Электрические автоматические выключатели. Автоматические выключатели: защита электрических сетей от перегрузок и коротких замыканий

Что такое автоматический выключатель. Как работает автомат. Какие бывают виды автоматических выключателей. Как правильно выбрать автомат. Какие преимущества у автоматов перед предохранителями.

Что такое автоматический выключатель и для чего он нужен

Автоматический выключатель (автомат) — это коммутационное устройство, предназначенное для защиты электрических сетей от перегрузок и коротких замыканий. Основные функции автоматического выключателя:

• Включение и отключение электрической цепи
• Защита проводки и оборудования от токов перегрузки
• Защита от токов короткого замыкания
• Защита от пониженного напряжения в сети

В отличие от плавких предохранителей, автоматы являются многоразовыми устройствами защиты. После срабатывания их можно просто включить заново, не меняя никаких элементов.

Принцип работы автоматического выключателя

Внутри корпуса автомата находятся следующие основные элементы:

• Силовые контакты для коммутации тока
• Дугогасительная камера
• Механизм свободного расцепления
• Тепловой расцепитель (биметаллическая пластина)
• Электромагнитный расцепитель

Как работает автоматический выключатель при перегрузке или коротком замыкании?

1. При протекании тока через автомат нагревается биметаллическая пластина теплового расцепителя
2. При перегрузке пластина изгибается и воздействует на механизм расцепления
3. При коротком замыкании срабатывает электромагнитный расцепитель
4. Механизм расцепления разрывает силовые контакты
5. Возникшая электрическая дуга гасится в дугогасительной камере

Основные виды автоматических выключателей

По назначению и особенностям конструкции выделяют следующие виды автоматических выключателей:

Модульные автоматические выключатели

Предназначены для защиты бытовых и небольших коммерческих электросетей. Имеют компактные размеры и крепятся на DIN-рейку в электрощите. Номинальные токи от 6 до 125 А.

Силовые автоматические выключатели

Используются в промышленных сетях для защиты мощного оборудования. Имеют большие габариты и высокую отключающую способность. Номинальные токи от 16 до 6300 А.

Автоматы защиты двигателя

Специализированные автоматические выключатели для защиты электродвигателей. Имеют регулируемую тепловую защиту и высокий уровень электромагнитной отсечки.

Дифференциальные автоматы

Совмещают функции автоматического выключателя и устройства защитного отключения (УЗО). Обеспечивают защиту от утечек тока на землю в дополнение к защите от перегрузки и КЗ.

Как правильно выбрать автоматический выключатель

При выборе автоматического выключателя нужно учитывать следующие основные параметры:

Номинальный ток

Должен соответствовать расчетному току нагрузки защищаемой цепи. Для бытовых цепей обычно выбирают автоматы на 16, 25 или 32 А.

Тип характеристики срабатывания

Определяет чувствительность к токам короткого замыкания:

• B — для цепей с малыми пусковыми токами (освещение, розетки)
• C — стандартная характеристика для большинства бытовых цепей
• D — для цепей с высокими пусковыми токами (электродвигатели)

Отключающая способность

Максимальный ток короткого замыкания, который способен отключить автомат. Для бытовых сетей достаточно 4,5-6 кА, для промышленных нужно 10 кА и выше.

Количество полюсов

Однополюсные автоматы защищают одну фазу, двухполюсные — фазу и нейтраль, трехполюсные — три фазы в трехфазной сети.

Преимущества автоматических выключателей перед предохранителями

Автоматические выключатели имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с плавкими предохранителями:

• Возможность многократного использования после срабатывания
• Быстрое восстановление защиты простым включением
• Точная настройка токов срабатывания
• Возможность отключения всех фаз одновременно
• Наличие привода для дистанционного управления
• Индикация состояния (включен/выключен/сработал)

Благодаря этим преимуществам автоматические выключатели практически полностью вытеснили предохранители в современных электроустановках.

Особенности конструкции автоматических выключателей

Рассмотрим некоторые важные элементы конструкции автоматов, обеспечивающие их надежную работу:

Механизм свободного расцепления

Этот механизм обеспечивает отключение автомата даже при удержании рукоятки во включенном положении. Как это работает?

• При перегрузке или КЗ срабатывает расцепитель
• Механизм переходит через «мертвую точку»
• Размыкаются силовые контакты под действием пружины
• Рукоятка переводится в положение «Отключено»

Благодаря этому механизму обеспечивается надежное отключение при аварийных режимах.

Дугогасительная камера

При размыкании контактов под нагрузкой возникает электрическая дуга. Для ее быстрого гашения в автоматах применяется дугогасительная камера. Как она работает?

• Дуга выдувается в камеру магнитным полем
• В камере дуга разделяется на несколько частей
• Дуга охлаждается на металлических пластинах
• Повышается напряжение на дуге
• Дуга быстро гаснет при переходе тока через ноль

Эффективное дугогашение позволяет автоматам отключать большие токи короткого замыкания.

Выбор автоматических выключателей для квартиры и частного дома

Для защиты бытовых электросетей обычно применяются модульные автоматические выключатели. Как правильно выбрать автоматы для квартиры или дома?

Вводной автомат

Устанавливается на вводе в квартиру/дом. Рекомендуемые параметры:

• Номинальный ток: 40-63 А
• Тип характеристики: C
• Отключающая способность: 6 кА
• Количество полюсов: 1P+N или 3P+N

Групповые автоматы

Защищают отдельные группы потребителей. Рекомендуемые параметры:

• Освещение: 10-16 А, тип B
• Розеточные группы: 16-25 А, тип C
• Электроплита: 32-40 А, тип C
• Кондиционер: 20-25 А, тип C

Правильный выбор автоматических выключателей обеспечит надежную защиту электропроводки и подключенных электроприборов.

Автоматический выключатель Автоматические выключатели и УЗО.

Автоматический выключатель – устройство, предназначенное для защиты электрических сетей от перегрузок и коротких замыканий. Автоматы способны включать и выключать токи как в нормальных условиях, так и в случае недопустимого снижения напряжения и короткого замыкания. Особенность автоматических выключателей в том, что они многоразовые, в отличие от плавкого предохранителя.

Где используется: в административных зданиях, квартирах, частных домах.

 

Как выбрать автоматический выключатель?

Необходимо принимать во внимание возраст и материал электропроводки, температуру помещения, в котором установлен щит, количество рядом установленных аппаратов, загрузку линии.

 

Чтобы правильно выбрать оборудование, обратите внимание на такие параметры, как:

• Отключающая способность выключателя или ток короткого замыкания.  Этот критерий указывает силу тока, при превышении которой автомат сработает и произойдет обесточивание.
• Значение силы тока. Вторым критерием при выборе является номинальное значение силы тока, с которым будет работать выключатель. Здесь нужно опираться на сечение кабеля.  
• Ток срабатывания. Данный показатель указывает, какое максимальное значение силы тока может выдержать выключатель без срабатывания электромагнитного расцепителя.
• Селективность: отключение только одного участка цепи при аварийной ситуации
• Количество полюсов.

 

 

Компания ANS Group уже 13 лет поставляет автоматические выключатели, УЗО и дифавтоматы. Мы являемся официальным дистрибьютором таких производителей электротехнического оборудования, как Legrand, Shneider Electric, ABB.

Профессиональная команда из экспертов по подбору оборудования сделает вам индивидуальное предложение по поставкам уже сегодня! Обратитесь по электронной почте [email protected] или напишите через сайт:

 

Разместить заказ

Рекомендуем:

Legrand — мировой специалист по электрическим и информационным сетям.

411002, Legrand, АВДТ DX? 6000 — 10 кА — тип характеристики С — 1П+Н — 230 В~ — 16 А — тип AС — 30 мА — 2 мо

407265, Legrand, Автоматический выключатель DX?-E 6000 — 6 кА — тип характеристики C — 1П — 230/400 В~ — 25

407261, Legrand, Автоматический выключатель DX?-E 6000 — 6 кА — тип характеристики C — 1П — 230/400 В~ — 10

407800, Legrand, Автоматический выключатель DX? 6000 — 10 кА — тип характеристики C — 2П — 230/400 В~ — 16 А

407668, Legrand, Автоматический выключатель DX? 6000 — 10 кА — тип характеристики C — 1П — 230/400 В~ — 10 А

407670, Legrand, Автоматический выключатель DX? 6000 — 10 кА — тип характеристики C — 1П — 230/400 В~ — 16 А

407666, Legrand, Автоматический выключатель DX? 6000 — 10 кА — тип характеристики C — 1П — 230/400 В~ — 6 А

407801, Legrand, Автоматический выключатель DX? 6000 — 10 кА — тип характеристики C — 2П — 230/400 В~ — 20 А

407264, Legrand, Автоматический выключатель DX?-E 6000 — 6 кА — тип характеристики C — 1П — 230/400 В~ — 20

411000, Legrand, АВДТ DX? 6000 — 10 кА — тип характеристики С — 1П+Н — 230 В~ — 10 А — тип AС — 30 мА — 2 мо

407266, Legrand, Автоматический выключатель DX?-E 6000 — 6 кА — тип характеристики C — 1П — 230/400 В~ — 32

404028, Legrand, Автоматический выключатель TX? 6000 — 6 кА — тип характеристики C — 1П — 230/400 В~ — 16 А

407263, Legrand, Автоматический выключатель DX?-E 6000 — 6 кА — тип характеристики C — 1П — 230/400 В~ — 16

407260, Legrand, Автоматический выключатель DX?-E 6000 — 6 кА — тип характеристики C — 1П — 230/400 В~ — 6 А

 Разместить заказ

 

Что такое автоматический выключатель или попросту автомат

Автоматы или автоматические выключатели присутствуют везде, где есть электрические сети, где потребляется электроэнергия. При строительстве, когда выполняются электромонтажные работы, электропроводка в доме или электропроводка в квартире в электрощите подключается к ЛЭП посредством автоматических выключателей. Электрик в электрощит устанавливает разные автоматы, но с определенной целью, так как кроме функций включить и выключить у автоматов есть и другое назначение.

Что делает автоматический выключатель

Электропроводка в доме проложена, электрощит с автоматами собран, нужно пустить ток по проводам. Электропроводка в доме является электрической цепью, а автоматический выключатель своими контактами замыкает и размыкает электрическую цепь, иногда в аварийном режиме. Поэтому правильнее его будет называть контактным, а не механическим коммутационным устройством. Хотя разные электрики могут по-разному давать определение автоматам, но смысл все равно будут доносить одинаковый. Можно назначение автомата описать следующими словами.

Автоматический выключатель это коммутационное контактное устройство, предназначенное для включения, проведения и отключения электротока, если электрическая цепь в нормальных условиях, а так же автоматический выключатель должен определенное время проводить и автоматически выключаться при не нормальных величинах электротока, например таких, как короткое замыкание.

Поэтому автомат с одной стороны нужен для включения, выключения и проведения электрического тока, а с другой стороны автомат нужен для защиты электропроводки в доме или квартире от высокого, не нормального электрического тока. Каждый электрик знает, что автоматический выключатель защищает электропроводку от перегрузки и даже временные электрические цепи без автомата не включает. В электрощите автоматический выключатель может защищать одну или несколько электрических цепей или групп электропроводки дома. Коммутация автомата происходит при появлении короткого замыкания или перегрузки в его главной цепи. Времятоковая характеристика автомата определяет время отключения автомата при коротком замыкании или перегрузке.

Автоматический выключатель нужен для того, чтобы электропроводка в доме или квартире была защищена от короткого замыкания и перегрузки. Автоматический выключатель, таким образом, защищает так же и электроустановки, электродвигатели, электроприборы.

Так что теперь понятно, что при подключении электропроводки дома или квартиры к электропитанию нужен обязательно автоматический выключатель, или проще говоря, автомат; тогда электропроводка в доме и электроприборы будут защищены автоматами.

Автоматические выключатели лучше приобретать и устанавливать от проверенных производителей, так как некачественные автоматы могут не сработать в нужный момент, и электропроводка в доме с электроприборами может выйти из строя.

 

Наши электрики выполнят электромонтажные работы профессионально, качественно. Звоните.

.

Скалин Евгений.

Автоматические выключатели | Electricdom.ru

Автоматические выключатели — это устройства, предназначенные для защиты электрических цепей при возникновении токов перегрузки и токов короткого замыкания (сверхтоков), включения и отключения участков электрических цепей, выполняют одновременно функции защиты и управления, бывают одно, двух, трех и четырехполюсные. Относятся к защитным устройствам многократного действия.

