Элестрический автомат: понятие и необходимость
Электрический автомат, или автоматический выключатель, представляет собой механическое коммутационное устройство, посредством которого можно вручную добиться обесточивания всей электросети или же конкретного ее участка. Сделать это можно в доме, квартире, на даче, в гараже и т.п. Более того, такой прибор оснащается функцией автоматического выключения электрического кабеля при возникновении аварийных ситуаций: например, в случае короткого замыкания либо при перегрузке. Отличие таких автоматических выключателей от обычных предохранителей состоит в том, что после срабатывания их можно кнопкой включить вновь.
Поговорим о том, как выбирать автоматы: электрические автоматы существуют в большом многообразии, что требует учета сразу целого ряда факторов при их покупке.
Нужен ли такой автомат? Необходимо дать утвердительный ответ. Исправно работающий автоматический выключатель будет защищать ваше помещение от различных неприятных ситуаций, в том числе от:
- пожаров;
- поражений электрическим током;
- повреждений проводки.
Итак, при выборе автомата, как мы отмечали, следует учитывать сразу несколько показателей. Рассмотрим их по порядку.
Выбор автоматического выключателя
Выбор автомата осуществляется по следующим критериям:
— По количеству полюсов: одно- и двухполюсные применяются для однофазной сети, трех- и четырехполюсные — в трехфазной сети.
— По номинальному напряжению: Номинальное напряжение автоматического выключателя должно быть больше либо равно номинальному напряжению защищаемой им цепи: Uном. АВ⩾ Uном. сети
— По номинальному току: Определить необходимый номинальный ток автоматического выключателя можно одним из следующих способов:
- Калькулятор мощности автоматического выключателя по номинальному току
- С помощью одной из следующих таблиц:
Подбор автоматического выключателя по мощности:
| Вид подключения | Однофазное | Однофазное вводный | Трехфазное треугольником | Трехфазное звездой |
| Полюсность автомата | Однополюсный автомат | Двухполюсный автомат | Трехполюсный автомат | Четырехполюсный автомат |
| Напряжение питания | 220 Вольт | 220 Вольт | 380 Вольт | 220 Вольт |
| Автомат 1А | 0.2 кВт | 0.2 кВт | 1.1 кВт | 0.7 кВт |
| Автомат 2А | 0.4 кВт | 0.4 кВт | 2.3 кВт | 1.3 кВт |
| Автомат 3А | 0.7 кВт | 0.7 кВт | 3.4 кВт | 2.0 кВт |
| Автомат 6А | 1.3 кВт | 1.3 кВт | 6.8 кВт | 4.0 кВт |
| Автомат 10А | 2.2 кВт | 2.2 кВт | 11.4 кВт | 6.6 кВт |
| Автомат 16А | 3.5 кВт | 3.5 кВт | 18.2 кВт | 10.6 кВт |
| Автомат 20А | 4.4 кВт | 4.4 кВт | 22.8 кВт | 13.2 кВт |
| Автомат 25А | 5.5 кВт | 5.5 кВт | 28.5 кВт | 16.5 кВт |
| Автомат 32А | 7.0 кВт | 7.0 кВт | 36.5 кВт | 21.1 кВт |
| Автомат 40А | 8.8 кВт | 8.8 кВт | 45.6 кВт | 26.4 кВт |
| Автомат 50А | 11 кВт | 11 кВт | 57 кВт | 33 кВт |
| Автомат 63А | 13.9 кВт | 13.9 кВт | 71.8 кВт | 41.6 кВт |
Подбор автоматического выключателя по сечению жил кабеля:
| Сечение кабеля, кв.мм | Номинальный ток автомата, А | Мощность 1-фазной нагрузки при 220В, кВт | Мощность 3-фазной нагрузки при 380В, кВт | |
| Медь | Алюминий | |||
| 1 | 2.5 | 6 | 1.3 | 3.2 |
| 1.5 | 2.5 | 10 | 2.2 | 5.3 |
| 1.5 | 2.5 | 16 | 3.5 | 8.4 |
| 2.5 | 4 | 20 | 4.4 | 10.5 |
| 4 | 6 | 25 | 5.5 | 13.2 |
| 6 | 10 | 32 | 7 | 16.8 |
| 10 | 16 | 40 | 8.8 | 21.1 |
| 10 | 16 | 50 | 11 | 26.3 |
| 16 | 25 | 63 | 13.9 | 33.2 |
— Выбираем характеристику срабатывания: зачастую характеристику срабатывания автоматического выключателя выбирают исходя из назначения защищаемой им сети (согласно таблице характеристик срабатывания выше) однако автомат выбранный таким образом может не обеспечить своевременное отключение цепи при коротком замыкании, характеристику срабатывания необходимо определять по методике приведенной здесь.
Источник
Трехфазные коммутаторы
Трехфазные силовые переключатели широко применяются в схемах управления мощными асинхронными электродвигателями, их назначение – переключение обмотки со «звезды» на «треугольник». Такая реализация позволяет существенно снизить пусковой ток. На рисунке показана схема такого подключения.
