Как работает автоматический выключатель

Принцип работы автоматического выключателя

Нормальный рабочий режим автомата при номинальном или низком токе. Рабочий ток проходит по верхней клемме автомата, через подвесной контакт, по катушке электромагнитного расцепителя, затем проходит тепловой механизм расцепителя и нижнюю клемму автомата. При размерах тока превышающих номинал, срабатывает электромагнитная или тепловая защита.

Разновидности автоматических выключателей

С целью защиты от перегрузки по току в автомате используется тепловой расцепитель как защита от перегрузки, — это биметаллическая узкая полоса пластины собранная из двух типов сплавов, имеющих разные коэффициенты температурного расширения.

Составная биметаллическая пластина нагревается протекающим током и выгибается в сторону металла с маленьким расширением. Когда ток больше номинальной величины, то со временем пластина выгибается настолько, что этого изгиба хватает для реагирования тепловой защиты. Время, при котором среагирует расцепитель, зависит от степени превышения относительно номинального тока.

При значительном увеличении от номинала тока, тепловая защита отключит автомат быстрее, чем при малом превышении от номинала.  Второй тип защиты автомата срабатывает на короткое замыкание в нагрузке – это электромагнитный расцепитель. Он состоит из медной катушки с металлическим сердечником. Относительно величины проходящего тока растет и электромагнитное поля катушки, которое намагничивает стальной сердечник.

Демонстрация механизмов автомата

Намагниченный сердечник притягивается, преодолевая усилие удерживающей его пружины, толкает механизм электромагнитной защиты и разрывает контакты. Номинального тока и тока немного выше не хватает для намагниченности сердечника, чтобы сработал механизм расцепителя. А ток короткого замыкания создает намагниченность сердечника достаточную для отключения автомата за сотые доли секунды или даже меньше.

Защита автомата при разных перегрузках

Механизм теплового расцепителя не сработает при небольшом и недолгом токе выше номинального. При большой продолжительности тока больше номинального сработает тепловой расцепитель. Время, отключения автомата тепловой защитой, может доходить до часу.

Механизмы автоматического выключателя

Временная задержка позволяет не отключать автоматы при значительных пусковых токах двигателя и кратковременных бросках тока. Время токовая характеристика тепловых расцепителей зависит также от окружающей температуры. При повышенных температурах тепловая защита отработает быстрее, чем на холоде.

Вызвать перегрузку можно включением нескольких бытовых приборов — это чайник, стиральная машина, кондиционер, электроплита. При перегрузке автомат отключается, но сразу включить его невозможно, нужно ждать, чтобы остыла биметаллическая пластина.

Работа автомата при коротком замыкании

Большие токи короткого замыкания могут оплавить электропроводку или сжечь изоляцию. Чтобы сохранить электропроводку, используют электромагнитный расцепитель. При коротких замыканиях механика электромагнитного расцепителя срабатывает мгновенно, защищая электропроводку, и она не успевает нагреться.

Однако во время размыкания контактов появляется электрическая дуга с огромной температурой. Для защиты от обгорания контактов, разрушения корпуса предназначена дугогасительная камера. Конструктивно камера состоит из элемента с набором медных тонких пластин с небольшим зазором.

Электромагнитная и тепловая защита автоматического выключателя

Электрическая дуга касаясь набора пластин через медный провод соединенного с контактом, рассыпается на части, остывает и исчезает. При коротком замыкании образуются газы, которые выходят через отверстия в камере. Для повторного включения автомата, нужно устранить причину короткого замыкания, или автомат опять выбъет.

Виновника короткого замыкания можно определить последовательным выключением бытовых электроприборов. Но если после отключения всех приборов короткое замыкание не исчезает, то большая вероятность его происхождения в электропроводке. Состояние короткого замыкания могут вызвать электроосветительные приборы, которые также необходимо отключать.

Источник: https://electricavdome.ru/rabota-avtomaticheskogo-vyklyuchatelya.html

Что такое автоматический выключатель и для чего он нужен?

Вы здесь: На сегодняшний день при монтаже электропроводки невозможно обойтись без защитных аппаратов. В любом распределительном щите обязательно устанавливают вводной автомат и несколько дополнительных на освещение, розетки и другие группы проводов. Далее мы рассмотрим устройство, назначение и принцип действия автоматического выключателя.

Назначение

Прежде всего, разберемся с тем, что такое автоматический выключатель (АВ). Автомат представляет собой защитный аппарат, отключающий электроэнергию на определенном участке проводки по следующим причинам:

• возникновение короткого замыкания;
• перегрузка сети;
• скачки напряжения.

Помимо этого данное устройство может использоваться для того, чтобы «снять» напряжение на определенном участке электропроводки путем оперативного отключения (мероприятие проводиться крайне редко). Простыми словами, назначение автоматического выключателя заключается в защите электроприборов при выходе проводки из строя.

Что касается области применения автоматов, она возможна как в бытовых условиях (защита домов и квартир), так и на промышленных предприятиях. Автоматические выключатели применяются во всех сферах электроэнергетики.

К вашему вниманию видео урок, в котором находиться полное объяснение того, что такое автоматический выключатель и какой у него принцип действия:

Обзор существующих изделий

Конструкция

На сегодняшний день существует множество различных изделий для отключения тока в сети. Каждый из аппаратов имеет свою специфическую конструкцию, поэтому в данной статье мы рассмотрим пример с модульным автоматом.

Итак, устройство автоматического выключателя состоит из четырех основных частей:

• Система контактов (подвижный и неподвижный). Подвижный контакт соединен с рычагом управления, а неподвижный установлен в самом корпусе. Отключение электроэнергии происходит путем выталкивания подвижного контакта пружиной, после чего размыкается сеть.
• Тепловой (электромагнитный) расцепитель. Элемент, с помощью которого и размыкаются контакты. Тепловой расцепитель – это биметаллическая пластина, которая изгибаясь, размыкает контакты. Изгибание происходит вследствие нагревания током (если его значение превышает номинальное). Такое расцепление происходит при повышенных нагрузках на линию электропередач. Действие магнитного расцепителя является мгновенным, вследствие возникновения короткого замыкания. Сверхток провоцирует движение сердечника соленоида, который приводит в действие механизм расцепления контактов.
• Система дугогашения. Данная часть автомата представлена двумя пластинами из металла, которые нейтрализуют электрическую дугу. Последняя возникает тогда, когда осуществляется разрыв цепи.
• Механизм управления. Для ручного отключения используется специальный механический рычаг либо кнопка (в других типах АВ).

Также предоставляем к Вашему вниманию более подробную конструкцию автоматического выключателя:

В данном видео примере наглядно предоставлена конструкция и принцип действия автомата:

Источник: https://samelectrik.ru/naznachenie-i-xarakteristika-avtomaticheskix-vyklyuchatelej.html

Автоматический выключатель

Автоматический выключатель (ВА) обладает большим количеством отличий от обычных выключателей, служащих для управления светом и которые все привыкли видеть в комнатах. Автоматы предназначены для выполнения несколько иных задач.

Автоматические выключатели работают в распределительных щитах и необходимы, чтобы предохранить электрическую цепь от резких перепадов напряжения и нецикличного выключения электроэнергии в различных частях электрической сети.

Автоматический выключатель, чаще называемый автоматом, монтируются в специализированных металлических или пластиковых коробах, обычно расположенных на входе в жилое сооружение.

Автоматические выключатели, присутствующие на рынке, обладают большим разнообразием моделей. Среди них существуют виды, призванные служить в роли выключателей электроцепей и предохранения электрической сети от перегрузок. К таким относят старые автоматы АЕ-типа, которые имеют черные карболитовые корпуса.

