сопротивлений шин.
- Регулировка включения.
- Смазка губок для более мягкого подключения выключателя к шинам в ячейке.
- Сборка выключателя после ремонта, доливка масла.
- Удаление пыли, грязи, масла с шин и горшков.
- Затяжка ослабленных болтовых соединений шин.
- Уборка рабочего места после окончания всех работ.
Капитальный ремонт выполняется строго специально обученным персоналом, имеющим все необходимые допуски и разрешения для работы в установках и подстанциях с напряжением 6 и выше кВ.
Работы проводятся под наблюдением ответственного лица с группой электробезопасности не ниже 5. Посторонние люди не должны иметь доступа к месту проведения работ, а само рабочее место должно быть огорожено, должны быть вывешены предупреждающие и запрещающие плакаты.
Капитальный ремонт и испытания масляных выключателей проводится, как правило, раз в 6 лет, при интенсивной эксплуатации значительно чаще.
После каждого внештатного отключения устройства перед его последующим включением проводятся высоковольтные испытания.
голос
Рейтинг статьи
виды и характеристики электрических автоматов
Категории автоматических выключателей: A, B, C и D
Автоматическими выключателями называются приборы, отвечающие за защиту электроцепи от повреждений, связанных с воздействием на нее тока большой величины.
Слишком сильный поток электронов способен вывести из строя бытовую технику, а также вызвать перегрев кабеля с последующим оплавлением и возгоранием изоляции.
Обратите внимание
Если вовремя не обесточить линию, это может привести к пожару, Поэтому, в соответствии с требованиями ПУЭ (Правила устройства электроустановок), эксплуатация сети, в которой не установлены электрические автоматы защиты, запрещена.
АВ обладают несколькими параметрами, один из которых – время токовая характеристика автоматического защитного выключателя. В этой статье мы расскажем, чем различаются автоматические выключатели категории A, B, C, D и для защиты каких сетей они используются.
Особенности работы автоматов защиты сети
К какому бы классу ни относился автоматический выключатель, его главная задача всегда одна – быстро определить появление чрезмерного тока, и обесточить сеть раньше, чем будет поврежден кабель и подключенные к линии устройства.
Токи, которые могут представлять опасность для сети, подразделяются на два вида:
- Токи перегрузки. Их появление чаще всего происходит из-за включения в сеть приборов, суммарная мощность которых превышает ту, что линия способна выдержать. Другая причина перегрузки – неисправность одного или нескольких устройств.
- Сверхтоки, вызванные КЗ. Короткое замыкание происходит при соединении между собой фазного и нейтрального проводников. В нормальном состоянии они подключены к нагрузке по отдельности.
Устройство и принцип работы автоматического выключателя – на видео:
Токи перегрузки
Величина их чаще всего незначительно превышает номинал автомата, поэтому прохождение такого электротока по цепи, если оно не затянулось слишком надолго, не вызывает повреждения линии.
В связи с этим мгновенного обесточивания в таком случае не требуется, к тому же нередко величина потока электронов быстро приходит в норму.
Каждый АВ рассчитан на определенное превышение силы электротока, при котором он срабатывает.
За отключение питания под воздействием мощной нагрузки отвечает тепловой расцепитель, основой которого является биметаллическая пластина.
Этот элемент нагревается под воздействием мощного тока, становится пластичным, изгибается и вызывает срабатывание автомата.
Токи короткого замыкания
Поток электронов, вызванный КЗ, значительно превосходит номинал устройства защиты, в результате чего последнее немедленно срабатывает, отключая питание.
За обнаружение КЗ и немедленную реакцию аппарата отвечает электромагнитный расцепитель, представляющий собой соленоид с сердечником.
Последний под воздействием сверхтока мгновенно воздействует на отключатель, вызывая его срабатывание. Этот процесс занимает доли секунды.
Важно
Однако существует один нюанс. Иногда ток перегрузки может также быть очень большим, но при этом не вызванным КЗ. Как же аппарат должен определить различие между ними?
На видео про селективность автоматических выключателей:
Здесь мы плавно переходим к основному вопросу, которому посвящен наш материал. Существует, как мы уже говорили, несколько классов АВ, различающихся по времятоковой характеристике.
Наиболее распространенными из них, которые применяются в бытовых электросетях, являются устройства классов B, C и D. Автоматические выключатели, относящиеся к категории A, встречаются значительно реже.
Они наиболее чувствительны и используются для защиты высокоточных аппаратов.
Между собой эти устройства различаются по току мгновенного расцепления. Его величина определяется кратностью тока, проходящего по цепи, к номиналу автомата.
Характеристики срабатывания защитных автоматических выключателей
Класс АВ, определяющийся этим параметром, обозначается латинским литером и проставляется на корпусной части автомата перед цифрой, соответствующей номинальному току.
В соответствии с классификацией, установленной ПУЭ, защитные автоматы подразделяются на несколько категорий.
Автоматы типа МА
Отличительная черта таких устройств – отсутствие в них теплового расцепителя. Аппараты этого класса устанавливают в цепях подключения электрических моторов и других мощных агрегатов.
Приборы класса А
Автоматы типа А, как было сказано, обладают самой высокой чувствительностью. Тепловой расцепитель в устройствах с времятоковой характеристикой А чаще всего срабатывает при превышении силой тока номинала АВ на 30%.
Катушка электромагнитного расцепления обесточивает сеть в течение примерно 0,05 сек, если электроток в цепи превышает номинальный на 100%. Если по какой-либо причине после увеличения силы потока электронов в два раза электромагнитный соленоид не сработал, биметаллический расцепитель отключает питание в течение 20 – 30 сек.
Автоматы, имеющие времятоковую характеристику А, включаются в линии, при работе которых недопустимы даже кратковременные перегрузки. К таковым относятся цепи с включенными в них полупроводниковыми элементами.
Защитные устройства класса B
Аппараты категории B обладают меньшей чувствительностью, чем относящиеся к типу A. Электромагнитный расцепитель в них срабатывает при превышении номинального тока на 200%, а время на срабатывание составляет 0,015 сек. Срабатывание биметаллической пластины в размыкателе с характеристикой B при аналогичном превышении номинала АВ занимает 4-5 сек.
Оборудование этого типа предназначено для установки в линиях, в которые включены розетки, приборы освещения и в других цепях, где пусковое повышение электротока отсутствует либо имеет минимальное значение.
Автоматы категории C
Устройства типа C наиболее распространены в бытовых сетях. Их перегрузочная способность еще выше, чем у ранее описанных.
Для того, чтобы произошло срабатывание соленоида электромагнитного расцепления, установленного в таком приборе, нужно, чтобы проходящий через него поток электронов превысил номинальную величину в 5 раз.
Срабатывание теплового расцепителя при пятикратном превышении номинала аппарата защиты происходит через 1,5 сек.
Установка автоматических выключателей с времятоковой характеристикой C, как мы и говорили, обычно производится в бытовых сетях. Они отлично справляются с ролью вводных устройств для защиты общей сети, в то время как для отдельных веток, к которым подключены группы розеток и осветительные приборы, хорошо подходят аппараты категории B.
Автоматические выключатели категории Д
Эти устройства имеют наиболее высокую перегрузочную способность. Для срабатывания электромагнитной катушки, установленной в аппарате такого типа, нужно, чтобы номинал по электротоку защитного автомата был превышен как минимум в 10 раз.
Срабатывание теплового расцепителя в этом случае происходит через 0,4 сек.
Устройства с характеристикой D наиболее часто используются в общих сетях зданий и сооружений, где они играют подстраховочную роль. Их срабатывание происходит в том случае, если не произошло своевременного отключения электроэнергии автоматами защиты цепи в отдельных помещениях. Также их устанавливают в цепях с большой величиной пусковых токов, к которым подключены, например, электромоторы.
Защитные устройства категории K и Z
Автоматы этих типов распространены гораздо меньше, чем те, о которых было рассказано выше. Приборы типа K имеют большой разброс в величинах тока, необходимых для электромагнитного расцепления.
Так, для цепи переменного тока этот показатель должен превышать номинальный в 12 раз, а для постоянного – в 18. Срабатывание электромагнитного соленоида происходит не более чем через 0,02 сек.
Срабатывание теплового расцепителя в таком оборудовании может произойти при превышении величины номинального тока всего на 5%.
Совет
Этими особенностями обусловлено применение устройств типа K в цепях с исключительно индуктивной нагрузкой.
Приборы типа Z тоже имеют разные токи срабатывания соленоида электромагнитного расцепления, но разброс при этом не столь велик, как в АВ категории K. В цепях переменного тока для их отключения превышение токового номинала должно быть трехкратным, а в сетях постоянного – величина электротока должна быть в 4,5 раза больше номинальной.
Аппараты с характеристикой Z используются только в линиях, к которым подключены электронные устройства.
Наглядно про категории автоматов на видео:
Заключение
В этой статье мы рассмотрели время токовые характеристики защитных автоматов, классификацию этих устройств в соответствии с ПУЭ, а также разобрались, в каких цепях устанавливаются приборы различных категорий. Полученная информация поможет вам определить, какое защитное оборудование следует использовать в сети, исходя из того, какие устройства к ней подключены.
6 важных критериев выбора автоматического выключателя
Вы здесь:Основное назначение автоматического выключателя – защита электропроводки от токов короткого замыкания (в дальнейшем КЗ) и перегрузок электросети.
Если произойдет аварийная ситуация и по домашней проводке пройдет сверхток, изоляция кабеля мгновенно расплавится, а сама проводка вспыхнет, как бенгальские огни. Результат будет, как Вы понимаете, плачевный – возникновения пожара и что еще хуже – поражение электрическим током.