Схема переключения обмоток электродвигателя
Обозначения на схеме:
- А, В, С – фазы питания;
- С1, С2, С3, С4, С5, С6 – выходы обмоток электродвигателя;
- SA – трехполюсный силовой коммутатор.
Запуск электродвигателя происходит, когда его обмотки соединены «звездой», при входе в штатный режим, осуществляется переключение на «треугольник».
Графические обозначения в электрических схемах
В части графических обозначений в электрических схемах ГОСТ 2.702-2011 ссылается на три других ГОСТ:
- ГОСТ 2.709-89 «ЕСКД. Обозначения условные проводов и контактных соединений электрических элементов, оборудования и участков цепей в электрических схемах».
- ГОСТ 2.721-74 «ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения»
- ГОСТ 2.755-87 «ЕСКД. Обозначения условные графические в электрических схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения».
Условные графические обозначения (УГО) автоматов, рубильников, контакторов, тепловых реле и прочего коммутационного оборудования, которое используется в однолинейных схемах электрических щитов, определены в ГОСТ 2.755-87.
Однако, обозначение УЗО и дифавтоматов в ГОСТ отсутствует. Думаю, в скором времени он будет перевыпущен и обозначение УЗО будет добавлено. А пока, каждый проектировщик изображает УЗО по собственному вкусу, тем более, что ГОСТ 2.702-2011 это предусматривает. Достаточно привести обозначение УГО и его расшифровку в пояснениях к схеме.
Дополнительно к ГОСТ 2.755-87 для полноты схемы понадобится использование изображений из ГОСТ 2.721-74 (в основном для вторичных цепей).
Все обозначения коммутационных аппаратов построены на четырех базовых изображениях:
с использованием девяти функциональных признаков:
| Наименование | Изображение |
| 1. Функция контактора | |
| 2. Функция выключателя | |
| 3. Функция разъединителя | |
| 4. Функция выключателя-разъединителя | |
| 5. Автоматическое срабатывание | |
| 6. Функция путевого или концевого выключателя | |
| 7. Самовозврат | |
| 8. Отсутствие самовозврата | |
| 9. Дугогашение | |
| Примечание: Обозначения, приведенные в пп. 1 — 4, 7 — 9, помещают на неподвижных контактах, а обозначения в пп. 5 и 6 — на подвижных контактах. |
Основные условные графические обозначения, используемые в однолинейных схемах электрических щитов:
| Наименование | Изображение |
| Автоматический выключатель (автомат) | |
| Выключатель нагрузки (рубильник) | |
| Контакт контактора | |
| Тепловое реле | |
| УЗО | |
| Дифференциальный автомат | |
| Предохранитель | |
| Автоматический выключатель для защиты двигателя (автомат со встроенным тепловым реле) | |
| Выключатель нагрузки с предохранителем (рубильник с предохранителем) | |
| Трансформатор тока | |
| Трансформатор напряжения | |
| Счетчик электрической энергии | |
| Частотный преобразователь | |
| Замыкающий контакт нажимного кнопочного выключателя без самовозврата с размыканием и возвратом элемента управления автоматически | |
| Замыкающий контакт нажимного кнопочного выключателя без самовозврата с размыканием и возвратом элемента управления посредством вторичного нажатия кнопки | |
| Замыкающий контакт нажимного кнопочного выключателя без самовозврата с размыканием и возвратом элемента управления посредством вытягивания кнопки | |
| Замыкающий контакт нажимного кнопочного выключателя без самовозврата с размыканием и возвратом элемента управления посредством отдельного привода (например, нажатия кнопки-сброс) | |
| Контакт замыкающий с замедлением, действующим при срабатывании | |
| Контакт замыкающий с замедлением, действующим при возврате | |
| Контакт замыкающий с замедлением, действующим при срабатывании и возврате | |
| Контакт размыкающий с замедлением, действующим при срабатывании | |
| Контакт размыкающий с замедлением, действующим при возврате | |
| Контакт замыкающий с замедлением, действующим при срабатывании и возврате | |
| Катушка контактора, общее обозначение катушки реле | |
| Катушка импульсного реле | |
| Катушка фотореле | |
| Катушка реле времени | |
| Мотор-привод | |
| Лампа осветительная, световая индикация (лампочка) | |
| Нагревательный элемент | |
| Разъемное соединение (розетка):гнездоштырь | |
| Разрядник | |
| Ограничитель перенапряжения (ОПН), варистор | |
| Разборное соединение (клемма) | |
| Амперметр | |
| Вольтметр | |
| Ваттметр | |
| Частотометр |
Обозначения проводов, шин в электрических щитах определяется ГОСТ 2.721-74.