Автоматические выключатели имеют следующие виды защиты — тепловая (при длительном превышении допустимой токовой нагрузки In, защита от перегрузки), электромагнитная (защита от тока короткого замыкания Iкз) или комбинированная (тепловая и электромагнитная), комбинированная защита есть во многих автоматах известных фирм.

Ток нагрузки протекает через контакт автомата, нагреватель теплового реле и катушку реле максимального тока. В случае возникновения тока перегрузки, ток пройдя по нагревателю теплового реле, вызывает повышенный нагрев биметаллической пластины, которая изгибается и свободным концом, который поднимается верх, через рычаг  открывает защелку, вызывая отключение автомата. В случае возникновения тока короткого замыкания
сердечник реле максимального тока втягивается в катушку и с помощью толкателя воздействует на рычаг механизма расцепления, который открывает защелку и пружина размыкает контакты автомата и он отключается.

При защите от тока перегрузки могут применяться тепловые расцепители без нагревателя, в этом случае ток пропускается непосредственно через биметаллическую пластину. В маломощных автоматах такой расцепитель также может применяться для защиты от тока короткого замыкания.

Только правильно выбранный автоматический выключатель сможет защитить электрическую цепь. Не рекомендуется применять автоматические выключатели с видимыми повреждениями корпуса, а также устанавливать автоматические выключатели завышенной мощности, которые могут не сработать. Нужно выбирать автоматические выключатели под параметры конкретной электрической цепи, желательно известных производителей.

Предельная коммутационная способность — основной параметр для выбора и замены автоматического выключателя. Автомат должен обладать такой предельной коммутационной способностью, которая перекрывает максимальный ток короткого замыкания, при недостаточной коммутационной способности автомат не обеспечит защиту электрической цепи и выйдет из строя. Выбираются автоматические выключатели по номинальному току, напряжению и по условиям эксплуатации (исходя из типа исполнения).

Достоинства автоматических выключателей по сравнению с плавкими предохранителями:

1. Сразу срабатывают, если ток в цепи незначительно превышает номинальный.
2. При защите трехфазного устройства невозможна его работы при отсутствии одной из фаз (при возникновении тока перегрузки или тока короткого замыкания отключаются сразу три фазы).
3. На включение сработавшего автомата требуется меньше времени, меньше простаивает электрооборудование.

Недостатки автоматических выключателей по сравнению с плавкими предохранителями:
1. Дороже стоят.
2. Невозможность замены под напряжением.

Подключение двухклавишного выключателя

В распределительную коробку приходят два провода — L (фаза) и N (нулевой рабочий проводник). Уходят шесть проводов — три на выключатель, три на светильник.

Работу по монтажу распределительной коробки надо проводить  после отключения напряжения. Нулевой рабочий проводник (N) идет через распределительную коробку напрямую на светильник и соединяется с проводом светильника, который подключен к боковым контактам патронов для ламп.

В распределительной коробке провода или скручиваются и изолируются или соединяются через клемму в зависимости от типа распределительной коробки. Питающий фазный проводник (L) через распределительную коробку приходит на средний провод двухклавишного выключателя.  Два уходящих с выключателя провода через распределительную коробку соединяются с двумя проводами светильника, подключенным к центральным контактам патронов для ламп.

Прозвонить провода можно с помощью тестера, при этом обязательно должно быть отключено напряжение. Проверить наличие напряжения можно с помощью индикатора фазного напряжения.

При смене лампочки в светильнике, для того, чтобы обезопасить себя от поражения электрическим током, необходимо обязательно выключить двухклавишный выключатель. В этом случае фаза не будет подаваться на светильник.

Автоматические выключатели | Электрические аппараты

Страница 7 из 18

10 АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ (АВТОМАТЫ)

Автоматические выключатели, как правило, предназначаются для отключения поврежденного участка сети при возникновении в нем аварийного режима (короткое замыкание, ток перегрузки, пониженное напряжение). Термическое и электродинамическое (при коротком замыкании) воздействия повышенных токов могут привести к выходу из строя электрооборудования. В условиях пониженного напряжения, если механический момент нагрузки на валу остается неизменными, через работающие двигатели также будет протекать повышенный ток.
Автомат в отличие от контактора имеет узел элементов защиты, автоматически обнаруживающий появление в сети ненормальных условий и дающий сигнал на отключение. Если контактор рассчитывается лишь на отключение токов перегрузки, которые достигают нескольких тысяч ампер, то автомат должен отключать токи короткого замыкания, достигающие многих десятков и даже сотен килоампер. Кроме того, автомат редко отключает электрическую цепь, в то время как контактор предназначается для частых оперативных коммутаций номинальных токов нагрузки.
Различают несколько разновидностей автоматов: универсальные (работают на постоянном и переменном токе), установочные (предназначаются для установки в общедоступных помещениях и выполняются по типу установочных изделий), быстродействующие постоянного тока и гашения магнитного поля мощных генераторов.

Рисунок – Конструктивная схема автомата
На рисунке дана условная конструктивная схема универсального автомата в упрощенном изображении. Автомат коммутирует электрическую цепь, подсоединяемую к выводам А и Б. В указанном положении автомат отключен и силовая электрическая цепь разомкнута. Чтобы включить автомат, надо вращать вручную по часовой стрелке рукоятку 3. Создается усилие, которое, перемещая рычаги 4 и 5 вправо, будет поворачивать основную несущую деталь 6 автомата вокруг неподвижной оси О по часовой стрелке. Замыкаются и включают цепь тока вначале дугогасительные 8 и 10, а затем главные 7 и 11 контакты автомата. После этого вся система остается в крайнем правом положении, зафиксированном специальной защелкой, и удерживается ею (на рисунке не показана).
Отключающая пружина 2 взводится при включении автомата. При подаче команды на отключение она отключает автомат. Когда по катушке электромагнитного расцепителя 1 протекает ток короткого замыкания, на его якоре создается электромагнитная сила, переводящая рычаги 4 и 5 вверх за мертвую точку, в результате чего автомат пружиной 2 отключается автоматически. При этом контакты размыкаются, и возникающая на них дуга выдувается в дугогасительную камеру 9 и гасится в ней.
Система рычагов 4 и 5 выполняет функции механизма свободного расцепления, который в реальных автоматах имеет более сложное устройство. Механизм свободного расцепления позволяет автомату отключаться в любой момент времени, в том числе и в процессе включения, когда включающая сила воздействует на подвижную систему автомата. Если рычаги 4 и 5 переведены вверх за мертвую точку, то жесткая связь между системами приводной и подвижной нарушается. Мертвая точка соответствует такому положению рычагов, когда прямые линии  и , соединяющие оси вращения, совпадают по направлению друг с другом. Автомат немедленно отключается за счет действия возвратной пружины 2, независимо от того, воздействует ли включающая сила на приводную систему автомата или нет.
Механизм свободного расцепления предотвращает возможность следующих друг за другом циклов “отключения-включения” автомата (“прыгание автомата”) при возможном включении его на существующее в цепи короткое замыкание. Представим себе, что при соприкосновении контактов включающегося автомата по цепи пройдет ток короткого замыкания. В этом случае максимальный расцепитель 1 сработает и переведет рычаги механизма свободного расцепления 4 и 5 вверх за мертвую точку. Автомат отключится и больше не включится, так как механическая связь между включающей силой и подвижной системой автомата нарушена. Если бы не было механизма свободного расцепления, то после автоматического отключения автомата последовало бы его немедленное повторное включение под воздействием силы включающего устройства, которая к этому времени могла оказаться неснятой. Произошли бы быстро следующие друг за другом многократные отключения и включения автомата в тяжелом режиме короткого замыкания, что может привести к разрушению автомата.
При отключении автомата первыми размыкаются главные контакты 7 и 11, и весь ток перейдет в параллельную цепь дугогасительных контактов 8 и 10 с накладками из дугостойкого материала. На главных контактах дуга не должна возникать, чтобы эти контакты не обгорали. Дугогасительные контакты размыкаются, когда главные контакты расходятся на значительное расстояние. На них возникает электрическая дуга, которая выдувается вверх и гасится в дугогасительной камере 9.
При включении автомата первыми замыкаются дугогасительные контакты, а затем главные. Возможная из-за вибрации контактов электрическая дуга возникает и гасится лишь на дугогасительных контактах.
Быстродействующие автоматы предназначаются для защиты установок постоянного тока (транспортные, преобразовательные). Их собственное время срабатывания – доли миллисекунды, обычных автоматов – десятые доли секунды.
Быстрое размыкание контактов при возникновении аварийного режима в сети определяет характерную особенность этих автоматов. Сопротивление рано появляющейся на контактах электрической дуги, включенное последовательно в отключаемую цепь, ограничивает ток короткого замыкания, не давая ему, возрасти до установившегося значения. Быстродействие аппарата достигается применением поляризованных электромагнитных устройств в приводе, интенсивных дугогасительных устройств, магнитных систем, в которых изменяющиеся магнитные потоки не сцепляются с замкнутыми обмотками и проходят по шихтованной части магнитопроводов (борьба с замедляющим влиянием вихревых токов) и т.д., а также максимальным упрощением кинематической схемы аппарата и ликвидацией промежуточных звеньев между измерительным органом (расцепителем) и контактами.

РАСЦЕПИТЕЛИ АВТОМАТОВ
Расцепители в автоматах являются измерительными органами. Они контролируют величину соответствующего параметра защищаемой цепи и дают сигнал на отключение автомата, когда он достигает заданного значения, называемого уставкой (ток срабатывания, напряжения срабатывания и т.д.). В расцепителях предусмотрены возможности регулирования уставки в достаточно широких пределах. Это необходимо для осуществления селективной (избирательной) защиты электрической сети, в которую включен автомат.
Селективность защиты достигается прежде всего за счет разного времени срабатывания предыдущей и последующей ступени защиты. Разница во времени срабатывания этих ступеней называется ступенью селективности во времени. Существует также ступень селективности по току.
В разветвленной сети нарастание выдержки времени от одной ступени защиты к другой может привести к недопустимо большой величине этой выдержки на последних ступенях защиты. Длительное протекание большого тока короткого замыкания (10 кА) может привести к недопустимому нагреву проводов в цепи. Поэтому при больших токах целесообразно осуществлять мгновенное отключение автомата (расположенного близко к месту которого замыкания) при помощи расцепителя токовой отсечки.
На величину тока кроме электромагнитного может реагировать тепловой расцепитель, устройство которого аналогично тепловому реле. Этот расцепитель не используется для защиты от токов короткого замыкания, так как он создает при этом недопустимо высокие выдержки времени, однако позволяет получить необходимые в эксплуатацонных условиях большие выдержки времени при токах перегрузки. Тепловым расцепителям свойственны недостатки: их защитные характеристики (зависимость времени срабатывания от тока) нестабильны и меняются с температурой окружающей среды; время возврата расцепителя в исходное положение после срабатывания велико.
В автоматах применяются также расцепители минимального напряжения, подающие команду на отключение автомата при понижении напряжения ниже заданного уровня. Такие расцепители обычно строятся на электромагнитном принципе. При понижении напряжения ниже заданного уровня электромагнитная сила оказывается меньше силы возвратной пружины. Якорь электромагнита отпускается и через промежуточное звено (валик) воздействует на защелку автомата, в результате чего последний отключается.
В отличие от электромагнитного полупроводниковые расцепители, которые широко применяются в последнее время, не имеют такого большого количества подвижных механических элементов. Но главные их преимущества заключаются в улучшении эксплуатационных характеристик: широкие диапазоны регулирования токов и времени срабатывания, что позволяет унифицировать изделия и выпускать меньшую их номенклатуру, более тонкая и точная регулировка времени срабатывания при больших токах короткого замыкания и т.д. В измерительных органах таких расцепителей применяются трансформаторы тока, а одним из основных узлов у них является узел выдержки времени. В их состав входит также выходное реле, передающее сигнал на отключающий электромагнит. Выдержка времени в таких расцепителях осуществляется за счет применения контуров RC в цепях управления транзисторами и применения магнитных накопителей и бесконтактных счетчиков импульсов.
БЕЗДУГОВЫЕ КОНТАКТНЫЕ АППАРАТЫ

Цепь переменного тока можно отключить без образования электрической дуги, если развести контакты с достаточной скоростью непосредственно перед переходом тока через нулевое значение. В это время электромагнитная энергия, запасенная в цепи, приближается к нулю.