Большая часть электрощитов, установленных в подъездах жилых многоэтажек, содержат подобные автоматические выключатели. Необходимо отметить, что они являются весьма надежными и могут эксплуатироваться в настоящее время.

Современные же модели облают рядом обновленных возможностей, например, защитой от токов пониженной нагрузки.

Автоматы подразделяются на три вида в зависимости от времени срабатывания: селективные, нормальные и быстродействующие. Нормальный автомат срабатывает в промежутке от 0,02 до 0,1 секунды. Селективный автомат обладает схожими характеристиками, а вот быстродействующий ВА способен срабатывать лишь за 0,005 секунды. Автоматические выключатели имеют ударопрочный пластиковый корпуса со специализированным креплением на тыльной поверхности корпуса.

Благодаря такому типу крепления, монтировать автоматический выключатель довольно просто — его необходимо установить на рейку до характерного щелчка и на этом монтаж заканчивается. Снятие происходит с использованием отвертки, которой необходимо легонько оттянуть специальное ушко, расположенное наверху автомата. Такая конструкция позволяет существенно облегчить монтаж ВА в шкафу.

Электромагнитные расцепители функционируют по правилу «мертвой руки». В середине ВА расположена катушка, которая постоянно находится в одном положении при номинальном напряжении. Но как только напряжение изменится, отклонившись от номинала, как катушка покидает местоположение, разрывая электроцепь. Подобный расцепитель является самым быстрым.

Автоматы подразделяют по степени чувствительности

Обычные, самые популярные модели используют пороговую силу тока, приблизительно равную 140 % от номинала. Когда напряжение превышает номинал в полтора раза, то тут же сработает электромагнитный расцепитель. Если номинальное значение превышено незначительно, то должен сработать тепловое предохранительное устройство.

Время отключения при этом может занять до нескольких часов может увеличиться или уменьшится в зависимости от температуры окружения. Стоит отметить, что ВА наверняка сработает на изменившееся напряжение. Автоматические выключатели также обладают разным количеством полюсов.

Один автомат может содержать независимые линии, объединенные механизмом выключения.

Автоматы для бытового применения могут содержать от одного до четырех полюсов

Также автоматы различают по множеству других параметров. Они могут отличаться по пороговому току, который может быть пропущен через автомат. Для срабатывания автомата в аварийных ситуациях и отключения электричества, ему необходимо иметь настройку на какой-то конкретный порог чувствительности. Подобную настройку производят на производстве, после чего указывается числовое значение на корпуса автоматического выключателя, которое соответствует настройке.

В быту используют автоматы, обладающие характеристиками от 6,3 до 160А. Существуют ВА показатели которых составляют 1000 или 2600 А, однако, в быту такие устройства не применяют. Озвученные цифры призваны обозначить суммарно возможную мощность электропотребителей, подключенных к электроцепи, находящейся под защитой ВА.

Чувствительность автоматического выключателя рассчитывают на основе не только суммарной мощности всевозможных потребителей, но и электропроводки с учетом розеток и выключателей.

Типы автоматических выключателей:

• Тип А. Данный тип используется, чтобы размыкать цепи с большой протяженностью проводки и защиты техники.
• Тип B. Данный тип используется в осветительных сетях общего назначения.
• Тип C. Данный тип используется в осветительных цепях и электроустановках, обладающих умеренным значением токов пуска.
• Тип D. Данный тип используется в цепях, содержащих активно-индуктивную нагрузку, а также для электродвигателей с существенным токами пуска.
• Тип K. Данный тип используется при индуктивных нагрузках.
• Тип Z. Данный тип используется для электронных устройств.

Теперь мы можем рассмотреть зависимость между сечением кабеля и автоматическим выключателем, необходимым для защиты.

Для примера возьмем участок квартиры, который защищен с использованием одного ВА 6,3 А (всякое бывает, вдруг электромонтажники решили пошутить?). По формуле: Вт=В*А можно вычислить количество и тип приборов, которые смогут питаться от этой сети. Для наших условий получается 1386 Вт для напряжения в 220 вольт.

При таких условиях на кухне невозможно будет даже воспользоваться мощным чайником, не говоря уж об электрической плите, при включении которой автоматический выключатель моментально сработает, предотвратив подачу токов с недопустимым значением в защищаемую сеть.

В таких условиях необходимо заменить ВА на 25 А, а лучше на автомат 32 А, при условии, что сечение кабеля электросети позволяет осуществить подобную замену.

Устройство защитного отключения (УЗО)

Такие устройства визуально довольно схожи с обыкновенными автоматическими выключателями: схожий корпус и рычажок выключения. В общем-то, УЗО может использоваться в роли выключателя конкретного участка электрической цепи.

Кроме того, УЗО обладает рядом любопытных возможностей, главной из которых является защита людей от поражения током и случайных утечек из электросети. Подобные устройства не способны спасти от коротких замыканий, поскольку попросту не реагирует на них.

Принцип действия данного устройства заключается в сравнении номинального тока УЗО и тока входящего из электросети. Если человек схватился за проводник, находящийся под напряжением и ток пошел через человека, то УЗО размыкает цепь, поскольку сетевые показатели станут отличаться от нормальных.

То же самое происходит если обрывается проводник. Устройство защитного отключение обязательно должно быть установлено в распределительном щитке. Особенно это актуально для помещений с высокой влажностью, например, для кухонь и ванных комнат.

Необходимо понимать, что устройство защитного отключения срабатывает лишь на утечки тока. Любые иные нарушение цепи, даже если человек самостоятельно возьмется за ноль и фазу, тем самым став участником цепи, оставит УЗО безучастным. Таким образом, не нужно складывать все защитные функции на устройство защитного отключения, лучшим вариантом будет полная комплектация распределительного щита защитными компонентами от всех возможных сетевых нарушений.

Фронтальная часть любого устройства защитного отключения содержит клавишу «тест», которая позволяет оценить работоспособность устройства. При исправном состоянии раздастся щелчок и цепь разомкнется, если же этого не произойдет, значит УЗО неисправно.

По аналогии с автоматами, УЗО классифицируют по чувствительности к силе тока. Также УЗО могут обладать несколькими полюсами для подключения проводников. Кроме озвученных характеристик УЗО обладает таким параметром, как отклонение величины силы тока по входящему проводнику.

УЗО, которые созданы для использования в бытовых нуждах, обычно необходимы для защиты людей поэтому данный параметр у них составляет 30 мА. УЗО может сработать практически мгновенно, время составляет 0,05 секунд. Обычно такое время позволяет не успеть человеку испытать воздействие электрического тока, сеть попросту обесточится.

В электротехнике используют не такие чувствительные УЗО и их порог отклонение существенно выше, чем у бытовых и составляет 300 и 500 мА.

Примечания

При превышении номинальной силы тока УЗО оно не отключится, а попросту выйдет из строя, поэтому такие устройства нужно устанавливать с запасом. Дифференциальный автомат (АД) является устройством, которое совместило УЗО с механизмами, защищающими от перегрузок тока, то есть с обычным автоматическим выключателем. АД различают по различным характеристикам, такими как регуляция номинала пороговых токов, задержка времени и т. д. Дифавтомат способен заменить оба устройства: УЗО и автомат.

Данная особенность позволяет существенно снизить время установки и повысить удобство обслуживания. Многие дифавтоматам устанавливают индикатор, которые показывает вследствие чего произошло отключение сети: короткое замыкание либо утечка. Внешний вид АД почти не отличается от устройств защитного отключения за исключением другой маркировки. Российские устройства обладают надписью АД с последующим цифровыми значениями, отображающими характеристики устройства.