| Наименование | Изображение |
| Линия электрической связи, провода, кабели, шины, линия групповой связи | |
| Защитный проводник (PE) допускается изображать штрихпунктирной линией | |
| Графическое разветвление (слияние) линий групповой связи | |
| Пересечение линий электрической связи, линий групповой связи электрически не соединенных проводов, кабелей, шин, электрически не соединенных | |
| Линия электрической связи с одним ответвлением | |
| Линия электрической связи с двумя ответвлениями | |
| Шина (если необходимо графически отделить от изображения линии электрической связи) | |
| Ответвление шины | |
| Шины, графически пересекающиеся и электрически не соединенные | |
| Отводы (отпайки) от шины |
Особенности выбора и установки
При выборе автоматического выключателя следует в первую очередь обратить внимание на следующие его характеристики
Номинальный ток
Чрезвычайно важный параметр, который определяется суммарной мощностью всех подключаемых через автомат устройств. Для того чтобы рассчитать необходимый номинальный ток, нужно общую мощность потребителей разделить на напряжение электрической сети. После этого следует подобрать ближайшее большее значение номинального тока из стандартного ряда, определенного ГОСТом.
Максимальный ток короткого замыкания
Согласно ГОСТу, этот параметр характеризует предельную коммутационную способность выключателя. Значение максимального тока наносится на корпус устройства в виде цифры, показывающей, какой максимальный ток в амперах или килоамперах способен отключить такой автомат. Необходимая отключающая способность автоматического выключателя определяется путем проведения достаточно сложных математических расчетов или измерений сопротивления петли фаза-нуль. На практике к таким действиям прибегают редко, гораздо чаще пользуются приблизительной классификацией автоматических выключателей по максимальному току КЗ:
- 4500 А. Этот вид устройств подходит для установки в частных квартирах или домах (АВВ SH201L). В большинстве случаев максимальный ток короткого замыкания в подобных электрических сетях не превышает 1000 А.
- 6000 А. (Например, АВВ SH200). Выключатели этого вида применяются для подключения мощных потребителей.
- 10000 А и выше. К таким устройствам относятся мощные трехфазные автоматы (АВВ серии T7). Такие устройства применяются в большинстве случаев для использования их в качестве вводных выключателей. При этом существует определенный риск возникновения короткого замыкания в непосредственной близости от вводного электрического щитка. Такая ситуация способна вызвать появления больших токов КЗ.
Селективность системы защиты
Селективность системы означает ее избирательность, то есть способность автоматически отключать только поврежденные элементы, в которых возникают ненормальные режимы работы. Для обеспечения этого качества автоматы, имеющие небольшой номинальный ток (3А или 6А) и расположенные ближе к нагрузке по схеме электроснабжения, должны иметь меньшее время срабатывания, чем у вводных выключателей (номинальный ток которых составляет 40А – 100А).
Режим перегрузки
Режим перегрузки – это когда ток, потребляемый подключенной к автомату нагрузкой, становится выше, нежели номинальное значение прибора. При этом ток, который проходит через расцепитель, вызывает нагрев пластины из биметалла, что приводит к увеличению ее изгиба. Это приводит к тому, что срабатывает расцепительный механизм. В этот момент выключается автомат, и цепь размыкается.
Тепловая защита срабатывает не мгновенно, так как для нагрева пластины нужно некоторое время. И оно варьируется в зависимости от того, насколько превышено номинальное значение силы тока. Промежуток времени может колебаться от пары секунд до часа. Задержка позволит избавиться от отключения питания при непродолжительном и случайном повышении тока. Часто такие превышения можно наблюдать при запуске электродвигателя.
Автоматические выключатели серии А3700
Автоматические выключатели серии А3700 предназначены для работы в электрических силовых установках переменного тока напряжением до 660 В и постоянного тока напряжением до 440 В.