Рисунок Полуволна тока
На рисунке изображена полуволна переменного тока. Если точка А соответствует моменту размыкания контактов и образования дуги, то дуга в этом полупериоде будет гореть в течение времени . За это время через неё пройдет количество электричества, определяемой площадью , и выделенная в дуге энергия будет относительно большой. Когда же контакты аппарата разомкнутся непосредственно перед переходом тока через нуль (точка В), в дуге выделится значительно меньшая энергия, так как время её существования  и мгновенные значения токов будут значительно меньше. Когда контакты аппарата расходятся перед переходом тока через нуль, количество электричества в стадии газового разряда определится площадью  и дуговой столб не успевает накопить в своем объеме значительный запас тепловой энергии. Это тепло быстро рассеивается вблизи перехода тока через нуль, а восстанавливающаяся прочность межконтактного промежутка приобретает высокие значения и быстро нарастает во времени. Создаются условия, при которых дуга гаснет, не успев развиться. Отключение цепи переменного тока становиться практически бездуговым.Отключающие аппараты с фиксированным моментом расхождения контактов непосредственно перед нулевым значением переменного тока принято называть синхронными выключателями.
Основная трудность при создании синхронных выключателей заключается в достижении необходимой точности срабатывания аппарата непосредственно перед нулем тока и в разведении контактов на необходимое изоляционное расстояние за очень малое время, предшествующее переходу тока через нуль. Чтобы преодолеть эти трудности искусственно растягивается пауза тока до одного полупериода ( с при ) с помощью диодов.

КОМАНДОАППАРАТЫ И НЕАВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

К командоаппаратам относятся путевые и конечные выключатели, кнопки управления, многоцепные аппараты – ключи управления и командоконтроллеры, многочисленные пары контактов которых коммутируются в определенной последовательности при повороте рукоятки из одного положения в другое.
Путевые и конечные выключатели осуществляют коммутацию цепей управления и автоматики на заданном участке пути, проходимом управляемым механизмом. Конечные выключатели устанавливаются, например, в механизмах подъемно-транспортных устройств, в суппортах металлорежущих станков. В первом случае они ограничивают высоту подъема грузов, во втором – ход суппорта, подавая в конце контролируемого хода механизма сигнал на отключение двигателей (а в подъемниках также сигнал на срабатывание тормозного электромагнита).
Командоконтроллер – многопозиционный аппарат, управляющий катушками контакторов, главные контакты которых включены в силовые цепи электрических машин, трансформаторов и резисторов. Контроллер – это также многопозиционный аппарат, предназначенный для управления электрическими машинами и трансформаторами путем коммутации непосредственно силовых цепей обмоток машин, трансформаторов, а также резисторов. С помощью контроллеров (и командоконтроллеров) могут осуществляться пуск, регулирование скорости, реверсирование и остановка двигателей.
Пакетные выключатели – аппараты закрытого типа. Дуга возникает и гасится в ограниченном объеме, в результате давление в этом объеме повышается. С повышением давления сопротивление дуги и напряжение на ней возрастают. Физически это объясняется тем, что с повышением давления уменьшаются расстояния, на которых взаимодействуют элементарные частицы газа. Это приводит, во-первых, к усилению интенсивности теплообмена между частицами газа и улучшению условий теплопередачи от дуги и, во-вторых, к уменьшению длины свободного пробега электронов в газе. При прочих равных условиях это снижает интенсивность процессов ионизации, так как электрон на меньшей длине свободного пробега способен приобрести меньшую энергию, двигаясь в электрическом поле. Это приводит к росту сопротивления и напряжения дуги.

Автоматические выключатели: каталог, цены и характеристики

Автоматический выключатель предназначается для защиты электросетей от перегрузок, коротких замыканий. Он устанавливается на электролиниях, питающих здания, оборудование. Базовыми конструктивными элементами электрического автоматического выключателя являются:

• быстродействующая э/м катушка отключения. Она нейтрализует электротоки коротких замыканий;
• тепловой расцепитель, функционирующий с временной выдержкой. Он отвечает за устранение перегрузок.

 

Регламентируются автоматические выключатели ГОСТом Р 50345-2010, в котором приведены нормы для устройств номинальным током (переменным) до 125 А и межфазным напряжением до 400 В, устанавливаемых в электросетях с частотой 50-60 Гц.

Автоматические выключатели

 

Отличие автовыключателей от дифавтоматов и УЗО

В отличие от автоматических выключателей постоянного или переменного тока, УЗО снимает напряжения с подключенных к нему проводов, когда в контролируемой цепи появляется ток утечки угрожающей величины. Но конструкция УЗО не предусматривает элементов для защиты от перегрузок, коротких замыканий. Дифференциальные автоматы устраняют все три угрозы (замыкания, перегрузки, утечки). По сути, это УЗО и автоматический выключатель в одном устройстве.

 

Типы автоматических выключателей

Автовыключатели классифицируются по:

• конструкции – воздушные и модульные;
• количеству полюсов базовой цепи: однополюсные, двухполюсные, четырехполюсные, трехполюсные автоматические выключатели;
• количеству фаз – однофазные, трехфазные, двухфазные автоматы;
• типу исполнения отсечки – неселективные либо селективные.

 

Полюсность и схемы подключения автоматических выключателей

Полюсность (фазность, модульность) – число пар проводов, подключаемых к автовыключателю. Пара – это 2 провода, один из которых является питающим и подключается на вход, а другой – к выходной клемме (он идет к нагрузке). Модели с полюсностью от двух и выше состоят из нескольких последовательно подключенных однополюсников.

ВАХ, время-токовая характеристика, напряжение, тип тока не зависят от данного параметра. Зато полюсность влияет на схему подключения выключателей, которая может быть:

• однофазной. Устройство устанавливается на фазный провод. Подключение вводного автомата тоже является однофазным, отличается тем, что при срабатывании выключателя размыкается не только фаза, но и нейтраль. Используются одно- либо двухполюсные модели;
• трехфазной. Она выполняется посредством схем «треугольник» и «звезда» (для трех- и четырехполюсных выключателей соответственно).

 

Маркировка автоматических выключателей

В маркировках указываются характеристики автоматических выключателей: A, B, C, D. Они означают кратность максимального тока, который кратковременно проходит через предохранитель без отключения. Это также определяет сферу применения устройств и является характеристикой срабатывания автоматического выключателя. Расшифровка следующая:

• A – срабатывают при токах 1,3 от номинальной его величины, монтируются в сетях, где нет кратковременных перегрузок в нормальном режиме;
• B – предназначены для установки в домовых, осветительных линиях, срабатывают при превышении тока в 3 и более раз по сравнению с номинальным;
• C – устройства общепромышленного назначения, отключение осуществляется при пятикратном превышении номинального электротока;
• D – предназначены для защиты линий, к которым подключены устройства со значительными пусковыми электротоками, отключение – при десятикратном превышении.

 

После буквы идет цифра, показывающая номинальный ток модели. Расшифровка маркировки приведена на рисунке:

Маркировка автоматических выключателей

 

Селективность автоматических выключателей

Селективностью называется особенность последовательно установленных защитных устройств обнаружить неполадки (перегрузки, замыкания) и отключить соответствующий элемент проводки тем выключателем, который необходим для изоляции именно этой зоны. Другие участки сети работают, как обычно. Селективность автоматических выключателей может быть:

• по току. Задаются различные значения тока отключения для автовыключателей. Максимальное значение у устройств, установленных на стороне питания;
• по времени. Устанавливается задержка времени срабатывания. Максимальную задержку имеет выключатель, установленный ближе всех к источнику электропитания.

Ознакомиться с картой селективности автоматических выключателей Вы можете в технической документации к устройствам.

 

Выбор автоматического выключателя по току нагрузки

Время-токовая характеристика автоматических выключателей – это величина, которая показывает зависимость времени срабатывания автоматического выключателя от силы электротока, который через него протекает. Номиналы показывают силу номинального тока, на который рассчитано устройство. Существуют следующие номиналы автоматических выключателей по току:

• автоматы 6А, 10А задействуются преимущественно в бытовом секторе, для отключения небольших (до 6 А) токов;
• автоматы 16А, 20А и 32А применяются в быту (для защиты коттеджей с высоконагруженной проводкой) и на производствах;
• автоматы 40А, 50А и 63А – это классические решения для большинства промышленных предприятий;
• автоматы 80А, 100А и 125А подходят для использования на предприятиях со значительной (обычно многочисленной) нагрузкой.

 

Номинальная отключающая способность автоматического выключателя подбирается в зависимости от предельной суммарной мощности нагрузки. Для стабильной работы системы модель подбирают так, чтобы ток отключения автоматического выключателя соответствовал реальной нагрузке с безопасным запасом.

 

Выбор автоматического выключателя по мощности

Чтобы определить суммарную нагрузку, необходимо сложить мощности всех устройств, постоянно работающих от электросети. Затем рассчитывают силу тока по формуле:

I = P_{суммарная мощность} / U_{напряжение сети}

Если нагрузка является реактивной (например, в случае с электродвигателями), в знаменатель добавляется еще один множитель – коэффициент мощности. Он указывается на табличке двигателя либо другого устройства. При отсутствии данной информации можно принять коэффициент равным 0,7. Таким образом, для двигателя мощностью 2500 Вт, подключенного в электросеть 220 В, формула расчета будет следующей:

I = 2500 / 220х0,7 = 16,23 А

Желательно предусмотреть запас по мощности, поскольку в сеть могут подключаться и другие потребители.

 

Прогрузка автоматических выключателей

Прогрузка – это проверка базовых характеристик автовыключателей (времени и тока срабатывания). Она выполняется с помощью специализированных прогрузочных устройств в электролабораториях. Детальная методика прогрузки автоматических выключателей зависит от типа самого предохранителя и устройства, используемого для его тестирования. Например, для проверки времени срабатывания можно применять «Сатурн-М», принцип работы которого базируется на искусственном создании замыкания за местом монтажа испытуемого предохранителя. Устройство позволяет плавно варьировать ток, измерять его силу, время от появления замыкания до момента, когда сработала защита.

 

Производители автоматических выключателей

Одними из наиболее популярных являются автоматические выключатели российского производства. Они доступны по цене и адаптированы к особенностям отечественного электроснабжения. Среди европейского оборудования необходимо отметить французские Legrand, немецкие ABB, Schneider. Также пользуются спросом китайские автоматы EKF, IEK.

Что такое вводной автоматический выключатель?

Итак, что же такое вводной автомат? Cудя по названию, можно подумать, что это какой-то особенный автомат,  обладающий специальным функционалом. На самом деле, это обычный, ни чем не примечательный автоматический выключатель – выключатель защиты.

Назначение вводного автомата

Вводной автомат это обязательное  устройство, предназначенное для защиты всей электропроводки от перегрузки и токов короткого замыкания, а также общего отключения электропитания объекта.

Вводной автомат должен обеспечить защиту проводов и кабелей от перегрева, способного вызвать их разрушение или пожар. Причинами перегрева могут быть длительные перегрузки или значительные токи короткого замыкания. Вводной автомат необходим для обесточивания всего электропитания в здании для проведения ремонтных работ или во время аварии в сети.

Схема вводного автомата

Для предотвращения перегрева проводов используют вводной автоматический выключатель (автомат защиты), который содержит тепловой и электромагнитный расцепитель.

Читайте также про выбор автоматических выключателей статьи:
«Правила установки автоматического выключателя»
«Автоматический инфракрасный выключатель»
«Что такое вводной автоматический выключатель?»
«Как устроен дистанционный выключатель?«

Поставщик энергоснабжения устанавливает определенный лимит на потребление электроэнергии в дом, квартиру, офис или дачу. Если в проектной документации для частного дома вводной автоматический выключатель прописан на 25А в однофазной сети, это значит, что хозяин квартиры ограничен в потреблении электроэнергии до 5,5 кВт. Если пользователь будет превышать этот лимит, вводной автомат обесточит дом полностью, после чего, придется, какое-то оборудование отключить, чтобы восстановить питание в сети.

Наиболее ходовые вводные автоматические выключатели с номиналом в 25А. Максимально допустимое вводное устройство на 63 Ампера, можно встретить только в вводно-распределительном устройстве многоэтажного дома или современного коттеджа.

Вводные автоматы бывают: двухполюсные в однофазной сети и четырёхполюсные в трехфазной сети, т.е. нейтральный проводник разрывается вместе с линейными проводниками. Но чаще всего в трехфазной сети можно встретить на вводе трехполюсный автоматический выключатель.  В таком случае разрываются только линейные проводники.

