Как устроен автоматический выключатель

Каково назначение автоматического выключателя и теплового реле

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://gscomplect.com/kakovo-naznachenie-avtomaticheskogo-vyklyuchatelya-i-teplovogo-rele/

Устройство автоматического выключателя и принцип работы | Блог Виктора Потапова

Многие знают, что при монтаже электропроводки устанавливают автоматические выключатели. Так для чего их устанавливают?

Автоматический выключатель предназначен для защиты кабелей и проводов подключенной к нему линии, а также электроприборов от короткого замыкания и перегрузки.

Если вас интересует как устроен и работает автоматический выключатель, я сейчас расскажу вам об этом.

Устройство автоматического выключателя

В конструкцию автоматического выключателя входит:

1.Корпус автоматического выключателя.
Он изготовлен из ПХВ пластика пониженного горения. Имеет специальные крепления для монтажа

2.Рычаг управления.
Рычаг управления предназначен для включения- отключения автоматического выключателя, а следовательно участка цепи, на котором он установлен.

3.Клеммы для подключения питающего провода и провода отходящего на участок цепи.

4.Силовые контакты.

5.Механизм взвода и расцепления.
Взаимосвязан с рычагом управления.

6.Электромагнитный расцепитель.
Он обеспечивает защиту от короткого замыкания (представлен в виде электромагнита с подвижным сердечником, который работает как толкатель и срабатывает при токах короткого замыкания.

7.Тепловой расцепитель.
Обеспечивает защиту от перенагрузки цепи, которую защищает автомат. ( Представляет собой биметаллическую пластину, которая при заданных токах изгибается и приводит в действие механизм расцепителя.

8.Дугогасительная камера.
Благодаря ей происходит гашение дуги, которая образуется при размыкании контактов. Здесь же имеется канал для отвода газов.

9.Регулировочный винт теплового расцепителя.
Он обеспечивает регулировку тока срабатывания теплового расцепителя.

Принцип работы автоматического выключателя

При включении рычага управления происходит взвод механизма , а также коммутация контактов.

Ток протекает от питающего провода, который подключен к зажиму автомата. Далее к неподвижному контакту, через подвижный контакт, катушку электромагнита (соленоида), биметаллическую пластину и через нижний винтовой зажим на нагрузку.

Если возникло короткое замыкание за выключение нагрузки отвечает электромагнитный расцепитель. При коротком замыкании ток в цепи мгновенно возрастает. Ток,протекающий через катушку расцепителя естественно тоже возрастает. В катушке возникает сильное магнитное поле, приводящее в движение якорь, который надавливает на рычаг спускового механизма, что приводит к его срабатыванию и отключению нагрузки.

Следует отметить, что электромагнитное поле возникает мгновенно, поэтому автомат успевает отключиться до появления нежелательных последствий.

Во время размыкания контактов возможно возникновение дугового разряда. Дуга направлена в сторону дугогасительной камеры. При попадании в камеру дуга разделяется, завлекается внутрь её и затухает.

Продукты горения дуги и избыточное давление сбрасываются через специальное отверстие в корпусе автомата.

Тепловой расцепитель отвечает за защиту от перегрузки . При превышении тока свыше номинального происходит нагрев биметаллической пластины. Она начинает изгибаться и надавливает своим кончиком на рычаг спускового механизма. Так происходит отключение автомата.

В отличие от электромагнитного расцепителя тепловой расцепитель более медлителен и не способен срабатывать за долю секунды.

Источник: https://viktorpotapov.incpalife.ru/ustrojstvo-avtomaticheskogo-vyklyuchatelya/

Автоматический трехполюсный выключатель: устройство, принцип работы

Электрическое оборудование стабильно работает в штатном режиме при условии обеспечения номинальных параметров тока в сети. Но при коротком замыкании или в результате перегрузки сети возникает угроза разрушения электропроводки, создаются условия для выхода из строя электроприборов. Для защиты проводки и электрооборудования в трехфазных сетях, применяют автоматический трехполюсный выключатель, обеспечивающий безопасность локальных цепей.

Это коммутационное устройство может отключать номинальные токи в ручном режиме или автоматически разрывать перегруженные либо аварийные линии. Особенность работы трёхполюсного выключателя в том, что он одновременно коммутирует все три фазы, что очень важно для защиты электромоторов. В отличие от плавкой вставки, трёхполюсники рассчитаны на многократное срабатывание и обладают стабильностью уставки, заложенной в конструкции прибора.