Таблица 7.1. Технические характеристики
|
Тип автомата |
Исполнение |
Номинальный ток автомата, А |
Пределы регулирования номинального тока расцепителя, А |
Уставка по току срабатывания |
|
|
переменного 660 В |
постоянного 440 В |
||||
|
А3710Б |
Токоограничивающее с полупроводниковыми расцепителями максимального тока |
40 |
20—40 |
(3—10)Iн |
(2—6)Iн |
|
80 |
40—80 |
||||
|
160 |
80—160 |
||||
|
А3720Б |
250 |
160—250 |
(3—10)Iн |
(2—6)Iн |
|
|
А3730Б |
400 |
160—250 |
(3—10)Iн |
(2—6)Iн |
|
|
250—400 |
|||||
|
А3740Б |
630 |
250—400 |
(3—10)Iн |
(2—6)Iн |
|
|
400—630 |
|||||
|
А3710Б |
Токоограничивающее с электромагнитными расцепителями максимального тока |
160 |
16—40 |
400 ± 60 А |
600 ± 90 А |
|
40—63 |
630 ± 90 А |
750 ± 110 А |
|||
|
63—100 |
1000 ± 150 А |
960 ± 140 А |
|||
|
100—160 |
1600 ± 240 А |
||||
|
А3720Б |
Токоограничивающее с электромагнитными расцепителями максимального тока |
250 |
160 |
1600 ± 240 А |
960 ± 140 А |
|
200 |
2000 ± 300 А |
1200 ± 180 А |
|||
|
250 |
2500 ± 370 А |
1500 ± 220 А |
|||
|
А3730Б |
400 |
250 |
2500 ± 370 А |
2400 ± 360 А |
|
|
320 |
3200 ± 480 А |
||||
|
400 |
4000 ± 600 А |
||||
|
А3740Б |
630 |
400 |
4000 ± 600 А |
3800 ± 570 А |
|
|
500 |
5000 ± 750 А |
||||
|
630 |
6300 ± 950 А |
||||
|
А3730С |
Селективное с полупроводниковыми расцепителями максимального тока |
400 |
160, 200, 250, 320, 400 |
(3—10)Iн |
(2—6)Iн |
|
А3740С |
630 |
250, 320, 400, 500, 630 |
(3—10)Iн |
(2—6)Iн |
Таблица 7.2. Технические характеристики
|
Параметр |
Тип |
||||||||
|
А3791В |
А3792Б |
А3793Б |
А3794Б |
А3793С |
А3794С |
А3797С |
А3798С |
||
|
Номинальный ток, Iн, А |
630 |
250; 400; 630 |
250; 400; 630 |
630 |
|||||
|
Количество полюсов |
2 |
3 |
2 |
3 |
2 |
3 |
2 |
3 |
|
|
Номинальное напряжение |
переменного тока, В |
660 |
660 |
660 |
660 |
660 |
660 |
660 |
660 |
|
постоянного тока, В |
440 |
— |
440 |
— |
440 |
— |
440 |
— |
|
|
Токовые уставки полупроводникового расцепителя, Ip, А |
— |
160; 200; 250 250; 320; 400 400; 500; 630 |
160; 200; 250 250; 320; 400 400; 500; 630 |
Без максимальных расцепителей тока |
|||||
|
Токовые установки электромагнитных максимальных расцепителей тока, А, (*) |
2500; 3200; 4000; 5000; 6300 |
4000 |
6300 |
— |
— |
||||
|
Предельная отключающая способность, Ics, кА |
Сosj = 0,3 |
660 В |
28,6 |
28,6 |
28,6 |
28,6 |
|||
|
380 В |
50,5 |
50,5 |
50,5 |
50,5 |
|||||
|
на постоянном токе 220 В и постоянной времени цепи 0,015 с |
111 |
111 |
111 |
111 |
|||||
|
Наличие токоограничения |
+ |
+ |
— |
— |
|||||
|
Уставки полупроводникового расцепителя в зоне токов |
перегрузки |
по току х Iр |
— |
1,25 |
1,25 |
— |
|||
|
по времени, с |
— |
4; 8; 16 |
4; 8; 16 |
— |
|||||
|
короткого замыкания |
по току х Ip, А (**) |
— |
2; 3; 5; 7; 10 |
2; 3; 5; 7; 10 |
— |
||||
|
по времени, с (***) |
— |
— |
0,1; 0,25; 0,4 |
— |
|||||
|
Верхняя граница зоны селективности, кА |
— |
— |
30 |
20 |
— |
||||
|
Износостойкость, циклов Вкл. – Откл. |
общее количество |
16000 |
16000 |
16000 |
16000 |
||||
|
под нагрузкой |
3000 |
3000 |
3000 |
3000 |
|||||
|
Вид привода |
ручной |
+ |
+ |
+ |
+ |
||||
|
электромагнитный |
+ |
+ |
+ |
+ |
|||||
|
Исполнение |
стационарное |
+ |
+ |
+ |
+ |
||||
|
выдвижное |
+ |
+ |
+ |
+ |
|||||
|
Присоединение внешних проводников |
переднее |
+ |
+ |
+ |
+ |
||||
|
заднее |
+ |
+ |
+ |
+ |
|||||
|
Способ монтажа |
шины |
+ |
+ |
+ |
+ |
||||
|
кабель (провода), (****) |
+ |
+ |
+ |
+ |
|||||
|
Габариты |
ширина, мм |
225 |
225 |
225 |
225 |
||||
|
высота, мм |
400 |
400 |
400 |
400 |
|||||
|
глубина, мм |
170 |
170 |
170 |
170 |
|||||
|
Независимый расцепитель |
50; 60 Гц, В |
110; 220; 380; 440 |
110; 220; 380; 440 |
110; 220; 380; 440 |
110; 220; 380; 440 |
||||
|
постоянного тока, В |
110; 220 |
110; 220 |
110; 220 |
110; 220 |
|||||
|
Нулевой расцепитель напряжения |
50 Гц, В |
127; 220; 230; 240; 380; 400; 415; 660 |
127; 220; 230; 240; 380; 400; 415; 660 |
127; 220; 230; 240; 380; 400; 415; 660 |
127; 220; 230; 240; 380; 400; 415; 660 |
||||
|
60 Гц, В |
127; 220; 240; 380; 415; 440 |
127; 220; 240; 380; 415; 440 |
127; 220; 240; 380; 415; 440 |
127; 220; 240; 380; 415; 440 |
|||||
|
постоянного тока, В |
110; 220 |
110; 220 |
110; 220 |
110; 220 |
|||||
|
Электромагнитный привод |
50 Гц, В |
127; 220; 230; 240; 380; 400; 415; 550; 660 |
127; 220; 230; 240; 380; 400; 415; 550; 660 |
127; 220; 230; 240; 380; 400; 415; 550; 660 |
127; 220; 230; 240; 380; 400; 415; 550; 660 |
||||
|
60 Гц, В |
127; 220; 240; 380; 400; 415; 440 |
127; 220; 240; 380; 400; 415; 440 |
127; 220; 240; 380; 400; 415; 440 |
127; 220; 240; 380; 400; 415; 440 |
|||||
|
постоянного тока, В |
110; 220 |
110; 220 |
110; 220 |
110; 220 |
|||||
|
Свободные контакты |
660 В, 50, 60 Гц, А |
4 |
4 |
4 |
4 |
||||
|
440 В постоянного тока, А |
4 |
4 |
4 |
4 |
Примечания:
* Для постоянного тока — 2400; 3800 А.