Чтобы такого не произошло, в квартирном щитке нужно обязательно установить автомат (а лучше несколько) с подходящими характеристиками.
О том, как выбрать автоматический выключатель по току, сечению кабеля и остальным техническим характеристикам, читайте дальше! Сразу же советуем обязательно просмотреть видео инструкцию, предоставленную ниже, в которой наглядно показывается методика расчета нужных параметров автоматики.
Основные критерии выбора
Итак, рассмотрим, как правильно подобрать наиболее важные параметры устройства для защиты проводки в доме и квартире.
- Ток КЗ. Чтобы выбрать автоматический выключатель по току короткого замыкания, необходимо учитывать важное условие – правилами ПУЭ автоматы с наибольшей отключающей способностью менее 6 кА запрещаются.
На сегодняшний день устройства могут иметь номиналы 3; 4,5; 6 и 10 кА. Если Ваш дом размещен рядом с трансформаторной подстанцией, нужно выбрать автоматический выключатель, срабатывающий при предельном коротком замыкании в 10 кА. В остальных случаях вполне достаточно подобрать коммутационный аппарат номиналом 6000 Амер.
- Номинальный ток (рабочий). Следующий, не менее важный критерий выбора автомата для дома – по номинальному току. Данная характеристика отображает значение тока, свыше которого произойдет разъединение цепи и, соответственно, защита электропроводки от перегрузок. Чтобы выбрать подходящее значение (оно может быть 10, 16, 32, 40А и т.д.), необходимо опираться на сечение кабеля домашней проводки и мощность потребителей электроэнергии. Именно от того, насколько большой ток способны пропустить жилы через себя и в то же время, какая суммарная мощность всей бытовой техники, будет зависеть рабочий ток устройства коммутации. В данном случае для выбора подходящей характеристики автоматического выключателя рекомендуем сначала определить сечение кабеля в Вашем доме либо квартире, после чего руководствоваться данными таблицами:
- Ток срабатывания.
Одновременно с рабочим током автомата нужно подобрать его номинал по току срабатывания. Как Вы знаете, при включении мощных электроприборов пусковой ток может быть значительно Выше номинального (вплоть до 12 кратного значения). Чтобы автоматический выключатель не сработал, восприняв включение двигателя, как короткое замыкание, нужно правильно выбрать класс коммутационного аппарата. На сегодняшний день для бытового применения могут использоваться классы B, C и D. Для дома и квартиры лучше всего выбрать устройство класса B, если в кухне установлена газовая плита и нет мощных потребителей электроэнергии. Если установлена электроплита либо мощный электрический котел, лучше подобрать подходящий автомат класса C. Ну и если у Вас в частном доме задействованы электродвигатели большой мощности, необходимо осуществить выбор коммутационного аппарата с маркировкой «D».
- Селективность. Данный термин подразумевает отключение в аварийной ситуации только определенного, проблемного участка, а не всей электроэнергии в доме.
Тут уже нужно немного вникнуть в логическую цепочку и выбрать номиналы автоматических выключателей согласно обслуживающей линии. Вершину так называемого разветвления должен занимать вводной автомат, номинал которого не должен превышать максимально допустимую нагрузку на электропроводку, исходя из сечения провода. Номинальный ток вводного коммутационного аппарата должен превышать значение рабочего тока всех остальных, нижестоящих автоматических выключателей в щитке. Для частного дома рекомендуется на ввод выбрать аппарат на 40А, на электроплиту – 32А, на электроприборы до 5 кВт – 25А, розетки – 16А и освещение – 10А. При выборе такого варианта сборки распределительного щитка условие селективности будет удовлетворено.
- Количество полюсов. Еще один, не менее важный критерий выбора, с которым, как правило, возникает меньше всего вопросов. Итак, для однофазной сети 220 Вольт на ввод рекомендуется выбрать двухполюсный однофазный автомат. На освещение и отдельно подключаемую бытовую технику (к примеру, стиральную машину, водонагреватель, кондиционер) нужно подобрать подходящий однополюсный автоматический выключатель.
Если у Вас в доме трехфазная электросеть, на ввод купите четырехполюсный коммутационный аппарат. Ну и для защиты двигателя от сверхтоков нужно выбрать трехполюсный автомат на 380 Вольт.
- Завод изготовитель. Очень важно правильно выбрать фирму автомата, иначе при покупке подделки далеко не факт, что указанные выше параметры по факту являются такими же. В результате, при токе КЗ электромагнитный расцепитель может не сработать и как следствие – пожар в доме. Чтобы такого не произошло рекомендуется осуществлять подбор коммутационных аппаратов и другой автоматики только от качественных фирм. Рейтинг лучших производителей автоматических выключателей мы предоставили в соответствующей статье!
Рекомендуем также просмотреть видео инструкцию, в которой предоставлены все необходимые таблицы и формулы для выбора автоматического выключателя по току, мощности и сечению кабеля:
Как правильно подобрать подходящий номинал коммутационного аппарата для дома и квартиры?
Перечисленные критерии выбора автоматического выключателя являются основными, и первым делом обращайте внимание на данные параметры.
Следует отметить, что экономить на автоматах очень глупо! Разница между качественным изделием (от производителя ABB либо Schneider Electric) и подделкой не слишком велика, если учитывать, что на кону стоит Ваш дом и, что более важно – жизнь!
Недопустимые ошибки при покупке
Существует несколько ошибок, которые могут допустить электрики-новички при выборе автоматического выключателя по силе тока и нагрузке.
Если Вы неправильно выберите защитную автоматику, даже немного «промахнувшись» с номиналом, это может повлечь за собой множество неблагоприятных последствий: срабатывание автомата при включении электроприбора, электропроводка не выдержит токовые нагрузки, срок службы выключателя быстро сократиться и т.д.
Чтобы такого не произошло, рекомендуем ознакомиться со следующими ошибками, что позволит в будущем правильно выбрать автоматический выключатель для своего дома либо квартиры:
- Первое и самое важное, что вы должны знать — во время заключения договора новые абоненты заказывают энергетическую мощность своего присоединения.
От этого технический отдел производит расчет и выбирает в каком месте будет происходить подключение и сможет ли оборудование, линии, ТП выдержать нагрузку. Также по заявленной мощности рассчитывается сечение кабеля и номинал защитного автомата. Для квартирных абонентов недопустимо самовольное увеличение нагрузки на ввод без его модернизации, поскольку по проекту уже заявлена мощность и проложен питающей кабель. В общем номинал вводного автомата выбираете не вы, а технический отдел. Если в итоге вы захотите выбрать более мощный автоматический выключатель, все должно согласовываться.
- Всегда ориентируйтесь не на мощность бытовой техники, а на электропроводку. Не стоит осуществлять выбор автомата только по характеристикам электроприборов, если проводка старая. Опасность в том, что если, к примеру, для защиты электроплиты Вы выберите модель на 32А, а сечение старого алюминиевого кабеля способно выдержать только ток в 10А, то Ваша проводка не выдержит и быстро расплавиться, что станет причиной короткого замыкания в сети.
Если же Вам нужно выбрать мощный коммутационный аппарат для защиты, первым делом замените электропроводку в квартире на новую, более мощную.
- Если, к примеру, при расчете подходящего номинала автомата по рабочему току у Вас вышло среднее значение между двумя характеристиками – 13,9А (не 10 и не 16А), отдавайте предпочтение большему значению только в том случае, если Вы знаете, что проводка выдержит токовую нагрузку в 16А.
- Для дачи и гаража лучше выбрать автоматический выключатель помощнее, т.к. здесь могут использоваться сварочный аппарат, мощный погружной насос, асинхронный двигатель и т.д. Лучше заранее предусмотреть подключение мощных потребителей, чтобы потом не переплачивать на покупке коммутационного аппарата большего номинала. Как правило, 40А вполне хватает для защиты линии в бытовых условиях применения.
- Желательно подобрать всю автоматику от одного, качественного производителя. В этом случае вероятность какого-либо несоответствия сводится к минимуму.
- Покупайте товар только в специализированных магазинах, а еще лучше – у официального дистрибьютора.
В этом случае Вы вряд ли выберите подделку и к тому же, стоимость изделий у прямого поставщика, как правило, немного ниже, чем у посредников.
Вот и вся методика правильного выбора автомата для собственного дома, квартиры и дачи! Надеемся, что теперь Вы знаете, как выбрать автоматический выключатель по току, нагрузке и остальным, не менее важным характеристикам, а также какие ошибки не следует допускать при покупке!
Рекомендуем прочитать:
Как правильно подобрать подходящий номинал коммутационного аппарата для дома и квартиры?
Другие статьи по теме
- Рейтинг лучших производителей автоматических выключателей
4 способа проверки работоспособности УЗО
Электрические автоматы. Виды и работа. Характеристики
С самого начала возникновения электричества инженеры стали думать над безопасностью электрических сетей и устройств от токовых перегрузок. Вследствие этого было сконструировано много разных устройств, которые отличаются надежной и качественной защитой. Одними из последних разработок стали электрические автоматы.
Этот прибор называется автоматическим по причине того, что он оснащен функцией отключения питания в автоматическом режиме, при возникновении коротких замыканий, перегрузок. Обычные предохранители после срабатывания подлежат замене на новые, а автоматы после устранения причин аварии можно снова включить.
Такое защитное устройство необходимо в любой схеме электрической сети. Защитный автомат защитит здание или помещение от разных аварийных ситуаций:
- Пожаров.
- Ударов человека током.
- Неисправностей электропроводки.
Виды и конструктивные особенности
Необходимо знать информацию о существующих видах автоматических выключателей, чтобы во время приобретения правильно выбрать подходящее устройство. Имеется классификация электрических автоматов по нескольким параметрам.