Устройство

Автоматический выключатель конструктивно состоит из трёх автоматов, объединённых в одно устройство (модульная конструкция). Каждый автомат, независимо от других, реагирует на аномальные отклонения токов, однако, благодаря планке, соединяющей рычажки управления, замыканий цепей или их размыкание происходит одновременно по трём фазам. На рисунке 1 показано фото типичного модульного выключателя.

Рис. 1. Трёхполюсный автомат

Существуют конструкции, в которых механизмы заключены в один корпус, с одним рычагом управления. Такое строение характерно для мощных промышленных трёхполюсных автоматов.

Рассмотрим устройство трёхполюсного автомата на примере модульного бытового автоматического выключателя (см. рис. 2).

Рис. 2. Конструкция автоматического выключателя

Конструктивные узлы:

• силовые контакты;
• дугогасительный механизм;
• расцепители (устройства для разъединения контактов);
• механизм взвода;
• рычаг управления;
• клеммы полюсов автомата для подключения проводов.

Расцепители бывают тепловыми и электромагнитными. Чаще всего применяются в комбинации. Силовые контакты расположены в дугогасительной решётчатой или щелевой камере. В мощных выключателях используют комбинированные камеры, сочетающие в себе решётчатые и щелевые конструкции.

Возле контактов может быть вмонтирована пластиковая вставка, которая при испарении выделяет газы, используемые для гашения дуги. Поток раскалённых газов или воздуха проходит через дугогасительную камеру и выходит в атмосферу по специальному каналу для отвода выпускных паров.

Для защиты цепей используются разные виды трёхполюсных выключателей, но их устройство существенно не отличается от конструкции приведённой выше.

На схемах устройства изображаются так, как показано на рис. 3.

Рис. 3. Изображение на схемах

Механизмы расцепления

Исполняющим элементом конструкции является механизм расцепления, который состоит из коромысел, рычагов, пружин и защёлок, обеспечивающих мгновенное размыкание электрической цепи. Этот механизм приводят в действие расцепители, которые по принципу действия делятся на типы:

• термобиметаллические – пластины с памятью;
• электромагнитные – соленоид с сердечником;
• электронные, управляемые полупроводниковыми элементами;
• микропроцессорные, на базе интегральных микросхем.

Напоследок заметим, что в некоторых промышленных образцах выключателей применяются электромеханические, электромагнитные, пневматические и другие типы приводов для управления автоматами. Это позволяет персоналу включать либо отключать устройства дистанционно.

Принцип работы

В рабочем состоянии автоматического выключателя его контакты находятся в замкнутом положении. Номинальные токи свободно протекают через автомат. В таком состоянии устройство находится до тех пор, пока его не выключит оператор или токи нагрузки не превысят наперёд заданных значений.

Возможны два случая:

1. Отключение в результате КЗ (происходит без выдержки времени).
2. Разрыв цепи вследствие её перегрузки, которая длится дольше заданного промежутка времени.

При коротком замыкании резко возрастает ток в защищаемой электрической сети, в результате чего срабатывает электромагнитный расцепитель, приводя в действие рычаги механизма расцепления. В течение 0,01 – 0,02 секунды происходит обесточивание проводки. За такой короткий промежуток времени она провода не успевают сильно нагреться.

Благодаря наличию дугогасительной камеры исключена возможность протекания тока по плазменному каналу разряда. Это, во-первых, защищает контакты от выгорания и залипания, а во-вторых – сводит к минимуму время отключения аварийного участка электрической сети.

Параметры срабатывания электромагнита рассчитаны на аварийные токи. Однако, на превышение номинальных токов в результате перегрузок, создаваемых потребителями, данное устройство не реагирует. В таких случаях для защиты проводки используется биметаллический расцепитель.

Он работает по принципу: при возрастании нагрузки в течение определённого периода (промежуток времени задаётся производителем) нагреваются биметаллические пластины. Если нагрузка не уменьшается, одна из пластин начинает изгибаться, приводя в действие коромысло, связанное с рычагом механизма расцепления. Под усилием пружины происходит скачкообразное срабатывание защиты. Повторное включение возможно только после остывания теплового расцепителя.

В случае, когда перегрузка была кратковременной (например, при запуске электромотора), пластина не успевает нагреться. При возвращении параметров электрической сети к норме, трёхполюсный выключатель продолжает работать в штатном режиме.

Тепловые уставки регулируются винтом (см. рис. 2). При необходимости можно, в небольших пределах, изменить стандартные регулировки. Изменение уставок позволяет изменить чувствительность трёхполюсного выключателя, что иногда бывает полезно, при ложных срабатываниях защиты. Но имейте ввиду – такие действия оправданы лишь в том случае, когда вы уверены в том, что ваша электропроводка способна выдержать повышенные нагрузки локальной сети.