** Для постоянного тока 2; 4; 6 х Ip.
*** Для постоянного тока 0,1; 0,25 с.
**** Без кабельного наконечника.
Устройство и принцип работы автоматического выключателя.
На рисунке ниже представлено устройство автоматического выключателя с комбинированным расцепителем, т.е. имеющий и электромагнитный и тепловой расцепитель.
- 1 — корпус;
- 2,3 — нижняя и верхняя винтовые клеммы для подключения провода;
- 4 — неподвижный контакт;
- 5 — подвижный контакт;
- 6 — дугогасительная камера;
- 7 — гибкий проводник (применяется для соединения подвижных частей автоматического выключателя);
- 8 — механизм взвода и расцепления
- 9 — катушка электромагнитного расцепителя;
- 10 — рычаг управления;
- 11 — тепловой расцепитель (биметаллическая пластина);
- 12 — регулировочный винт;
Синими стрелками на рисунке показано направление протекания тока через автоматический выключатель.
Основными элементами автоматического выключателя являются электромагнитный и тепловой расцепители:
Электромагнитный расцепитель обеспечивает защиту электрической цепи от токов короткого замыкания. Он представляет из себя катушку с находящимся в ее центре сердечником который установлен на специальной пружине, ток в нормальном режиме работы проходя по катушке согласно закону электромагнитной индукции создает электромагнитное поле которое притягивает сердечник внутрь катушки, однако силы этого электромагнитного поля не хватает что бы преодолеть сопротивление пружины на которой установлен сердечник.
При коротком замыкании ток в электрической цепи мгновенно возрастает до величины в несколько раз превышающей номинальный ток автоматического выключателя, этот ток короткого замыкания проходя по катушке электромагнитного расцепителя увеличивает электромагнитное поле воздействующее на сердечник до такой величины, что его силы втягивания хватает на то что бы преодолеть сопротивление пружины, перемещаясь внутрь катушки сердечник размыкает подвижный контакт автоматического выключателя обесточивая цепь:
При коротком замыкании (т.е. при мгновенном возрастании тока в несколько раз) электромагнитный расцепитель отключает электрическую цепь за доли секунды.
Тепловой расцепитель обеспечивает защиту электрической цепи от токов перегрузки. Перегрузка может возникнуть при включении в сеть электрооборудования общей мощностью превышающей допустимую нагрузку данной сети, что в свою очередь может привести к перегреву проводов разрушению изоляции электропроводки и выходу ее из строя.
Тепловой расцепитель представляет из себя биметаллическую пластину. Биметаллическая пластина — эта пластина спаянная из двух пластин различных металлов (металл «А» и металл «В» на рисунке ниже) имеющих разный коэффициент расширения при нагреве.
При прохождении по биметаллической пластине тока превышающего номинальный ток автоматического выключателя пластина начинает нагреваться, при этом металл «B» имеет больший коэффициент расширения при нагреве, т.е. при нагреве он расширяется быстрее чем металл «A», что приводит к искривлению биметаллической пластины, искривляясь она воздействует на механизм расцепителя, который размыкает подвижный контакт. В простой схеме это выглядит так:
Время срабатывания теплового расцепителя зависит от величины превышения тока электросети номинального тока автомата, чем больше это превышение тем быстрее сработает расцепитель.
Как правило тепловой расцепитель срабатывает при токах в 1,13-1,45 раз превышающих номинальный ток автоматического выключателя, при этом токе превышающем номинальный в 1,45 раза тепловой расцепитель отключит автомат через 45 мин — 1 час.