Вводной автомат

Где устанавливают вводный автомат?

Вводной автомат можно установить до счетчика или после него. Если устанавливается до счетчика электроэнергии, то такой автомат должен быть обязательно опломбирован.

вводной автомат опломбирован

Для этого выпускаются специальные боксы с возможностью опломбирования. Либо стоит подумать о приобретении специального щитового оборудования, в котором предусмотрено специальная ячейка для вводного автоматического выключателя с возможностью опломбирования.

Распределительный щит

Учитывать необходимо как то,  какой вводный проводник проложен до вводного автомата, так и то, какой проводник проложен к нагрузкам,  т.е. к осветительным приборам, розеткам или к какому- либо оборудованию.

Про ремонт и установку электрических щитов читайте статью: «Монтаж и ремонт электрических щитов своими руками»

Допустим, сделали ремонт, заменили алюминиевую проводку на медную, но такая реконструкция никак не дает основания поставить вводный автомат на 40А или 50А. Потому что вводный проводник может оказаться слишком устаревшим и  к тому же с сечением 4 квадрата по алюминию. Заменить стояк с устаревшей проводкой не всегда бывает возможным. Даже если бы мы хотели увеличить номинал вводного автомата, порой это просто недопустимо, поэтому придется ограничится автоматом на вводе на 25А, да бы не случилось беды.

Модульный вводный автомат ни чем не отличается от установки групповых модульных автоматических выключателей, которые крепятся надежно на дин рейку, как правило, слева сверху в щитовом оборудовании.

Оцените качество статьи:

4 причины срабатывания автоматических выключателей и срабатывания предохранителей

Электрическая система в каждом доме представляет собой систему цепей, контролируемых и защищаемых автоматическими выключателями или предохранителями. В большинстве современных домов сейчас используются автоматические выключатели, чтобы обеспечить такой контроль и защиту отдельных цепей, но в старых домах, в которых не обновлялись электрические системы, могут использоваться предохранители. Автоматические выключатели или предохранители обычно находятся в центральной панели обслуживания .

Что такое автоматический выключатель?

Автоматические выключатели представляют собой электрические выключатели с автоматическим управлением с кнопками включения и выключения.Они предназначены для защиты электрической цепи от повреждения из-за чрезмерного электрического тока.

Вы, вероятно, уже знаете, где находится ваша основная сервисная панель и используются ли в вашей системе автоматические выключатели или предохранители.

И вы, вероятно, также знаете, что когда все лампы и осветительные приборы в одной части дома гаснут или гаснут одновременно, это происходит из-за того, что один из этих автоматических выключателей «сработал» или один из этих предохранителей перегорел. Эти устройства предназначены для автоматического отключения питания цепи при возникновении проблем.«Исправление» состоит в том, чтобы вернуть рычаг выключателя в положение ON или заменить перегоревший предохранитель. В случае автоматических выключателей немедленный ответ — найти выключатель, который сработал, и вернуть рычаг в положение ВКЛ. Когда предохранитель перегорает, металлическая нить внутри предохранителя перегорает, а это означает, что вам необходимо заменить предохранитель на новый.

Смотреть сейчас: как безопасно восстановить сработавший автоматический выключатель

Но во избежание повторения этого также важно понимать , почему сработал прерыватель или перегорел предохранитель.В редких случаях прерыватель может быть поврежден, и его необходимо будет заменить профессионалом. Но в большинстве случаев выключатель или предохранитель просто делают свое дело, когда срабатывают. Автоматические выключатели предназначены для срабатывания, а предохранители предназначены для сгорания и отключения питания при возникновении любой из четырех опасных ситуаций.

Перегрузка цепи

Перегрузка электрической цепи — наиболее частая причина срабатывания автоматического выключателя. Это происходит, когда схема пытается потреблять большую электрическую нагрузку, чем она предназначена для несения.Когда слишком много приборов или осветительных приборов работают одновременно, внутренний чувствительный механизм в автоматическом выключателе нагревается, и выключатель «срабатывает», обычно посредством подпружиненного компонента внутри выключателя. Это прерывает непрерывный путь выключателя и переводит цепь в неактивное состояние. Схема остается отключенной до тех пор, пока рычаг выключателя не будет переустановлен в положение ВКЛ, что также повторно активирует внутренний пружинный механизм.

Размер автоматического выключателя или предохранителя должен соответствовать допустимой нагрузке на провода в этой цепи.Следовательно, автоматический выключатель или предохранитель должны сработать или перегореть до того, как провода цепи могут нагреться до опасного уровня. Когда автоматический выключатель регулярно срабатывает или предохранитель неоднократно перегорает, это означает, что вы предъявляете чрезмерные требования к цепи и вам необходимо переместить некоторые приборы и устройства в другие цепи. Или это может указывать на то, что в вашем доме слишком мало цепей, и он нуждается в улучшении обслуживания. Обычно, когда цепь перегружена, выключателю требуется 10-30 секунд для отключения из-за функции задержки времени, встроенной в выключатель.

Ель / Ана Кадена

Короткое замыкание

Короткое замыкание — более серьезная причина срабатывания выключателя. «Жесткое короткое замыкание» возникает, когда горячий провод (черный) касается нейтрального провода (белого), оголенного заземляющего или соединительного провода или корпуса металлической коробки. С точки зрения физики, короткое замыкание допускает внезапный беспрепятственный поток электричества из-за пониженного сопротивления, и это внезапное увеличение тока внутри выключателя вызывает активацию отключающего механизма.

Но иногда короткое замыкание происходит вовсе не из-за проводки цепи, а из-за проблемы с проводкой в ​​приборе или устройстве, подключенном к розетке по цепи. Поэтому короткое замыкание может быть немного сложно диагностировать и исправить, и для этого может потребоваться помощь профессионального электрика.

Присутствие короткого замыкания может быть указано, когда автоматический выключатель снова срабатывает сразу после его сброса.

Заземление

Особый тип короткого замыкания, «замыкание на землю», возникает, если горячий провод соприкасается с проводом заземления или металлической стеновой коробкой или касается металлических элементов каркаса.Замыкания на землю могут быть особенно опасными, когда они возникают в помещениях с высоким уровнем влажности, таких как кухни или ванные комнаты, или на открытом воздухе. Замыкание на землю несет определенный риск поражения электрическим током.

Есть шаги, которые вы можете предпринять для выявления и устранения замыкания на землю, но также и важные шаги, которые вы должны предпринять, чтобы предотвратить его в первую очередь. Например, в областях, где возможен прямой контакт с землей или водой, правила NEC могут требовать, чтобы розетки были защищены GFCI (прерыватели цепи замыкания на землю).

Как и в случае жесткого короткого замыкания, замыкание на землю вызывает мгновенное снижение сопротивления и немедленное увеличение электрического потока. Это вызывает нагрев и срабатывание внутреннего механизма автоматического выключателя. Как и в случае жестких коротких замыканий, при замыкании на землю автоматический выключатель может снова сработать сразу после его сброса.

Ошибка дуги

В последние годы Национальный электротехнический кодекс, код модели, на котором основано большинство местных электротехнических нормативов, постепенно повысил требования к специальному типу автоматического выключателя, известному как прерыватель цепи дугового замыкания (AFCI).

Выключатели AFCI, помимо срабатывания из-за перегрузок, коротких замыканий и замыканий на землю, также обнаруживают колебания мощности, возникающие при возникновении искры («дуги») между точками контакта в проводном соединении. Это может произойти, например, из-за ослабленных резьбовых клемм в выключателе или розетке. Другими словами, выключатель AFCI обнаруживает проблемы с проводкой на раннем этапе, прежде чем они могут привести к короткому замыканию или замыканию на землю. Ни обычные автоматические выключатели, ни предохранители не обеспечивают защиты от дугового замыкания.Защита от дугового замыкания является важной защитой от возгорания, вызванного дуговым разрядом.

Автоматические выключатели AFCI сбрасываются таким же образом, как и обычные выключатели. Повторное отключение обычно указывает на то, что где-то в цепи имеются слабые соединения проводов, вызывающие повторное искрение.

Замыкание на землю против короткого замыкания: в чем разница?

Ряд электрических проблем может вызвать один и тот же очевидный симптом: цепь, которая внезапно отключается, в результате чего перестают работать свет и приборы.Две тесно связанные ситуации, которые могут вызвать эту проблему, — это короткое замыкание и замыкание на землю. Существует большая путаница по поводу точной разницы между этими условиями, и даже профессиональные электрики иногда расходятся во мнениях относительно точных определений.

Что такое замыкание на землю?

Электрическая система может испытывать ряд различных типов неисправностей, определяемых как любой аномальный поток электричества. Замыкание на землю — это тип повреждения, при котором непреднамеренный путь паразитного электрического тока течет непосредственно на землю (на землю).Здесь также цепь является «короткой» в том смысле, что она шунтировала проводку цепи, поэтому замыкание на землю технически можно определить как один тип короткого замыкания. И, как и в случае любого короткого замыкания, немедленным воздействием является внезапное снижение сопротивления, в результате чего ток течет беспрепятственно. Как и другие типы коротких замыканий, замыкание на землю вызывает отключение автоматического выключателя из-за неконтролируемого потока.

Но для электрика замыкание на землю обычно определяется как ситуация, когда горячий провод контактирует либо с заземляющим проводом, либо с заземленной частью системы, например, с металлической электрической коробкой.Поэтому электрики думают, что замыкание на землю отличается от короткого замыкания, хотя инженер-электрик видит это несколько иначе.

Основная опасность замыкания на землю заключается в вероятности поражения электрическим током, если человек окажется на пути наименьшего сопротивления к земле. Вот почему опасность поражения электрическим током гораздо больше проявляется в ситуациях, когда человек стоит на земле или во влажном месте.

Защита от замыканий на землю обеспечивается автоматическими выключателями, которые срабатывают, если поток электричества внезапно увеличивается, и системой заземляющих проводов в цепях, которые обеспечивают прямой путь обратно на землю, если ток выходит за пределы установленной проводки цепи.Существуют также розетки прерывателя цепи замыкания на землю, которые можно использовать в ситуациях, когда замыкания на землю особенно вероятны, например, на открытом воздухе, рядом с сантехническими приборами и в местах ниже уровня земли.

Смотреть сейчас: розетка GFCI против выключателя GFCI

Что такое короткое замыкание?

Короткое замыкание — это любой электрический поток, который выходит за пределы намеченной цепи с небольшим сопротивлением этому потоку или без него. Обычно причиной является соприкосновение оголенных проводов друг с другом или ослабление соединений.Немедленное воздействие заключается в том, что внезапно начинает течь большой ток. Это, в свою очередь, вызывает срабатывание автоматического выключателя, мгновенно прекращая прохождение тока. Это состояние известно как «короткое замыкание», потому что ток проходит в обход всей проводки цепи и немедленно возвращается к источнику по более короткому пути.

Для электриков короткое замыкание обычно определяется как ситуация, в которой горячий провод контактирует с нейтральным проводом, например, когда горячий провод отсоединяется от своего соединения и входит в контакт с нейтральным проводом.

Короткое замыкание может произойти, когда изоляция проводов плавится и обнажает оголенные провода. Основная опасность короткого замыкания — это искрение или искрение, которые могут возникнуть при переходе электрического тока от горячего провода к нейтрали. Эта ситуация может легко стать причиной пожара. Короткие замыкания также могут возникать в проводке отдельных устройств, например ламп или других подключаемых устройств. Изношенные или иным образом поврежденные электрические удлинители или шнуры электроприборов также могут вызвать короткое замыкание.

Защита от коротких замыканий обеспечивается в основном автоматическими выключателями, которые отключают цепь, когда ток начинает течь неконтролируемым образом.В настоящее время широко используется специальный тип автоматического выключателя, прерыватель цепи дугового замыкания (AFCI). Он обнаруживает дугу или искрение и отключает ток даже до того, как ток перегрузит выключатель.

При замыкании на землю или коротком замыкании

Как короткое замыкание, так и замыкание на землю могут произойти, если вы не отключите питание цепи до начала работы с ней. Оголенные провода неизбежно могут коснуться неправильных мест: горячий провод к нейтральному проводу означает короткое замыкание, вызывающее искрение; горячий провод к заземляющему проводу или к заземленной металлической коробке означает замыкание на землю и возможное поражение электрическим током.Чтобы избежать этих серьезных проблем, всегда отключайте цепь, прежде чем начинать работу с какой-либо ее частью.