В некоторых моделях функции тепловых контактов могут выполнять электромагнитные реле, оборудованные гидравлическими замедлителями. Их преимущество в том, что нет надобности в ожидании остывания пластин для повторного включения. Недостаток – ограниченное время срабатывания. Если нагревание пластины может длиться от нескольких секунд до часа (при умеренных перегрузках), то электромагнит с замедлителем отключит питание гораздо быстрее.

Технические характеристики

График на рисунке 4 прекрасно иллюстрирует критичные характеристики выключателей типов B, C, D.

Рис. 4. График срабатывания защиты

Обратите внимание на зоны защиты от перегрузок и от КЗ. Зона B характерна для выключателей, применяемых в защите линий освещения или очень протяжённых линий.  Отключение происходит в течение 7 – 15 секунд, при достижении током величины, кратной номинальному: от 3·In до 5·In,где In – номинальный ток.

В зоне C тепловая защита сработает в течение 0,5 – 1,5 с, при достижении нагрузки от 5·In до 10·In. Применяется в линиях с умеренными пусковыми токами.

Зона D – Это уже электромагнитная защита от КЗ. Время отключения 0,01 – 0,02 с.

Промышленные автоматы типа Z, L, K, имеют параметры теплового отключения от 8·In до 12 ·In.

Приводим таблицу основных характеристик некоторых типов трёхполюсных автоматических выключателей серии А3700.

Тип устройства	Номинальный ток выключателя,In (А)	Номинальный ток рацепителя,In (А)	Тое соленоида, А	Ударный ток, кА
ПКС* в цепи 380 В	ОПКС**в цепи 380 В
Выключатели на напряжение до 660 В
А3712Б	160	80	400	36	—
160	630, 1000, 1600	75	125
А3722Б	250	250	1600,2000,250	80	150
А3732Б	400	400	2500, 3200, 4000	100	150
А3742Б	630	630	4000, 5000, 6300	100	150
А3792Б	630	630	2500, 3200, 4000. 5000, 6300	11,1	150
Выключатели на напряжение до 380 В
А3712Ф	160	80	400	25	28
160	630, 1000,1600
А3722Ф	250	250	1600,2000,2500	35	38
А3732Ф	630	400	2500,3200, 4000	50	53
630	4000,5000,6300

*ПКС – предельное значение тока, с которым выключатель может справиться несколько раз.

**ОПКС – критическая величина тока, отсекаемого автоматическим выключателем  не более 1 раза.

Область применения

Основное назначение автоматических трёхполюсных выключателей – защита электрических линий от перегрузок и КЗ, а также трёхфазного электрооборудования. Массовое применение автоматы нашли на производстве, где используются различные станки и прочее оборудование с электроприводом.

В бытовых электросетях выключатели применяются реже, так как в основном используется однофазная сеть. Но если кто-то пользуется трёхфазной сетью, то для защиты проводки целесообразно применять трёхполюсные выключатели модульной конструкции. Такие устройства компактные, надёжные, имеют удобное крепление.

Источник: https://www.asutpp.ru/avtomaticheskij-trexpolyusnyj-vyklyuchatel.html

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.

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/

Автоматический выключатель

Автоматический выключатель (АВ) – это низковольтный электрический аппарат, предназначенный для:

• коммутации (включения – отключения) электрооборудования;
• защиты подсоединённой сети от токов перегрузки и токов короткого замыкания (КЗ).

Автоматический выключатель — это коммутационный электрический аппарат, который предназначен для проведения тока в нормальных режимах и для автоматического отключения электроустановок при возникновении токов короткого замыкания и перегрузок.

Низковольтный – значит рассчитанный на электрическую сеть до 1000 В. По принципу гашения дуги, возникающей при разрыве нагруженной электрической цепи, относится к воздушным устройствам, т.е. гашение дуги осуществляется в воздухе. Выпускается в одно-, двух- и трёхполюсном исполнении. Применяется для укомплектования низковольтных комплектных устройств (НКУ), при сборке щитов управления и коммутации, при монтаже силовых сборок, распределительных устройств различного назначения.

Автоматическиe выключатели выполняют одновременно функции как защиты, так и управления, он монтируется в помещении или щите, защищенном от дождя, снега и других осадков.

Наиболее распространенными и популярными (при токах до 80-100А) являются аппараты, которые монтируются на 35-миллиметровую DIN-рейку в распределительном щите.