Отключающая способность
Это свойство определяет ток короткого замыкания, при котором автомат разомкнет цепь, тем самым отключит сеть и приборы, которые были подключены к сети. По этому свойству автоматы подразделяются:
- Автоматы на 4500 ампер, применяются для предотвращения неисправностей силовых линий жилых домов старой постройки.
- На 6000 ампер, используются для предотвращения аварий при замыканиях в сети домов в новостройках.
- На 10000 ампер, применяются в промышленности для защиты электрических установок. Ток такой величины может образоваться в непосредственной близости от подстанции.
Срабатывание автоматического выключателя возникает при замыканиях, сопровождающихся возникновением определенной величины тока.
Автомат защищает электропроводку от повреждения изоляции большим током.
Число полюсов
Это свойство говорит нам о наибольшем количестве проводов, которые возможно подключить к автомату для обеспечения защиты. При аварии, напряжение на этих полюсах отключаются.
Особенности автоматов с одним полюсом
Такие электрические автоматы наиболее простые по своей конструкции, и служат для защиты отдельных участков сети. К такому автоматическому выключателю можно подсоединить два провода: вход и выход.
Задачей таких устройств является защита электрической проводки от перегрузок и КЗ проводов. Нейтральный провод подключается к нулевой шине, в обход автомата. Заземление подключается отдельно.
Электрические автоматы с одним полюсом не являются вводными, так как при его отключении разрывается фаза, а нулевой провод по-прежнему остается соединенным с питанием. Это не обеспечивает защиту на 100%.
Свойства автоматов с двумя полюсами
В случаях, когда при аварии требуется полное отсоединение от электрической сети, используют автоматические выключатели с двумя полюсами. Они используются как вводные.
В аварийных случаях, либо при коротком замыкании вся электрическая проводка отключается в одно время.
Это дает возможность осуществлять работы по ремонту и обслуживанию, а также проведения работ по подключению оборудования, так как гарантирована полная безопасность.
Двухполюсные электрические автоматы используют, когда необходимо наличие отдельного выключателя для устройства, работающего от сети 220 вольт.
Автомат с двумя полюсами подключают к устройству с помощью четырех проводов. Из них два приходят от сети питания, а другие два выходят из него.
Трехполюсные электрические автоматы
В электрической сети, имеющей три фазы, применяются 3-полюсные автоматы. Заземление оставляют незащищенным, а проводники фаз соединяют с полюсами.
Трехполюсный автомат служит вводным устройством для любых трехфазных потребителей нагрузки. Чаще всего такой вариант исполнения автомата применяют в промышленных условиях для питания электричеством электродвигателей.
К автомату можно подключить 6 проводников, три из которых – фазы электрической сети, а остальные три выходящие от автомата, и обеспеченные защитой.
Использование четырехполюсного автомата
Чтобы обеспечить защитой трехфазную сеть с четырехпроводной системой проводников (например, электродвигатель, включенных по схеме «звезды»), применяют 4-полюсный автоматический выключатель. Он играет роль вводного устройства четырехпроводной сети.
Имеется возможность подключения к устройству восьми проводников. С одной стороны – три фазы и ноль, с другой стороны – выход трех фаз с нолем.
Время-токовая характеристика
Когда устройства, потребляющие электроэнергию, и электрическая сеть работают в нормальном режиме, то происходит обычное протекание тока. Это явление касается и электрического автомата. Но, в случае повышения силы тока по разным причинам выше номинального значения, происходит срабатывание расцепителя автомата, и цепь разрывается.
Параметр этого срабатывания называется время-токовой характеристикой электрического автомата. Она является зависимостью времени сработки автомата и соотношения между реальной силой тока, проходящей через автомат, и номинальным значением тока.
Важность этой характеристики заключается в том, что обеспечивается наименьшее число ложных срабатываний с одной стороны, и осуществляется защита по току, с другой стороны.
В энергетической промышленности бывают ситуации, когда кратковременное повышение тока не связано с аварией, и защита не должна срабатывать. Также происходит и с электрическими автоматами.
Время-токовые характеристики определяют, через какое время сработает защита, и какие параметры силы тока при этом возникнут.
Электрические автоматы с маркировкой «В»
Автоматические выключатели со свойством, обозначенным буквой «В», способны отключаться за 5 – 20 с. При этом значение тока составляет до 5 номинальных значений тока. Такие модели автоматов используются для защиты бытовых устройств, а также всей электропроводки квартир и домов.
Свойства автоматов с маркировкой «С»
Электрические автоматы с этой маркировкой могут выключиться за время в интервале 1 – 10 с, при 10 кратной токовой нагрузке. Такие модели применяют во многих областях, наиболее популярны для домов, квартир и других помещений.
Значение маркировки «D» на автомате
С таким классом автоматы используются в промышленности и выполнены в виде 3-полюсных и 4-полюсных исполнений.
Их применяют для того, чтобы защитить мощные электрические моторы и разные трехфазные устройства.
Обратите внимание
Время их сработки составляет до 10 секунд, при этом ток срабатывания может превышать номинальное значение в 14 раз. Это дает возможность с необходимым эффектом использовать его для защиты различных схем.
Электродвигатели со значительной мощностью чаще всего подключают через электрические автоматы с характеристикой «D».
Номинальный ток
Имеется 12 вариантов исполнения автоматов, которые различаются по характеристике номинального тока работы, от 1 до 63 ампер. Этот параметр определяет скорость выключения автомата при достижении предельного значения тока.
Автомат по этому свойству выбирают с учетом поперечного сечения жил проводов, допускаемому току.
Принцип действия электрических автоматов
Обычный режим
При обычной работе автомата управляющий рычаг взведен, ток поступает через провод питания на верхней клемме. Далее ток идет на неподвижный контакт, через него на подвижный контакт и по гибкому проводу на катушку соленоида. После него по проводу ток идет на биметаллическую пластину расцепителя. От него ток проходит на нижнюю клемму и дальше на нагрузку.
Режим перегрузки
Этот режим возникает при превышении номинального тока автомата. Биметаллическая пластина нагревается большим током, изгибается и размыкает цепь. Для действия пластины требуется время, которое зависит от значения проходящего тока.
Автоматический выключатель является аналоговым устройством. При его настройке есть определенные сложности. Ток срабатывания расцепителя настраивается на заводе специальным регулировочным винтом. После остывания пластины автомат снова может функционировать. Температура биметаллической пластины зависит от окружающей среды.
Расцепитель действует не сразу, давая возможность току к возврату номинального значения. Если ток не снижается, то расцепитель срабатывает. Перегрузка может возникнуть из-за мощных устройств на линии, либо подключении сразу нескольких устройств.
Режим короткого замыкания
При этом режиме ток возрастает очень быстро. Магнитное поле в катушке соленоида движет сердечник, приводящий в действие расцепитель, и отключает контакты сети питания, тем самым снимает аварийную нагрузку цепи и защищает сеть от возможного пожара и разрушения.
Электромагнитный расцепитель действует мгновенно, чем отличается от теплового расцепителя. При размыкании контактов рабочей цепи появляется электрическая дуга, величина которой зависит от тока в цепи.
Она вызывает разрушение контактов. Чтобы предотвратить это отрицательное действие, сделана дугогасительная камера, которая состоит из параллельных пластин. В ней дуга затухает и исчезает.
Возникающие газы отводятся в специальное отверстие.
Похожие темы:
Виды автоматов электрических
Все наши электрические сети и цепи, а также бытовые электроприборы и электрооборудование надежно защищены автоматическими выключателями. Их главная задача — это в нужный момент обесточить электрическую цепь, т.е.
отключить подачу электрического тока. Автомат (АВ) срабатывает, т.е. отключается, в случаях короткого замыкания и перегрузки в сети (нагрев проводов).
Для различных электрических цепей существуют и различные виды и типы автоматических выключателей .
Виды автоматических выключателей (АВ)
• Все автоматы можно разделить на выключатели переменного тока, постоянного тока и универсальные, работающие при любом электрическом токе в сети.
• По своей конструкции АВ бывают: воздушные, модульные, а также в литом корпусе.
• Автоматические выключатели подразделяются по показателю номинального тока.
• Также еще одно различие — это номинальное напряжение. В большинстве случаев АВ работают в сетях с напряжением 220 или 380 Вольт.
• Электрические автоматы бывают токоограничивающие и нетокоограничивающие. Токоограничивающий автоматический выключатель — это выключатель с чрезвычайно малым временем отключения, в течение которого ток короткого замыкания не успевает достичь своего максимального значения.
• Все модели электровыключателей классифицируются по количеству полюсов. Они делятся на однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные автоматы.
• АВ подразделяются по виду расцепителей — максимальный расцепитель тока, независимый расцепитель, минимальный или нулевой расцепитель напряжения.
• По скорости срабатывания. Выделяют быстродействующие, нормальные и селективные автоматы. Бывают с выдержкой времени, без нее, независимой или обратно зависимой от тока выдержкой времени срабатывания. Характеристики могут сочетаться.
• Отличаются АВ и по степени защиты от окружающей среды — IP, механических воздействий, токопроводимости материала. По виду привода — ручной, двигатель, пружина.
• Также автоматы различают по наличию свободных контактов и способу присоединения проводников.
Типы автоматических выключателей
Что означает тип электрического автомата? Автоматические выключатели содержат внутри себя два вида размыкателей – тепловой и магнитный.
Магнитный быстродействующий размыкатель предназначен для защиты при коротком замыкании. Срабатывание размыкателя может происходить за время от 0,005 до нескольких секунд.