Источник: https://stv39.ru/articles/?ELEMENT_ID=70474

Автоматические выключатели — от чего защищают и как устроены

Автоматические выключатели – это устройства, задача которых заключается в защите электрической линии от повреждения под воздействием тока большой величины.

Это могут быть как сверхтоки короткого замыкания, так и просто мощный поток электронов, в течение достаточно длительного времени проходящий по кабелю и вызывающий его перегрев с дальнейшим оплавлением изоляции.

Автомат защиты в этом случае предотвращает негативные последствия, отключая подачу тока в цепь. В дальнейшем, когда ситуация придет в норму, аппарат можно вновь включить вручную.

Функции автоматического выключателя

Защитные устройства предназначены для выполнения следующих основных задач:

• Коммутация электроцепи (возможность отключения защищаемого участка при возникновении неполадок с питанием).
• Обесточивание вверенной цепи при возникновении в ней токов КЗ.
• Защита линии от перегрузок при прохождении сквозь аппарат тока чрезмерной величины (такое бывает, когда суммарная мощность приборов превышает максимально допустимую).

Говоря кратко, АВ одновременно осуществляют защитную и управляющую функцию.

Основные типы выключателей

Существует три основных вида АВ, отличающихся друг от друга по конструктивному исполнению и предназначенные для работы с нагрузками разной величины:

• Модульный. Он получил свое название из-за стандартной ширины, кратной 1,75 см. Рассчитан на токи небольшой величины и устанавливается в сетях бытового электроснабжения, для дома или квартиры. Как правило, это однополюсный автомат или двухполюсный.
• Литой. Называется так из-за литого корпуса. Может выдерживать до 1000 Ампер и используется преимущественно в промышленных сетях.
• Воздушные. Предназначен для работы с токами величиной до 6300 Ампер. Чаще всего это трехполюсный автомат, однако сейчас выпускают аппараты этого типа и с четырьмя полюсами.

Автомат защитный однофазный представляет собой автоматический выключатель, который наиболее распространен в бытовых сетях. Он бывает 1- и 2-х полюсным. В первом случае к аппарату подключается только фазная жила, а во втором – еще и нулевая.

Кроме перечисленных видов, существуют также устройства защитного отключения, обозначаемые аббревиатурой УЗО, и дифференциальные автоматы.

Первые нельзя считать полноценными АВ, их задача заключается не в защите цепи и включенных в нее приборов, а в предотвращении удара электрическим током при касании человеком открытого участка. Дифференциальный защитный автомат представляет собой объединенные в одном устройстве АВ и УЗО.

Как устроены автоматы защиты?

Рассмотрим подробно устройство автоматического выключателя. Корпус автомата выполнен из диэлектрического материала. Он состоит из двух частей, которые соединены между собой заклепками. Если необходимо разобрать корпусную часть, заклепки высверливаются, и открывается доступ к внутренним элементам защитного автомата. К ним относятся:

• Винтовые клеммы.
• Гибкие проводники.
• Рукоятка управления.
• Подвижный и неподвижный контакт.
• Электромагнитный расцепитель, представляющий собой соленоид с сердечником.
• Тепловой расцепитель, в состав которого входит биметаллическая пластина и регулировочный винт.
• Газоотводное отверстие.
• Дугогасительная камера.

С задней стороны автоматический защитный предохранитель оборудован специальным фиксатором, с помощью которого он крепится на DIN-рейке.

Последняя представляет собой рейку из металла, имеющую ширину 3,5 см, на которую крепятся модульные устройства, а также некоторые виды электрических счетчиков. Чтобы присоединить автомат к рейке, корпус защитного устройства следует завести за ее верхнюю часть, после чего защелкнуть фиксатор, надавив на нижнюю часть аппарата. Снять автомат защиты с DIN-рейки можно, подцепив защелку снизу.

Фиксатор модульного выключателя может быть очень тугим. Чтобы прикрепить такое устройство к DIN-рейке, нужно заранее подцепить защелку снизу и завести защитное устройство на место крепежа, после чего отпустить фиксирующий элемент.

Можно сделать проще – при защелкивании фиксатора сильно нажать на его нижнюю часть отверткой.

Наглядно, зачем нужен автоматический выключатель, на видео:

Принцип действия автоматического выключателя

Теперь разберемся, как работает автомат защиты сети. Подключение его осуществляется подъемом вверх рукоятки управления. Чтобы отключить АВ от сети, рычаг опускают вниз.

Когда автомат защитный электрический функционирует в обычном режиме, то электрический ток при поднятой вверх рукоятке управления поступает к аппарату через подсоединенный к верхней клемме кабель питания. Поток электронов идет к неподвижному контакту, а от него – к подвижному.

Затем по гибкому проводнику ток поступает на соленоид электромагнитного расцепителя. С него по второму гибкому проводнику электричество идет к биметаллической пластине, входящей в тепловой расцепитель. Пройдя по пластине, поток электронов через нижнюю клемму уходит в подключенную сеть.

Особенности работы теплового расцепителя

При превышении током цепи, в которой установлен автомат защиты, номинала устройства возникает перегрузка.

Поток электронов высокой мощности, проходя через биметаллическую пластину, оказывает на нее термическое воздействие, делая более мягкой и заставляя выгнуться в сторону отключающего элемента.

При вступлении последнего в контакт с пластиной происходит срабатывание автомата, и подача тока в цепь прекращается. Таким образом, тепловая защита позволяет не допустить чрезмерного нагревания проводника, которое может привести к расплавлению изоляционного слоя и выходу проводки из строя.

Нагревание биметаллической пластины до такой степени, чтобы она изогнулась и вызвала срабатывание АВ, происходит в течение определенного времени. Оно зависит от того, насколько величина тока превышает номинал автомата, и может занять как несколько секунд, так и час.

Срабатывание теплового расцепителя происходит в случае превышения током цепи номинала автомата как минимум на 13%. После остывания биметаллической пластины и нормализации величины текущего тока защитное устройство можно будет снова включить.

Существует еще один параметр, способный повлиять на срабатывание АВ под воздействием теплового расцепителя – это температура окружающей среды.

Если воздух в помещении, где установлен аппарат, имеет высокую температуру, то пластина нагреется до отключающего предела быстрее, чем обычно, и может сработать даже при незначительном возрастании тока. И наоборот, если в доме холодно, нагревание пластинки будет происходить медленнее, и время до отключения цепи увеличится.

Срабатывание теплового расцепителя, как было сказано, требует определенного времени, в течение которого ток цепи может прийти в норму. Тогда перегрузка исчезнет, и отключения устройства не произойдет. Если же величина электротока не снижается, автомат обесточивает цепь, предотвращая оплавление изоляционного слоя и не допуская возгорания кабеля.

Причиной перегрузки чаще всего становится включение в цепь устройств, суммарная мощность которых превышает расчетную для конкретно взятой линии.

Нюансы электромагнитной защиты

Электромагнитный расцепитель предназначен для защиты сети от короткого замыкания и по принципу работы отличается от теплового. Под действием сверхтоков КЗ в соленоиде возникает мощное магнитное поле.

Оно сдвигает в сторону сердечник катушки, который размыкает силовые контакты защитного устройства, воздействуя на механизм расцепителя.

Питание линии прекращается, благодаря чему исчезает опасность возгорания проводки, а также разрушения замкнувшей установки и автоматического выключателя.

Поскольку в случае КЗ в цепи происходит мгновенное возрастание тока до величины, способной за короткое время привести к тяжелым последствия, срабатывание автомата под воздействием электромагнитного расцепителя происходит за сотые доли секунды. Правда, при этом ток должен превысить номинал АВ в 3 и более раза.