Как устроен автоматический выключатель

АВ состоит из группы подвижных и не подвижных электрических контактов, замыкающих и размыкающих цепь. Подвижные контакты собраны на общей оси и связаны с приводом аппарата. Привод – устройство для включения и отключения АВ. Подвижные контакты связаны с отключающими пружинами, которые осуществляют мгновенное размыкание контактной пары при соответствующих условиях. Время отключения составляет около 0.01 сек.

Включённые (замкнутые) контакты связаны с устройством, препятствующим самопроизвольному их размыканию действием растянутых пружин отключения. Это так называемый механизм свободного расцепления, защёлка, другими словами, которая удерживает контакты во включённом состоянии до тех пор, пока на неё не подействует внешняя сила. Какая? Об этом — чуть ниже!

При разрыве нагруженной или короткозамкнутой силовой цепи обязательно возникает электрическая дуга. Горение дуги тем интенсивнее, чем больше разрываемый ток. Ток короткого замыкания в мощных электроустановках достигает нескольких килоампер. Дугу надо гасить. Сама она гаснет редко, поэтому неотъемлемой частью любого АВ является гасительная камера.

Сколько групп контактов – столько камер. Они присутствуют и у маленьких АВ и у больших. Камера располагается так, что разрыв контактов происходит внутри неё и образующаяся дуга затягивается внутрь камеры, где делится на много маленьких дуг между медными пластинами так называемой деионной решётки.

Перемещаясь вверх от контактов и охлаждаясь на решётке, дуги безболезненно гаснут.

Виды защиты

Теперь об устройствах защиты. Автомат имеет следующие виды защиты:

• тепловую (от перегрузки);
• электромагнитную (от токов короткого замыкания).

Тепловая защита – биметаллическая пластина, через которую течёт ток нагрузки и нагревает её. Пластина рассчитана так, что в нормальном режиме её изгиб от нагрева не критичен и не действует на защёлку механизма свободного расцепления. При перегрузке цепи изгиб пластины увеличивается, защёлка механизма освобождается и автомат отключается.

Электромагнитная защита выполнена в виде катушек с ферромагнитными стержнями (бойками). Катушки, выполненные из нескольких витков провода включены в цепь каждого полюса автомата и обтекаются током нагрузки.

При КЗ, импульс большого тока повреждённой фазы втягивает боёк в катушку, боёк бьёт по защёлке механизма свободного расцепления, автомат отключается. Вся вышеописанная начинка монтируется в корпус, снабжённый входными и выходными контактами.

Некоторых типы АВ снабжаются, кроме всего прочего, блокировочными контактами (БК). Эти слаботочные контакты предназначены для целей сигнализации, автоматики, управления.

Ознакомиться с примерами выполнения работ по сборке электрощитов на нашем производстве вы можете в фотогалерее.

Подробнее.

Типы применяемых аппаратов при сборке шкафов

Всё многочисленное семейство автоматических выключателей можно условно разбить на несколько типов:

• по функционалу – модульные и не модульные. Модульные – это аппараты, в которые изначально включены все функциональные элементы тепловая и электромагнитная защита, сигнализация. Это большинство известных широкому потребителю устройств, начиная от автоматов в домашнем щитке освещения. Не модульные – это аппараты, выполнение защитных функций которых зависят от внешних схем (релейной защиты, автоматики и т.д.) Эти АВ применяются в промышленных установках и распредустройствах (РУ);
• по способу обслуживания – стационарные, втычные, выкатные. Стационарные – неподвижные, обслуживаются на месте установки. Втычные – оборудованные втычными устройствами, позволяющими снять автомат с электромонтажного места без демонтажа плат, на которых они смонтированы, и электропроводки, которой они подсоединены. Выкатными элементами обычно оборудованы мощные комплектные трансформаторные подстанции (КТП), ли РУ. Здесь АВ смонтированы на выкатных тележках, оборудованы втычными контактами и объединяют функции выключателя и разъединителя. Разъединитель – аппарат создающий видимый разрыв цепи и обеспечивающий безопасность персонала, выполняющего работы в её отключённой части;
• по типу привода – ручной и дистанционный.

Автоматические выключатели также делятся по количество полюсов:

• однополюсные;
• двухполюсные;
• трехполюсные;
• четырехполюсные;
• 1 полюс + нейтраль*;
• 2 полюса + нейтраль*;
• 3 полюса + нейтраль*.

