Выбираем автоматический выключатель — рассмотрим вопрос

Home » Выбор автоматического выключателя: типы, устройство, маркировка

Как устроен автоматический выключатель

Проводка и электроприборы рассчитаны на определенную силу тока. Однако иногда в сети случаются неисправности – перегрузки и короткие замыкания – и сила тока может вырасти за доли секунды в тысячи раз, тогда провода перегреются, а изоляция – расплавится и может загореться. Но если на проводе установлен автоматический выключатель (или как его еще называют, «автомат»), он этого не допустит. При коротком замыкании или перегрузке сети он прекратит подачу тока.

Главный элемент каждого выключателя – расцепитель. Из названия понятно, что его задача – размыкать электрическую цепь при превышении силы тока.

В современных выключателях используется сочетание двух типов расцепителей: теплового и электромагнитного. Первый срабатывает медленно и защищает проводку от перегрузок сети – незначительного превышения силы тока, которое, тем не менее, нагревает провода. Второй расцепитель – электромагнитный – мгновенно размыкает сеть при резком скачке тока в случае короткого замыкания.

Все бытовые автоматы устроены примерно одинаково, но отличаются своими характеристиками.

Принцип действия автоматического выключателя и его конструкция

Выбор выключателей стоит начать с понимания как работает автоматический выключатель и конструктивных особенностей. Каждый такой автомат имеет:

  • Несколько полюсов, которые он может включать и отключать. То есть силовые контакты, которые размыкают или замыкают цепь. Их количество может быть от одного до четырёх;
  • Дугогасительная система. Она может состоять из специальных камер с узкими щелями для разбития дуги на мелкие части и снижения её выгорающей способности. Также камеры дугогашения могут быть выполнены в виде решётки. Эти две вида камер иногда применяются комбинированно если автомат предназначен для коммутации мощных цепей;
  • Привод расцепляющего механизма;
  • Расцепитель. Он может иметь электромагнитную, электронную, микропроцессорную или же биметаллическую основу служащую для мгновенного автоматического выключения при создании ненормальных токовых режимов. В свою очередь, он состоит из рычагов, защёлок и отключающих пружин для ускорения срабатывания защиты;
  • Одну или несколько пар так называемых блок-контактов или вспомогательных контактов, идущих в цепи сигнализации или же контроля.

Хотелось бы остановиться более конкретно на таком элементе как электромагнитный расцепитель. Он представляет собой катушку (соленоид), подвижная часть которой, и приводит в действие само устройство механического разрыва цепи. Ток, протекающий по силовым контактам, непосредственно проходит и по соленоиду, только вот при нормальной работе, когда его значение не превышает номинального параметра, на который рассчитан автомат, он не выключает автомат. Магнитного поля в этом случае не хватает на то, чтобы якорёк расцепителя сдвинул защёлку и автоматический выключатель остаётся во включенном положении. Как только ток, вследствие короткого замыкания в отходящей цепи, превысит пороговое значение, магнитный поток приведет в движение подвижную часть соленоида и автомат немедленно отключится.

Автоматические выключатели постоянного тока, которые устанавливаются для защиты электродвигателей стационарно имеют несколько расцепителей. Это делается с целью ускорить процесс отключения даже при несрабатывании одного из систем расцепления. Допусти ВАТ (выключатель автоматический токовый), который применяется для электродвигателя главных приводов прокатного стана имеет систему ИДП (индукционно динамический привод). Она дополнительно тянет за подвижный силовой контакт во время отключения автомата от токовой защиты.

Тепловая защита автоматических выключателей почти во всех случаях создана на биметаллической пластине, которая также введена в силовую цепь. При прохождении тока выше номинала она начинает греться и в какой-то момент происходит её деформация или изгиб тем самым разрывается электрическая цепь. Поэтому в таких случая стоит подождать когда она остынет, так как отключенный от тепловой защиты автомат включится не сразу. Иногда если автоматы не имеют чёткой тепловой вставки превышение токового номинала ограничивают отдельно установленными тепловыми реле, работающими по такому же принципу, и имеющие настройку.

Читайте также:  Как выровнять деревянный пол: пошаговая инструкция

Зачем нужны автоматы?

Автоматические выключатели – аппараты, предназначенные для защиты силового кабеля, точнее, его изоляции от оплавления и нарушения целостности. Автоматы не защищают владельцев техники от ударов и не оберегают само оборудование. Для этих целей электросеть оснащают УЗО. Задача автоматов предотвратить перегрев, сопровождающий поступление сверхтоков на вверенный участок цепи. Благодаря их использованию не будет оплавлена и повреждена изоляция, значит, проводка будет действовать в нормальном режиме без угроз возгорания.