Наглядно про автоматические выключатели на видео:

Дугогасительная камера

Когда контакты цепи, через которую протекает электрический ток, размыкаются, между ними возникает электрическая дуга, мощность которой прямо пропорциональна величине сетевого тока. Она оказывает на контакты разрушающее воздействие, поэтому для их защиты в состав устройства входит дугогасительная камера, представляющая собой набор пластинок, установленных параллельно друг другу.

При контакте с пластинами происходит дробление дуги, в результате чего снижается ее температура и происходит затухание. Газы, возникшие при появлении дуги, через специальное отверстие удаляются из корпусной части защитного устройства.

Заключение

В этой статье мы рассказали о том, что такое автоматические выключатели, какими бывают эти устройства и по какому принципу они работают. Напоследок скажем, что защитные автоматы не предназначены для установки в сеть в качестве обычных выключателей. Такое использование достаточно быстро приведет к разрушению контактов аппарата.

Источник: https://yaelectrik.ru/jelektroshhitok/avtomaticheskij-vyklyuchatel

Не включается автомат в щитке: квартира, причины неисправности и ее устранение

При покупке современных автоматических выключателей требуется знать, что ремонту они не подлежат, поскольку изготавливаются в литом корпусе, детали не взаимозаменяемые. Приобрести новые электротехнические устройства не составляет труда – они продаются в любом строительном магазине и стоимость их весьма демократичная.

Основные проблемы

В состав конструкции входит небольшое количество деталей. Владельцы автоматических выключателей сталкиваются с тремя основными видами поломок:

• выбивает;
• не взводится;
• не выключается.

Если регулярно выбивает автомат, это может свидетельствовать о резком исчезновении напряжения или же при включении мощного бытового прибора одна из цепей отключается от питающей магистрали. Не включаться автомат может также по следующим причинам:

• От автомата отгорели провода или попросту оплавились.
• Не взводится рычаг по той причине, что его заклинило.
• При взведении рычага он сразу же опускается вниз, напряжение не появляется вовсе или появляется на короткий промежуток времени.

Все перечисленные неисправности требуют незамедлительного решения, в противном случае повышается вероятность возгорания.

Устройство выбивает без видимых причин

Одна из причин выбивания автомата – скачки напряжения

Регулярно автомат может отключаться из-за скачков напряжения в питающей сети или в результате некорректной работы теплового разъединителя. Первую проблему поможет устранить лишь стабилизатор напряжения, монтируемый по входу до автомата, но это требует больших финансовых затрат. Причиной отключения по тепловому разъединителю становится продолжительное, но незначительное отклонение по величине номинального тока.

Как правило, это свидетельствует не о поломке электротехнического устройства, а о его неправильном использовании. Например, если автомат трещит, гудит или неприятно пахнет – он перегружен. Также причиной может быть размыкание контактов.

Для устранения проблемы можно попробовать проверить затяжку провода и при необходимости достать его для очищения контактов от нагара и окислов, далее – затянуть заново. Без предварительной разборки автомата решить проблему не удастся. Если нет возможности провести процедуру, лучше приобрести новое устройство.

Срабатывание при включении нагрузки

Поврежденная изоляция кабеля

Если автомат ведет себя некорректно при включении определенного бытового или осветительного прибора, проблема кроется в самом устройстве или проводе, ведущем к источнику проблемы. Короткое замыкание возникает в результате нарушения целостности изоляционного слоя кабеля.

Для решения проблемы требуется провести диагностику, основной кабель линии заменить временным. Если это помогло, предстоит полностью проверять проводку по дому и модернизировать или заменять ее.

Автомат не включается

Если человек пытается поднять рычаг, и он автоматически вновь опускается вниз, это может свидетельствовать о наличии КЗ или механическом износе рабочий узлов агрегата. Убедиться в этом можно достаточно просто – следует прозвонить питающую фазу на ноль индикаторной отверткой или омметром. Для решения проблемы восстанавливают изоляционный слой или производят замену кабеля, если же отсутствует КЗ, потребуется полная замена оборудования.

Заклинил рычаг

Встречается проблема, когда просто не удается сдвинуть рычаг с нижнего положения. Объяснение этому одно – заклинило механизм привода контактов. Образоваться проблема может в результате отключения устройства под нагрузкой или брызги заклинили подвижный контакт, образовалась сильная дуга. Как правило, для решения проблемы требуется устанавливать новый автомат.

При КЗ не отключается автомат

Существует две наиболее распространенные причины, по которым отсутствует реакция на КЗ:

• Заклинил или вышел из строя механизм электромагнитного разъединителя.
• Залипли контакты в результате перегревания и формирования дуг при размыканиях.

Для устранения проблемы требуется монтировать новый автомат.

Причины выбивания автомата

Чтобы автомат корректно работал, при покупке нужно изучать маркировку, выяснять, подходят ли параметры

Выделяют 5 основных причин, по которым выбивает автомат в квартире, и он не включается:

• В электрической проводке произошло короткое замыкание.
• Перегрузка электрической магистрали.
• Неисправность осветительных приборов или одного из них.
• Поломка автоматического выключателя.
• Некорректная работа одного из электрических приборов.

Дефект автомата

Вероятность, что был приобретен и установлен прибор с дефектами, ничтожно мала, особенно если предпочтение было отдано брендовым моделям. Единственный действенный способ проверить работоспособность автомата, установить на его место новый. Если новое устройство также выбивает, причина кроется совершенно в другом.

Как и другие электротехнические приборы, автоматический выключатель имеет свой эксплуатационный срок. Износ составляющих приводит к снижению производительности и ухудшению технических характеристик.

Неисправные бытовые приборы

Причиной выбивания автомата также может являться бытовая техника. Убедиться в этом можно следующими способами:

1. Изъять из розеток все подключенные бытовые приборы.
2. Если автомат не выбило, постепенно нужно подключать по одному электротехническому устройству.
3. Как только автомат отключится, будет понятно, какой из приборов неисправен.

Если некоторая бытовая техника подключена напрямую, например, посудомоечные машины или кондиционеры, обесточить их можно только в распределительном щитке.

Некорректная работа осветительных приборов

Если автомат выбивает при включении света, нужно проверить лампочки и патроны

Встречаются ситуации, когда автомат выбивает с включением осветительного прибора. Это свидетельствует о неисправности люстры.

• Замыкание в цоколе лампы. Выкручивают все лампочки и поочередно подключают.
• Плохой контакт между проводкой внутри люстры и питающей токопроводящей жилой.

Со стремительным ростом популярности светодиодных ламп становится распространенной проблема выбивания автоматов. Обусловлено это наличием трансформатора, предназначенного для работы на 12 вольт. Для решения проблемы нужно установить новый осветительный прибор или приобрести другой трансформатор.

Дефекты в электропроводке

Если причина в проводке, проблемы может быть две:

• Износ изоляционного материала в проводнике.
• Плохие контакты.

Первый случай в сравнении со вторым более сложный. Как правило, он касается и короткого замыкания. Найти участок КЗ без специального оборудования невозможно. В последнем случае достаточно разобрать розетку и почистить контакты.

Как продлить жизнь автоматическому выключателю

Чтобы продлить эксплуатационный срок автоматического выключателя, требуется руководствоваться двумя простыми советами:

• Нельзя выключать устройство, которое находится под нагрузкой.
• Нельзя перегружать защищаемую линию током выше номинального.

Когда по контактам протекает ток, и их собираются разъединить, образуется дуга. В результате сокращается эксплуатационный период оборудования, контакты быстро выходят из строя и обугливаются.

Проверка автоматического выключателя

Убедиться в работоспособности автоматического выключателя можно самостоятельно без использования специального оборудования. Для этого придерживаются следующего алгоритма действий:

1. Полностью обесточить щиток в квартире, офисе, загородном доме и т.д.
2. Обесточить автоматический выключатель.
3. Приступить к регулированию рычажка автомата. Его включение и отключение должно сопровождаться характерным щелчком.