* В автоматах с 1+N, 2+N, 3+N полюсами расцепители предусмотрены только на фазных полюсах, а механизм расцепления жестко связан с расцеплением по нейтрали (т.е. выключаются одновременно ВСЕ полюса).

Характеристики

1. Номинальное напряжение. Напряжение, на которое аппарат длительно рассчитан. Обычно 400, 660 и 1000 В.
2. Номинальный ток. Длительно допустимый ток нагрузки, который АВ выдерживает без отключений и перегревов.
3. Ток отключения. Установленный испытаниями допустимый ток КЗ, отключаемый аппаратом.

   Количество раз отключения этого тока нормируется из-за износа контактов.

4. Ток термической устойчивости. Обычно 3-х секундный ток КЗ, допускаемый для аппарата данного типа.
5. Ампер — секундные (время – токовые) характеристики.

   Характеристика времени отключения АВ при различных кратностях (к номинальному) протекающего тока.

Отключающая способность:

Согласно ГОСТ Р 50345-99, автоматические выключатели делятся на следующие типы по току мгновенного расцепления:

• тип B: свыше 3ln до 5 ln включительно (где ln — номинальный ток)
• тип C: свыше 5 ln до 10 ln включительно
• тип D: свыше 10 ln до 20 ln включительно

У европейских производителей классификация может несколько отличаться. В частности, имеется дополнительный тип A (свыше 2 ln до 3 ln). У отдельных производителей также существуют дополнительные кривые отключения.

Автоматические выключатели относятся к мало обслуживаемым устройствам. Периодически (по графику) следует производить измерения сопротивления изоляции мегомметром на 1000 или 2500 В. Выполнять прогрузку АВ для определения характеристик тепловой и электромагнитной защиты. Определять время отключения с помощью электромикросекундомера.

Рекомендуется, чтобы установка данных аппаратов защиты проводилась только квалифицированным специалистом.

Производители

Производителей выключателей великое множество. И только дело вкуса, какую компанию выбрать. Зарубежную:

• ABB;
• IEK;
• Legrand;
• Schneider electric;

Либо нашу:

• Контактор;
• Электротехник;
• ТДМ Электрик.

Для получения подробной информации по услуге «Сборка щитов НКУ» обратитесь к нам в офис по телефону

Для удобства наших Заказчиков оплату работ по комплектации и сборке электрических щитов можно выполнить следующими способами:

Источник: http://www.stroi-tk.ru/service/jelektrosnabzhenie/sborka_shhitov/komplektuyushie/avtomaticheskii_viklyuchatel/

Как установить автоматический выключатель: схемы монтажа

Электрические щитки, расположенные на лестничных площадках многоквартирных домов, находятся под контролем электриков из управляющей компании. Однако, согласитесь, знать назначение электроустройств, заключенных в металлическом ящике, обязан каждый домашний мастер.

Предлагаем разобраться, как установить автоматический выключатель, если возникнет срочная необходимость. Мы подскажем вам, как устроен автомат и приведем рекомендации по выбору электромеханического устройства.

Эти знания помогут самостоятельно заменить прибор и предпринять меры в аварийной ситуации, когда автомат сработал.

Почему необходимы знания об электрике

Информации об электрических устройствах, известной со школьных уроков физики, для практического применения недостаточно.

Рядовой потребитель чаще сталкивается с автоматическими выключателями, так как именно они срабатывают в связи с сетевыми перегрузками. Недостаточно просто вернуть рычажок в привычное положение, нужно обязательно разобраться в причинах отключения, иначе в ближайшее время ситуация может повториться.

Чтобы ориентироваться в начинке электрощитка (который, кстати, является обязательным элементом энергосистемы частных домов), необходимо знать состав и назначение всех устройств – импульсных реле, выключателей нагрузки, УЗО и т.д.

Нужно ли уметь самостоятельно менять автоматику? Рекомендуем для начала изучить теорию, а при первом же отключении – и практику.

Дело в том, что не всегда существует возможность быстрой помощи профессионалов: в выходной день электрики отдыхают наравне с остальными. А если дом находится на даче или в деревне, лучше познакомиться с электросетью и сопутствующими устройствами досконально.

Конструкция и назначение автомата

Несмотря на название – «автоматический», данный тип выключателя срабатывает только в одну сторону – размыкает электрическую цепь (при превышении номинала или перегрузке, связанной с одновременным включением нескольких мощных электроприборов). Включить, то есть замкнуть цепь, можно только единственным способом – вручную.

В отличие от простого одноклавишного выключателя, автоматический прибор имеет более сложное устройство. Схематически классический вариант (без электронного блока) выглядит следующим образом.