Общие причины замыканий на землю

• Утечка воды в электрическую коробку может вызвать замыкание на землю, поскольку вода является проводником электричества.
• Изношенные провода под напряжением или провода под напряжением, которые не полностью вставлены в свои клеммы, могут соприкасаться с проводами заземления, заземляющими устройствами или коробками.
• Электроинструменты или приборы без надлежащей изоляции могут вызвать замыкание на землю, если из-за неисправной проводки ток течет прямо на землю.При работе на открытом воздухе или ниже уровня земли всегда подключайте инструменты к розеткам GFCI или используйте удлинители с защитой GFCI.

Распространенные причины коротких замыканий

• Плохое соединение на одном из двух проводов в распределительной коробке или розетке может вызвать короткое замыкание.
• Короткое замыкание может произойти, когда провод соскальзывает с клеммы электрического устройства, например, розетки. Когда он касается другого провода, происходит короткое замыкание.
• Устройство может столкнуться с проблемой внутренней проводки, из-за которой горячий провод и нейтральный провод случайно соприкоснутся.
• Насекомые или грызуны могут пережевывать изоляцию проводов и вызывать короткое замыкание между двумя проводами в жгуте кабелей.

Заземление

• Защита с помощью выключателя / розеток GFCI

• Предотвратить испытанием оборудования замыкания на землю

• Проверить изоляцию проводов на износ

Короткое замыкание

• Защита с помощью сработавших автоматических выключателей / устройств AFCI

• Предотвратить обновлением торговых точек старше 15 лет

• Ежегодное техобслуживание выключателя

Что такое короткое замыкание и что вызывает короткое замыкание?

Электричество приводит в действие почти все в наших домах, и при правильном обращении это полезная сила.Но когда электричество выходит из-под контроля, это разрушительное, опасное и пугающее событие, называемое коротким замыканием. Короткие замыкания можно предотвратить и устранить с помощью планирования и бережного отношения к электричеству.

Что такое короткое замыкание?

Короткое замыкание — это ненормальное состояние в электрической цепи, при котором электрический ток протекает по непредусмотренному более короткому пути, а не по цепи.

Электрическая цепь — это круговой поток энергии от домашней электрической панели и обратно.Этот поток непрерывен и не прерывается. Элементы в цепи, такие как розетки и фонари, только заимствуются из цепи; они не разрывают цепь.

Электричество любит течь по пути наименьшего сопротивления. Медь используется для изготовления электрических проводов, потому что она очень хорошо проводит, в то время как такие материалы, как дерево или волокно, были бы крайне неэффективными материалами для проводки, потому что они сопротивляются электричеству. Даже сталь и железо — плохие материалы для проводки, хотя и лучше, чем дерево или волокно.

Длинный путь, по которому энергия течет обратно на землю, находится в цепи.Но когда предоставляется более короткий путь, электричество, естественно, ищет этот путь — путь наименьшего сопротивления. Электричество немедленно меняет свой курс на землю по более короткому и легкому пути.

Причины короткого замыкания

Короткое замыкание может быть вызвано:

• паразиты или вредители, грызущие провода
• вода или другие жидкости, вступающие в контакт с электропроводкой
• ослабленные соединения в электрической коробке
• старые или поврежденные розетки, выключатели, фонари, приборы или другие электрические устройства
• гвозди или винты пробивание стен и соприкосновение с проводами
• повреждение оболочки электрического кабеля
• накопление или скачки электричества

Типы коротких замыканий

Нормальное короткое замыкание

При нормальном коротком замыкании активный или горячий провод касается нейтрального провода.Сразу же сопротивление падает, и ток начинает двигаться по другому пути.

Короткое замыкание на землю

При коротком замыкании замыкания на землю активный или горячий провод касается заземленной части коробки, устройства, прибора, розетки, оголенного провода заземления или чего-либо еще, что подается в электрическую цепь.

Признаки короткого замыкания

Предыдущие короткие замыкания

Короткие замыкания часто не сообщают о себе до момента, когда они происходят.Однако в некоторых случаях это может быть признаком предыдущего короткого замыкания.

Это может быть обугленный провод или выключатель света. Если короткое замыкание произошло недавно, вы можете почувствовать запах металла. Или вы можете почувствовать запах горелого пластика или резины.

Продолжающиеся короткие замыкания

Когда происходит короткое замыкание, автоматический выключатель обычно отключается. Иногда бывают искры и яркий свет. Короткое замыкание может сопровождаться громким хлопком или грохотом.

Устройство, запитанное электрическим током, перестает работать. Розетки GFCI отключатся.

Если вы прикоснетесь к устройству или если ваше тело окажется во время короткого замыкания, вы можете получить удар электрическим током, а часто и ожог от сильной жары.

Почему опасны короткие замыкания

Когда человеческое тело вводится по пути наименьшего сопротивления, ток проходит через тело. Короткое замыкание может привести к травмам или смерти в результате поражения электрическим током, поражения электрическим током или пожара.

Во время короткого замыкания требуется больше мощности, вызывая электрические дуги и чрезвычайно высокие температуры, которые могут расплавить пластмассу или поджечь легковоспламеняющиеся материалы, такие как дерево или ткани.

Как исправить короткое замыкание

Предупреждение

Электрические сервисные панели или коробки автоматических выключателей могут быть опасными. Оставьте глухую переднюю крышку на месте, так как она закрывает металлические выступы под напряжением. Проушины остаются под напряжением даже после выключения главного выключателя.

1. Изолировать цепь

   Определите схему. Убедитесь, что вы имеете дело только с рассматриваемой схемой.
   

2. Сделайте схему безопасной для работы на

   Выключите и снимите автоматический выключатель. Снимите прерыватель, повернув его обратно к боковой панели электрического обслуживания. Прерыватель должен оторваться.
   

3. Список устройств

   Определите все устройства в цепи, включая розетки, переключатели, приборы, освещение, кондиционеры и многое другое — даже распределительные коробки.
   

4. Проверить устройства

   Проверьте внешний вид каждого устройства в цепи. Ищите перегоревшие предохранители на отдельных устройствах. Ищите признаки короткого замыкания: резкий запах, расплавленный пластик или следы ожогов.
   

5. Загляните внутрь устройств

   По возможности проверьте провода в каждом устройстве. Откройте электрические коробки и проверьте соединения. Посмотрите на распределительные коробки, которые не прикреплены к устройствам. Снимите осветительные приборы и загляните внутрь светильников и их электрических коробок.
   

6. Проверить кабели в стенах и на чердаках

   По возможности проверьте провода между устройствами. Поскольку провода обычно заделаны в стенах, это может быть затруднительно. Но часто на чердаках по балкам проходят провода, которые можно рассмотреть с помощью фонарика.
   

7. Вызов электрика

   Многим домовладельцам бывает сложно найти и исправить короткие замыкания. Обратитесь за помощью к лицензированному квалифицированному электрику.
   

Смотреть сейчас: разница между розеткой GFCI и автоматическим выключателем GFCI

Для чего нужен автоматический выключатель в электрической системе?

Что такое автоматический выключатель? А для чего нужен автоматический выключатель в электрической системе?

Автоматический выключатель — важная часть электрической системы.Он предназначен для защиты всего подключенного к нему электрического оборудования путем отключения питания в случае короткого замыкания. В настоящее время существует три типа автоматических выключателей для использования в жилых помещениях. У каждого из них есть определенные цели, как вы увидите далее в этой статье.

Чтобы узнать больше о каждой функции автоматического выключателя, обязательно прочитайте ее до конца.

Назначение автоматического выключателя

По закону для всех электрических систем требуется автоматический выключатель. Как правило, вы можете найти их все вместе установленными в коробке выключателя.Функция автоматического выключателя зависит от типа, хотя у них есть одно основное назначение — отключение электроэнергии (отсюда и название автоматического выключателя).

Выключатель обнаруживает аномалию в вашей электрической системе — либо аномально высокие температуры, либо дисбаланс тока, либо короткое замыкание. Если что-то из этого произойдет, он отключится. Это размыкает цепь, тем самым перекрывая подачу электричества.

Типы автоматических выключателей

Существует три типа выключателей первичной цепи.Они предназначены для использования в жилых и небольших коммерческих помещениях, каждый из которых имеет определенное назначение.

1. Стандартные автоматические выключатели

Стандартный автоматический выключатель отключает питание, если система достигает порогового значения температуры. Ток, протекающий в цепи, имеет известный температурный диапазон. Если она превышает определенную температуру, это означает, что система потребляет гораздо больше тока, чем она может выдержать.

Стандартные автоматические выключатели отключают питание с помощью термочувствительных материалов.При достижении предельной температуры металл внутри изгибается, физически перекрывая ток электричества. Эта функция безопасности гарантирует, что температура вашей проволоки не станет слишком высокой, что приведет к ее плавлению и возгоранию.

Стандартные автоматические выключатели бывают двух типов: однополюсные и двухполюсные. Изучите разницу между ними ниже.

Однополюсные автоматические выключатели

Однополюсный выключатель защищает 1 провод.Он также имеет источник питания 120 вольт и обычно рассчитан на 15-20 ампер. Он в основном используется в домашних условиях без отопления и с малым током.

Двухполюсные автоматические выключатели

Двухполюсный автоматический выключатель имеет 2 однополюсных выключателя и защищает 2 провода. Он может работать с источником питания до 240 вольт и часто рассчитан на ток от 20 до 60 ампер. Он в основном используется в бытовых цепях, требующих более высокого напряжения или силы тока, например, в установках HVAC и электрических плитах.

Основным недостатком стандартных автоматических выключателей является способ обнаружения аномалий.Для их срабатывания требуется тепло, поэтому для активации им требуется постоянная неисправность. Если неисправность не достигла температуры, необходимой для отключения выключателя, он не отреагирует так быстро.

Основное назначение стандартного автоматического выключателя — защита собственности. Он защищает от перегрузок цепи и предотвращает электрические повреждения вашего оборудования, приборов и даже всего вашего дома.

2. Автоматические выключатели GFCI

В отличие от стандартного автоматического выключателя, который обнаруживает нагрев в электрической системе, автоматический выключатель GFCI обнаруживает дисбаланс в токе.Он немедленно срабатывает, когда обнаруживает такую ​​неисправность, например, заземленный провод, прежде чем кто-то получит удар током.

Этот автоматический выключатель GFCI обычно устанавливается в розетках рядом с источниками воды. Это связано с тем, что они могут быть легко заземлены под воздействием влаги и вызвать поражение электрическим током. Он может обнаруживать даже небольшие токи в четыре или пять миллиампер и реагировать всего за десятые доли секунды.

Автоматический выключатель GFCI предотвращает поражение электрическим током, которое в основном происходит во влажных помещениях, таких как кухня и ванная комната.Его также можно установить в других местах, например, в гараже, прачечной и на открытом воздухе, для защиты от заземления.

3. Автоматические выключатели AFCI

AFCI или прерыватель цепи дугового замыкания также известен как AFDD или устройство обнаружения дугового замыкания. Это означает, что он обнаруживает электрические дуги, вызванные повреждением проводов. Он также может определять дуги от удлинителей или внутри электроприборов, если они подключены к цепи.

Дуговое замыкание возникает при повреждении изоляции электрического кабеля.Это может произойти при протыкании гвоздями кабелепровода, из-за укусов грызунов или просто из-за возраста. Автоматический выключатель AFCI в основном требуется для установки в коммерческих учреждениях, таких как общежития и аренда.

В дополнение к защите, обеспечиваемой стандартным автоматическим выключателем, автоматический выключатель AFCI дополнительно снижает потенциальные риски в вашей электрической цепи. Он также может предотвратить зажигание неисправной дуги, защищая вас и ваше имущество от огня.

Чтобы помочь вам определить свой автоматический выключатель, вы можете посмотреть это видео на сайте Circuit Breaker Wholesale.

Заключение

После прочтения этой статьи вы теперь знаете, что такое прерыватель и какие типы вы можете найти. Как только вы узнаете, для чего предназначен автоматический выключатель, теперь у вас есть представление о том, как лучше защитить свое имущество, бытовую технику и людей в своем доме.

Итак, вам понравилось читать эту статью? Теперь у вас есть представление о том, какой автоматический выключатель вам нужен для вашего дома? Поделитесь своими мыслями в комментариях ниже.