Работа автоматических выключателей заключается в размыкании электрической цепи в случае:

  • появления ТКЗ (в дальнейшем токов короткого замыкания);
  • перегрузки, т.е. прохождения по защищаемому участку сети токов, сила которых превышает допустимое эксплуатационное значение, но не является ТКЗ;
  • ощутимого снижения или полного исчезновения напряжения.

Автоматы охраняют следующий за ними участок цепи. Проще говоря, устанавливаются на вводе. Оберегают они линии освещения и розеток, магистрали подключения бытового оборудования и электродвигателей в частных домах. Линии эти прокладываются кабелем различного сечения, ведь питается от них техника разной мощности. Следовательно, для защиты участков сети с неравнозначными параметрами нужны устройства защиты с неравнозначными возможностями.

Казалось бы, можно без лишней мороки приобрести самые мощные приборы автоматического выключения для установки на каждую из линий. Шаг в корне неверный! А результат его проложит прямую «тропинку» к пожару. Защита от причуд электротока – дело тонкое. Потому лучше узнать, как выбрать автоматический выключатель, и установить аппарат, разрывающий цепь, когда в этом возникает реальная потребность.

Внимание. Автоматический выключатель с завышенными характеристиками будет пропускать токи, критические для проводки. Он своевременно не отключит защищаемый участок цепи, из-за чего будет плавиться или гореть изоляция кабеля.

Автоматы с заниженными характеристиками тоже преподнесут немало сюрпризов. Будут бесконечно разрывать линию при запуске техники и в итоге сломаются из-за многократного воздействия на них слишком больших токов. Контакты спаяются, что называется «залипнут».

Разночтения маркировки или почему стандартом принята картинка

Идея как-то обозначить электрический ток пришла в голову Эдисону, когда он перебирал материалы в поисках для лампочки накаливания. гда ему показалось, что электрические токи бывают разные. Коллеги поднимали его на смех, доказывая, что ток бывает или постоянный, или переменный. Тем не менее, в начале развития электротехники были самые разные идеи, как маркировать ток, как обозначать его природу и первый стандарт был предложен в Англии как унифицированный код, в котором было 24 значения. Казалось бы, к маркировке автоматических выключателей это имеет отдалённое отношение, но попробуйте вспомнить, что обозначает этот набор букв и цифр? ЩЭм-8-4-4201-УХЛ4. Сложно вспомнить, неправда ли? Тем не менее, нечто похожее Вы прочитаете, открыв дверцу силового щитка на этаже.

Таким образом, маркируется силовой щиток. Аналогичным образом маркируется практически любой электроприбор. К примеру, таким образом – защитный автомат с плавким предохранителем:

А это – схема маркировки современного прибора, которая, кстати, подсказывает, как правильно выбрать автоматический выключатель:

Обратите внимание на то, что принцип остаётся примерно одинаковым – значения поделены на хорошо узнаваемые группы, по которых профессионал сразу распознает, с чем имеет дело. Но профессионалы это одно, а мы, рядовые покупатели совсем другое. Поэтому довольно быстро после начала массового производства электроприборов, началась унификация маркировки и маркировка автоматических выключателей не стала исключением. Вот так ГОСТ регламентирует пиктограммы (графические изображения) которые должны быть нанесены на корпус автомата:

Заметим, что это частный случай обозначения типа прибора, в данном случае УЗО, но принцип ясен. Максимально упростить маркировку, сделать её интуитивно понятной для любого потребителя. Для того чтобы решить эту задачу понадобилась большая работа, поскольку в эпоху развития электротехники согласовать маркировку автоматических выключателей между странами соцлагеря и остальными было крайне трудно. Стоит оценить действия СССР, когда амбиции были заткнуты за пояс и в ГОСТах появились двойные обозначения (русская схема и иностранные обозначения).

Читайте также:  Как правильно сделать дымоход для котла в частном доме

После введения новых стандартов, вопрос как выбрать автоматический выключатель перестал быть для покупателей загадочным и не решаемым. Сегодня Россия присоединилась к мировым стандартам, своего рода дань глобализации и все электроприборы маркируются примерно одинаково. На что стоит обратить внимание, приобретая автомат? Давайте об этом поподробнее.

Основные критерии выбора

Для того чтобы правильно подобрать вводной автомат (ВА) нужно знать на какие характеристики стоит обратить внимание при покупке.

Номинальный ток

Это самая важная характеристика при выборе вводного защитного устройства. Это свойство прибора обозначает максимальный ток, при превышении которого произойдёт отключение питания, за определённое время.

Основные критерии выбора
Основные критерии выбора

Основные критерии выбора
Основные критерии выбора

Обратите внимание! Автоматические выключатели служат для защиты кабеля от перегрева и номинал должен быть подобран с учётом площади сечения проводников!