Время срабатывания автоматических выключателей определяется по их время-токовым характеристикам (ВТХ)
При любом отключении автоматического выключателя под нагрузкой на подвижном контакте образуется электрическая дуга которая оказывает разрушающее воздействие на сам контакт, причем чем выше отключаемый ток, тем мощнее электрическая дуга и тем большее ее разрушающее воздействие. Для сведения к минимуму ущерба от электрической дуги в автоматическом выключателе она направляется в дугогасительную камеру, которая состоит из отдельных, параллельно установленных пластин, попадая между этих пластин электрическая дуга дробится и затухает.
Выбор автоматического выключателя. ВТХ.
Прежде всего существуют различные время-токовые характеристики (ВТХ) автоматических выключателей. Подробно мы их разобрали в одной из наших прошлых статей, кому интересно, советуем обязательно ознакомиться, — тут.
Время токовые характеристики автоматических выключателей B C D.
Если рассмотреть вопрос более обобщённо, то можно выделить, несколько основных характеристик: B, С, D. В свою очередь, данные характеристики определяют при какой величине тока, автомат отключится мгновенно. Параметры отключения для характеристик B, С, D:
- B — от 3 до 5 ×In;
- C — от 5 до 10 ×In;
- D — от 10 до 20 ×In.
In — это номинальный ток автоматического выключателя. То есть мы берём номинальный ток автомата, например 16А и получаем следующие данные:
- Автоматический выключатель с характеристикой B16 отключится мгновенно при величине тока от 48 до 80 А;
- Автомат с характеристикой С16 отключится мгновенно при токе от 80 до 160 А;
- Автомат с характеристикой D16 отключится мгновенно при токе от 160 до 320 А.
Стоит отметить, что автоматические устройства с характеристикой D используются в основном в промышленности. Например, в бытовых сетях используются в основном устройства с характеристикой B и С.
Автоматы с характеристикой С используются для обеспечения защиты групповых линий и отдельных устройств с большим пусковым током. Автоматы с характеристикой B в основном используются для реализации защиты линий освещения и устройств с низким пусковым током.
Селективность автоматических выключателей.
Несомненно, при выборе устройства автоматического отключения важно уделить внимание такому параметру, как селективность. Под селективностью подразумевается такое техническое решение, при котором в случае неисправности отключается непосредственно неисправная линия, а не к примеру групповая линия. Как правило, селективность реализуется двумя способами:
Как правило, селективность реализуется двумя способами:
- Выбор номинального тока автоматического выключателя;
- выбор характеристики автоматического выключателя;
Характеристики автоматических выключателей.
Для групповых линий следует выбирать автоматы с характеристикой С и с большим номинальным током (расчётным током в групповой линии). Для питающей линии одной нагрузки следует выбирать автоматы с характеристиками B и С, при этом если нагрузка имеет низкий пусковой ток, то следует выбрать устройство с характеристикой B.
Выбор автоматического выключателя. Полюсы автоматов.
Как известно, в зависимости от напряжения в сети, для защиты устройств и питающих кабелей могут использоваться следующие автоматические выключатели:
Для сети 230 В:
- Однополюсные;
- двухполюсные.
Для сети 400 В (380В):
- Трёхполюсные;
- четырёхполюсные.
Выбор автоматических выключателей по количеству полюсов.
С одной стороны, однополюсные и трёхполюсные автоматы коммутируют фазные проводники. С другой стороны, двухполюсные и четырёхполюсные автоматические выключатели помимо фазных проводников, коммутируют также и нулевые проводники.
Выбор автоматического выключателя. Производители автоматов.
Выбор автоматического выключателя по производителю.
Бесспорно, многие задаются вопросом, какой марки автоматический выключатель выбрать? Во-первых, следует определится с сегментном и имеющимся бюджетом. К примеру, ведущими игроками в премиум сегменте являются следующие производители:
- ABB — устройства шведско-швейцарской компании. Как известно, на текущий момент являются лидером по качеству, надёжности и соответственно по дороговизне автоматических устройств;
- Legrand (Франция) — устройства во многом схожи с ABB по качеству и цене, — надёжные автоматические выключатели;
- Schneider Electric (Франция) — отличные устройства, которые хорошо себя зарекомендовали на рынке стран СНГ.
А вот автоматические выключатели среднего ценового сегмента:
- Moeller (Eaton) — немецкий бренд. Безусловно, качественные автоматические выключатели по приемлемой стоимости;
- Siemens — немецкий бренд. Выпускает также качественную автоматику, которая немногим уступает ABB, Legrand и Schneider Electric.
В частности, автоматы бюджетного сегмента представлены в большом количестве, в эту категорию попадает много устройств от китайских производителей. Одним словом, можно выделить несколько «более или менее» вменяемых брендов: КЭАЗ, DEKraft , IEK. Однако, мы бы Вам рекомендовали использовать автоматические выключатели из премиум сегмента или среднего ценового сегмента.