Тепловой размыкатель значительно медленнее, предназначен для защиты от перегрузки. Работает с помощью биметаллической пластины, нагревающейся при перегрузке цепи. Время срабатывания от нескольких секунд до минут.
Совместная характеристика срабатывания зависит от вида подключаемой нагрузки.
Существует несколько типов отключения АВ. Их еще называют — типы время-токовых характеристик отключения. Они обозначаются так — A, B, C, D, K, Z.
• A – применяется для размыкания цепей с большой длинной электропроводки, служит хорошей защитой для полупроводниковых устройств. Срабатывают при 2-3 номинальных токах.
• B – для осветительной сети общего назначения. Срабатывают при 3-5 номинальных токах.
• C – осветительные цепи, электроустановки с умеренными пусковыми токами. Это могут быть двигатели, трансформаторы. Перегрузочная способность магнитного размыкателя выше, чем у выключателей типа B. Срабатывают при 5-10 номинальных токах.
• D – применяются в цепях с активно-индуктивной нагрузкой. Для электродвигателей с большими пусковыми токами, например. При 10-20 номинальных токах.
• K – индуктивные нагрузки.
• Z – для электронных устройств.
Данные о срабатывании выключателей типов K, Z лучше смотреть в таблицах конкретно по каждому производителю.
Характеристики электрических автоматов
Еще на заре появления электричества инженеры стали задумываться над тем, как обезопасить электрические сети и приборы от токов высокой силы. Было изобретено много приборов, которые долго служили верой и правдой. Последние из них – это электрические автоматы. Что они собой представляют?
Это коммутационное устройство, которое пропускает через себя ток номинальной силы и при необходимости отключает цепь при нестандартных ситуациях (короткое замыкание или повышение потребляемой мощности). В настоящее время производители предлагают два основных вида автоматов. Это:
Трехфазные автоматы в электрощите
Отличаются они друг от друга количеством разъединяющих элементов. В первом он один, во втором их три. По сути, трехфазный автомат, это три однофазных в одном корпусе.
Важно
Главным параметром электрического автомата является все же номинальный ток, который он пропускает. По сути, это сила тока, которая требуется для нормальной работы бытовых электроприборов.
В частном домостроении и в городских квартирах чаще всего устанавливаются автоматы от 6 до 63 А.
Специалисты рекомендуют разбивать электрическую сеть дома на несколько контуров и устанавливать на каждый из них свой отдельный автоматический выключатель.
Расчетная мощность
С коротким замыканием все понятно. Это соединение фазы и ноль, при котором резко поднимается сила тока. Тут автомат срабатывает быстро, то есть, в действие приводится электромагнитный расцепитель. А чтобы не развился пожар, внутри прибора устраивается дугогасительная камера.
С перегрузкой все по-другому. Во-первых, необходимо решить вопрос, как рассчитать мощность автомата. которая бы соответствовала суммарной мощности электрических приборов, запитанных на сеть, где установлен сам автомат. По сути, ток, выдерживающий автомат, должен быть меньше, чем сила тока в контуре. Существуют определенные показатели, которые зависят друг от друга.
Расчет необходимой мощности автомата
- В контуре освещения обычно используется медный кабель сечением 1,5 мм² и монтируется автомат 16 А.
- На розетки выводится кабель сечением 2,5 мм² и устанавливается автоматический выключатель 25 А.
- Если оба кабеля прокладываются по воздуху, то есть проводится открытая разводка, то для них соответственно устанавливаются автоматы 19 А и 27 А.
Во-вторых, перегрузка может действовать длительное время. Она может расти медленно, поэтому в данных автоматах срабатывает тепловой расцепитель. По сути, это биметаллическая пластина, которая под действием температуры выгибается, тем самым разрывая цепь. В этом случае автомат срабатывает лишь в том случае, если сила тока превышает номинальный минимум в три раза.
Чтобы избежать перегрузки, необходимо подсчитать мощность всех используемых бытовых приборов, к примеру, на кухне. У каждого из них она указана на бирке или в техдокументации. Поэтому сложить все и узнать потребляемую мощность будет несложно.
Далее расчет ведется по известному со школьной скамьи закону Ома. Он гласит, что сила тока равна мощности, деленной на напряжение в сети. К примеру, суммарная мощность всех агрегатов равна 5 кВт, напряжение 220 В. В итоге получается, что сила тока должна быть 5000/220=22,7 А.
Значит, вам необходим автомат 25 А.
Маркировка
Маркировка автоматов достаточно разнообразна. В ней присутствуют как буквенная маркировка, так и цифровая. Что они обозначают?
- Серия А – используется в цепях, где перегрузки возникнуть не могут или их отклонения от номинала составляет 30%.
- В – устанавливаются в сетях, где номинальный ток может быть ниже фактического в три раза. При таких ситуациях электромагнитный выключатель отключается за 0,015 секунд, а тепловой за 4-5 секунд.
- С – это самый распространенный тип. Он может выдерживать перегруз более пяти номинальных показателей.
При этом тепловой расцепитель отключается через 1,5 секунд.
Есть серии «D», «К» и «Z». В жилом секторе они не устанавливаются.
Важно! В жилых и офисных помещениях лучше всего использовать автоматы серии «В» или «С». «А» — устаревшая конструкция, которая постепенно выводится из производства.
Теперь что касается буквенной маркировки. Для этого придется разобрать пример. Маркировка «С32». Что это обозначает?
- «С» — это кратность тока, который кратковременно проходит через прибор. По сути, это и есть серия.
- 32 – это номинальная сила тока, обозначается в амперах. Это долговременный показатель.
Полезные советы
- Серию автоматов «В» лучше использовать во вторичном фонде, то есть, в старых постройках. «С» лучше устанавливать в новостройках.
- В российских условиях эксплуатации, имеются в виду бытовые сети, расчет ведется по току срабатывания 4500 А.
Специалисты рекомендуют приобретать автоматы 6000 А.
- Класс токоограничения «3» работает быстрее, чем «2».
Обратите внимание, что быстрота срабатывания электро автомата указывается двумя позициями: как быстро срабатывает электромагнитный расцепитель или тепловой.
Последний отключает медленнее. Почему?
Все дело в том, что ток перегрузки может действовать определенное время (часами) и при этом никаких последствий электрической цепи не принести. Поэтому его нет необходимости отключать тут же, как он только возник. Вот почему производители устанавливают пределы от номинала в три, в пять или в десять раз. То есть, перегрузка не несет осложнений, как короткое замыкание.
Но ситуация отягощается тем, что каждый электрический контур имеет свой предел перегрузки. И нередко на одном контуре может возникнуть повышение силы тока и в три раза, и в десять. Есть и так называемые ложные перегрузки, о которых нельзя забывать. И, тем более, если это ложная тревога, то сеть отключать нет никакого смысла.
Получается так, что устанавливаемый на контур автомат, необходимо точно выбирать под фактическую нагрузку. Вот почему так важен грамотно проведенный расчет потребляемой мощности на каждом контуре. Но не забывайте, что приобретаемый в магазине прибор надо проверить на нагрузки, хотя на заводе он проходит многоступенчатый контроль.
Итак, основная цель любого потребителя – это правильно выбрать электрический автомат по номинальному току.
Существующие номиналы автоматических выключателей по току
Автоматические выключатели – технические характеристики и правильный выбор по ним
Как правильно провести выбор автомата по мощности нагрузки
Многие помнят советские автоматические выключатели — пробки. Они вворачивались вместо обычных керамических пробок в щиток электросчётчика. Это было компромиссное решение, которое, в общем-то, себя оправдывало.
Ведь благодаря этому, пробки становились «многоразовыми», причём без изменения существующей конструкции электрощитка. А вообще изобретателем автоматических устройств защиты является компания АВВ, которая запатентовала малогабаритный автоматический выключатель в 1923 году.
С тех прошло много времени, но принцип работы автоматического выключателя остался неизменным – восстановление его нормальной работоспособности одним движением руки.
Совет
Автоматический выключатель, — это коммутационный электрический аппарат, предназначенный для проведения тока в нормальных режимах и для автоматического отключения электроустановок при возникновении токов короткого замыкания и перегрузок. Самыми распространенными и популярными на сегодняшний день являются автоматические выключатели, которые монтируются на 35-миллиметровую DIN-рейку в распределительном щите.
Главным параметром автоматических выключателей является номинальный ток. Это ток, значение которого в конкретной цепи считают нормальным, т. е. на который рассчитано электрооборудование.
Для электроустановок жилых зданий значение номинального тока (In) автоматического выключателя может составлять 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40. 63 А. Наиболее часто применяют автоматические выключатели в диапазоне 16 – 63А как для однофазных потребителей, так и трёхфазных.
Так же существует такой параметр, как номинальное напряжение –220/230 В или 380/400 В.
Внешний вид однофазных и трёхфазного автоматических выключателей показан на рисунке:
Автоматические выключатели разрывают цепь, когда ток в ней превышает допустимую величину. Такая ситуация возникает, когда включено больше разрешённого числа потребителей или при коротком замыкании. При этом, происходят различные процессы, из-за чего приходится использовать в автоматических выключателей два вида защиты — тепловую и электромагнитную.
При потреблении тока больше номинала не более чем в 3 раза, срабатывает тепловой расцепитель автоматического выключателя. Принцип его действия: цепь разрывает биметаллическая пластина, которая изменяет свою форму от нагрева проходящим током.
Защитное устройство может довольно долго пропускать ток, немного превышающий номинальный, что позволит избежать ложных срабатываний, но при дальнейшем возрастании тока отключит нагрузку.
Обратите внимание
Поэтому, тепловая защита обладает довольно большой инерционностью по отношению к превышениям тока
При значительно большем токе (при коротких замыканиях) инерционность защиты является большим минусом, потому для данного случая используют электромагнитный расцепитель. В отличии от теплового, он обладает мгновенным действием.