Основные определения — Автоматический выключатель

Автоматический выключатель — это автоматический выключатель, предназначенный для защиты электрической цепи от повреждений, вызванных перегрузкой или коротким замыканием.Его основная функция заключается в обнаружении неисправности и немедленном прекращении электрического тока путем прерывания цепи. В отличие от предохранителя, который срабатывает один раз, а затем его необходимо заменить, автоматический выключатель можно сбросить (вручную или автоматически) для возобновления нормальной работы. Автоматические выключатели бывают разных размеров, от небольших устройств, защищающих отдельные бытовые приборы, до больших распределительных устройств, предназначенных для защиты цепей высокого напряжения, питающих весь город.

Истоки

Ранняя форма автоматического выключателя была описана Томасом Эдисоном в заявке на патент 1879 года, хотя в его коммерческой системе распределения энергии использовались предохранители.Его целью была защита проводки цепи освещения от случайных коротких замыканий и перегрузок.

Эксплуатация

Все автоматические выключатели имеют общие особенности в своей работе, хотя детали существенно различаются в зависимости от класса напряжения, номинального тока и типа автоматического выключателя.

Автоматический выключатель должен обнаруживать неисправность; в выключателях низкого напряжения это обычно делается внутри корпуса выключателя. Автоматические выключатели для больших токов или высокого напряжения обычно снабжены контрольными устройствами для определения тока короткого замыкания и срабатывания отключающего механизма размыкания.Электромагнит отключения, который освобождает защелку, обычно запитывается отдельной батареей, хотя некоторые высоковольтные выключатели являются автономными с трансформаторами тока, реле защиты и внутренним источником питания управления.

При обнаружении неисправности контакты в автоматическом выключателе должны размыкаться, чтобы прервать цепь; некоторая механически накопленная энергия (с использованием чего-то вроде пружины или сжатого воздуха), содержащаяся в выключателе, используется для разделения контактов, хотя часть необходимой энергии может быть получена от самого тока короткого замыкания.Малые автоматические выключатели могут управляться вручную; более крупные агрегаты имеют соленоиды для отключения механизма и электродвигатели для восстановления энергии пружин.

Контакты выключателя должны пропускать ток нагрузки без чрезмерного нагрева, а также должны выдерживать тепло дуги, возникающей при размыкании цепи. Контакты изготавливаются из меди или медных сплавов, сплавов серебра и других материалов. Срок службы контактов ограничен эрозией из-за прерывания дуги.Миниатюрные автоматические выключатели и выключатели в литом корпусе обычно выбрасываются, когда контакты изношены, но силовые выключатели и высоковольтные выключатели имеют заменяемые контакты.

Когда ток прерывается, возникает дуга. Эту дугу необходимо сдерживать, охлаждать и гасить контролируемым образом, чтобы промежуток между контактами снова мог выдерживать напряжение в цепи. В различных автоматических выключателях в качестве среды, в которой образуется дуга, используется вакуум, воздух, изолирующий газ или масло.Для гашения дуги используются различные методы, в том числе:

• Удлинение дуги
• Интенсивное охлаждение (в струйных камерах)
• Разделение на частичные дуги
• Гашение нулевой точки (Контакты размыкаются при временном пересечении нулевого тока формы волны переменного тока, эффективно прерывая ток холостого хода во время размыкания. Переход через нулевой уровень происходит при удвоенной частоте сети, то есть 100 раз в секунду для 50 Гц переменного тока и 120 раз в второй для 60 Гц переменного тока)
• Подключение конденсаторов параллельно контактам в цепях постоянного тока

Наконец, после устранения неисправности контакты должны быть снова замкнуты, чтобы восстановить питание прерванной цепи.

Прерывание дуги

Миниатюрные низковольтные выключатели используют только воздух для гашения дуги. Более крупные мощности будут иметь металлические пластины или неметаллические дугогасительные камеры для разделения и охлаждения дуги. Магнитные продувочные катушки отклоняют дугу в дугогасительную камеру.

При более высоких номиналах масляные выключатели полагаются на испарение некоторого количества масла, чтобы запустить струю масла через дугу.

Газовые выключатели (обычно с гексафторидом серы) иногда растягивают дугу с помощью магнитного поля, а затем полагаются на диэлектрическую прочность гексафторида серы (SF6) для гашения растянутой дуги.

Вакуумные выключатели

имеют минимальное образование дуги (поскольку нет ничего, что могло бы ионизировать, кроме материала контактов), поэтому дуга гаснет при очень небольшом растяжении (<2–3 мм). Вакуумные выключатели часто используются в современных распределительных устройствах среднего напряжения до 35000 вольт.

Воздушные выключатели

могут использовать сжатый воздух для гашения дуги, или, альтернативно, контакты быстро переводятся в небольшую герметичную камеру, выход вытесненного воздуха, таким образом, приводит к гашению дуги.

Автоматические выключатели

обычно могут отключать весь ток очень быстро: обычно дуга гаснет через 30–150 мс после срабатывания механизма, в зависимости от возраста и конструкции устройства.

Ток короткого замыкания

Автоматические выключатели

рассчитаны как на номинальный ток, который предполагается выдерживать, так и на максимальный ток короткого замыкания, который они могут безопасно отключить.

В условиях короткого замыкания может существовать ток, во много раз превышающий нормальный (см. Максимальный ожидаемый ток короткого замыкания).Когда электрические контакты размыкаются, чтобы прервать большой ток, существует тенденция к образованию дуги между разомкнутыми контактами, что позволяет току продолжаться. Следовательно, автоматические выключатели должны включать в себя различные функции для разделения и гашения дуги.

В автоматических выключателях с воздушной изоляцией и миниатюрных выключателях конструкция дугогасительной камеры, состоящая (часто) из металлических пластин или керамических выступов, охлаждает дугу, а магнитные обмотки отводят дугу в дугогасительную камеру. В более крупных автоматических выключателях, таких как те, которые используются в распределении электроэнергии, может использоваться вакуум, инертный газ, такой как гексафторид серы, или контакты, погруженные в масло, для подавления дуги.

Максимальный ток короткого замыкания, который может прервать прерыватель, определяется испытанием. Применение выключателя в цепи с предполагаемым током короткого замыкания выше, чем номинальная отключающая способность выключателя, может привести к тому, что выключатель не сможет безопасно устранить неисправность. В худшем случае выключатель может успешно устранить неисправность, но взорвется при сбросе.

Миниатюрные автоматические выключатели, используемые для защиты цепей управления или небольших приборов, могут не иметь достаточной отключающей способности для использования на щитовом щите; эти автоматические выключатели называются «дополнительными устройствами защиты цепи», чтобы отличать их от автоматических выключателей распределительного типа.

Стандартные номинальные значения тока

Международный стандарт IEC 60898-1 и европейский стандарт EN 60898-1 определяют номинальный ток In автоматического выключателя для низковольтных распределительных устройств как ток, который выключатель рассчитан на постоянное проведение (при температуре окружающего воздуха 30 ° C). . Обычно доступные предпочтительные значения номинального тока: 6 А, 10 А, 13 А, 16 А, 20 А, 25 А, 32 А, 40 А, 50 А, 63 А, 80 А и 100 А (серия Renard, слегка изменен, чтобы включить ограничение тока розеток British BS 1363).На автоматическом выключателе указан номинальный ток в амперах, но без обозначения единицы измерения «A». Вместо этого перед цифрой в амперах стоит буква «B», «C» или «D», которая указывает мгновенный ток отключения, то есть минимальное значение тока, которое вызывает отключение автоматического выключателя без преднамеренной задержки по времени (т. Е. менее чем за 100 мс), выраженное в единицах In:

Тип	Мгновенный ток отключения
B	свыше 3 дюймов до 5 дюймов включительно
С	свыше 5 дюймов до 10 дюймов включительно
D	свыше 10 дюймов до 20 дюймов включительно
К	от 8 In до 12 In включительно Для защиты нагрузок, которые вызывают частые кратковременные (приблизительно от 400 мс до 2 с) пики тока при нормальной работе.
Z	выше 2 In до 3 In включительно на периоды порядка десятков секунд. Для защиты таких нагрузок, как полупроводниковые приборы или измерительные цепи с использованием трансформаторов тока.

Типы выключателей

Можно создать множество различных классификаций автоматических выключателей на основе их характеристик, таких как класс напряжения, тип конструкции, тип прерывания и конструктивные особенности.

Выключатели низковольтные

Типы низкого напряжения (менее 1000 В переменного тока) широко распространены в бытовом, коммерческом и промышленном применении, включая:

• MCB (Миниатюрный автоматический выключатель) — номинальный ток не более 100 А.Характеристики срабатывания обычно не регулируются. Тепловой или термомагнитный режим. Изображенные выше выключатели относятся к этой категории.

• MCCB (автоматический выключатель в литом корпусе) — номинальный ток до 2500 A. Тепловой или термомагнитный режим. Ток отключения можно регулировать в больших номиналах.

• Низковольтные силовые выключатели могут быть установлены в многоярусные блоки в распределительных щитах низкого напряжения или в шкафах распределительных устройств.

Характеристики автоматических выключателей низкого напряжения приведены в международных стандартах, таких как IEC 947.Эти автоматические выключатели часто устанавливаются в выдвижных шкафах, которые позволяют снимать и заменять без демонтажа распределительного устройства.

Большой низковольтный литой корпус и силовые выключатели могут иметь электрические моторные приводы, позволяющие отключать (размыкать) и замыкать их с помощью дистанционного управления. Они могут быть частью системы автоматического включения резерва для резервного питания.

Низковольтные автоматические выключатели также предназначены для использования с постоянным током (DC), например, с питанием постоянного тока для линий метро.Для постоянного тока требуются специальные выключатели, поскольку дуга не имеет естественной тенденции гаснуть на каждом полупериоде, как для переменного тока. Автоматический выключатель постоянного тока будет иметь предохранительные катушки, которые создают магнитное поле, которое быстро растягивает дугу при прерывании постоянного тока.

Малые автоматические выключатели либо устанавливаются непосредственно в оборудование, либо размещаются в щите выключателя.

Термомагнитный миниатюрный автоматический выключатель на DIN-рейку на 10 ампер является наиболее распространенным в современных бытовых потребительских устройствах и коммерческих распределительных щитах по всей Европе.В конструкцию входят следующие компоненты:

1. Рычаг привода — используется для ручного отключения и сброса автоматического выключателя. Также указывает состояние автоматического выключателя (Вкл. Или Выкл. / Сработал). Большинство выключателей сконструированы таким образом, что они могут сработать, даже если рычаг удерживается или заблокирован в положении «включено». Иногда это называют операцией «свободного отключения» или «положительного отключения».
2. Приводной механизм — прижимает контакты вместе или врозь.
3. Контакты — пропускают ток при прикосновении и прерывают ток при раздвигании.
4. Клеммы
5. Биметаллическая полоса
6. Калибровочный винт — позволяет производителю точно настроить ток срабатывания устройства после сборки.
7. Соленоид
8. Разделитель / гаситель дуги

Магнитный выключатель

В магнитных выключателях

используется соленоид (электромагнит), тяговое усилие которого увеличивается с увеличением тока. В некоторых конструкциях помимо электромагнитных сил используются электромагнитные силы. Контакты выключателя удерживаются замкнутыми защелкой.Когда ток в соленоиде превышает номинал автоматического выключателя, тяга соленоида освобождает защелку, которая затем позволяет контактам размыкаться под действием пружины. Некоторые типы магнитных отбойных молотков имеют функцию гидравлической задержки с использованием вязкой жидкости. Сердечник удерживается пружиной до тех пор, пока ток не превысит номинальное значение выключателя. Во время перегрузки скорость движения соленоида ограничивается жидкостью. Задержка допускает кратковременные скачки тока сверх нормального рабочего тока для запуска двигателя, подачи питания на оборудование и т. Д.Токи короткого замыкания обеспечивают соленоидное усилие, достаточное для освобождения защелки независимо от положения сердечника, таким образом обходя функцию задержки. Температура окружающей среды влияет на время задержки, но не влияет на номинальный ток магнитного прерывателя.

Термомагнитный выключатель

Термомагнитные автоматические выключатели, которые используются в большинстве распределительных щитов, включают в себя как методы, при которых электромагнит мгновенно реагирует на большие скачки тока (короткие замыкания), так и биметаллическую полосу, реагирующую на менее экстремальные, но более длительные условия перегрузки по току.