Клеммы располагаются вверху и внизу, причем верхняя соединена с фиксированным контактом, а нижняя тесно связана с металлической пластиной, которая играет роль теплового расцепителя. Когда температура материала повышается, пластинка деформируется (+)

Существует несколько способов запуска процесса расцепления:

• ручное управление – включение/отключение с помощью небольшого рычага;
• воздействие токов короткого замыкания;
• избыточная нагрузка – превышение номинальных токовых параметров.

Чтобы мощное тепловое воздействие не сожгло выключатель, предусмотрена дугогасительная камера (комплект медных изолированных пластин), которая охлаждает и разбивает электрическую дугу.

Выбор электромеханического устройства

Учитывая параметры нагрузки и характеристики кабеля, можно подобрать устройство для монтажа в электрощиток. Вся необходимая информация об электромеханическом приборе находится на его лицевой панели.

Умение расшифровать маркировку выключателя поможет сделать правильный выбор.

В первой строке обычно указана марка изделия. Лучше не экономить, а выбрать автоматическое устройство известного производителя: Legrand, IEK, ABB, Schneider, Electric, Hager (+)

Напряжение, частота и номинальный ток

В следующей строке можно найти информацию о двух важных характеристиках – напряжении и частоте. Наиболее распространенный «формат» – 220/400V 50Hz. Это значит, что можно подключить и одну, и три фазы при частоте 50Hz.

Если брать все конструктивные виды, то соответствие полюсов и напряжения будет следующим:

• 1-полюсный – 220 V, (1 провод – фаза);
• 2-полюсный – 220 V (2 провода – фаза/ноль);
• 3-полюсный – 380 V (3 провода – фазы);
• 4-полюсный – 380 V (3 фазы/1 ноль).

Значение номинального тока ограничивает использование некоторых видов кабелей – и это обязательно учтите при выборе автоматики. Следовательно, покупая выключатель для электрощитка, проверьте, какие типы проводов участвуют в построении общей схемы.

Предварительный расчет номинала автовыключателя основывается на данных о суммарной мощности потребителей, наличия пускового тока некоторых электроприборов, силы тока и расчетного коэффициента спроса.

Ни в коем случае не отталкивайтесь от максимального напряжения в сети, иначе может получиться следующее.

Предположим, покупка новых бытовых приборов приводит к перегрузке и постоянному выбиванию автомата. Вы захотите увеличить его мощность и замените новым, у которого величина номинального тока выше.

В результате во время включения в сеть нескольких мощных приборов автомат не сработает, зато перегреются провода, в результате чего произойдет короткое замыкание (оплавится изоляция, случится возгорание).

Если сечение кабеля не соответствует нагрузке, ее необходимо снизить (или, напротив, обновить коммуникации). Но нельзя подбирать автоматический выключатель, ориентируясь на максимальную нагрузку – только по кабелю (+)

Цепь должна быть выстроена таким образом, чтобы наиболее слабым звеном являлся именно автоматический выключатель (а не провода), который предназначен для защиты от перегрузки.

Важна ли ВТХ

Буквенное обозначение временно-токовой характеристики предшествует цифровой маркировке, определяющей номинальный ток.

Чтобы разобраться, в чем суть ВТХ, разберем формулу:

k=l/ln, где

•  l – ток в сети;
• ln – номинальное значение тока;
• k – кратность.

Категория зависит от кратности:

• B – 3

Источник: https://sovet-ingenera.com/elektrika/uzo-schet/kak-ustanovit-avtomaticheskij-vyklyuchatel.html

Принцип работы автоматического выключателя

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.

Причиной перегрузки сети является подключение к ней потребителей, суммарная мощность которых превышает расчетную мощность защищаемой сети. Одновременное включение различных видов мощной бытовой техники (кондиционер, электрическая плита, стиральная и посудомоечная машина, утюг, электрочайник и т.д.) – вполне может привести к срабатыванию теплового расцепителя.

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://electricvdome.ru/avtomaticheskie-vikluchateli/princip-raboty-avtomaticheskogo-vyklyuchatelya.html

Автоматический выключатель ВА 47 29: расчет номинального тока, износостойкость и технические характеристики

Проводка в современном жилом доме без автоматических выключателей, или как их называют в народе – «автоматов», просто не будет принята в эксплуатацию. Достаточно часто в электрощите можно встретить выключатели ВА 47 29. Их можно узнать по серому корпусу и жёлтой клавише.