Если никаких звуков не исходит, прибор неисправен и требуется его замена. Если же звук слышен, требуется измерить уровень сопротивления на клеммах между выключателями. При включенном положении значение должно быть приближено к нулю, а при выключенном, напротив, к бесконечности.

Автоматический выключатель – это чрезвычайно удобная и функциональная электротехническая деталь, которая делает использование электроэнергии более безопасной. Приобретать их рекомендуется в специализированных магазинах, где продается только сертифицированная и оригинальная продукция.

Источник: https://strojdvor.ru/elektrosnabzhenie/ne-vklucaetsa-avtomat-v-sitke/

Защита в действии. Принцип действия автоматического выключателя

3.12.2014

Так как автоматический выключатель кроме коммутационных операций выполняет функции защиты электрических сетей и различного электрического оборудования в аварийных ситуациях, то его нужно рассматривать с учетом вариантов использования. Коммутационные функции автоматический выключатель может выполнять не часто — не более 30 раз в сутки.

Для более частых переключений, отключений и включений существуют специальные устройства и приборы.Автоматические выключатели (автоматы) сконструированы таким образом, чтобы обеспечивалась простата и удобство их эксплуатации и обслуживания, особенно в установках большой мощности.

В основном, коммутация автоматических выключателей выполняется в ручном режиме, но есть модели, разработанные для использования со специальным (электромагнитным или электродвигательным) приводом. Такие устройства позволяют проводить управление выключателем дистанционно.Но ручной (или приводный) режим управления относится к операции включения.

Отключение автоматического выключателя (автомата) происходит в автоматическом режиме. Выключение может происходить при достижении максимально допустимых токов или (в некоторых устройствах) при достижении минимально допустимых токов.

В зависимости от функциональности автоматического выключателя их делят на:

• • автоматы тока максимального,
• • автоматы понижения напряжения,
• • автоматы обратной мощности.

Автомат тока максимального применяется для разрыва электрической цепи в условиях достижения предельных нагрузок или тока короткого замыкания. Такое использование автоматического выключателя повторяет использование рубильника с предохранителями. Но в выключателе не нужно менять плавкие вставки, а достаточно его повторно включить.

Хотя рубильник с предохранителем незаменим при некоторых особых режимах использования электрической системы.Использование автоматических выключателей в условиях с повышенной влажностью или запыленностью должно быть в закрытом щите или шкафу с достаточной степенью защиты IP. Скорость срабатывания (отключения цепи) определяется принципом работы и системой гашения дуги.

Эти характеристики свойственны для токоограничивающих автоматов.Регулируемая скорость срабатывания (отключения) автоматического выключателя реализована в селективных (регулируемых) автоматах.Но если требуется защита от токов другой направленности по сравнению с рабочими, то применяют автоматы обратного тока.

Особую конструкцию имеют неполяризованные автоматические выключатели, которые могут отключать цепь, контролируя его величину во всех направлениях. Поляризованный автомат производит контроль величины тока только в одном направлении.

Конструкция автоматических выключателей

Конструкция автоматического выключателя зависит от его назначения и предполагаемого применения.Управление автоматическим выключателем может выполняться в ручном режиме или приводом (дистанционно). Ручное управление применяется для автоматов с номиналом до 1000 А. Причем включение должно производиться уверенно, без остановок и возвратов. Начатое движение рукоятки автомата должно закончиться его включением.

Привод управления автоматическим выключателем должен иметь исключение повторного включения при коротком замыкании. Но важную конструкционную особенность должны выполнять автоматические выключатели при срабатывании защитного механизма вне зависимости от положения включающего привода. Это достигается за счет применения специальных расцепителей.Расцепитель автоматического выключателя отслеживает контролируемый параметр и управляет расцепляющим устройством.

Расцепители могут иметь несколько вариантов исполнения:

• • электромагнитный — защищают от короткого замыкания цепи,
• • тепловой — защищают от перегрузок цепи,
• • комбинированный — совмещают защиту от КЗ и перегрузок,
• • полупроводниковый — настраиваемые системы защиты с точной установкой параметров.

Если автоматический выключатель устанавливается для выполнения включения и отключения цепи без токов или коммутация производится редко, то применяют автоматы без расцепителя.
Различные автоматические выключатели могут иметь совершенно разную степень защиты IP.

Так как автоматы применяются в различных условиях с различными факторами воздействия (пыль, влага и т.д.), то информация об их степени защиты и типаже должна быть указана в документации, прилагаемой к устройству.

Хотя большинство производителей работают по ТУ (техническим условиям), некоторые автоматы получили уровень государственного стандарта (ГОСТ).

Узлы и механизмы автоматического выключателя

Конструкция автомата предусматривает применение многих механизмов и узлов, среди которых:

• • контактная система,
• • система расцепителей,
• • система дугогашения,
• • система управления,
• • механизм свободного расцепления.

Контактная система — это неподвижные контакты установленные в корпус и подвижные контакты на оси (одинарный разрыв).Система дугогашения — это дугогасительная камера со стальной решеткой или фибровые пластины (искрогаситель). Устанавливаются отдельно для каждого полюса автоматического выключателя.Механизм свободного расцепления — шарнирный механизм с 3 или 4 звеньями.

Выполняет отключение контактов при ручном и автоматическом управлении.Расцепитель тока с электромагнитом — это якорный электромагнит срабатывающий при коротком замыкании. Существуют электромагнитные расцепители с системой гидравлического замедления, которые обеспечивают защиту от перегрузочных токов.Расцепитель тепловой — это биметаллическая пластина с тепловой характеристикой.

Когда ток перегрузки деформирует пластину, она создает усилие необходимое для отключения автомата.Расцепитель на основе полупроводников — это прибор содержащий измерительный элемент, полупроводниковые реле и электромагнит на выходе, который связан с механизмом свободного расцепления.

Комбинированные расцепители — это сочетание нескольких систем защиты.

Например, тепловые и электромагнитные.

Автоматические выключатели могут снабжаться многими другими устройствами и приспособлениями, которые помогают сконцентрировать в одном устройстве максимальное количество функций и характеристик. Все эти устройства ориентированы на удобное использование прибора с исключением дополнительных действий и операций по защите и коммутации электрической системы.

Особые конструкции автоматических выключателей, таких как автоматы с минимальным или независисмым расцепителем позволяют обеспечить дистанционное выключение. Применение специальных устройств замковой фиксации положения рукоятки обеспечивают дополнительную защиту персонала при выполнении ремонтных или регламентных работ. А сигнализация положения контактов автомата упрощает контроль рабочего режима электрической системы.

Поэтому, применение автоматических выключателей должно быть предварительно взвешенным и тщательно обдуманным. Это гарантирует максимальную функциональность электрических систем и обеспечит их надежную защиту.

Источник: https://www.21vek-220v.ru/articles/zashhita-v-dejstvii-princip-dejstviya-avtomaticheskogo-vyklyuchatelya

Устройство и принцип работы автоматического выключателя

Многих интересует, для чего нужен автоматический выключатель, а также устройство и принцип действия автоматического выключателя. Сегодня в нашей статье мы постараемся ответить на эти вопросы.

Итак, начнем с первого вопроса. Автоматический выключатель устанавливают для того, чтобы защитить кабели, провода, а также электроприборы от короткого замыкания (к.з.) и перегрузки.

Устройство автоматического выключателя

Модульный автоматический выключатель внешне представлен в виде корпуса и рычага управления, которые выполнены из ПВХ-пластиката пониженной горючести. Также невооруженным взглядом можно определить клеммы (нижняя и верхняя) для подключения кабеля или провода. Внутри же корпуса защитного аппарата размещаются следующие элементы:

•    силовые контакты (подвижный и неподвижный), обеспечивающие коммутацию;  •    механизм взвода и расцепления, который взаимосвязан с рычагом управления;•    катушка (электромагнит) и подвижный сердечник (якорь), выполняющий функцию толкателя. Эти элементы являются электромагнитным расцепителем и обеспечивают защиту от токов к.з.;•    дугогасительная камера.

Данное устройство выполняет быстрое гашение дугового разряда,  который образуется при размыкании контактов;

•    биметаллическая пластина. Данный элемент является тепловым расцепителем и обеспечивает защиту от повышенной нагрузки.

Также имеется регулировочный винт, при помощи которого обеспечивается регулировка значения тока, при котором данный расцепитель должен сработать.

Принцип работы автоматического выключателя

Работа автоматического выключателя в различных режимах происходит по такому принципу:

1. Нормальный режим.

Во время взвода рычага управления выключателем приводится в движение механизма взвода и расцепления, тем самым осуществляя коммутацию силовых контактов.

После коммутации ток протекает от питающего провода или кабеля, подключенного к винтовому зажиму, через этот зажим по контактам, сначала по неподвижному, а затем и по подвижному.

Далее ток проходит через гибкую связь, катушку электромагнита, снова через гибкую связь и биметаллическую пластину, и в конце через нижний винтовой зажим к отходящей линии, «питающей» электроприбор.

2. Короткое замыкание.

В данном режиме электромагнитный расцепитель автоматического выключателя должен произвести мгновенное отключение нагрузки. Принцип действия заключается в следующем: при значительном превышении номинального тока, протекающего через обмотку электромагнита, возникает мощное магнитное поле, которое тянет вниз якорь с подвижным контактом. Якорь в свою очередь  надавливает на рычажок спускового механизма, в результате чего происходит отключение нагрузки.

Необходимо отметить, что в результате мгновенного возникновения магнитного поля автоматический выключатель успевает отключиться до появления нежелательных последствий.

Однако во время размыкания возможно возникновение дугового разряда между подвижным и неподвижным контактами. Дуга движется в сторону дугогасительной камеры. Попадая на пластины, дуга расщепляется, завлекается внутрь камеры и тухнет.

Образовавшиеся  продукты горения вместе с избыточным давлением выходят наружу через специальное отверстие в корпусе автомата.

3. Перегрузка.

  За защиту от перегрузки отвечает тепловой расцепитель. Принцип работы данного расцепителя заключается в следующем: когда ток, протекающий через  биметаллическую пластину, становится равным или больше установленного значения,  пластина нагревается и постепенно изгибается. Достигнув определенного угла изгиба, она надавливает своим кончиком на рычажок спускового механизма. Таким образом автомат отключается.

Стоит отметить, что терморасцепитель, в отличие от магнитного, является более медлительным. Для его срабатывания требуется больше времени, но зато он более точный и легче поддается настройке.

Мы рассказали об устройстве и принципе работы автоматического выключателя. Также вы можете посмотреть наше видео, в котором детально показано, как устроен автомат и  принцип его работы.

Источник: https://cable.ru/articles/id-1930.php

Как работает автоматический выключатель — советы электрика — Electro Genius

Для защиты бытовых электрических цепей обычно используются автоматические выключатели модульной конструкции. Компактность, легкость монтажа и замены, в случае необходимости, объясняет их широкое распространение.

Внешне такой автомат представляет собой корпус из термостойкой пластмассы. На лицевой поверхности расположена рукоятка включения и выключения, сзади – фиксатор-защелка для крепления на DIN-рейке, а сверху и снизу – винтовые клеммы. В данной статье рассмотрим принцип работы автоматического выключателя.

Как работает автоматический выключатель?

В режиме штатной работы через автомат протекает ток, меньший или равный номинальному значению. Питающее напряжение от внешней сети подается на верхнюю клемму, соединенную с неподвижным контактом.

С неподвижного контакта ток поступает на замкнутый с ним подвижный контакт, а от него, через гибкий медный проводник – на катушку соленоида.

После соленоида ток подается на тепловой расцепитель и уже после него – на нижнюю клемму, с подключенной к ней сетью нагрузки.

В аварийных режимах автоматический выключатель отключает защищаемую цепь за счет срабатывания механизма свободного расцепления, приводимого в действие тепловым или электромагнитным расцепителем. Причиной такого срабатывания является перегрузка или короткое замыкание.

Тепловой расцепитель – это биметаллическая пластина, состоящая из двух слоев сплавов с различными коэффициентами термического расширения.

При прохождении электрического тока пластина нагревается и изгибается в сторону слоя с меньшим коэффициентом термического расширения.

При превышении заданного значения силы тока, изгиб пластины достигает величины, достаточной для приведения в действие механизма расцепления, и цепь размыкается, отсекая защищаемую нагрузку.

Электромагнитный расцепитель состоит из соленоида с подвижным стальным сердечником, удерживаемым пружиной.

При превышении заданного значения тока, по закону электромагнитной индукции в катушке наводится электромагнитное поле, под действием которого сердечник втягивается внутрь катушки соленоида, преодолевая сопротивление пружины, и вызывает срабатывание механизма расцепления. В нормальном режиме работы в катушке также наводится магнитное поле, но его силы недостаточно, чтобы преодолеть сопротивление пружины и втянуть сердечник.

Как работает автомат в режиме перегрузки

Режим перегрузки возникает, когда ток в подключенной к автомату цепи превышает номинальное значение, на которое рассчитан автоматический выключатель.

При этом повышенный ток, проходящий через тепловой расцепитель, вызывает повышение температуры биметаллической пластины и, соответственно, увеличение ее изгиба вплоть до срабатывания механизма расцепления. Автомат отключается и размыкает цепь.

Срабатывание тепловой защиты не происходит мгновенно, поскольку на разогрев биметаллической пластины потребуется некоторое время. Это время может варьироваться в зависимости от величины превышения номинального значения тока от нескольких секунд до часа.

Такая задержка позволяет избежать отключения питания при случайных и непродолжительных повышениях тока в цепи (например, при включении электродвигателей которые имеют большие пусковые токи).

Минимальное значение тока, при котором должен сработать тепловой расцепитель, устанавливается при помощи регулировочного винта на заводе-изготовителе. Обычно это значение в 1,13-1,45 раз превышает номинал, указанный на маркировке автомата.

На величину тока, при котором сработает тепловая защита, влияет и температура окружающей среды. В жарком помещении биметаллическая пластина прогреется и изогнется до срабатывания при меньшем токе. А в помещениях с низкими температурами ток, при котором сработает тепловой расцепитель, может оказаться выше допустимого.

В этом случае определитесь, какие из потребителей можно отключить. И не спешите снова включать автомат. Вы все равно не сможете взвести его в рабочее положение, пока он не остынет, а биметаллическая пластина расцепителя не вернется в свое исходное состояние. Теперь вы знаете как работает автоматический выключатель при перегрузках

Как работает автомат в режиме короткого замыкания

В случае короткого замыкания принцип работы автоматического выключателя иной. При коротком замыкании ток в цепи резко и многократно возрастает до значений, способных расплавить проводку, а точнее изоляцию электропроводки. Для того чтобы предотвратить такое развитие событий необходимо мгновенно разорвать цепь. Электромагнитный расцепитель именно так и срабатывает.

Электромагнитный расцепитель представляет собой катушку соленоида, внутри которой расположен стальной сердечник, удерживаемый в фиксированном положении пружиной.