Электромагнитный расцепитель состоит из соленоида (электромагнита), сердечник которого ударяет в подвижный контакт и размыкает цепь. Но здесь не всё так просто.
Ведь электромагнит должен сработать при определённом токе. Нижний порог, судя по тому, что тепловая защита срабатывает до 3 In, будет иметь именно это значение.
А верхний порог? Вот здесь выплывает ещё одна характеристика АВ – тип автомата.
Различают автоматические выключатели трех типов — «В», «С», и «D». Автоматические выключатели типа «В» имеют срабатывание электромагнитного расцепителя в диапазоне от 3 до 5 In. Тип «С» имеет диапазон от 5 до 10 In. И наконец тип «D», срабатывает в диапазоне от 10 до 50 In.
На конкретном примере это будет выглядеть следующим образом — если мы имеем два автомата на 25А класса «В» и «С», то при коротком замыкании первый отключится при достижении величины тока короткого замыкания от 75 до 125 А, а второй – от 125 А и выше.
Ток короткого замыкания, с которым автоматический выключатель справляется без ухудшения эксплуатационных свойств, определяет «номинальную отключающую способность» — ещё одну характеристику автоматического выключателя. Чем лучше этот параметр, тем надежней выключатель.
Процесс расцепления контактов происходит очень быстро, при этом ток короткого замыкания не успевает достичь максимального значения.
Автоматические выключатели «В» и «С» устанавливают в сетях жилых зданий. Тип «В» используют, если нет бросков тока, появляющихся из-за включения каких-либо двигателей. Тип «С» рекомендуется для защиты электроприемников с небольшими пусковыми токами. И последний тип «D» устанавливают в основном в помещениях промышленного назначения, где задействованы мощные двигатели.
Важно
Важным узлом любого автоматического выключателя является камера гашения дуги. Как вы понимаете, при коротком замыкании образовывается дуга, и какое короткое время она не существовала бы, её действие отрицательно сказывается на общей надёжности автоматического выключателя и, следовательно, сроке его службы.
Камера гашения дуги состоит из набора параллельных, изолированных друг от друга, металлических пластин. В ней дуга разбивается на последовательность множества маленьких дуг. Они сразу же гаснут из-за небольшой величины напряжения между соседними пластинами. Это классическая схема построения «искрогасителей».
Кроме автоматического отключения, автоматический выключатель может отключаться и вручную. Поэтому автоматический выключатель называют коммутационно-защитным устройством. Ведь помимо свойств защиты, он предоставляет возможность обесточить цепь в ручном режиме, что необходимо при ремонте электрооборудования.
Выбирая автоматический выключатель, следует чётко знать параметры, о которых мы говорили выше – номинальное напряжение, номинальный ток и тип автомата.
Маркировка автоматического выключателя должна содержать наименование или торговую марку изготовителя, значение номинального напряжения, номинальный ток, буквы B, C или D, обозначающей тип выключателя, номинальную отключающую способность в амперах и схему подключения, если правильный способ соединения трудно понять из внешнего вида автоматического выключателя.
Электрик Инфо — электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.
Информация и обучающие материалы для начинающих электриков.
Кейсы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок.
Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Сайт может содержать материалы 12+
Перепечатка материалов сайта запрещена.
Разновидности электрических автоматов и как сделать правильный выбор
Разработка средств безопасности электросетей стала актуальной с момента их появления. Различные перегрузки приводили не только к повреждению кабелей, но и к возникновению пожаров.
На сегодняшний день наиболее популярными устройствами данного типа стали автоматические выключатели.
Они позволяют предотвратить такие события, как пожары, повреждение электропроводки. Поскольку они автоматические, то и срабатывание происходит без участия человека. Выбор правильного выключателя поможет обезопасить помещение от возникновения аварий.
Конструкция и принцип действия
Понимание механизма автоматического срабатывания выключателя поможет осуществить выбор правильной модели. Конструктивно автомат включает в себя следующие ключевые элементы:
- клеммы;
- тумблер;
- электромагнитный расцепитель;
- биметаллическая пластина.
В зависимости от вида перегрузки, срабатывает один из двух механизмов.
При возникновении перегрузка цепи током, превышающем номинал в разы, срабатывает биметаллическая пластина. Она нагревается в течение нескольких секунд, в результате чего происходит ее тепловое расширение.
При достижении определенных размеров осуществляется ее существенный изгиб и цепь размыкается. Настройка параметров пластины осуществляется производителем. Для выключателей, применяемых в быту, время срабатывания занимает 5–20 с.
На них, как правило, ставится маркировка литерами: B, C, D.
Режим короткого замыкания (КЗ) характеризуется лавинообразным возрастанием тока, превышающем не только номинал, но и его предельно допустимые нагрузки.
Совет
Времени на нагрев пластины при скачке не остается, иначе проводка может оплавиться. Срабатывает в такой ситуации электромагнитный расцепитель. Магнитное поле приводит в движение сердечник, который осуществляет размыкание цепи.
Мгновенное срабатывание позволяет обезопасить помещение от последствий КЗ.
Классификация
Электрические автоматы различаются по следующим ключевым характеристикам:
- число полюсов;
- время токовая характеристика;
- величина рабочего тока;
- отключающая способность.
Число полюсов
Данная характеристика соответствует числу линий электропроводки, которые можно напрямую подключить к автомату. Все выходные провода будут отключены одновременно при срабатывании автомата.
Однополюсный автомат. Это самый простой вид устройств защиты цепи. К нему подключается всего 2 провода: один идет к нагрузке, второй является питанием. Ставится он на стандартную din планку размером 18 мм. Провод питания подводится сверху, а нагрузка к нижней клемме.
Он может работать в линиях электропроводки с одной, двумя или тремя фазами. Помимо проводов питания и нагрузки у него есть нейтраль и заземление, которые подключению на соответствующие шины. На входе такие автоматы не ставят, поскольку размыкаться цепь будет только по фазной линии.
Нулевая же проводка остается замкнутой и при сбоях на ней может остаться потенциал.
Двухполюсный автомат, его отличие от однополюсного. Этот тип автоматических выключателей позволяет полностью обесточить электропроводку помещения. Он позволяет синхронизировать момент выключения двух своих выходных линий.
Последнее приводит к более высокому уровню безопасности при проведении электромонтажных работ. Его можно использовать как отдельный тумблер таких приборов, как водонагреватель или стиральная машина.
Подключение выполняется посредством 4 кабелей: по паре на входе и выходе.
Логичен простой вопрос: возможно ли подключение двух однополюсных автоматов вместо одного двухполюсного? Разумеется, нет. Ведь при автоматическом срабатывании отключения у двухполюсника отключаются все выходные линии.
Обратите внимание
У пары независимых автоматов, перегрузка может не возникнуть на одной из линий и обесточка будет частичной. В обычных квартирах можно подключать к этому автомату линию фазы и нейтрали.
При размыкании будет происходить полная обесточка всей группы устройств, которые запитаны от него.
Трех и четырехполюсные автоматы. Все три или четыре фазных провода подключаются к полюсам соответствующего автоматического выключателя. Используются они, при подключении звездой, когда фазные провода защищены от перегрузок, а средний провод остается все время коммутированным, или треугольником, когда среднего центрального кабеля нет, а фазные защищаются.
Если происходит перегрузка на одной из линий, отключение происходит сразу на всех остальных. К этим автоматам подключаются 6 (трехфазный автомат) или 8 проводов. По 3–4 на выходе и столько же линий на выходе. Монтируются они на din рейки длиной 54 (трехфазный автомат) и 72 мм, соответственно. Их используют чаще всего в промышленных установках, при подключении мощных электродвигателей.
Время токовый параметр
Характер потребления питания различными устройствами варьируется даже при совпадении значений мощности. Неравномерная динамика потребления при корректной работе, всплеск нагрузки во время включения — все эти явления приводят к существенным изменениям в таком параметре, как ток потребления. Разброс мощности может привести к ложному срабатыванию выключателя.
Чтобы исключить подобные ситуации вводятся динамические параметры работы, называемые время токовыми характеристиками автоматических выключателей. Автоматы по этому параметру разделяются на несколько типов. Время срабатывания автомата у каждой из групп свое. Лицевая панель выключателя маркируется соответствующей литерой из списка: A, B, C, D, K, Z.
- Тип A соответствует автоматам, выполняющим защиту полупроводниковых компонент. Ток срабатывания превышает номинал в 3 раза.
- Тип B обладает самым широким временным интервалом срабатывания: от 5 до 20 с. Ток при этом не должен превышать номинал более чем в 5 раз. Находят свое применение в электросетях с бытовыми приборами.
- Тип C отличается тем, что при превышении тока в 5–10 раз, аварийное отключение происходит через 10 с. Использование их самое широкое: обычные квартиры, строительство или промышленность.
- Тип D. Эта разновидность выключателей срабатывает при токе, превышающем номинал в 10–15 раз на протяжении 10 с.
Чаще всего используется в промышленности и используется в трех и четырехполюсных моделях.
- Разновидности К и Z встречаются реже. Их область применения – это индуктивные и электронные нагрузки. Определять необходимость их использования лучше по специализированным таблицам.
Номинальный ток
Различия автоматов в зависимости номинальных значений тока разделяются на несколько групп (12 уровней тока). Он напрямую связан со временем срабатывания при превышенном энергопотреблении.
Определить рабочее значение можно чисто теоретически, сложив суммы токов, потребляемых каждым из устройств отдельно. При этом следует брать незначительный запас.
Также следует не забывать о возможностях электропроводки.