- Мы в TELEGRAM;
- Мы в Instagram;
- Мы на YouTube;
Условные обозначение электрических элементов и виды схем
Выключатель автомат
Первоначальный вопрос, с которым обычно сталкивается каждый электрик, — проектная документация помещения или объекта, который необходимо электрифицировать. Прежде чем приступить к монтажу оборудования, квалифицированный специалист должен ознакомиться с сопровождающими документами.
Оборудование и элементы на схеме могут обозначаться как буквенным, так и графическим изображением. Чертежи разрабатываются в соответствии с ГОСТами и правилами маркировки оборудования и элементов на чертежах и планах. Подробное описание и требования к электрическим схемам приводятся в ГОСТе 2.702-2011 ЕСКД. Кроме графических и буквенных обозначений на схемах проставляют номинальные размеры.
Принципиальная схема квартирного электрощитка
Есть много типов различных схем. В электрике чаще всего используют три основных вида. Функциональные отображают основные узлы устройства, без подробной детализации. Они выглядят как набор отдельных блоков, связанных между собой определенным образом. Схема дает общее представление о работе объекта.
Принципиальная схема содержит подробные указания для каждого элемента, его контакты и связи. Она может описывать как отдельное устройство, так и электросеть. На однолинейных схемах указывают силовые цепи. Способ управления и контроль описывают на отдельном листке. Если устройство не сложное, все размещают на одном документе.
На монтажных схемах указывают элементы и точное их расположение. Если это проводка в квартире или доме, обозначают место установки выключателей, светильников, розеток. Также проставляют расстояния и номиналы. Указывают положение деталей, порядок и способ их соединения.
Кроме того, наносят параметры элементов, которые есть в чертеже. Расписывают основные данные об элементе, чтобы не ошибиться при монтаже и подобрать соответствующее устройство. Эти условные знаки применяют для составления чертежей электроснабжения, силового оборудования и электрического освещения. А также в принципиальной однолинейной схеме электрощитов.
Последовательность операций подключения автоматического выключателя
- Участок сети, в который подключается автоматический выключатель, обесточивается рубильником или вводным автоматом. Наличие напряжения проверяется индикаторной отверткой мультиметром или другим индикаторным прибором. После этого можно приступать к работе;
- Автоматический выключатель фиксируется на дин – рейке расположенной в распределительном щите;
- С концов проводов подключаемых на клеммы выключателя снимается изоляция на глубину от 8мм до 1 см.
- В двухполюсной модели выключателя, на верхние контакты заводятся нулевой и фазный провод к клеммам соответствующего обозначения;
- На нижние клеммы выхода подключаются, фазный и нулевой провод, идущие к нагрузке;
- Провода в контактных гнездах затягиваются болтовыми зажимами;
- После соединения можно подключить питание и проверить работоспособность выключателя.
Автоматы с другим количеством полюсов подключаются аналогичным образом.
Схема и типы защит
Еще на корпусе рисуется условная схема, где нарисованы типы защит, установленные в автомате.
Полукруг — электромагнитный расцепитель. Прямоугольничек — тепловой.
Как это не странно, но есть автоматические выключатели без теплового расцепителя. Они служат для защиты электродвигателей с тепловыми реле. Их применяют в системах дымоудаления и подключают к ним кабели, способные выдерживать значительный перегрев.
Это особое требование пожаробезопасности для обеспечения длительной работоспособности устройств, при высоких окружающих температурах. Будь «теплушка» в таких выключателях, они бы срабатывали раньше времени, ухудшая сценарий развития пожара.
Дополнительную маркировку, относящуюся к устройствам дифференциальной защиты или отдельным видам реле, ищите по специализированным каталогам. Всю информацию по маркировке модульных пускателей и контакторов, читайте в статье ниже.
Как видите, даже на нескольких квадратных сантиметрах можно разместить огромное количество полезных данных, на основании которых и следует делать грамотный выбор электрооборудования.
https://youtube.com/watch?v=S7D28YYkglc%3F
Тепловой расцепитель автоматического защитного выключателя
Основным элементом этого устройства является биметаллическая пластина. При ее изготовлении используется два металла с различными коэффициентами теплового расширения.
Будучи спрессованными вместе, они при нагревании расширяются в разной степени, что приводит к искривлению пластины. Если ток не нормализуется в течение длительного времени, то по достижении определенной температуры пластина касается контактов АВ, прерывая цепь и обесточивая проводку.
Основной причиной чрезмерного нагрева биметаллической пластины, из-за которого срабатывает тепловой расцепитель, является слишком высокая нагрузка на определенном участке линии, защищенном автоматом.
Например, сечение выходного кабеля АВ, идущего в помещение, составляет 1 кв. мм. Можно подсчитать, что он способен выдерживать подключение приборов суммарной мощностью до 3,5 кВт, при этом сила проходящего в линии тока не должна превышать 16А. Таким образом, в эту группу можно спокойно подключить телевизор и несколько осветительных приборов.
Если хозяин дома решит включить в розетки этой комнаты дополнительно стиральную машину, электрокамин и пылесос, то общая мощность станет намного выше той, что способен выдержать кабель. В результате возрастет сила тока, проходящего по линии, и проводник станет нагреваться.