Выключатели с общим расцепителем

При питании ответвленной цепи более чем одним токоведущим проводом каждый токоведущий провод должен быть защищен полюсом выключателя. Чтобы гарантировать отключение всех токоведущих проводов при отключении любого полюса, необходимо использовать прерыватель «общего отключения». Они могут содержать два или три отключающих механизма в одном корпусе, или, для небольших выключателей, они могут связывать полюса снаружи с помощью рукояток управления. Двухполюсные автоматические выключатели с общим расцеплением обычно используются в системах на 120/240 В, где нагрузки 240 В (включая основные приборы или другие распределительные щиты) охватывают два провода под напряжением.Трехполюсные автоматические выключатели с общим расцепителем обычно используются для подачи трехфазной электроэнергии на большие двигатели или другие распределительные щиты.

Двух- и четырехполюсные выключатели используются, когда необходимо отсоединить нейтральный провод, чтобы убедиться, что ток не может течь обратно через нейтральный провод от других нагрузок, подключенных к той же сети, когда людям нужно дотронуться до проводов для обслуживания. Отдельные автоматические выключатели никогда не должны использоваться для отключения токоведущей и нейтрали, потому что, если нейтраль отключается, а токоведущий провод остается подключенным, возникает опасное состояние: цепь будет обесточена (приборы не будут работать), но провода останутся под напряжением. и УЗО не сработают, если кто-то коснется токоведущего провода (потому что для срабатывания УЗО требуется питание).Поэтому, когда необходимо переключение нейтрального провода, следует использовать только обычные размыкающие выключатели.

Выключатели среднего напряжения

Выключатели среднего напряжения номиналом от 1 до 72 кВ могут быть собраны в распределительные устройства в металлическом корпусе для использования внутри помещений или могут быть отдельными компонентами, установленными на открытом воздухе на подстанции. Автоматические выключатели с воздушным разрывом заменили маслонаполненные блоки для внутреннего применения, но теперь сами заменяются вакуумными выключателями (примерно до 35 кВ).Как и описанные ниже высоковольтные автоматические выключатели, они также управляются реле защиты, считывающими ток, управляемыми через трансформаторы тока. Характеристики выключателей среднего напряжения приведены в международных стандартах, таких как IEC 62271. В выключателях среднего напряжения почти всегда используются отдельные датчики тока и реле защиты, а не встроенные тепловые или магнитные датчики максимального тока.

Автоматические выключатели среднего напряжения можно классифицировать по среде, используемой для гашения дуги:

• Вакуумный выключатель — с номинальным током до 3000 А, эти выключатели прерывают ток, создавая и гаснув дугу в вакуумном контейнере.Обычно они применяются для напряжений примерно до 35000 В, что примерно соответствует диапазону среднего напряжения энергосистем. Вакуумные выключатели обычно имеют более длительный срок службы между капитальными ремонтами, чем воздушные выключатели.

• Воздушный автоматический выключатель — номинальный ток до 10 000 А. Характеристики срабатывания часто полностью регулируются, включая настраиваемые пороги срабатывания и задержки. Обычно с электронным управлением, хотя некоторые модели управляются микропроцессором через встроенный электронный расцепитель.Часто используется для распределения электроэнергии на крупных промышленных предприятиях, где выключатели расположены в выдвижных корпусах для упрощения обслуживания.

• SF6 автоматические выключатели гасят дугу в камере, заполненной газообразным гексафторидом серы.

Автоматические выключатели среднего напряжения могут быть подключены к цепи болтовым соединением с шинами или проводами, особенно в открытых распределительных устройствах. Выключатели среднего напряжения в распределительных устройствах часто имеют выдвижную конструкцию, что позволяет снимать выключатель, не нарушая соединений силовой цепи, с помощью механизма с приводом от двигателя или вручную для отделения выключателя от корпуса.

Выключатели высоковольтные

Сети передачи электроэнергии защищены и управляются высоковольтными выключателями. Определение высокого напряжения варьируется, но при работе по передаче электроэнергии обычно считается 72,5 кВ или выше, согласно недавнему определению Международной электротехнической комиссии (МЭК). Высоковольтные выключатели почти всегда работают от соленоидов, а реле защиты от тока, управляемые через трансформаторы тока. На подстанциях схема реле защиты может быть сложной, защищая оборудование и шины от различных типов перегрузок или замыканий на землю / землю.

Высоковольтные выключатели широко классифицируются по средам, используемым для гашения дуги.

• Масло наливное
• Минимум масла
• Воздушный удар
• Вакуум
• SF6

Некоторые производители: ABB, GE (General Electric), AREVA, Mitsubishi Electric, Pennsylvania Breaker, Siemens, Toshiba, Kon? Ar HVS, BHEL, CGL.

Из-за проблем с окружающей средой и стоимостью изоляции разливов нефти в большинстве новых выключателей для гашения дуги используется элегаз.

Автоматические выключатели

можно классифицировать как резервуар под напряжением, где корпус, содержащий механизм отключения, находится под линейным потенциалом, или как мертвый резервуар с корпусом, имеющим потенциал земли. Обычно выпускаются высоковольтные выключатели переменного тока с номинальным напряжением до 765 кВ. Выключатели на 1200 кВ, скорее всего, появятся на рынке очень скоро.

Высоковольтные выключатели, используемые в системах передачи, могут быть устроены так, чтобы обеспечить отключение одного полюса трехфазной линии вместо отключения всех трех полюсов; для некоторых классов неисправностей это улучшает стабильность и доступность системы.

Высоковольтные выключатели с гексафторидом серы (SF6)

В выключателе с гексафторидом серы для гашения дуги используются контакты, окруженные газообразным гексафторидом серы. Чаще всего они используются для напряжений на уровне передачи и могут быть включены в компактные распределительные устройства с элегазовой изоляцией. В холодном климате может потребоваться дополнительный нагрев или снижение номинальных характеристик автоматических выключателей из-за сжижения газа SF6.

Отбойные молотки прочие

Следующие типы описаны в отдельных статьях.

• Выключатели для защиты от замыканий на землю, слишком малые для отключения устройства перегрузки по току:
  • Устройство защитного отключения (УЗО, ранее известное как выключатель дифференциального тока) — обнаруживает дисбаланс токов, но не обеспечивает защиту от сверхтоков.
  • Выключатель дифференциального тока с защитой от сверхтоков (RCBO) — сочетает в себе функции УЗО и MCB в одном корпусе. В США и Канаде устанавливаемые на панели устройства, сочетающие в себе обнаружение замыкания на землю и защиту от перегрузки по току, называются прерывателями цепи при замыкании на землю (GFCI); Настенное устройство розетки, обеспечивающее только обнаружение замыкания на землю, называется GFI.
  • Автоматический выключатель утечки на землю (ELCB) — Он непосредственно определяет ток заземления, а не обнаруживает дисбаланс. Их больше не видят в новых инсталляциях по разным причинам.
• Автовыключатель — Тип автоматического выключателя, который снова замыкается после задержки. Они используются в воздушных распределительных системах для предотвращения кратковременных отказов, вызывающих длительные перебои в работе.
• Polyswitch (polyfuse) — небольшое устройство, обычно описываемое как предохранитель с автоматическим сбросом, а не автоматический выключатель.

Позвоните в Defined Electric по телефону 505-269-9861 или напишите по электронной почте одному из наших квалифицированных электриков в Альбукерке сегодня, чтобы получить бесплатную смету для вашего следующего электрического проекта.

Как работают автоматические выключатели — просто объяснение

Автоматический выключатель — жизненно важная часть любой электрической системы. Автоматические выключатели защищают дома от различных электрических опасностей (таких как неисправность или перегрузка) и прерывают подачу электроэнергии, когда электрический ток становится небезопасным. Помните тот раз, когда все отключалось, когда к нам было подключено много электроинструментов, а также радио, рабочие фары и зарядные устройства? Бинго! Мы можем работать с ними регулярно, но многие из нас не понимают , как работают автоматические выключатели .Вы когда-нибудь задумывались, как автоматические выключатели все это делают? Продолжайте читать эту статью, чтобы узнать ответ!

Что такое автоматический выключатель

Автоматический выключатель — это тип электрического переключателя, предназначенный для защиты цепи путем нагрева и отключения электроэнергии, когда уровни тока превышают безопасные значения и становятся опасными. Это поможет предотвратить повреждение, травмы и даже пожар! Существует много типов автоматических выключателей, характеристики которых различаются в зависимости от технических характеристик и требований для данной конструкции.

Некоторые случаи, когда автоматический выключатель предлагает защиту, включают короткое замыкание и перегрузку. Перегрузка цепи может возникнуть в сценариях, когда слишком много приборов или электроинструментов, как упоминалось ранее, подключены к одной цепи. Короткое замыкание может произойти, когда электричество течет по пути, которого не должно быть.

Как работают автоматические выключатели?

Теперь мы рассмотрели, что такое автоматический выключатель и почему он так важен для нас.Как они работают? Чтобы понять, как работают автоматические выключатели, нам нужно сначала поговорить об основах электричества!

Как работает электричество и что такое цепь

Большинство из нас зависят от электричества и не могут представить себе жизнь без него, если мы не пытаемся жить в автономном режиме. Несмотря на это, не все из нас понимают, как работает электричество.

Вы, наверное, помните на уроках естествознания, что вся материя состоит из атомов, и электроны содержатся внутри этих атомов.Электричество — это поток электрического заряда от одного атома к другому. Электроэнергия, которую мы используем, называется вторичным источником энергии, потому что она вырабатывается из первичного источника энергии, такого как природный газ или уголь.

При работе с электрическими цепями полезно знать некоторые основные термины. ампер (амперы) используются при измерении электрического тока, протекающего по цепи. Вольт — это величина давления (или напряжения) в электрической цепи.Электроны могут проходить практически через что угодно, но то, насколько легко они протекают, называется сопротивлением . При измерении сопротивления используются единицы измерения, называемые Ом. Электрическая мощность измеряется с помощью Вт , которую вы получите после умножения общего количества вольт на количество ампер.

Электрическая цепь всегда содержит источник питания с положительной и отрицательной клеммами. Источник питания выталкивает электроны через проводник, который представляет собой материал, позволяющий протекать электрическому току, например медный провод.Ток течет от источника к нагрузке (то, что вы запитываете), а затем обратно к источнику в последовательном цикле.

Принципиальная конструкция выключателя

Автоматические выключатели прерывают прохождение электрического тока, когда он превышает заданное значение, и именно здесь в игру вступают номинальные характеристики автоматического выключателя. Автоматические выключатели рассчитываются на основе величины тока, который они могут безопасно переносить, и величины, которую они могут безопасно отключить. Существует несколько типов автоматических выключателей, но все они обычно имеют общие компоненты.

Рамка

Рама — это внешняя оболочка выключателя, обычно изготовленная из литых изоляционных материалов. Это защищает компоненты внутри и все, что находится снаружи выключателя, в случае опасности.

Терминал

Клемма представляет собой металлический блок с болтом, выступающим снаружи. Здесь подключаются провода, по которым проходит электрический ток от источника питания через прерыватель к нагрузке.

Рычаг

Рычаг (переключатель) соединен с расцепителем и позволяет включать и выключать прерыватель. Когда срабатывает автоматический выключатель, рычаг будет расположен посередине, чтобы быстро определить, какой из них требует устранения неисправности.

Контакты

Контакты представляют собой два металлических предмета, которые перемещаются, замыкая или размыкая (прерывая) цепь. Один контакт прикреплен к исполнительному механизму, а другой — к главной панели.

Приводной механизм

Приводной механизм представляет собой металлический рычаг внутри автоматического выключателя. Один конец прикреплен к рычагу, а другой прикреплен к контакту. Когда рычаг переворачивается, приводной механизм сжимает контакты или разводит их.

Расцепитель

Расцепитель — это часть, которая сообщает выключателю, когда автоматически отключиться в случае перегрузки, короткого замыкания или неисправности.

Как тогда работает автоматический выключатель?

Когда рычаг автоматического выключателя переводится в положение «включено», это позволяет электричеству беспрепятственно проходить от источника питания (обычно электрической панели или сети) через расцепитель, контакты и выводить верхний вывод для питания нагрузки в цепи.

Биметаллическая полоса термомагнитного расцепителя перегревается в таких случаях, как перегрузка, в результате чего она изгибается и размыкает цепь (автоматически отключает питание).Во время неисправности или короткого замыкания электромагнитная сила вызывает разъединение контактов внутри автоматического выключателя, отключение автоматического выключателя и отключение питания цепи, в которой возникла проблема.