Автоматы предназначены, в первую очередь, для предотвращения ее повреждений. В зависимости от металла проводов и их сечения рассчитывается максимальная нагрузка. Номиналы автоматических выключателей по току позволяют сделать такое разделение.
- Малые токи, включают в себя модели с номиналами 1, 2, 3 A. С их помощью можно изолировать цепи с небольшим количеством маломощных приборов, например, предназначенных для домашнего освещения. Номинал автомата величиной 3 A подойдет для подключения маломощного холодильника.
- Номиналы автоматов 6, 10, 16 A используются устройствами, через которые подключаются отдельные комнаты или маленькие квартиры. На предприятиях с ними работают сварочные аппараты или электродвигатели. Четырехполюсные автоматы класса D и рабочим током 16 A используются на трехфазных линиях.
- Средние токи потребления соответствуют автоматам 20, 25, 32 A. Практически во всех современных квартиры используются именно такие приборы (тип B, C, D). Они способны обеспечивать работу стиральных машин и электронагревателей.
- Высокие токи соответствуют автоматам 40, 50, 63 A. Их используют на предприятиях с мощными силовыми приборами (тип D).
Отключающая способность
Этот параметр зависит от максимальной величины тока при возникновении КЗ при условии, что автомат выполнит отключение сети. По величине тока КЗ все автоматы разделяются на три группы.
- В первую входят приборы с номиналом 4,5 кА. Их используют в частных домах, предназначенных для проживания людей. Предельная величина тока составляет примерно 5 кА. Это обусловлено тем, что сопротивление системы проводящих кабелей, идущих к дому от подстанции, составляет 0,05 Ом.
- Вторая группа обладает номиналом 6 кА. Такой уровень уже применяется в жилых многоквартирных домах и общественных местах. Предельный ток может достигать 5,5 кА (сопротивление проводки 0,04 Ома). При этом используются модели типов: B, C, D.
- На промышленных установках номинал составляет 10 кА.
Такую же величину имеет и предельная величина тока, которая может возникать в цепи рядом с подстанцией.
Как выбрать правильный автомат
До недавнего времени были широко распространены фарфоровые предохранители с плавкими элементами. Они хорошо подходили для однотипной нагрузки советских квартир.
Сейчас число бытовых приборов стало намного больше, в результате чего вероятность получения возгорания со старыми предохранителями возросла. Чтобы не допустить этого, необходимо тщательно подойти к выбору автомата с правильными характеристиками.
Следует избегать избыточных запасов мощности. Окончательный выбор делается после выполнения нескольких простых действий.
Определение числа полюсов
При определении данного параметра выключателя следует руководствоваться простым правилом. Если планируется обезопасить участки цепи с устройствами, имеющими незначительное энергопотребление (например, приборами освещения), то лучше оставить свой выбор на однополюсном автомате (чаще класса B или C).
Если планируется подключение сложного бытового устройства, обладающего существенной мощностью потребления (стиральная машина, холодильник), то следует устанавливать двухполюсной автомат (класса C, D).
Если же осуществляется оборудование небольшого производственного цеха или гаража с многофазными двигательными установками, то выбирать стоит трехполюсный вариант (класса D).
Вычисление потребляемой мощности
Как правило, к тому времени, когда планируется осуществить подключение автомата, проводка в комнату уже подведена.
Исходя из сечения жил и типа металла (медь или алюминий) можно определить максимальную мощность. К примеру, для медной жилы в 2,5 мм2 эта величина составляет 4–4,5 кВт.
Но проводку часто подводят с большим запасом. Да и расчет стоит делать до начала выполнения всех монтажных работ.
В этом случае потребуется значение о том, какая суммарная мощность будет использоваться всеми приборами. Всегда возможен вариант их одновременно включения. Так, на обычной кухне, часто используются такие приборы:
- холодильник – 500 Вт;
- электрический чайник – 1700 Вт;
- микроволновая печь – 1800 Вт
Суммарная нагрузка составляет 4 кВт и для нее хватит автомата на 25 A. Но всегда есть потребители, которые включаются эпизодически и могут создать факторы, способствующие срабатыванию выключателя. Такими устройствами могут быть комбайн или миксер. Поэтому следует брать автомат с запасом в 500–1200 Вт.
Вычисление номинального тока
Поскольку мощность в однофазных сетях равна произведению напряжения на силу тока, то и ток легко определить как частное от мощности и напряжения. Для вышеприведенного примера эту величину легко вычислить, зная, что напряжение в сети составляет 220 В. Величина потребляемого тока составляет 18,8 A. Учитывая запас в 500–1200 В, она составит 20,4–23,6 A.
Для того чтобы работа не прекращалась даже при таких кратковременных превышениях нагрузки, номинальную силу тока для автомата можно взять равной 25 A. Приблизительно такому же значению соответствует и номинал, исходя из медного кабеля с сечением 2,5 мм2, которого хватит с запасом для такой нагрузки. Автомат с номинальным током 25 А сработает до того, как он начнет нагреваться.
Определение время токовой характеристики
Этот параметр определяется по специальной таблице, в которой перечислены пусковые токи и время их протекания. Например, для бытового холодильника кратность пускового тока составляет 5. При мощности в 500 Вт, рабочий ток составляет 2,2 A. Величина пускового тока составит 2,2*7 = 15,4 A. Данные о периодичности берутся также по специальной таблице.
Таблица № 1. Пусковые токи и длительности импульсов для бытовых приборов
устройство | кратность тока пускового тока | длительность импульса пускового тока, с |
лампы накаливания | 5–13 | 0,05–0,3 |
люминесцентные лампы | 1,05–1,1 | 0,1–0,5 |
компьютеры, телевизоры | 5–10 | 0,25–0,5 |
бытовая техника, офисная техника | до 3 | 0,25–0,5 |
холодильники, кондиционеры, насосы | 3–7 | 1–3 |
Для выбранного устройства эта характеристика не превышает 3 с. Выбор становится очевидным: для такого потребителя необходимо брать автоматический выключатель типа B.
Допустимо делать выбор автомата по мощности нагрузки. Можно пропустить последний этап, остановив свой выбор на выключателе класса B.
Для бытовых нужд чаще всего бывают достаточными характеристики электрических выключателей класса B и C.
Автоматические выключатели различных типов
Автоматический выключатель — это переключающее устройство, которое может управляться вручную или автоматически для управления и защиты системы электроснабжения. Без автоматического выключателя существует высокий риск поражения электрическим током, поражения электрическим током и поражения электрическим током.
Существует различных типов автоматических выключателей , которые зависят от напряжения, места установки, внешнего вида и механизма отключения.Читайте дальше, чтобы узнать больше.
Различные типы автоматических выключателей и как их идентифицировать?
На основе напряжения
- Автоматические выключатели низкого напряжения — Эти выключатели предназначены для использования при низком напряжении до 2 кВ и в основном используются в небольших отраслях промышленности.
- Высоковольтные выключатели — Эти выключатели рассчитаны на использование при напряжении более 2 кВ. Выключатели высокого напряжения далее подразделяются на выключатели класса передачи
- Те, которые рассчитаны на 123 кВ и выше
- Автоматические выключатели среднего класса (менее 72 кВ)
- Автоматические выключатели низкого напряжения — Эти выключатели предназначены для использования при низком напряжении до 2 кВ и в основном используются в небольших отраслях промышленности.
По месту установки
- Внутренняя цепь выключатели — предназначены для использования внутри зданий или в погодоустойчивых корпусах.Обычно они работают при среднем напряжении в металлическом корпусе распределительного устройства.
- Автоматические выключатели для наружной установки — Вы можете использовать эти выключатели на открытом воздухе без крыши из-за их конструкции. Их внешний корпус прочен по сравнению с внутренними выключателями и может выдерживать износ.
На основе внешней конструкции
- Автоматические выключатели с мертвым резервуаром — Выключатели, закрытый резервуар которых находится под потенциалом земли, известны как автоматические выключатели с мертвым резервуаром.
Их бак включает в себя всю изолирующую и прерывающую среду. Другими словами, бак закорочен на массу или находится под мертвым потенциалом.
- Автоматические выключатели с резервуаром под напряжением — Эти выключатели имеют прерыватель в корпусе резервуара, потенциал которого находится над землей. Он находится над землей с некоторым изолирующим материалом между ними.
- Автоматические выключатели с мертвым резервуаром — Выключатели, закрытый резервуар которых находится под потенциалом земли, известны как автоматические выключатели с мертвым резервуаром.
По механизму прерывания
- Воздушный выключатель — Этот выключатель использует воздух в качестве изолирующей и прерывающей среды.Выключатель подразделяется на два типа
- Выключатель низкого напряжения, номинал которого ниже 1000 В
- Выключатель высокого напряжения, номинал которого составляет 1000 В и выше. Кроме того, он подразделяется на масляные выключатели и безмасляные выключатели.
- Масляный выключатель — Он использует масло в качестве прерывающей и изолирующей среды. Эти отбойные молотки делятся на два типа в зависимости от давления и количества используемого масла.
- Вакуумные выключатели — Эти выключатели используют вакуум в качестве прерывающей среды из-за его высоких диэлектрических и диффузионных свойств.
- MCB (Миниатюрный автоматический выключатель) — Номинальный ток для этого выключателя составляет менее 100 А, и в нем встроена только одна защита от сверхтока. Настройки отключения в этой схеме не регулируются.
- MCCB (Автоматические выключатели в литом корпусе) — Номинальные значения тока для этих автоматических выключателей выше 1000 А. У них есть защита от замыканий на землю вместе с токовой защитой. Настройки отключения автоматического выключателя в литом корпусе можно легко отрегулировать.