Цвет этот не зависит от того, на какую мощность рассчитан «автомат». Всего в этой линейке представлено 19 вариантов исполнения по току. Самый мощный выключатель способен «держать» 63 А, тогда как самый слабый – всего пол-ампера. Также эти автоматы узнаваемы по характерной форме.

Нелишняя деталь в проводке

Иногда аварийщики, которые приезжают ликвидировать неисправности поэтажного электрического щита, почему-то полагают, что два или три автоматических выключателя – роскошь, и что можно перекинуть группу проводов от «пострадавшего автомата» на целый, спарив её с другой группой. Жильцу это преподносится так, что его проводка была поделена на две части просто для удобства, но оставшийся автоматический выключатель вполне «потянет» на себе всю квартиру.

Дабы оценить, насколько прав электрик, надо знать основные технические характеристики выключателя. Иначе вас могут поджидать неприятные сюрпризы в виде несанкционированного отключения всей проводки в квартире только из-за того, что вы включили в розетку утюг или электрочайник.

Вообще, иметь один «автомат» на всю квартиру – это неудобно. Когда их два, обычно один – тот, что помощнее, – отвечает за розетки, расположенные внизу, второй – за люстры и их выключатели, а также за розетку для бритвы.

Иногда дома в отношении электропроводки планируют по-другому, и тогда один автомат отключает часть комнат, второй – остальные помещения. Но при этом всегда есть возможность отключить один из этих выключателей, чтобы починить часть проводки, тогда как пользоваться другим – можно и через удлинитель – чтобы сделать себе временное освещение или подключить паяльник, блок питания, электродрель или какой-либо другой необходимый инструмент.

Ретивый электрик не оставляет вам выбора: если свет можно наладить при помощи фонарика, то уж аппаратуру или инструменты придётся подключать к соседям. В общем, делается всё, чтобы жилец не ликвидировал мелкую поломку в проводке своими силами. И, даже чтобы не мог заменить люстру в тёмное время суток. А если это Заполярье и на улице стоит зима?

Чтобы «автомат» действительно заменили, его нужно всегда иметь при себе. Тогда монтёр-аварийщик не отвертится от вашей просьбы. Главное, подобрать по техническим характеристикам этот выключатель настолько грамотно, чтобы работник аварийной службы почувствовал вашу компетентность и проникся уважением к клиенту. Для этого изучаем наш образец дальше, чтобы было понятно, что именно надо покупать.

Номинал тока

Рассчитать, насколько действительно ваш единственный выключатель сможет выдержать свалившуюся на него нагрузку, вы можете, зная, на какой ток он рассчитан. Ряд для выключателей ВА 47 29 будет таким:

• 0,5 А;
• 1 А; 1,6 А;
• 2 А; 2,5 А;
• 3 А;
• 4 А;
• 5 А;
• 6 А;
• 8 А;
• 10 А;
• 13 А;
• 16 А;
• 20 А;
• 25 А;
• 32 А;
• 40 А;
• 50 А;
• 63 А.

Из них в жилых домах редко когда используются в поэтажных щитах «автоматы» на 32 А, как правило, берутся значения номинального тока ниже.

Зная ток, обозначенный на корпусе автоматического выключателя, и действующее значение напряжения – 220 В, мы можем рассчитать мощность, как произведение этих величин.

Чтобы получить мощность в ваттах, надо умножить напряжение в вольтах на ток в амперах. Если номинальный ток равен 32 А, а напряжение – 220 В, то мощность будет равна 7040 Вт.

Когда работает одновременно электроплита, утюг, стиральная машинка в режиме нагрева воды, светятся все люстры, при этом кто-то сушит волосы феном, то и тогда может быть всё нормально, но если в этот момент запустится компрессор холодильника, у которого пусковой ток значительнее, как «автомат» может сработать.

В связи с вышесказанным, проводку в квартирах делят на две или три группы: автоматический выключатель должен срабатывать при аварии или такой перегрузке, которая вызовет перегрев проводов. Кстати, напряжение сети до 240 В также можно отнести к техническим характеристикам автоматического включателя. Частота 50 Гц – тоже является его параметром.

Предельная коммутационная способность

Выключатель может не срабатывать, если взяли слишком завышенный номинал. То есть проводка может начать перегреваться и плавится, если она сама по себе слабая, а выключатель поставили, допустим, на 25 или 63 А.

Однако есть ещё одна ситуация, при которой «автомату» не суждено сработать – это очень большой ток, при котором контакты размыкателя попросту свариваются между собой, и выключатель превращается в линейный элемент электрической цепи. Для ВА 47 29 это значение составляет 4,5 кА. Это ещё одна важная характеристика, и такой чудовищной перегрузки по току допускать нельзя, иначе проводка может просто выгореть, став причиной пожара в здании.