Многократное возрастание тока в обмотке соленоида, происходящее при коротком замыкании в цепи, приводит к пропорциональному возрастанию магнитного потока, под действием которого сердечник втягивается в катушку соленоида, преодолевая сопротивление пружины, и нажимает на спусковую планку механизма расцепления. Силовые контакты автомата размыкаются, прерывая питание аварийного участка цепи.

Таким образом, срабатывание электромагнитного расцепителя защищает от возгорания и разрушения электропроводку, замкнувший электроприбор и сам автомат. Время его срабатывания составляет порядка 0,02 секунды, и электропроводка не успевает разогреться до опасных температур.

В момент размыкания силовых контактов автомата, когда по ним проходит большой ток, между ними возникает электрическая дуга, температура которой может достигать 3000 градусов.

Чтобы защитить контакты и другие детали автомата от разрушительного воздействия этой дуги, в конструкции автомата предусмотрена дугогасительная камера. Дугогасительная камера представляет собой решетку из набора металлических пластин, которые изолированы друг от друга.

Дуга возникает в месте размыкания контакта, а затем один ее конец движется вместе с подвижным контактом, а второй скользит сначала по неподвижному контакту, а потом по соединенному с ним проводнику, ведущему к задней стенке дугогасительной камеры.

Там она делится (дробится) на пластинах дугогасительной камеры, слабеет и гаснет. В нижней части автомата предусмотрены специальные отверстия для отвода газов, образующихся при горении дуги.

В случае отключения автомата при срабатывании электромагнитного расцепителя, вы не сможете пользоваться электричеством до тех пор пока не найдете и не устраните причину короткого замыкания. Вероятнее всего причина в неисправности одного из потребителей.

Отключите все потребители и попробуйте включить автомат. Если вам это удалось и автомат не выбивает, значит, действительно – виноват один из потребителей и вам осталось выяснить какой именно. Если же автомат и с отключенными потребителями снова выбивает, значит все гораздо сложнее, и мы имеем дело с пробоем изоляции проводки. Придется искать, где это произошло.

Вот таков принцип работы автоматического выключателя в условиях различных аварийных ситуаций.

Если отключение автоматического выключателя стало для вас постоянной проблемой, не пытайтесь решить ее установкой автомата с большим номинальным током.

Автоматы устанавливаются с учетом сечения вашей проводки, и, значит, больший ток в вашей сети просто не допускается. Найти решение проблемы можно только после полного обследования системы электроснабжения вашего жилища профессионалами.

Источник: https://orenburgelectro.ru/oborudovanie/kak-rabotaet-avtomaticheskij-vyklyuchatel-sovety-elektrika.html

Устройство и принцип работы УЗО

Устройство и принцип работы автоматов защиты в электрической цепи

Автоматы защиты в электрических цепях представляют собой устройства, автоматически выключающие электропитание путём размыкания контактов.

Контакты размыкаются при коротком замыкании, превышении токовой нагрузки сверх расчётной и при появлении ненормированных токов утечки в сети. Автоматы защиты служат также в качестве выключателя для ручного размыкания сети.

В свою очередь, автоматы защиты делятся на следующие группы:

• модульные плавкие предохранители (разового использования);

модульные плавкие предохранители

• электромеханические устройства (многоразового использования), реагирующие на токи выше тока срабатывания и на нагрев проводов вследствие превышения номинальных токов нагрузки, пришедшие на смену плавким предохранителям.

модульные автоматические выключатели

• появившиеся относительно недавно устройства защитного отключения (УЗО), реагирующие на появление тока утечки, которого в нормальной сети быть не должно. Используются для защиты людей, попавших под угрозу поражения электрическим током, а также для защиты от риска возникновения пожара при нарушении изоляции проводов и контактов;

устройство защитного отключения

В последнее время появились также комбинированные приборы, совмещающие автомат защиты и УЗО, так называемые диффавтоматы.

диффавтомат — устройство защиты

В данной статье мы рассмотрим автоматы защиты, особенности их устройства, выбора и монтажа.

Устройство автоматов защиты

• 1.Современный автомат защиты представляет собой от одной (одна фаза) до четырёх (три фазы с нулевым проводом) пар подпружиненных контактов заключённых в пластмассовый корпус. Контакты в замкнутом состоянии удерживаются с помощью защёлки. Для замыкания контактов служит выведенный наружу рычажок. Нажимая на рычажок, преодолевая сопротивление пружины размыкания, мы замыкаем контакты, и они фиксируются в замкнутом состоянии защёлкой.

разнополюсные автоматические выключатели

• 2.Для размыкания контактов достаточно отодвинуть защёлку, и пружина размыкания, прикреплённая к размыкающему контакту (контактам), разомкнёт цепь. Возникающая при размыкании контактов электрическая дуга гасится специальным устройством гашения. Защёлка отодвигается для размыкания, во-первых, соленоидом, включённым в цепь последовательно при определённом

камера автоматического выключателя

значении протекающего через него тока, и, во-вторых, биметаллической пластиной, тоже включённой последовательно, изгибающейся при нагреве и сдвигающей защёлку для размыкания. Можно так же разомкнуть контакты вручную, нажав на кнопку, которая механически связана с защёлкой.Сверху и снизу расположены контакты (клеммы) для соединения с проводами.

Крепится устройство защёлкиванием на так называемой DIN — рейка (DIN – Дойче Индустри Нормен – немецкие стандарты промышленности) DIN – рейка оснащаются входные щитки электросетей, в эти щитки также устанавливаются электросчётчики.

Ставится автомат на DIN-рейку простым защёлкиванием, а для снятия необходимо отвёрткой сдвинуть специальную рамку фиксации.

дин-рейка для крепления автоматов защиты

Автомат защиты, защищает электросеть и приборы, подключённые после него.
При коротком замыкании сила тока, протекающего через соленоид, многократно увеличивается, соленоид втягивает сердечник, соединённый с защёлкой и цепь размыкается.

Если же токовая нагрузка увеличивается (до срабатывания соленоида) и это вызывает сверхнормативный нагрев проводов, срабатывает биметаллическая пластина. При этом если время срабатывания соленоида составляет около 0,2 сек., то время срабатывания биметаллической пластины – около 4 сек.

автомат защиты

Номинальный ток и ток мгновенного расцепления автомата. Выбор автомата защиты

Основной характеристикой при выборе автомата является номинальный ток, который указывается на маркировке автоматов. Чтобы понять его смысл, нужно знать, что любая электросеть состоит из так называемых групп, каждая группа образует независимую «петлю», все петли подключены к входным проводам параллельно, то есть независимо.

Это делается, во-первых, для повышения надёжности работы электросети и уменьшения возможности перегрузок, во-вторых, с помощью групп все токовые нагрузки выравниваются и приводятся к некоторым стандартным значениям, что позволяет экономить на проводах – для каждой группы выбирается своё сечение проводов.

Как правило, одну группу составляют приборы освещения, другую – розетки, третью энергопотребляющие электроплиты, стиральные машины и т.д. По каждой группе при проектировании сети электроснабжения определяется номинальный ток, исходя из которого, рассчитывается поперечное сечение проводов.

Нужно заметить, что номинальный ток группы потребителей рассчитывается не простым суммированием мощностей потребителей, а с учётом вероятности одновременного включения нескольких потребителей в сеть. Для этого вводится так называемый коэффициент вероятности, рассчитываемый по специальной методике.

схема подклюючения автоматов защиты

Исходя из расчётных номинальных токов каждой группы потребителей, рассчитывается необходимое сечение проводов, и выбираются автоматы защиты (на каждую группу ставится свой автомат). Выбираются автоматы таким образом, что по известному номинальному току группы выбирается автомат с ближайшим в большую сторону значением номинального тока. Например, при номинальном токе группы 15А, выбираем автомат со значением номинального тока 16А.