- Однополюсный автоматический выключатель — Этот выключатель имеет один провод под напряжением и один нейтральный провод, которые работают при напряжении 120 В.При возникновении неисправности прерывается только горячий провод.
- Двухполюсный автоматический выключатель — Используется для 220 В.
Имеется два провода под напряжением, и оба полюса необходимо отключить.
- Автоматический выключатель GFI или GFCI (прерыватель цепи замыкания на землю) — Это предохранительные выключатели, срабатывающие при токе замыкания на землю. Выключатель GFCI прерывает электрическую цепь при обнаружении малейшего отклонения между фазным и нейтральным проводами.
- Прерыватель цепи Arc Fault (AFCI) — Прерыватель цепи AFCI прерывает цепь при возникновении чрезмерной дуги и предотвращает возгорание.При нормальном состоянии дуги этот выключатель будет бездействовать и не прервет цепь.
- Воздушный выключатель — Этот выключатель использует воздух в качестве изолирующей и прерывающей среды.Выключатель подразделяется на два типа
Типы автоматических выключателей видео
Видео кредит: Learning Engineering
Абсолютно важно, чтобы автоматические выключатели были частью каждого дома для защиты проживающих в нем семей.
Чтобы получить конкурентоспособное предложение на то же самое, свяжитесь с D&F Liquidators.
D&F Liquidators обслуживает потребности в строительных материалах для электротехники более 30 лет.Это международная информационная служба площадью 180 000 квадратных метров, расположенная в Хейворде, Калифорния. Он хранит обширный инвентарь электрических разъемов, фитингов, автоматических выключателей, распределительных коробок, проводов, предохранительных выключателей и т. Д. Он закупает свои электрические материалы у ведущих компаний по всему миру. Компания также ведет обширный инвентарь взрывозащищенной продукции и современных решений для электрического освещения. Поскольку компания D&F закупает материалы оптом, она имеет уникальную возможность предложить конкурентоспособную структуру ценообразования.Кроме того, он может удовлетворить самые взыскательные запросы и отгрузить материал в тот же день.
Поделитесь этой историей, выберите платформу!
Автоматический выключатель постоянного тока Теория и способы применения, о которых вы никогда не знаете
Автоматический выключатель постоянного тока , как следует из названия, используется для защиты электрических устройств, работающих с постоянным током. Основное различие между постоянным током и переменным током заключается в том, что при постоянном токе выходное напряжение постоянно, а при переменном токе оно циклически повторяется несколько раз в секунду.
Различия между автоматическим выключателем постоянного тока и автоматическим выключателем переменного тока
Автоматические выключатели постоянного и переменного тока работают с разными видами электрического тока. Как объяснялось выше, постоянный ток создает выходное напряжение, которое имеет постоянное значение во времени, в то время как переменный ток циклически переключается между положительным и отрицательным напряжением несколько раз в секунду. Количество циклов в секунду для переменного тока стандартизовано для каждой страны и в большинстве случаев составляет 60 или 50 герц.Электрические сети обычно обеспечивают питание переменного тока, в то время как специализированные промышленные или аккумуляторные приложения, как правило, работают с питанием постоянного тока. На следующем графике показано различие в поведении источника переменного и постоянного напряжения:
Ни один из типов электроснабжения не «лучше», чем другой, и каждый из них подходит для различных типов приложений: переменный ток идеален для генерации, передачи электроэнергии на большие расстояния и работы мощных двигателей; в то время как постоянный ток более практичен при работе с батареями, солнечными энергетическими установками или прецизионным оборудованием, которым легче управлять с помощью постоянного тока.Освещение очень универсальное, и иногда доступны разные версии одной и той же лампы для постоянного и переменного тока. Автоматические выключатели постоянного тока часто используются в таких приложениях, как:
- Электрические цепи с батарейным питанием, например, в домах с солнечными батареями. Цепи с батарейным питанием также встречаются в домах, расположенных в сельской местности без электросети.
- Электрические компоненты транспортных средств, присутствующие как в газовых, так и в электрических автомобилях.В каждой машине есть блок предохранителей с автоматами постоянного тока .
- Зарядные станции для электромобилей.
- Системы бесперебойного питания (ИБП), в которых обычно используются батареи. Даже если ИБП обеспечивает питание устройств переменного тока, он должен хранить энергию в виде постоянного тока в батарее.
- Фотоэлектрические солнечные панели, системы их управления и их аккумуляторные батареи.
- Электродвигатели постоянного тока.
- Некоторые виды аппаратов для электродуговой сварки.
- Светодиодные лампы высокой эффективности.
Очень важным отличием при отключении переменного и постоянного тока является то, что точка гашения дуги выше для автоматического выключателя постоянного тока . При постоянном токе, когда напряжение непрерывно, электрическая дуга постоянна и более устойчива к прерыванию. По этой причине автоматические выключатели постоянного тока должны включать дополнительные меры гашения дуги: они обычно имеют механизм для удлинения и рассеивания электрической дуги для упрощения прерывания.В автоматических выключателях переменного тока прерывание дуги проще, потому что ток переменный и имеет нулевые значения в каждом цикле, что облегчает прерывание.
Как работает автоматический выключатель постоянного тока
Автоматические выключатели постоянного тока работают по тому же принципу тепловой и магнитной защиты, что и автоматические выключатели переменного тока:
- Тепловая защита отключает автоматический выключатель постоянного тока при наличии электрического тока выше номинального значения.Этот механизм защиты основан на биметаллическом контакте, который нагревает, расширяет и отключает выключатель. Тепловая защита срабатывает быстрее по мере увеличения тока, поскольку выделяется больше тепла для расширения и размыкания электрического контакта. Тепловая защита в автоматическом выключателе постоянного тока защищает от тока перегрузки, который лишь немного превышает нормальный рабочий ток.
- Магнитная защита отключает автоматический выключатель постоянного тока при высоких токах короткого замыкания, и реакция всегда мгновенная. Автоматические выключатели постоянного тока имеют номинальную отключающую способность, которая представляет собой максимальный ток короткого замыкания, который может быть отключен, как и автоматические выключатели переменного тока. Важным моментом при использовании автоматических выключателей постоянного тока является то, что прерываемый ток является постоянным, поэтому автоматический выключатель должен размыкать электрический контакт дальше, чтобы прервать ток повреждения. Магнитная защита в автоматическом выключателе постоянного тока защищает от коротких замыканий и неисправностей, которые значительно превышают перегрузку.
Так как механизм защиты практически одинаков для переменного и постоянного тока, некоторые модели автоматических выключателей предназначены для работы с любым типом тока. Однако всегда очень важно убедиться, что текущий тип источника питания и автоматический выключатель одинаковы. Если установлен автоматический выключатель неправильного типа, он не сможет эффективно защитить установку, что может привести к поражению электрическим током!
Еще одно важное соображение заключается в том, что электрическая проводка, соединяющая автоматический выключатель постоянного тока и защищаемое электрическое устройство, должна иметь соответствующий номинальный ток.Даже если автоматический выключатель постоянного тока выбран правильно, кабель недостаточного размера может перегреться, оплавив его изоляцию и вызвав электрическую неисправность.
Как и автоматические выключатели переменного тока, автоматические выключатели постоянного тока также доступны в миниатюрной версии и версии в литом корпусе:
- Миниатюрные автоматические выключатели постоянного тока обычно работают с токами ниже 100 ампер и подразделяются на тип B (срабатывания при номинальном токе в 3-5 раз превышающем номинальный), тип C (срабатывания при 5-10-кратном номинальном токе) и тип D (срабатывания при 10-20 номинальном токе).
- Автоматические выключатели в литом корпусе больше по размеру и обычно имеют регулируемые настройки защиты.
Электромонтаж и установка автоматического выключателя постоянного тока
Автоматические выключатели постоянного тока устанавливаются в коробки с предохранителями, для которых предусмотрена специальная рейка. Их можно использовать для защиты отдельных нагрузок, работающих с постоянным током, или для защиты основных цепей, таких как инверторы, солнечные фотоэлектрические батареи или батареи. Физическая установка автоматических выключателей постоянного тока имеет много общего с автоматическими выключателями переменного тока:
- Цепи постоянного тока подключаются к блоку предохранителей, а кабель обычно защищается соответствующим пластмассовым или металлическим воздуховодом.
- Цепь может быть подключена непосредственно к устройству постоянного тока и управляться переключателем, или это может быть электрическая розетка.
- Автоматические выключатели постоянного тока подключаются последовательно с токоведущим проводом для каждой отдельной цепи.
Однако проводка выключателя постоянного тока проще, чем в автоматическом выключателе переменного тока. Это связано с тем, что у переменного тока может быть до трех разных токоведущих проводов, а у постоянного тока — только один. При переменном токе каждый токоведущий провод должен быть подключен к правильному полюсу выключателя.Ошибки в подключении могут вызвать поражение электрическим током или заставить двигатели вращаться в обратном направлении. С другой стороны, с постоянным током все приложения работают только с одним токоведущим проводом, и нет риска запутать соединения.
Автоматический выключатель постоянного тока установка очень важна, если у пользователя есть солнечная фотоэлектрическая система. Требует защиты в нескольких точках:
- Солнечные фотоэлектрические панели подключаются последовательно, и одна установка может иметь одну или несколько цепей в зависимости от ее мощности.Все цепи подключены к сумматору фотоэлектрических модулей, каждая из которых защищена автоматическим выключателем постоянного тока . Защита цепей солнечных панелей имеет решающее значение, поскольку они являются самой дорогой частью системы.
- После того, как мощность, подаваемая всеми солнечными панелями, будет объединена в один выход постоянного тока, потребуется главный прерыватель цепи постоянного тока .