Каковы общие причины срабатывания автоматического выключателя?

Автоматические выключатели отключаются и прерывают подачу питания при обнаружении проблемы в цепи. Какие потенциальные опасности могут вызвать срабатывание автоматического выключателя?

Перегрузка цепей: Перегрузка цепей — наиболее частая причина срабатывания автоматических выключателей.Это происходит, когда в одной цепи слишком много, и все требует большей нагрузки, чем цепь может безопасно выдержать.

Короткое замыкание: Короткое замыкание происходит, когда «горячий» и «нейтральный» провода соприкасаются друг с другом. Это может быть опасно и выделяет много тепла, вызывая срабатывание выключателя. Это может быть вызвано многими причинами, например, обрывом соединения, и обычно вы можете почувствовать его запах, когда это происходит!

Скачки при замыкании на землю: Подобно коротким скачкам замыкания на землю, возникают, когда «горячий» контакт с землей или металлом на коробке, соединенной с землей.Это вызывает выброс электричества, превышающий уровень, с которым цепь может безопасно справиться, и отключает выключатель.

Дуговое замыкание: Дуговое замыкание — это искра, которая может возникнуть из-за ослабленных клемм или плохих соединений. Дуга вызовет срабатывание выключателя AFCI, чтобы предотвратить перегрев и возгорание.

Что ты умеешь?

Имейте в виду, что многие распространенные причины срабатывания выключателей можно предотвратить. Обратите внимание на количество нагрузок, потребляющих мощность от одной цепи, и убедитесь, что она не превышает безопасного значения.Многие из этих причин могут возникать из-за плохих соединений, неисправной проводки или старого оборудования. Всегда разумно перепроверить, чтобы убедиться, что все части надежно закреплены, чтобы автоматический выключатель не приходил на помощь!

Заключение

Автоматические выключатели

предназначены для защиты наших электрических цепей от опасностей, связанных с поражением электрическим током, таких как перегрузка цепи. Они разработаны с номиналом, который говорит нам, какой электрический ток может выдержать или безопасно прервать прерыватель.Существует много типов выключателей, но у большинства выключателей есть общие основные компоненты. Рама защищает то, что находится внутри, клемму, к которой подключены провода, рычаг для включения или выключения прерывателя (и показывает нам, когда прерыватель срабатывает), контакты, которые перемещаются для размыкания или замыкания цепи, исполнительные механизмы и расцепители. Все части работают вместе, и когда количество электрического заряда превышает безопасное, они прерывают ток. Многие электрические опасности можно предотвратить, поэтому ВСЕГДА дважды проверяйте, не слишком ли много нагрузок в одной цепи, и ищите любые неплотные соединения или устаревшее оборудование! Если присмотреться, то автоматические выключатели — это круто! Тот факт, что они помогают защитить нас от травм или пожара, является лишь дополнительным бонусом.

Лучшие поставщики и производители автоматических выключателей в США и во всем мире

Кратко:

Автоматические выключатели — это электрические устройства, которые автоматически прерывают ток, когда он превышает определенный уровень в электрической цепи, главным образом из соображений безопасности. Чаще всего мы сталкиваемся с автоматическими выключателями в наших домах или офисах, где они используются, чтобы избежать перегрузки электрических систем на месте. Автоматические выключатели могут быть небольшими, с номинальными характеристиками, подходящими для работы с одним отдельным устройством, или достаточно большими, чтобы защитить электроснабжение всего города.Автоматические выключатели бывают нескольких разновидностей в зависимости от класса напряжения, типа конструкции, типа прерывания и конструкции и включают в себя низковольтные, магнитные, термомагнитные, магнитно-гидравлические, обычные выключатели или выключатели среднего и высокого напряжения, и это лишь некоторые из них. наиболее распространенные.

Поставщики автоматических выключателей в США

В таблице 1 ниже и в следующих за ней параграфах мы представляем 10 ведущих американских поставщиков автоматических выключателей. В таблице указаны название поставщика, город / штат, год его основания и расчетный годовой объем продаж в долларах США.

Таблица 1 — Поставщики автоматических выключателей из США

Примечания:

* Ориентировочные объемы продаж указаны в миллионах долларов США и указаны в профиле компании на Thomasnet.com

Краткие сведения о компании

In Commerce, CA, ROMAC обслуживает и поставляет быстрые электрические решения для ряда приложений. Они имеют обширный опыт в области проектирования, установки и продаж в области электрооборудования.

со штаб-квартирой в Кливленде, Огайо, BDI поставляет широкий спектр продукции и оборудования для автомобильной, пищевой, коммунальной, целлюлозно-бумажной, горнодобывающей и транспортной промышленности.

Bruce Electric Equipment Corp. в Линденхерсте, штат Нью-Йорк, поставляет широкий ассортимент электрооборудования, включая трансформаторы, распределительные устройства, преобразователи и генераторы.

Snap Action, Inc. в Маунтинсайде, штат Нью-Джерси, специализируется на производстве тепловых и возвратных автоматических выключателей, которые обладают конкурентоспособными миниатюрными размерами и надежностью.

Perfect Switch в Сан-Диего, Калифорния, разрабатывает и производит простые в использовании и надежные электрические устройства, включая переключатели, реле, изоляторы, разъединители, диоды, автоматические выключатели и многое другое.

SCHURTER Electronic Components в Санта-Роза, Калифорния, производит предохранители, соединители, автоматические выключатели, системы ввода, продукты EMC и многие другие связанные электронные компоненты, как следует из их названия.

Steven Engineering в Южном Сан-Франциско, Калифорния, занимается распространением средств промышленной автоматизации, электрических и пневматических средств управления и компонентов для различных отраслей от широкого круга производителей.

French Gerleman в Сент-Луисе, штат Миссури, обслуживает коммерческую, строительную, правительственную, промышленную и солнечную промышленность, поставляя средства автоматизации, электроснабжения, передачи данных, безопасности и механической передачи энергии.

WAGO Corp. в Джермантауне, штат Висконсин, специализируется на электрических системах подключения для автомобильной, железнодорожной, энергетической, производственной, морской, светотехнической и строительной отраслей.

Thermal Devices в Маунт-Эйри, штат Мэриленд, продает электрические устройства и устройства управления двигателями, промышленные нагреватели, устройства управления температурой и технологическими процессами, а также датчики температуры от десятков производителей.

Поставщики автоматических выключателей в США, соответствующие статусу разнесения

Для случаев, когда бизнес ведется с отделениями правительства США, Министерства обороны, муниципалитетов штата и местных муниципалитетов, а также с некоторыми более крупными корпоративными организациями, могут существовать требования, определяющие обязательные требования к расходам при закупке таких продуктов, как автоматические выключатели.Эти требования могут указывать на то, что определенный процент общих расходов должен приходиться на поставщиков, обладающих различным статусом собственности. Разнообразные предприятия, как правило, представляют собой небольшие компании, владельцы которых имеют право на статус разнообразия на основе таких критериев, как принадлежность и управление женщинами, принадлежность меньшинству или ветеранов, чтобы назвать несколько случаев.

Чтобы помочь в предоставлении информации, относящейся к этим случаям, в таблице 2 ниже представлен дополнительный список пяти ведущих американских поставщиков автоматических выключателей, которые соответствуют статусу разнесения.В таблице показаны название поставщика, город / штат, год основания компании, расчетный объем продаж в долларах США и конкретная (-ые) классификация (-и) разнообразия, на которую распространяется данная компания.

Таблица 2 — Поставщики автоматических выключателей в США, которые соответствуют статусу разнесения

* Ориентировочные объемы продаж указаны в миллионах долларов США и указаны в профиле компании на Thomasnet.com

Краткие сведения о компании

Компания «Братья Фельдман» по электропитанию.в Патерсоне, штат Нью-Джерси, является семейным дистрибьютором высококачественных электроприборов, включая освещение, проводку, кабели, ручные инструменты, нагревательное оборудование и автоматические выключатели.

Gainesville Industrial Electric в Гейнсвилле, Джорджия, продает широкий спектр электротехнической продукции, включая двигатели, насосы, редукторы и приводы. Они также обеспечивают ремонт и обслуживание любой продаваемой продукции.

Bailey Motor Equipment Co. в Орландо, Флорида, обслуживает сельское хозяйство, промышленность, нефтегазовую, автомобильную и морскую промышленность качественным моторным оборудованием и электрическими компонентами.

Altech Corp. во Флемингтоне, штат Нью-Джерси, имеет обширный перечень электрических компонентов и устройств, включая соединители, предохранители, источники питания и переключатели, для промышленной, медицинской и автоматизированной промышленности.

Powertech Controls Co., Inc. в Ронконкоме, штат Нью-Йорк, занимается распространением электрических и электронных средств автоматизации и компонентов, специализируясь на продуктах для защиты цепей для электроэнергетики, транспорта и OEM-рынков.

Топ-5 мировых производителей автоматических выключателей и сопутствующих товаров

Мировой рынок автоматических выключателей оценивается в 8 долларов.68 миллиардов к 2022 году. Прогнозируется, что из-за потребности развивающихся стран в электроэнергии и развития технологий использования возобновляемых источников энергии потребность в устройстве будет продолжать расти. Что касается устройств защиты цепей, а именно производителей автоматических выключателей, предохранителей и реле, то мы вошли в пятерку ведущих мировых производителей.

Таблица 3 — Ведущие мировые производители устройств защиты цепей

Компания *	Расположение штаб-квартиры (город / регион)	Страна	Выручка (2017 г., в миллиардах) **
ABB	Цюрих	Швейцария	34 руб.31
General Electric	Бостон, Массачусетс	США	$ 122,1
Сименс	Мюнхен	Германия	83,05 долл. США
Eaton	Дублин	Ирландия	$ 20,4
Schneider Electric	Rueil-Malmaison	Франция	$ 18.9

Примечания:

* Ведущие мировые поставщики по данным Business Wire (https: // www.businesswire.com/news/home/20170925005939/en/Top-5-Vendors-Circuit-Breaker-Fuse-Relay)

** Выручка в миллиардах долларов США, полученная из следующих источников:

https://new.abb.com/docs/default-source/investor-center-docs/annual-report/annual-report-2017/abb-group-annual-report-2017-english.pdf

https://www.ge.com

https://www.siemens.com

https://www.schneider-electric.com/ww/en/documents/financial2/2018/02/15-presentation-full-year-results-2017-tcm50-362638.pdf

http://www.eaton.com/us/en-us/company/investor-relations/investor-toolkit/financial-reports/2017-annual-report.html

Краткие сведения о компании

ABB имеет представительства в более чем 100 странах, но головной офис находится в Цюрихе, Швейцария. Продукция ABB ориентирована на коммунальные услуги, транспорт и инфраструктуру, а также предоставляет решения в области энергетики, управления и автоматизации по всему миру.

Собственная компания США, General Electric , со штаб-квартирой в Бостоне, Массачусетс, обслуживает широкий спектр отраслей, включая авиацию, освещение, энергетику, транспорт, нефть и газ.Электрические компоненты, такие как автоматические выключатели, относятся к их сетевым решениям и промышленным подразделениям.

Компания «Сименс» по всему миру со штаб-квартирой в Мюнхене, Германия, имеет специальные подразделения по линейке продуктов, включая строительные технологии, энергетику и газ, производство электроэнергии, здравоохранение, ветроэнергетику и распределение электроэнергии, где находятся автоматические выключатели и связанные с ними компоненты.

Eaton из Дублина, Ирландия гордится тем, что обеспечивает надежное, эффективное, безопасное и устойчивое управление энергопотреблением.На рынках технологий, транспорта, энергетики и инфраструктуры их продукция используется более чем в 175 странах мира.

Schneider Electric со штаб-квартирой в Рюэй-Мальмезон, Франция, специализируется на продуктах управления энергопотреблением и автоматизации, используемых в домах и зданиях, центрах обработки данных и инфраструктурных приложениях. Продукты классифицируются по месту их применения и распределению напряжения.

Заключение

Выше мы перечислили три группы ведущих дистрибьюторов и производителей автоматических выключателей в США и во всем мире.Для получения дополнительной информации и информации о более чем 900 поставщиках автоматических выключателей посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform.

Дополнительные источники

1. https://www.prnewswire.com/news-releases/global-circuit-breaker-market-2017-2022-868-bn-opportunities-in-upcoming-smart-cities-aging-power-infrastructure—hvdc -transmission-300584507.html
2. https://study.