номинал автоматических выключателей

Нужно понимать, что автомат защиты срабатывает не при небольшом превышении номинального тока, а при токе в сети, в несколько раз превышающем номинальный.

Этот ток называется – ток мгновенного расцепления (в отличие от тока срабатывания биметаллической пластины) автомата защиты. Это второй параметр, который нужно учитывать при выборе автомата.

По величине тока мгновенного расцепления, вернее по его отношению к номинальному току, автоматы делятся на три группы, обозначаемые латинскими буквами В; С; и D. (В Европейском Союзе выпускаются автоматы и класса А.) Что означают эти буквы?

Автоматы класса В рассчитаны на мгновенное расцепление при токе выше 3-х и до 5-ти номинальных токов. Класс С соответственно выше 5-ти и до 10-ти номинальных токов.

Класс D – выше 10-ти и до 20-ти номинальных токов.

классификация автоматических выключателей

Для чего введены эти классы?

Дело в том, что существует такое понятие как пусковой ток нагрузки, который может для некоторых потребителей превышать номинальный рабочий ток в несколько раз.

Например, любые электродвигатели в момент пуска (пока ротор двигателя неподвижен) работают практически в режиме короткого замыкания, то есть нагружают сеть только активным сопротивлением медных обмоток, которое невелико. И лишь когда ротор двигателя набирает обороты, появляется реактивное сопротивление, уменьшающее ток.

Пусковые токи электродвигателей в 4-5 раз превышают номинальные (рабочие токи). (Правда длительность протекания пусковых токов невелика, биметаллическая пластина автомата защиты сработать не успеет).

Если мы для защиты двигателей применим автоматы класса В, то получим при каждом пуске двигателя ложное срабатывание автомата на пусковой ток. И возможно вообще не сможем запустить двигатель. Именно поэтому для защиты двигателей нужно применять автоматы класса D.

защита автомата от пусковых токов — электродвигатель

Класс В – для защиты осветительных сетей, нагревательных приборов, где пусковые токи минимальны или вообще отсутствуют. Соответственно класс С – для приборов со средними пусковыми токами.

средние пусковые токи — лампы освещения

Естественно для выбора автомата защиты нужно учитывать напряжение, тип тока, рабочую среду и т.д., но всё это в особых комментариях не нуждается.

Установка и монтаж автоматов защиты

Сразу отметим, что работы по установке и монтажу автоматов защиты должны проводиться квалифицированным персоналом, прошедшим соответствующее обучение и имеющим допуск на право проведения подобных работ. Это – требование безопасности, изложенное в ПУЭ.

монтаж электрического щита

Установка и монтаж автоматов производятся на основе принципиальной схемы, которая должна быть прикреплена на видном месте внутри входного щитка электропитания. Принципиальная схема конкретной установки разрабатывается на основе типовых схем. Как правило, во входном щитке располагается следующее оборудование:

электрический щит с автоматами защиты

1. На входе устанавливается выключатель – рубильник, пакетный выключатель или общий автомат защиты (в современных щитках ставятся автоматы защиты). Это делается для того, чтобы можно было проводить электромонтажные работы внутри щитка, просто отключив весь щиток от электропитания.
2. Далее подключается электросчётчик, который пломбируется для защиты от всякого рода «умельцев» «экономить» электроэнергию.
3. После счётчика питающие провода разветвляются на группы, и на входе каждой группы ставится свой автомат защиты, а после него – УЗО (устройство защитного отключения). УЗО выбираются таким образом, чтобы их номинальный ток превышал номинальный ток автомата защиты.

   Далее провода выходят из щитка к группам потребителей, к каждой группе своим отдельным кабелем.

Автоматы защиты и УЗО крепятся на DIN-рейке.

Сам монтаж сложностей не представляет, нужно только заметить, что для облегчения монтажа существуют готовые планки перемычек или перемычки – это для подачи, к примеру, на все автоматы фазного напряжения, входной провод подключается к первому автомату, а к остальным – с помощью перемычек. Также в щитке устанавливаются общие зажимные планки для нулевых проводов и для проводов заземления. Всё это значительно облегчает монтаж.

автоматы защиты для дома и офиса

Источник: http://electric-tolk.ru/ustrojstvo-i-princip-raboty-avtomatov-zashhity-v-elektricheskoj-cepi/

Как работает автоматический выключатель

Модульный автоматический выключатель — это устройство предназначенное для защиты электрических сетей от токов короткого замыкания и перегрузки сверхтоком (величина, которого больше, чем максимальная, на которую рассчитан ток).

Существует много разновидностей автоматических выключателей — модульные, в литом корпусе, высоковольтные и т.д. В быту (квартире, частном доме, офисе или небольшом производстве) в основном используются модульные автоматические выключатели.

Особенности конструкции модульных выключателей

Все модульные выключатели имеют идентичную форму и габаритные размеры. Это связано с тем, что они должны без проблем устанавливаться в модульные электрические щиты и быть взаимозаменяемыми.

Корпус автоматического выключателя изготавливается из пластика не поддерживающего горения (чтобы в случае аварии не быть источником пожара) и имеет следующие размеры: высота 80мм, глубина 70 мм, ширина — кратная 18 мм (одному полюсу).

На передней панели имеется ручка включения/выключения, на нее так же наносятся характеристика автоматического выключателя, такие как ампераж, кривая отключения, ток короткого замыкания и т. д. Сверху и снизу автомата имеются входная и выходная клеммы для подвода питания и подключения нагрузки.

На задней панели автоматического выключателя есть крепления для его установки на DIN-рейку

Расцепители автоматического выключателя

Термомагнитный расцепитель автоматического выключателя — он представляет из себя биметаллическую пластинку, через которую проходит ток. Пластина изготовлена из двух видов металла соединенных между собой, но у которых сильно отличаются коэффициенты теплового расширения.

За счет этого достигается такой эффект, что при нагреве такой пластинки она начинает изгиваться (1 вид металла уже сильно нагрелся, второй меньше, за счет этого пластинку начинает «вести»). Толщину пластинки подбирают таким образом, что при номинальном токе теплового расширения практически не происходит.

Но при увеличении проходимого тока пластина начнет со временем искривляться пока не разорвет контакт с подвижным контактом автоматического выключателя. Для более точной подстройки теплового расцепителя у подвижного контакта имеется винт тепловой уставки. Чем больше винт выкручен, тем большее расстояние будет между подвижным контактом и биметаллической пластинкой.

И чем больше расстояние, тем больше пластинке необходимо изогнутся, для аварийного срабатывания, тем самым увеличивается номинальный ток расцепления.

Термомагнитный расцепитель чувствителен к сверхтокам, и способен почувствовать небольшие превышения тока, но в тоже время он медленный и на его реакцию уходит минуты, а при малых превышениях даже десятки минут. При небольших превышениях в этом ничего страшного нет, т. к. превышение тока в 1.

5-2 раза в течении нескольких минут защищаемому кабелю вреда не принесут. Другое дело это ток короткого замыкания. В этом случае ток превышает в десятки, а иногда и в сотни раз номинальный и в этом случае провод может испортится уже через несколько секунд.

Для быстрого реагирования на большие токи используется электромагнитный расцепитель

Электромагнитный расцепитель представляет из себя катушку с установленным внутри соленоидом. В нормальном состоянии соленоид замыкает цепь с помощью пружины. При коротком замыкании проходящие токи, который во много раз превышают номинальный, увеличивают магнитный поток, который втягивает соленоид в катушку, преодолевая сопротивление пружины. Втягивание приводит к разрыву цепи.

 

Этот процесс занимает доли секунды, но при этом этот расцепитель является довольно грубым и не будет реагировать на токи соизмеримые с номинальным.