Температурный режим в электрощите

Автоматический выключатель «понимает», что произошла авария или что проводка работает во внештатном режиме, ориентируясь на температурные характеристики. Поэтому совершенно логично, что при низкой температуре окружающей среды ток срабатывания у выключателя может оказаться другим, а именно – больше паспортного номинала.

В случае рассматриваемого ВА 47 29 номинал выверен не для принятых в физике нормальных условий, а для 30°С. Эта температурная характеристика называется контрольной температурой. При ней калибруются все автоматические выключатели данного типа.

Следовательно, выбор «автомата» может зависеть и от того, насколько хорошо отапливается у вас в доме то место, где находится поэтажный щит. Если это тамбур на несколько квартир («карман»), то там всегда будет теплее, чем просто на лестничной клетке.

Если вы живёте на высоком этаже, то там тоже будет зимой теплее, чем на первом этаже, где расположен вход в подъезд. Кстати, ещё одна характеристика – рабочий диапазон температур – у этого «автомата» впечатляет. Он составляет от — 40°С до +50°С. Ну немного недотягивает этот выключатель до якутских морозов, чтобы работать там при уличных температурах!

Важные характеристики

Когда понятно, на какой ток выбирать автоматический выключатель, самое время выяснить, какая стоимость самая оптимальная для прибора.

1. Не стоит покупать слишком дешёвый «автомат», потому что он может оказаться подделкой. Грозит это тем, что он будет сделан из более дешёвых металлов, из легкоплавкой пластмассы. Он может срабатывать, чуть что. Например, только одно включение холодильника может спровоцировать «вышибание» поддельного выключателя, который, к тому же, может достаточно быстро включиться, а потом, от слишком частых срабатываний – вскоре и вовсе перегорит.
2. Если вы покупаете «автомат» в дорогом магазине, то он, скорее всего, будет качественным. Это же касается и интернет-магазинов: они должны быть солидными площадками, а не «однодневками». Вот мы и перешли плавно к технической характеристике – наработке на отказ. У выключателей она не может измеряться временем, поэтому она выражается в количестве срабатываний.

Электрическая износостойкость

Эта характеристика для рассматриваемого образца составляет 6000 включений-выключений. При этом неважно, отключали ли «автомат» принудительно, или он срабатывал сам. Электрическая износостойкость зависит от того, насколько сохраняют свою электропроводность контакты. При каждом выключении они могут окисляться под действием дуги. Размыкание в вакууме даёт возможность избежать процессов окисления.

Механическая износостойкость

С механикой всё намного проще. Не должны из строя выходить пластмассовые детали и пружины. Для ВА 47 29 эта величина равна 20 000 включений-выключений. Поддельный выключатель может разрушиться механически намного быстрее. Поэтому надо доверять только солидным магазинам, если приобретать такой по типу выключатель.

Почему стоит опасаться подделки? Потому что выключатели этой серии производятся в Китае, притом весьма солидным предприятием. Однако и в том же Китае, и на нашей территории могут подделывать такую продукцию, используя самые дешёвые материалы. Потом, в случае чего, всегда есть отговорка, что товар китайский, а потому никуда не годный. Но реальный производитель готов на свой автомат представить сертификат качества, и у продавцов эта бумага должна быть.

Размеры и вес

Стоит еще рассмотреть и технические параметры:

Подлинный автоматический выключатель данного типа должен иметь характерную выемку под посадку на дин-рейку. Полярность такого выключателя не превышает четырёх. В домах используются однополярные выключатели.

Иногда, для усиления по току ставят двухполюсные. Четырёхполюсные используют, естественно, для трёхфазной сети. Ширина однополюсного выключателя составляет 18 мм. Соответственно, двухполюсный выключатель будет шириной 36 мм, и так далее. Масса однополюсника составляет 100 г. Высота «автомата» равна 80 мм.

И последняя характеристика – тип исполнения по мгновенному расцеплению. Эти типы обозначаются латинскими буквами. Для нашего выключателя присутствуют три буквы – B, C, D. Два первых типа годятся для использования дома. Третий тип чаще применяется для трёхфазных двигателей. Ему место на производствах, на промышленных кухнях и т.д.

Источник: https://elektro.guru/elektrika-v-kvartire/uzo/avtomaticheskiy-vyklyuchatel-va-47-29-i-ego-tehnicheskie-harakteristiki.html