- Если в системе используется аккумуляторная батарея, она также должна быть защищена автоматическим выключателем постоянного тока .
- Для инвертора, преобразующего постоянный ток в переменный, требуется прерыватель цепи постоянного тока на источнике.
- Наконец, если у пользователя есть эксклюзивная электрическая панель для нагрузок постоянного тока, потребуется набор из автоматических выключателей постоянного тока.
Автоматический выключатель постоянного тока, используемый в солнечной энергии и электромобилях
Технологии возобновляемых источников энергии начинают приобретать все большее значение в мире, и ожидается, что они станут популярными в течение этого столетия.Некоторые из этих технологий, например фотоэлектрические солнечные панели и электромобили, работают с постоянным током и используют автоматические выключатели постоянного тока для электрической защиты. Эти технологии, как правило, очень дороги, поэтому крайне важно использовать автоматические выключатели постоянного тока , чтобы обеспечить длительный срок службы и окупаемость инвестиций.
Фотоэлектрические солнечные панели преобразуют солнечное излучение в постоянный ток, который затем можно использовать для питания электрических устройств. Очень важно защитить солнечные панели с помощью автоматических выключателей постоянного тока , потому что даже небольшая фотоэлектрическая установка может стоить несколько тысяч долларов.
Когда домашний пользователь владеет солнечными панелями, он или она может использовать электрические устройства постоянного и переменного тока. Например, домовладельцы, у которых есть солнечные батареи, могут приобрести светодиодные лампы постоянного тока. В этих случаях для защиты должны использоваться автоматические выключатели постоянного тока . Остальная мощность постоянного тока может быть преобразована в переменный ток с помощью электрического инвертора. Домовладельцы, имеющие несколько цепей постоянного тока, устанавливают отдельные коробки с предохранителями для постоянного и переменного тока, каждый с несколькими автоматическими выключателями.
Электромобили, как следует из их названия, полностью независимы от ископаемого топлива и вместо этого работают от аккумуляторной батареи большой емкости. Эти батареи, в свою очередь, работают с зарядными станциями, специально разработанными для электромобилей. Поскольку эта система полностью работает с постоянным током, в ней должны использоваться автоматические выключатели постоянного тока . Очень часто фотоэлектрические солнечные панели и зарядные станции электромобилей работают вместе, поскольку вся система работает на постоянном токе, и преобразование в переменный ток не требуется для зарядки электромобиля.Эта система обеспечивает полностью экологически чистый и устойчивый источник энергии для транспорта.
Автоматический выключатель постоянного тока, используемый в высокоточных промышленных машинах и сварочных аппаратах
Автоматические выключатели постоянного тока обычно используются для защиты электродвигателей постоянного тока, которые имеют множество промышленных применений. Электродвигатель постоянного тока очень легко управляется с помощью автоматической системы и имеет очень быстрое время отклика, поэтому он часто используется в промышленных станках, роботах и транспортных устройствах, таких как рельсы и конвейеры.
Цепи управления, которые управляют этим типом оборудования, также работают с постоянным током и защищены автоматическими выключателями постоянного тока . Обычно цепь управления и цепь питания изолированы друг от друга, потому что они обычно работают с различным напряжением, и каждая из них защищена собственным автоматическим выключателем постоянного тока . Схема управления обычно имеет гораздо более низкие номинальные значения напряжения и тока, поскольку ее единственная функция — обработка сигналов управления.
Еще одно промышленное применение, требующее электрической защиты выключателей, — это электродуговая сварка.Некоторые сварочные аппараты работают с постоянным током, и для них требуются автоматические выключатели постоянного тока , чтобы гарантировать безопасность работы и предотвратить повреждение сварочного аппарата.
Автоматический выключатель постоянного тока, используемый в освещении
Светодиодные лампыработают со светодиодом, который может работать только с постоянным током. Таким образом, если подключены только светодиодные лампы, для работы с постоянным током обычно работают целые цепи. Для цепей этого типа потребуется автоматический выключатель постоянного тока для защиты.
Светодиодные лампыочень эффективны в отношении энергопотребления, при этом экономия энергии достигает 70% по сравнению со старыми технологиями освещения. Однако светодиодные лампы, как правило, намного дороже и не окупятся, если они скоро выйдут из строя. По этой причине очень важно защитить их автоматическими выключателями.
Важно учитывать, что светодиодные лампы выпускаются как для цепей постоянного, так и для переменного тока.Хотя сама лампа всегда работает от постоянного тока, некоторые модели имеют внутренний выпрямитель для подключения к цепи переменного тока. Очень важно определить тип питания, которое будет использоваться, прежде чем покупать автоматические выключатели переменного тока или автоматические выключатели постоянного тока .
Автоматические выключатели постоянного тока менее распространены, чем автоматические выключатели переменного тока, но не менее важны, поскольку они имеют множество применений как в домах, так и на предприятиях. Для домовладельцев автоматические выключатели постоянного тока могут быть относительно новой технологией, поскольку большинство домашних устройств работают с переменным током.Однако автоматические выключатели постоянного тока играют важную роль в электрической защите дорогих энергоэффективных технологий, таких как светодиодные лампы, фотоэлектрические солнечные панели и электромобили. По мере того как эти технологии получают больше пользователей, автоматических выключателей постоянного тока будут иметь больший рынок. С другой стороны, в бизнесе автоматические выключатели постоянного тока — это устоявшаяся и хорошо известная технология, которая играет важную роль в защите высокоточного оборудования и дуговой сварки.
Когда электрическая установка требует автоматических выключателей постоянного тока , всегда рекомендуется нанять профессиональные услуги квалифицированных инженеров и техников, чтобы убедиться, что соответствующие автоматические выключатели будут выбраны и установлены.
Copyright © 2015 Guangzhou Shilin Electrical Co., Ltd., Все права защищены.
% PDF-1.5 % 156 0 объект > / OCGs [208 0 R 334 0 R 375 0 R 414 0 R 450 0 R 486 0 R 531 0 R 582 0 R 629 0 R 690 0 R 734 0 R 790 0 R 848 0 R 915 0 R 977 0 R 1025 0 R 1083 0 R 1131 0 R 1188 0 R 1257 0 R 1323 0 R 1372 0 R 1409 0 R 1453 0 R 1506 0 R 1543 0 R 1623 0 R 1682 0 R 1747 0 R 1803 0 R 1866 0 R 1929 0 R 1996 0 R 2123 0 R 2220 0 R 2277 0 R 2312 0 R 2378 0 R 2467 0 R 2535 0 R 2579 0 R 2636 0 R 2685 0 R 2748 0 R 2811 0 R 2855 0 R 2911 0 R 2956 0 R 3019 0 R 3084 0 R 3153 0 R 3218 0 R 3250 0 R 3290 0 R 3322 0 R 3360 0 R 3424 0 R 3461 0 R 3522 0 R 3588 0 R 3640 0 R] >> / Тип / Каталог >> endobj 3660 0 объект > поток 2002-05-23T12: 36: 06Z2009-12-16T16: 59: 18-05: 00Adobe Illustrator CS32009-12-16T16: 59: 18-05: 00
Цепь управления автоматическим выключателем — Инструментальные средства
Как мы уже говорили, автоматические выключатели могут управляться дистанционно.Чтобы управлять выключателями из удаленного места, должна быть встроена электрическая цепь управления.
На рисунке ниже показана простая схема управления выключателем с дистанционным управлением.
Управляющая мощность подается от источника переменного тока, а затем выпрямляется в постоянный ток. Основными компонентами простой схемы управления являются: блок выпрямителя, реле включения, катушка включения, катушка отключения, вспомогательные контакты и переключатель управления выключателем.
Рисунок: Цепь управления простым автоматическим выключателем — выключатель отключен
Чтобы включить дистанционно управляемый выключатель, поверните выключатель управления выключателем в положение включения.Это обеспечивает полный путь через реле включения (CR) и приводит в действие реле включения. Замыкающее реле замыкает вспомогательный контакт, который питает замыкающую катушку (CC), которая, в свою очередь, отключает автоматический выключатель, как показано на рисунке ниже.
Выключатель фиксируется в замкнутом положении. Как только выключатель замыкается, контакт «b», связанный с замыкающим реле, размыкается, обесточивая замыкающее реле и, тем самым, замыкающую катушку. Когда выключатель замыкается, замыкается также контакт «а», что позволяет цепи отключения для ручного или автоматического отключения выключателя.Теперь переключатель управления выключателем можно отпустить и он автоматически вернется в нейтральное положение.
Чтобы размыкать выключатель, поверните выключатель управления выключателем в положение отключения. Это действие активирует катушку отключения (TC), которая воздействует непосредственно на выключатель, освобождая фиксирующий механизм, удерживающий выключатель в замкнутом состоянии.
При отпускании фиксирующего механизма автоматический выключатель размыкается, размыкая контакт «a» катушки отключения и обесточивая катушку отключения.Кроме того, когда автоматический выключатель размыкается, контакт «b» замыкается, тем самым настраивая автоматический выключатель на дистанционное включение с помощью замыкающего реле, когда это необходимо. Теперь переключатель управления выключателем можно отпустить.
Рисунок: Цепь управления простым автоматическим выключателем — выключатель замкнут
Как вы можете видеть из двух вышеприведенных рисунков, цепь управления выключателем может быть спроектирована так, что может быть реализована любая из множества защитных функций. Три наиболее часто используемых функции автоматического отключения автоматического выключателя: перегрузка по току, понижение частоты и пониженное напряжение.Если какое-либо из условий существует, когда автоматический выключатель замкнут, он замыкает связанный с ним контакт и активирует катушку отключения, которая, в свою очередь, отключит автоматический выключатель.
.