Перегрев кабеля может привести к тому, что изоляционный слой расплавится и загорится.
Чтобы этого не произошло, в действие вступает тепловой расцепитель. Его биметаллическая пластина нагревается вместе с металлом провода, и через некоторое время, изогнувшись, отключает питание группы. Когда она остынет, защитное устройство можно снова включить вручную, предварительно вытащив из розетки шнуры питания приборов, которые привели к перегрузке. Если этого не сделать, через некоторое время автомат вырубит снова.
Пример использования расцепителя в противопожарной защите на видео:
Важно, чтобы номинал АВ соответствовал сечению кабеля. Если он будет меньше нужного, то срабатывание будет происходить даже при нормальной нагрузке, а если больше, то тепловой расцепитель не отреагирует на опасное превышение тока, и в итоге проводка сгорит. В целях защиты электромоторов от длительных перегрузок и обрыва фаз на эти агрегаты могут также устанавливаться тепловые реле расцепления
Они представляют собой несколько биметаллических пластин, каждая из которых отвечает за отдельную фазу силового агрегата
В целях защиты электромоторов от длительных перегрузок и обрыва фаз на эти агрегаты могут также устанавливаться тепловые реле расцепления. Они представляют собой несколько биметаллических пластин, каждая из которых отвечает за отдельную фазу силового агрегата.
Количество полюсов автомата. Последовательное и параллельное соединение полюсов и автоматов
У автомата может быть от 1 до 4 полюсов. Каждый полюс имеет свой как тепловой, так и электромагнитный расцепитель. При срабатывании одного из них отключаются одновременно все полюса. Включить также можно только все полюса вместе одной общей рукояткой. Существует еще одна разновидность автоматов — так называемые 1p+n. Этот автомат синхронно коммутирует 2 провода: фазный и нулевой, но расцепитель в нем один — только на фазном контакте. При срабатывании расцепителя оба контакта размыкаются. Несмотря на то, что через такой автомат проходит 2 провода, он не считается двухполюсным.
Можно ли соединять полюса параллельно или последовательно? Можно. Но для этого нужно иметь веские причины. Например, при отключении индуктивной нагрузки или просто в случаях перегрузки или короткого замыкания — то есть тогда, когда приходится разрывать большой ток, возникает электрическая дуга. Для ее разрыва имеются дугогасительные камеры, но все равно это не проходит бесследно — контакты могут подгорать, может появляться копоть. Если мы соединим полюса последовательно, то дуга разделится между ними, она будет быстрее погашена, износ контактов будет меньше. К недостаткам данного способа можно отнести повышенные потери — все-таки какое-то падение напряжения на контатках есть, и чем выше ток, тем больше на них теряется мощности (обычно несколько ватт на токах 10-100А, обычно изготовитель включает данную информацию в паспорт). Параллельное соединение полюсов обычно применяют тогда, когда нет автомата нужного номинала, но есть автомат меньшего номинала, но с «лишними» полюсами. При этом обычно, для подсчета суммарного номинального тока, рекомендуют для 2-х параллельных полюсов умножать номинальный ток одного полюса на 1.6, для 3-х — на 2.2, для 4-х — на 2.8. Возможно, в некоторых аварийных случаях это выход из положения, но при первой же возможности нужно заменить такой суррогат на автомат нужного номинала.
Еще сложней дело обстоит при параллельном и последовательном соединении автоматов. Конечно, можно придумать ситуацию и как-то даже обосновать параллельное соединение двух или нескольких автоматов, но я бы не советовал даже рассматривать такой вариант. Как распределятся токи, что будет после отключения одного из автоматов — все это сомнительно и трудно предсказуемо. Последовательно включать автоматы более разумно. Например, это можно рассматривать как повышение надежности защиты: в случае неисправности одного из автоматов другой его подстрахует. Но обычно так не делают, а в качестве страховки рассматривается групповой автомат. К тому же сам автоматический выключатель потребляет некоторое количество электроэнергии, поэтому дополнительный автомат — это еще и дополнительные потери.
Таблица выбора защитного автомата по сечению кабеля
Выбор защитного автомата однозначно зависит от сечения кабеля. Если ток автомата выбран больше, чем надо, то возможен перегрев кабеля из-за протекания большого тока. Если же автомат выбран правильно, то при превышении тока он выключится, и кабель не повредится.
Таблица выбора автомата по сечению кабеля
Обратите внимание на способы прокладки кабеля (тип установки). От того, где проложен кабель, ток выбранного защитного автомата может отличаться в 2 раза!
По таблице – имеем исходно сечение кабеля, и под него выбираем защитный автомат
Для нас, как для электриков, наиболее важны первые три столбца таблицы
По таблице – имеем исходно сечение кабеля, и под него выбираем защитный автомат. Для нас, как для электриков, наиболее важны первые три столбца таблицы.
Теперь – как выбрать защитный автомат, если известна мощность приборов?
Источник: