Ток срабатывания автомата: особенности работы и выбора автоматических выключателей — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как работает автоматический выключатель. Какой ток отключения у автомата. Что такое время-токовая характеристика. Как правильно выбрать автомат для дома. Какие бывают типы автоматов.

Содержание

Принцип работы автоматического выключателя

Автоматический выключатель (автомат) — это электромеханическое устройство, предназначенное для защиты электрической сети от перегрузок и коротких замыканий. Его основная задача — прервать подачу электроэнергии при возникновении аварийной ситуации.

Принцип работы автомата основан на двух механизмах:

Тепловой расцепитель — биметаллическая пластина, которая изгибается при нагреве током. Срабатывает при длительных небольших перегрузках.
Электромагнитный расцепитель — соленоид, который мгновенно срабатывает при коротком замыкании или значительном превышении тока.

При нормальной работе через автомат течет ток, не превышающий номинальный. Как только ток становится больше допустимого значения, срабатывает один из расцепителей и размыкает цепь.

Что такое номинальный ток автомата

Номинальный ток автоматического выключателя — это максимальный ток, который может длительно протекать через автомат без его срабатывания. Данная величина указывается на корпусе автомата в амперах.

Стандартный ряд номинальных токов автоматов:

6А
10А
16А
20А
25А
32А
40А
63А

Важно понимать, что номинальный ток указывается для температуры окружающей среды +30°C. При повышении температуры допустимый ток автомата снижается.

Время-токовая характеристика автоматического выключателя

Время-токовая характеристика автомата показывает зависимость времени его срабатывания от величины протекающего тока. Она определяет чувствительность автомата к перегрузкам и коротким замыканиям.

Основные типы время-токовых характеристик:

B — срабатывание при 3-5 кратном превышении номинального тока
C — срабатывание при 5-10 кратном превышении
D — срабатывание при 10-20 кратном превышении

Выбор типа характеристики зависит от особенностей защищаемой цепи и подключенных потребителей.

Как выбрать автомат по току срабатывания

При выборе автоматического выключателя необходимо учитывать следующие факторы:

Рабочий ток цепи — автомат должен выдерживать максимальный рабочий ток.
Пусковые токи оборудования — для потребителей с большими пусковыми токами нужны автоматы с характеристикой C или D.
Сечение проводов — ток автомата не должен превышать допустимый ток для кабеля.
Селективность — автоматы должны срабатывать последовательно от потребителя к вводу.

Для бытовых цепей оптимальным выбором являются автоматы с характеристикой B. Они обеспечивают надежную защиту от перегрузок и коротких замыканий.

Особенности срабатывания автоматов разных типов

Рассмотрим подробнее, как срабатывают автоматические выключатели с разными время-токовыми характеристиками:

Автомат типа B

Мгновенное отключение при токе 3-5In
Срабатывание за 0.1-0.3 с при токе 1.5-2In
Отключение за 1-2 часа при токе 1.1-1.3In

Автомат типа C

Мгновенное отключение при токе 5-10In
Срабатывание за 0.1-0.5 с при токе 2-3In
Отключение за 1-2 часа при токе 1.3-1.5In

Автомат типа D

Мгновенное отключение при токе 10-20In
Срабатывание за 0.2-0.5 с при токе 3-5In
Отключение за 2-3 часа при токе 1.5-2In

Как видно, автоматы типа B наиболее чувствительны к перегрузкам, а типа D допускают значительные кратковременные превышения тока.

Ток неотключения автоматического выключателя

Ток неотключения — это максимальный ток, который может длительно протекать через автомат без его срабатывания. Он составляет 1.13 от номинального тока для всех типов автоматов.

Например, для автомата на 16А ток неотключения составит:

16А * 1.13 = 18.08А

Это означает, что автомат на 16А гарантированно не отключится при токе до 18А в течение как минимум 1 часа.

Влияние температуры на работу автоматов

Температура окружающей среды оказывает существенное влияние на характеристики автоматических выключателей:

При повышении температуры снижается допустимый длительный ток автомата
Уменьшается время срабатывания теплового расцепителя
Возрастает вероятность ложных срабатываний

Для учета температурного фактора используют поправочные коэффициенты. Например, при температуре +40°C допустимый ток автомата снижается на 10-15%.

Поэтому при выборе автоматов необходимо учитывать максимальную температуру в месте их установки и при необходимости выбирать автоматы с запасом по току.

Ток Отключения и «Неотключения» Автоматического Выключателя

Понятие ток неотключения автоматического выключателя мало кому знакомо. Люди ошибочно полагают что, установив автомат на 16 Ампер он обязательно сработает при 16-ти Амперной нагрузке. На самом деле это не так.

Все это связано с ВТХ – время-токовыми характеристиками. В данной статье уважаемые читатели сайта «Электрик в доме» я постараюсь пояснить, почему так важно учитывать этот параметр при выборе автоматов.

Электрический ток протекает только по замкнутой цепи. Если её разорвать, действие тока будет прекращено. На этом свойстве строится защита электрических линий с помощью автоматических выключателей. При аварийном режиме в электрической цепи возникает ток срабатывания автомата, на который реагируют тепловой или электромагнитный расцепители, разрывая контролируемую цепь.

Для бесперебойного и надёжного питания потребителей, подбирают выключатели, длительно выдерживающие номинальный ток или ток отключения автомата.

Токи не отключения автомата могут привести к аварийной ситуации, например, к возгоранию электрической проводки в вашем доме. Поэтому, для безопасности, помимо правильного определения сечения кабеля, важен точный расчёт номинала автомата, выбор которого проводят, учитывая ток не отключения автоматического выключателя.

О чем говорят время-токовые характеристики

О работе автоматических выключателей судят по время-токовым характеристикам (ВТХ), определяющим точный период срабатывания защитного устройства. Наверняка, вы сталкивались с тем, что в маркировке автоматов участвуют буквенные обозначения: B, C, D.

Это ВТХ автоматических выключателей, ток мгновенного их срабатывания. Другими словами, это наименьший ток, при котором автоматический выключатель разорвет цепь без задержки времени (ГОСТ 50345-2010, п. 3.5.17). Так работает его электромагнитная защита (реагирующая на ток короткого замыкания).

Рассмотрим время-токовую характеристику С. На графике видно, как зависит от тока, проходящего через автомат, время его срабатывания. Вертикально расположенная ось У (ординат) показывает время (секунды).

Горизонтальная ось Х (абсцисс) – отражает отношение тока в цепи к номинальному току коммутационного аппарата (I/In). Простыми словами это параметр показывает загруженность (перегруз) автоматического выключателя.

График представлен в виде двух кривых, показывающих временной диапазон действия теплового и электромагнитного расцепителя автомата.

Расположенная сверху кривая определяет холодное состояние, когда автомат предварительно не включался. Кривая, расположенная ниже, характеризует горячее состояние, когда автомат уже был включен в сеть и (или) произошло его защитное срабатывание.

Ток условного «неотключения» автомата — 1,13•In

Ток не отключения автоматического выключателя. Что это такое и откуда он берётся? Рассмотрим ВТХ защитного устройства — автомата. На оси Х (абсцисс), отражающей кратность тока нагрузки в цепи к номинальному току (I/In), находим цифру — 1,13.

Из этой точки вверх проводим вертикальную линию. (На рисунке, расположенном ниже, линия выделена красным цветом.)

Ищем точки пересечения этой линии с кривой времени срабатывания автомата. Видим, что таких точек нет. Делаем вывод, что автомат не сработает, если в цепи будет ток, превышающий номинальный в 1,13 раз.

Автоматические выключатели, пропуская через себя ток, превышающий их номинальный в 1,13 раз, должны поддерживать работу цепи на протяжении целого часа (ГОСТ 50345). При невыполнении этого условия, устройства автоматической защиты бракуются.

Условный ток не расцепления любого автомата составляет 1,13•In. При такой токовой нагрузке устройство защиты не отключается:

1 час у автоматов с номиналом менее 63 А;
2 часа у автоматов с номиналом более 63 А.

На графиках времятоковых характеристик автоматических выключателей производителями отмечается точка условного не расцепления (1,13•In).

Если через эту точку провести вертикальную прямую, становится видно место её пересечения с нижней кривой на участке 60-120 минут. К примеру, при прохождении тока 1,13•In = 11,3 (А) через автомат, номинал которого составляет 10 А, его тепловой расцепитель не разомкнёт цепь на протяжении 1 часа.

Так же, при прохождении тока 1,13•In = 18,08 (А) через автомат номиналом 16 А в течение 1 часа не сработает его тепловой расцепитель.

Ниже приведены значения токов условного не расцепления для автоматических выключателей различного номинала:

Номинальный ток автомата (Ампер)	Ток неотключения (перегруз 13 %)
6	6,78
10	11,3
16	18,08
20	22,6
25	28,25
32	36,16
40	45,2

В соответствии с времятоковыми характеристиками, автоматы не будут срабатывать при прохождении через них токов, указанных в правом столбце. Это особенно важно, если в вашей сети возможно подключение большой нагрузки, а электропроводка устарела, изоляция проводов нарушена, монтажные работы были проведены некачественно.

Тогда ток не отключения автомата возрастёт, а сечение отходящего кабеля может оказаться недостаточным для создавшейся нагрузки. Поэтому, старайтесь выбрать защитное оборудование и сечение проводников с оправданным запасом. Чтобы не заниматься каждый раз расчетами, обращайтесь к представленной ниже информации.

Ток условного расцепления (отключения) — 1,45•In

Какой же ток отключения автомата? Продолжим анализировать время-токовую характеристику. На горизонтальной оси, находим следующее за 1,13 значение. Это число 1,45. Из этой точки проводим вертикаль, видим её пересечение с графиком в 2 местах.

На кривой, расположенной ниже, место пересечения — 40 секунд. На кривой, расположенной сверху – 60-120 минут, в зависимости от номинала автомата. Для защитных устройств с номинальным током менее 63 А на отключение уйдёт не более 1 часа. А для устройств с номинальным током выше 63 А для этого потребуется 2 часа.

Автоматический выключатель номиналом 10 А способен, не срабатывая в продолжение 1 часа, выдерживать нагрузку 14,5 А. Автомат номиналом 16 А на протяжении этого же времени способен удерживать нагрузку 23,2 А. Это при условии холодного их состояния в начале работы. Если защитное устройство было горячим, на его отключение потребуется от 40 секунд до 1 часа.

Ниже приведены токи условного расцепления для автоматических выключателей разного номинала:

Номинальный ток автомата (Ампер)	Ток отключения в течении 1 часа (перегруз 45 %)
6	8,7
10	14,5
16	23,2
20	29
25	36,25
32	46,4
40	58

О чём нельзя забывать при расчете сечения кабеля для электропроводки (смотри выше).

Представим, что в сети нашего дома необходимо защитить проводку сечением 2,5 кв. мм. Многие пользователи идут на поводу у неграмотных электриков и устанавливают для этого 25 А автомат (аргумент у них как правило один – «чтобы не выбивало»).

Если посмотреть по таблицам ГОСТ 31996—2012 допустимый ток для такого сечения кабеля с ПВХ изоляцией то он составляет 27 Ампер.

В случае увеличения нагрузки на 45 % (36.25А), автомат может не срабатывать в течение 1 часа. Всё это время по проводнику будет протекать ток, значительно превышающий длительно допустимый (25 А). Это может привести к нагреванию и разрушению изоляции провода, возникновению пожароопасной ситуации или к короткому замыканию.

Ситуация усугубляется тем, что недобросовестные производители в последнее время занижают сечение жил.

Вывод

Из представленного выше видно, как много нужно времени для того, чтобы сработал ток отключения автомата, даже если он будет намного больше номинального. При неправильном выборе сечения провода, его изоляция за это время может расплавиться.

Это приведёт к возникновению аварийной ситуации.

Я еще раз об этом напомнил, чтобы подчеркнуть насколько важно, при каком токе отключается автомат в вашем доме и правильно выбрать номинал этого защитного устройства. Не менее важно провести грамотный расчет сечения проводов (кабеля) и сделать выбор с достаточным запасом.

Хочу еще отметить низкое качество современной электротехнической продукции. Повсеместно продаются китайские изделия. Такой товар лучше не покупать. Приобретайте автоматические выключатели у добросовестных производителей.

Похожие материалы на сайте:

Для чего нужен выключатель нагрузки
Как защитить два провода одним автоматом
Разрыв нуля автоматом – допустимо ли?

При каком токе срабатывает 16а автомат?

Сколько держит автомат 16а

admin
Стройка и ремонт
0

Для начала отвечу на вопрос – 16A сколько киловатт (кВт)?

Все очень просто – напряжение в домашней электрической сети 220В (Вольт), чтобы узнать сколько может выдержать розетка в 16А достаточно – 220 Х 16 = 3520 Ватт, а как мы знаем в 1кВт – 1000 Вт, то получается – 3,52кВт

Если формула из школьной физики P= I * U, где P (мощность), I (сила тока), U (напряжение)

Простыми словами розетка в 16A в цепи 220В, может максимально выдержать 3,5кВТ!

Индукционная плита и розетка

Индукционная плита потребляет 7,5кВт энергии, при всех включенных 4 конфорках. Если разделить в обратном порядке, то получается 7,5кВт (7500Вт)/220В = 34,09А

Как видите потребление 34А, ваша розетка в 16А просто расплавится!

Ну хорошо думаете вы …

Тогда поставлю розетку в 32 – 40 А и подключу плиту! А не тут то было, нужно знать какой провод у вас заложен в стене, а также на какой автомат все выведено в щитке!

Все дело в том, что провода также имеют максимальный порог мощности! Так если у вас заложен провод в 2,5 мм сечением, то он может выдержать всего 5,9кВт!

Также и автомат нужно ставить на 32A, а лучше на 40A. Еще раз рекомендую эту статью! Там более подробно!

Так что рассчитывайте правильно! Иначе ваша розетка – проводка расплавится от высоко напряжения и запросто может возникнуть пожар!

Источник: http://remo-blog.ru/e-lektrika/16a-skol-ko-kilovatt.html

Что такое время токовые характеристики автоматических выключателей

При нормальной работе электросети и всех приборов через автоматический выключатель протекает электрический ток. Однако если сила тока по каким-либо причинам превысила номинальные значения, происходит размыкание цепи из-за срабатывания расцепителей автоматического выключателя.

Характеристика срабатывания автоматического выключателя является очень важной характеристикой, которая описывает то, насколько время срабатывания автомата зависит от отношения силы тока, протекающего через автомат, к номинальному току автомата.

Данная характеристика сложна тем, что для ее выражения необходимо использование графиков. Автоматы с одним и тем же номиналом будут при разных превышениях тока по-разному отключаться в зависимости от типа кривой автомата (так иногда называется токовая характеристика), благодаря чему имеется возможность применять автоматы с разной характеристикой для разных типов нагрузки.

Тем самым, с одной стороны, осуществляется защитная токовая функция, а с другой стороны, обеспечивается минимальное количество ложных срабатываний – в этом и заключается важность данной характеристики.

В энергетических отраслях бывают ситуации, когда кратковременное увеличение тока не связано с появлением аварийного режима и защита не должно реагировать на такие изменения. Это же относится и к автоматам.

При включении какого-нибудь мотора, к примеру, дачного насоса или пылесоса, в линии происходит достаточно большой бросок тока, который в несколько раз превышает нормальный.

По логике работы, автомат, конечно же, должен отключиться. К примеру, мотор потребляет в пусковом режиме 12 А, а в рабочем – 5. Автомат стоит на 10 А, и от 12 его вырубит. Что в таком случае делать? Если например поставить на 16 А, тогда непонятно отключится он или нет если заклинит мотор или замкнет кабель.

Можно было бы решить эту проблему, если его поставить на меньший ток, но тогда он будет срабатывать от любого движения. Вот для этого и было придумано такое понятие для автомата, как его «время токовая характеристика «.

Какие существуют время токовые характеристики автоматических выключателей и их отличие между собой

Как известно основными органами срабатывания автоматического выключателя являются тепловой и электромагнитный расцепитель.

Тепловой расцепитель представляет собой пластину из биметалла, изгибающуюся при нагреве протекающим током. Тем самым в действие приводится механизм расцепления, при длительной перегрузке срабатывая, с обратнозависимой выдержкой времени. Нагрев биметаллической пластинки и время срабатывание расцепителя напрямую зависят от уровня перегрузки.

Электромагнитный расцепитель является соленоидом с сердечником, магнитное поле соленоида при определенном токе втягивает сердечник, приводящий в действие механизм расцепления – происходит мгновенное срабатывание при КЗ, благодаря чему пострадавший участок сети не будет дожидаться прогревания теплового расцепителя (биметаллической пластины) в автомате.

Зависимость времени срабатывания автомата от силы тока, протекающего через автомат, как раз и определяется время токовой характеристикой автоматического выключателя .

Наверное, каждый замечал изображение латинских букв B, C, D на корпусах модульных автоматов. Так вот они характеризуют кратность уставки электромагнитного расцепителя к номиналу автомата, обозначая его время токовую характеристику.

Эти буквы указывают ток мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя автомата. Проще говоря, характеристика срабатывания автоматического выключателя показывает чувствительность автомата – наименьший ток при котором автомат отключится мгновенно.

Автоматы имеют несколько характеристик, самыми распространенными из которых являются:

— B — от 3 до 5 ×In;
— C — от 5 до 10 ×In;
— D — от 10 до 20 ×In.

Что означают цифры указанные выше?

Приведу небольшой пример. Допустим, есть два автомата одинаковой мощности (равные по номинальному току) но характеристики срабатывания (латинские буквы на автомате) разные: автоматы В16 и С16.

Диапазоны срабатывания электромагнитного расцепителя для В16 составляет 16*(3. 5)=48. 80А. Для С16 диапазон токов мгновенного срабатывания 16*(5. 10)=80. 160А.

При токе 100 А автомат В16 отключится практически мгновенно, в то время как С16 отключится не сразу а через несколько секунд от тепловой защиты (после того как нагреется его биметаллическая пластина).

В жилых зданиях и квартирах, где нагрузки чисто активные (без больших пусковых токов), а какие-нибудь мощные моторы включаются нечасто, самыми чувствительными и предпочтительными к применению являются автоматы с характеристикой B. На сегодняшний день очень распространена характеристика С, которую также можно использовать для жилых и административных зданий.

Что касается характеристики D, то она как раз годится для питания каких-либо электромоторов, больших двигателей и других устройств, где могут быть при их включении большие пусковые токи. Также через пониженную чувствительность при КЗ автоматы с характеристикой D могут быть рекомендованы для использования как вводные для повышения шансов селективности со стоящими ниже групповыми АВ при КЗ.

Согласитесь логично, что время срабатывания зависит от температуры автомата. Автомат отключится быстрее, если его тепловой орган (биметаллическая пластина) разогретый. И наоборот при первом включении когда биметалл автомата холодный время отключения будет больше.

Поэтому на графике верхняя кривая характеризует холодное состояние автомата, нижняя кривая характеризует горячее состояние автомата.

Пунктирной линией обозначен предельный ток срабатывания для автоматов до 32 А.

Что показано на графике время токовой характеристики

На примере 16-Амперного автомата, имеющего время токовую характеристику C, попробуем рассмотреть характеристики срабатывания автоматических выключателей .

На графике можно увидеть, как протекающий через автоматический выключатель ток влияет на зависимость времени его отключения. Кратность тока протекающего в цепи к номинальному току автомата (I/In) изображает ось Х, а время срабатывания, в секундах – ось У.

Выше говорилось, что в состав автомата входит электромагнитный и тепловой расцепитель. Поэтому график можно разделить на два участка. Крутая часть графика показывает защиту от перегрузки (работа теплового расцепителя), а более пологая часть защиту от КЗ (работа электромагнитного расцепителя).

Как видно на графике если к автомату С16 подключить нагрузку 23 А то он должен отключится за 40 сек. То есть при возникновении перегрузки на 45 % автомат отключится через 40 сек.

На токи большой величины, которые могут привести к повреждению изоляции электропроводки автомат способен реагировать мгновенно благодаря наличию электромагнитного расцепителя.

При прохождении через автомат С16 тока 5×In (80 А) он должен сработать через 0.02 сек (это если автомат горячий). В холодном состоянии, при такой нагрузке, он отключится в пределах 11 сек. и 25 сек. (для автоматов до 32 А и выше 32 А соответственно).

Если через автомат будет протекать ток равный 10×In, то он отключается за 0,03 секунды в холодном состоянии или меньше чем за 0,01 секунду в горячем.

К примеру, при коротком замыкании в цепи, которая защищена автоматом С16, и возникновении тока в 320 Ампер, диапазон времени отключения автомата будет составлять от 0,008 до 0,015 секунды. Это позволит снять питание с аварийной цепи и защитить от возгорания и полного разрушения сам автомат, закоротивший электроприбор и электропроводку.

Автоматы с какими характеристиками предпочтительнее использовать дома

В квартирах по возможности необходимо обязательно применять автоматы категории B, которые являются более чувствительными. Данный автомат отработает от перегрузки так же, как и автомат категории С. А вот о случае короткого замыкания?.

Если дом новый, имеет хорошее состояние электросети, подстанция находится рядом, а все соединения качественные, то ток при коротком замыкании может достигать таких величин, что его должно хватить на срабатывание даже вводного автомата.

Ток может оказаться малым при коротком замыкании, если дом является старым, а к нему идут плохие провода с огромным сопротивлением линии (особенно в сельских сетях, где большое сопротивление петли фаза-нуль) – в таком случае автомат категории C может не сработать вообще. Поэтому единственным выходом из этой ситуации является установка автоматов с характеристикой типа В.

Следовательно, время токовая характеристика типа В является определенно более предпочтительной, в особенности в дачной или сельской местности или в старом фонде.

В быту на вводной автомат вполне целесообразно ставить именно тип С, а на автоматы групповых линий для розеток и освещения – тип В. Таким образом будет соблюдена селективность, и где-нибудь в линии при коротком замыкании вводной автомат не будет отключаться и «гасить» всю квартиру.

Автоматический выключатель характеристика B

Этот график отражает зависимость времени срабатывания всех видов защиты автомата от проходящего по нему величины тока. По оси X отображается кратность предельного тока к номинальному току — величина (I/In). По оси Y отображается время в секундах.

На графике изображены две линии кривая времени срабатывания тепловой защиты устройств автоматических выключателей) и кривая срабатывания электромагнитной защиты. Линии внизу графика отображают горячее состояние автомата, наверху показывают холодное его состояние. Пунктиром обозначены верхние значения автоматов до 32 А. Все графики составлены для рабочей температуры автоматических выключателей +30°С.

График №2 Время токовые характеристики для группы B с током превышения номинального тока в 3 — 5 раз

На графике №2 видно, что проходящий ток автомата 3ln, и он отключается через время 0, 02 сек. в подогретом состоянии, а отключается за 32 секунды в не разогретом виде, в случае автомата до 32 А, автомат выше 32А отключится за 78 сек. При токе через автомат в 5In отключение происходит за 0,01 сек. для горячей линии и за 0,03 сек. для холодного автомата.

Характеристика автомата B используется для защиты чисто активной нагрузки. Это — электропечи, освещение, обогреватели. Чтобы соблюдать селективность автоматических выключателей в складах, домах и магазинах на вводе используют автомат характеристики C, для вторичных линий освещения, бытовых электроприборов с характеристикой В, с меньшим током пуска.

Характеристика D автоматического выключателя

Смотрите график №4. Проходящий ток в 10In вызовет отключение через 0,015 сек. горячего режима, и за 3 сек. для холодного режима и автоматов ниже 32 ампер и 8 секунд в холодном режиме автомата выше 32 ампер. Когда ток достигает 20In, автомат сработает за 0,008 сек. в подогретом виде и 0,018 — в холодном.

График №4 Время токовые характеристики для автоматов группы D

Применение этих автоматов находит в случаях тяжелых пусков с большими пусковыми токами или с частными запусками. На всех графиках показан широкий диапазон кривых, которые обусловлены большим расхождениям параметров автоматов. Эти параметры зависят от наружной температуры и температуры автомата, зависящей от значения проходящего через него тока.

Когда величина I/Iн≤1 меньше или соответствует номинальному току то, время выключения автомата будет бесконечно. Также на графике видно, что чем значительнее ток относительно номинальной величине, тем быстрее сработает автомат.

Схема подключения дифференциального автомата

Почему выбивает автомат в щитке: причины

Токовые характеристики автоматических выключателей

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта http://elektrik-sam. info.

В этой статье мы рассмотрим основные характеристики автоматических выключателей, которые необходимо знать, чтобы правильно ориентироваться при их выборе — это номинальный ток и время токовые характеристики автоматических выключателей.

Напомню, что эта публикация входит в серию статей и видео, посвященных электрическим аппаратам защиты из курса Автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы — подробное руководство.

Основные характеристики автоматического выключателя указываются на его корпусе, где также наносится торговая марка или бренд производителя и каталожный либо серийный номер.

Самая главная характеристика автоматического выключателя – номинальный ток. Это максимальный ток (в Амперах), который может протекать через автомат бесконечно долго, не отключая защищаемую цепь. При превышении протекающим током этой величины, автомат срабатывает и размыкает защищаемую цепь.

Ряд значений номинального тока автоматических выключателей стандартизован и составляет:

6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100А.

Величина номинального тока автомата указывается на его корпусе в амперах и соответствует температуре окружающей среды +30˚С. С увеличением температуры, значение номинального тока снижается.

Также автоматы в электрощитах обычно устанавливаются по несколько штук в ряд вплотную друг к другу, это приводит к увеличению температуры (автоматы «подогревают» друг друга) и снижению величины коммутируемого ими тока.

Некоторые производители автоматических выключателей указывают в каталогах поправочные коэффициенты для учета этих параметров.

Подробно о влиянии температуры окружающей среды и количества рядом установленных аппаратов защиты смотрите в статье Почему в жару срабатывает автоматический выключатель.

В момент подключения в электрическую сеть некоторых потребителей, например, холодильников, пылесосов, компрессоров и др. в цепи кратковременно возникают пусковые токи, которые могут в несколько раз превышать номинальный ток автомата. Для кабеля такие кратковременные броски тока не страшны.

Поэтому, чтобы автомат не выключался каждый раз при небольшом кратковременном возрастании тока в цепи, применяют автоматы с разными типами время-токовой характеристики.

Таким образом, следующая основная характеристика:

время-токовая характеристика срабатывания автоматического выключателя – это зависимость времени отключения защищаемой цепи, от силы протекающего через нее тока. Ток указывается как отношение к номинальному току I/Iном, т.е. во сколько раз протекающий через автомат ток превышает номинальный для данного автоматического выключателя.

Важность этой характеристики заключается в том, что автоматы с одинаковым номиналом будут отключаться по-разному (в зависимости от типа время-токовой характеристики). Это дает возможность уменьшить количество ложных срабатываний, применяя автоматические выключатели с различными токовыми характеристиками для разных типов нагрузки,

Рассмотрим типы время-токовых характеристик:

— Тип A (2-3 значения номинального тока) применяются для защиты цепей с большой протяженностью электропроводки и для защиты полупроводниковых устройств.

— Тип B (3-5 значений номинального тока) применяются для защиты цепей с малым значением кратности пускового тока с преимущественно активной нагрузкой (лампы накаливания, обогреватели, печи, осветительные электросети общего назначения). Показаны для применения в квартирах и жилых зданиях, где нагрузки в основном активные.

— Тип C (5-10 значений номинального тока) применяются для защиты цепей установок с умеренными пусковыми токами — кондиционеры, холодильники, домашние и офисные розеточные группы, газоразрядные лампы с повышенным пусковым током.

— Тип D (10-20 значений номинального тока) применяются для защиты цепей, питающих электроустановки с высокими пусковыми токами (компрессоры, подъемные механизмы, насосы, станки). Устанавливаются, в основном, в производственных помещениях.

— Тип K (8-12 значений номинального тока) применяются для защиты цепей с индуктивной нагрузкой.

— Тип Z (2,5-3,5 значений номинального тока) применяются для защиты цепей с электронными приборами, чувствительными к сверхтокам.

В быту обычно используются автоматические выключатели с характеристиками B ,C и очень редко D. Тип характеристики обозначается на корпусе автомата латинской буквой пред значением номинального тока.

Маркировка «С16» на автоматическом выключателе будет обозначать, что он имеет тип мгновенного расцепления С (т.е. срабатывает при величине тока от 5 до 10 значений от номинального тока) и номинальный ток, равный 16 А.

Время-токовая характеристика автоматического выключателя обычно приводится в виде графика. На горизонтальной оси указывается кратность значения номинального тока, а по вертикальной оси — время срабатывания автомата.

Широкий диапазон значений на графике обусловлен разбросом параметров автоматических выключателей, которые зависят от температуры — как внешней, так и внутренней, поскольку автоматический выключатель нагревается проходящим через него электрическим током, особенно, при аварийных режимах — током перегрузки или током короткого замыкания (КЗ).

На графике видно, что при значении I/Iн≤1 время отключения автоматического выключателя стремится к бесконечности. Другими словами, до тех пор, пока ток, протекающий через автоматический выключатель, меньше или равен номинальному току, автоматический выключатель не сработает (не отключится).

Также график показывает, что чем больше значение I/Iн (т.е. чем больше протекающий через автомат ток превышает номинальный), тем быстрее автоматический выключатель отключится.

При протекании через автоматический выключатель тока, величина которого равна нижней границе диапазона срабатывания электромагнитного расцепителя (3In для «В», 5In для «С» и 10In для «D»), он должен отключиться за время более 0,1с.

При протекании тока, равного верхней границе диапазона срабатывания электромагнитного расцепителя (5In для «В», 10In для «С» и 20In для «D»), автоматический выключатель отключится за время менее 0,1с. Если значение тока главной цепи находится внутри диапазона токов мгновенного расцепления, автоматический выключатель расцепляется либо с незначительной выдержкой, либо без задержки времени (менее 0,1 с).

В следующих статьях мы продолжим рассмотрение характеристик автоматических выключателей, методику и стратегию их расчета и выбора, потому если хотите не пропустить новые интересные материалы по этой теме — подписывайтесь на новости сайта, форма подписки внизу статьи.

В заключении статьи подробное видео Номинал и токовые характеристики автоматических выключателей.

Источник: https://electricremont.ru/tok-srabatyvaniya-avtomaticheskogo-vyklyuchatelya.html

Понимание кривых отключения — c3controls

Введение в кривые отключения

Кривые отключения, также известные как кривые времени и тока, могут быть пугающей темой. Цель этой короткой статьи — познакомить вас с концепцией кривых траектории и объяснить, как их читать и понимать.

Что такое UL?

Underwriters Laboratories (UL) была основана в 1894 году как Электрическое бюро страховщиков, бюро Национального совета пожарных страховщиков. UL была основана в первую очередь для проведения независимых испытаний и сертификации пожарной безопасности электротехнических изделий. Эти продукты включают в себя устройства защиты цепей, обсуждаемые в этой статье.

Устройства защиты цепи

Защита цепи используется для защиты проводов и электрического оборудования от повреждения в случае электрической перегрузки, короткого замыкания или замыкания на землю. Грозовые разряды, перегрузка электрических розеток или внезапный скачок напряжения могут привести к возникновению опасной ситуации, которая может привести к пожару, повреждению оборудования или травмам. Защита цепи предназначена для устранения этого риска до того, как он возникнет, путем отключения питания цепи.

Что такое кривая отключения?

Проще говоря, кривая срабатывания — это графическое представление ожидаемого поведения устройства защиты цепи. Устройства защиты цепей бывают разных форм, включая предохранители, миниатюрные автоматические выключатели, автоматические выключатели в литом корпусе, дополнительные устройства защиты, автоматические выключатели защиты двигателя, реле перегрузки, электронные предохранители и воздушные автоматические выключатели.

Кривые отключения отображают время отключения устройств максимального тока на основе заданного уровня тока. Они предоставляются производителями устройств защиты цепей, чтобы помочь пользователям выбрать устройства, которые обеспечивают надлежащую защиту оборудования и производительность, избегая ложных отключений.

Различные типы кривых отключения

Зачем нужны разные кривые отключения?

Автоматические выключатели должны срабатывать достаточно быстро, чтобы избежать отказа оборудования или проводки, но не настолько быстро, чтобы давать ложные или ложные срабатывания.

Во избежание ложных срабатываний автоматические выключатели должны иметь соответствующие параметры для компенсации пускового тока. NEMA определяет мгновенный пиковый бросок как мгновенный переходный ток, который происходит сразу (в течение половины периода переменного тока) после замыкания контакта .

Пусковой ток — это то, что вызывает приглушение света в доме, когда запускается двигатель, например, в сушилке для белья или пылесосе.

На рис. 2 (ниже) показан пример пускового тока для двигателя переменного тока.

Как видно из графика, пусковой ток, вызванный включением двигателя, составляет 30 А. Он намного выше рабочего или установившегося тока. Пусковой ток достигает пика, а затем начинает затухать по мере того, как двигатель раскручивается.

Нам нужны разные кривые отключения, чтобы сбалансировать необходимое количество защиты от перегрузки по току с оптимальной работой машины. Выбор автоматического выключателя с кривой отключения, которая срабатывает слишком рано, может привести к нежелательному отключению. Выбор автоматического выключателя, который срабатывает слишком поздно, может привести к катастрофическому повреждению машины и кабелей.

Как работает MCB?

Чтобы понять кривую срабатывания, полезно понять, как работает миниатюрный автоматический выключатель или устройство защиты от перегрузки по току. На рис. 3 ниже показан вид миниатюрного автоматического выключателя (MCB) изнутри.

Миниатюрный автоматический выключатель с биметаллической пластиной (2) и магнитной катушкой/соленоидом (6) может быть двумя отдельными типами устройств защиты цепи в одном. Биметаллическая пластина обеспечивает защиту от перегрузок в ответ на меньшие перегрузки по току, обычно в 10 раз превышающие рабочий ток. Металлическая полоса состоит из двух полос разных металлов, соединенных вместе, которые расширяются с разной скоростью при нагревании. В ситуации перегрузки биметаллическая полоса изгибается, и это движение приводит в действие расцепляющий механизм и разрывает (размыкает) цепь. Лента преобразует изменение температуры в механическое перемещение.

Магнитная катушка или соленоид (6) реагирует на быстрые, более высокие токи, вызванные короткими замыканиями, обычно превышающие рабочий ток более чем в 10 раз — до десятков или сотен тысяч ампер. Сильный ток вызывает создание магнитного поля катушкой, которая быстро (в течение микросекунд) перемещает внутренний поршень, приводя в действие исполнительный механизм и размыкая цепь.

Кривая отключения

Рисунок 4 (ниже) представляет собой график кривой отключения.

Ось X представляет кратное значение рабочего тока автоматического выключателя.
Ось Y представляет время срабатывания. Логарифмическая шкала используется для отображения времени от 0,001 секунды до 10 000 секунд (2,77 часа) при кратности рабочего тока.

На рис. 5 (ниже) показана кривая отключения B, наложенная на график. Тремя основными компонентами кривой отключения являются:

Тепловая кривая отключения. Это кривая отключения для биметаллической пластины, которая предназначена для более медленных перегрузок по току, чтобы учесть бросок/запуск, как описано выше.
Кривая магнитного отключения. Это кривая срабатывания катушки или соленоида. Он предназначен для быстрой реакции на большие перегрузки по току, такие как короткое замыкание.
Идеальная кривая поездки. Эта кривая показывает желаемую кривую срабатывания биметаллической пластины. Из-за органической природы биметаллической пластины и изменяющихся условий окружающей среды трудно точно предсказать точную точку срабатывания.

Как кривая отключения связана с фактическим автоматическим выключателем?

На рис. 6 (ниже) показано, как внутренние компоненты MCB соотносятся с кривой срабатывания.

В верхней части диаграммы показана кривая теплового отключения для биметаллической пластины. Это говорит нам о том, что при 1,5-кратном номинальном токе самое быстрое срабатывание автоматического выключателя составляет сорок секунд (1). Сорок секунд при двойном номинальном токе — это самое медленное срабатывание автоматического выключателя (2).

Нижняя часть диаграммы предназначена для магнитного отключения катушки/соленоида; От 0,02 до 2,5 секунд при 3-кратном номинальном токе — это самое быстрое время срабатывания автоматического выключателя (3). Такая же продолжительность, от 0,02 до 2,5 секунд, при 5-кратном номинальном токе является наибольшим временем, которое требуется автомату для отключения (4).

Область, заштрихованная между ними, — это Зона срабатывания.

ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ. Кривые срабатывания представляют прогнозируемое поведение автоматического выключателя в холодном состоянии (температура окружающей среды в помещении). Холодное состояние — это когда биметаллическая пластина находится в пределах рабочей температуры окружающей среды для выключателя. Если выключатель недавно испытал тепловое отключение и не остыл до температуры окружающей среды, он может отключиться раньше.

Собираем все вместе

Рисунок 7 (ниже) дает более четкое представление об этих концепциях.

Обратите особое внимание на зону срабатывания, где выключатель может сработать или не сработать. Думайте об этом как о зоне кота Шрёдингера. Внутри зоны, пока не произойдет перегрузка по току, мы не знаем точно, когда/сработает ли выключатель (кот Шредингера = мертвый) или не сработает ли выключатель (кот Шредингера = живой).

Теперь, когда мы собрали все вместе, становится ясно, что выбор автоматического выключателя на 10 А, кривая B может привести к ложным срабатываниям, поскольку выключатель входит в зону срабатывания при 30 А. (См. рис. 8 ниже.) Наиболее часто для электродвигателей выбирают выключатели с характеристикой D, хотя иногда можно выбрать выключатели с характеристикой C для приложений со смешанной нагрузкой в одной и той же цепи.

Тремя наиболее распространенными кривыми отключения для миниатюрных автоматических выключателей являются B, C и D. Поместив все три на одну диаграмму (рис. 9 ниже), мы можем увидеть, как тепловая часть кривых похожа друг на друга, но существуют различия в том, как работает магнитная характеристика (катушка/соленоид) и, следовательно, автоматический выключатель.

Резюме:

Защита цепи используется для защиты проводов и электрического оборудования от повреждений в случае электрической перегрузки, короткого замыкания или замыкания на землю. Грозовые разряды, перегрузка электрических розеток или внезапный скачок напряжения могут привести к возникновению опасной ситуации, которая может привести к возгоранию, повреждению оборудования или травмам. Защита цепи предназначена для устранения этого риска до того, как он возникнет, путем отключения питания цепи.

К устройствам защиты цепей относятся плавкие предохранители, миниатюрные автоматические выключатели, автоматические выключатели в литом корпусе, дополнительные устройства защиты, автоматические выключатели защиты двигателя, реле перегрузки, электронные предохранители и воздушные автоматические выключатели.
Кривые отключения предсказывают поведение устройств защиты цепи как в более медленных и меньших условиях перегрузки по току, так и в более крупных и быстрых условиях перегрузки по току.
Выбор правильной кривой срабатывания для вашего приложения обеспечивает надежную защиту цепи, ограничивая при этом ложные срабатывания.

Этот документ представляет собой краткий обзор кривых отключения. Это не окончательный ответ по этой теме. Нам еще многое предстоит узнать, включая другие типы кривых отключения и координацию автоматических выключателей. Теперь, когда мы рассмотрели основы, можно уверенно подходить к этим темам.

Заявление об отказе от ответственности:
Содержимое, представленное в этом техническом документе, предназначено исключительно для общих информационных целей и предоставляется с пониманием того, что авторы и издатели не занимаются предоставлением инженерных или других профессиональных консультаций или услуг. Практика проектирования определяется конкретными обстоятельствами, уникальными для каждого проекта. Следовательно, любое использование этой информации должно осуществляться только после консультации с квалифицированным и лицензированным специалистом, который может учесть все соответствующие факторы и желаемые результаты. Информация в этом техническом документе была размещена с разумной тщательностью и вниманием. Однако некоторая информация в этих официальных документах может быть неполной, неверной или неприменимой к конкретным обстоятельствам или условиям. Мы не несем ответственности за прямые или косвенные убытки, возникшие в результате использования, доверия или действий на основании информации, содержащейся в этом техническом документе.

5 причин, по которым автоматический выключатель постоянно срабатывает

Электрический автоматический выключатель — это коммутационное устройство, которое может управляться автоматически или вручную для управления и защиты системы электропитания и подключенных к ней электрических устройств.

Автоматический выключатель срабатывает, когда через него проходит слишком много электроэнергии или когда он не может справиться с избыточной токовой нагрузкой. Это означает, что поток электричества отключается, чтобы ваши схемы не перегревались и не причиняли большего ущерба. Если бы не срабатывание автоматического выключателя, пожары в домах были бы довольно частым явлением.

Когда автоматический выключатель продолжает срабатывать, вы должны пойти туда, где он находится, и снова включить питание, сбросив автоматический выключатель.

Как сбросить автоматический выключатель?
Почему мой автоматический выключатель продолжает срабатывать?
Как определить, что мой автоматический выключатель вышел из строя?
Что делать, если выключатель продолжает срабатывать?

Как сбросить автоматический выключатель?

Если автоматический выключатель продолжает срабатывать, его необходимо сбросить. Чтобы сбросить его, выключите выключатель, переместив переключатель, а затем включите его снова. В целях собственной безопасности стойте на безопасном расстоянии от панели на случай возникновения искр или наденьте защитные очки. Прежде чем отключать и подключать устройства, переустановите автоматический выключатель, чтобы определить причину срабатывания.

Несмотря на то, что сработавший автоматический выключатель обеспечивает безопасность, постоянное столкновение с ним и многократное повторное включение питания может сильно раздражать.

Почему мой автоматический выключатель продолжает срабатывать?

Если автоматический выключатель часто срабатывает, это указывает на неисправность цепи. Возможно, произошло короткое замыкание в одном из ваших приборов или замыкание на землю. Возможно, есть перегрузка цепи или знак, указывающий на то, что коробка автоматического выключателя неисправна. Следите за всеми этими причинами, которые могут вызывать более частое срабатывание вашего автоматического выключателя.

Если вы знаете причину постоянного отключения, вы можете что-то с этим сделать. Давайте рассмотрим пять основных причин срабатывания автоматических выключателей.

Перегрузка цепи

Перегрузка цепи является одной из основных причин постоянного срабатывания автоматических выключателей. Это происходит, когда вы хотите, чтобы конкретная цепь производила больше электроэнергии, чем ее фактическая мощность. Это приведет к перегреву цепи, что поставит под угрозу все электроприборы, подключенные к цепи.

Например, если ваш телевизор подключен к цепи, которая на самом деле требует 15 ампер, но сейчас потребляет 20 ампер, то цепь телевизионной системы сгорит и выйдет из строя. Автоматический выключатель срабатывает, чтобы предотвратить это, потенциально даже предотвращая крупный пожар.

Вы можете решить эту проблему, попытавшись перераспределить свои электрические устройства и отключить их от одних и тех же цепей в соответствии с рекомендациями коллег-электриков. Вы даже можете отключить некоторые устройства, чтобы уменьшить электрическую нагрузку на автоматический выключатель.

Короткое замыкание

Другой распространенной причиной срабатывания выключателя является короткое замыкание, которое более опасно, чем перегрузка цепи. Короткое замыкание возникает, когда «горячий» провод соприкасается с «нейтральным проводом» в одной из ваших электрических розеток. Всякий раз, когда это происходит, через цепь будет протекать большое количество тока, создавая больше тепла, чем может выдержать цепь. Когда это произойдет, автоматический выключатель будет продолжать срабатывать, отключая цепь, чтобы предотвратить опасные события, такие как пожар.

Короткие замыкания могут возникать по ряду причин, таких как неисправность проводки или плохое соединение. Определить короткое замыкание можно по запаху гари, который обычно остается вокруг выключателя. Кроме того, вы также можете заметить коричневое или черное обесцвечивание вокруг него.

Скачки замыкания на землю

Всплески замыкания на землю аналогичны коротким замыканиям. Они возникают, когда горячий провод касается заземляющего провода, сделанного из оголенной меди, или стороны металлической розетки, которая соединена с заземляющим проводом. Это приведет к тому, что через него будет проходить больше электричества, с которым схема не может справиться. Выключатель срабатывает для защиты цепи и приборов от перегрева или возможного возгорания.

Если возникают скачки напряжения при замыкании на землю, их можно определить по изменению цвета вокруг розетки.

Неисправный автоматический выключатель

Если вышеуказанные причины не вызывают срабатывание автоматического выключателя, то, возможно, виноват ваш автоматический выключатель. Когда выключатель устарел и больше не может производить электричество, пришло время его заменить. Более того, он обязательно изнашивается, если за ним не ухаживать.

Если ваш выключатель вышел из строя, вы можете почувствовать запах гари, частое срабатывание, невозможность сброса или следы ожогов на коробке выключателя.

Дуговое замыкание

Как правило, дуговое замыкание также считается основной причиной частых срабатываний автоматических выключателей. Дуговое замыкание происходит, когда ослабленные или проржавевшие провода создают короткий контакт, который вызывает дугу или искру. Это создает тепло и может привести к электрическому пожару. Если вы слышите шипение выключателя света или гудение розетки, у вас возникла дуговая неисправность.

Если вы избегаете или игнорируете любую из этих проблем, вы подвергаете большому риску безопасность своего дома и близких. Если вы сталкиваетесь с частым срабатыванием автоматических выключателей, пришло время обратиться к профессионалам для изучения проблемы. Не пытайтесь справиться с этой проблемой самостоятельно.

Как определить, что мой автоматический выключатель вышел из строя?

Как и другие электроприборы, даже автоматические выключатели могут выйти из строя. Обратите внимание на следующие предупреждающие знаки:

Запах гари из коробки
Автоматический выключатель продолжает часто срабатывать
Подпалины или другие признаки повреждения на монтажной коробке
Выключатель не остается в режиме сброса

Что делать, если выключатель продолжает отключаться?

Удар молнии или сильно перегруженная розетка могут вызвать слишком большую нагрузку на автоматический выключатель. Это может привести к частым отключениям. Вот что вам следует делать, если прерыватель продолжает срабатывать:

Отключение устройств: Вручную выключите все устройства, а затем отсоедините их от сети. Это необходимо, потому что, как только произойдет скачок напряжения, а устройства все еще будут включены, это может отрицательно сказаться на них.
Переустановите распределительную коробку: подойдите к автомату защиты и выключите его или удалите предохранитель. Включите его снова. Вот как вы сбрасываете автоматический выключатель.
Проверьте причины: еще раз осмотрите распределительную коробку и проверьте, соответствуют ли какие-либо из вышеперечисленных причин текущему положению вашего автоматического выключателя.
Включите устройства: вам нужно проверить цепь, включив все лампы и приборы, которые вы отключили. Это даст вам представление о том, что вызывает срабатывание выключателя.
Проверить или заменить: После проверки всех устройств решите, нужно ли заменить автоматический выключатель на новый.

Заключение

Если вам нужны электрические кабели, кабели различных типов или размеров для решения этой проблемы, позвоните нам по адресу D&F Liquidators. У нас представлен широкий ассортимент качественных электротоваров по конкурентоспособным ценам.

D&F Liquidators

D&F Liquidators уже более 30 лет обслуживает потребности в электротехнических строительных материалах. Это международный информационный центр с помещением площадью 180 000 квадратных метров, расположенным в Хейворде, Калифорния. Он хранит обширный перечень электрических разъемов, фитингов для кабелепроводов, автоматических выключателей, распределительных коробок, проводов, защитных выключателей и т. д. Он закупает электроматериалы у первоклассных компаний по всему миру. Компания также имеет обширный ассортимент электротехнической взрывозащищенной продукции и современных электросветотехнических решений. Покупая материалы оптом, D&F имеет уникальную возможность предложить конкурентоспособную ценовую структуру.