Основные критерии выбора
Основные критерии выбора

Вне зависимости от того, является автомат вводным или обеспечивающим защиту конкретной линии (провода), его расчёт производится по максимальной мощности потребителей электроэнергии. Номинал вводного устройства выбирают, рассчитывая мощность (или ток) всех потребителей при одновременном включении в сеть, для большей безопасности уменьшая полученное число на 10-15%, округляя в сторону меньшего значения.

Основные критерии выбора
Основные критерии выбора

Защита слабого звена электроцепи

Итак, мы убедились, что расчет автоматического выключателя должен производиться, исходя не только из суммарной мощности включенных в цепь устройств (независимо от их количества), но и из сечения проводов. Если этот показатель неодинаков на протяжении электрической линии, то выбираем участок с наименьшим сечением и производим расчет автомата, исходя из этого значения.

Требования ПУЭ гласят, что выбранный автоматический выключатель должен обеспечивать защиту наиболее слабого участка электроцепи, или иметь номинал тока, который будет соответствовать аналогичному параметру включенных в сеть установок. Это также означает, что для подключения должны использоваться провода, поперечное сечение которых позволит выдержать суммарную мощность подключенных устройств.

Как выполняется выбор сечения провода и номинала автоматического выключателя – на следующем видео:

Защита слабого звена электроцепи

Если нерадивый хозяин проигнорирует это правило, то в случае аварийной ситуации, возникшей из-за недостаточной защиты наиболее слабого участка проводки, ему не стоит винить выбранное устройство и ругать производителя – виновником сложившейся ситуации будет только он сам.

Подбор по времятоковой характеристике

Более точно выбрать вводный автомат в частный дом можно, если учесть его времятоковую характеристику. При этом не нужно забывать про номинальный ток устройства. Способ подбора по времятоковой характеристике особенно актуален, если к электросети подключено оборудование, для работы которого требуются существенные пусковые токи.

Когда электроприборы в постройке создают стандартные нагрузки на электрическую сеть, часто можно встретить установленный автомат, у которого номинал составляет 16 А. При этом он относится к разновидности «C». Устройства с такой характеристикой очень часто используются в быту. Несмотря на это, существуют другие времятоковые характеристики – A, B, D и так далее.

Латинская буква находится на корпусе сразу после цифры силы тока конкретного автомата. Она обозначает тип кривой времятоковой характеристики. Самую высокую чувствительность имеет устройство типа A. У коммутационных аппаратов с другими буквами эта характеристика уменьшается.

Так, у устройства типа «B» электромагнитный расцепитель срабатывает, когда значение тока превышает допустимую величину в 3-4 раза. В коммутационном аппарате «C» электрическая цепь разрывается уже при 5-7 кратном увеличении значения. В автомате «D» – это происходит, когда фактическая сила тока превышает допустимую величину в 10 раз.

Подбор по времятоковой характеристике

Значение времятоковой характеристики берут из документации на конкретный автоматический выключатель. Производители ее нередко размещают на своих официальных сайтах.

От вида нагрузки на электрическую сеть зависит, какой будет установлен автомат. Она обязательно учитывается, когда выбирается тип устройства. Точнее принимают во внимание способность нагрузки скачкообразно потреблять электроток.

Читайте также:  10 средств для борьбы с плесенью на досках

Рекомендуется использовать выключатели типа «B», если в цепи отсутствуют существенные пусковые токи. В то же время лучше установить коммутационные аппараты «C» или «D», когда к линии подключен электродвигатель, для запуска которого требуется электроток, превышающий номинальное значение в несколько раз.

Пример графиков времятоковой характеристики

Источник

Несколько советов по выбору автомата

  • При выборе стоит ориентироваться не на электроприборы, а на проводку, так как именно её будут защищать автоматические выключатели. Если она старая, то рекомендуется заменить её, чтобы можно было использовать наиболее оптимальный вариант автомата.
  • Для таких помещений, как гараж, или на время проведения ремонтных работ стоит выбрать автомат с номинальным током побольше, так как различные станки или сварочные аппараты имеют довольно большие показатели силы тока.
  • Имеет смысл комплектовать весь набор защитных механизмов от одного и того же производителя. Это поможет избежать несоответствия номинальных токов между приборами.
  • Приобретать автоматы лучше в специализированных магазинах. Так можно избежать покупки некачественной подделки, которая может привести к плачевным последствиям.

Подбор номинала

Выбор номинала автоматического выключателя должен соответствовать определённым требованиям. А конкретнее, автомат обязан сработать прежде, чем токи смогут превысить допустимые значения проводки. Из этого следует, что номинал автомата должен быть чуть меньше, нежели сила тока, которую способна выдержать проводка.

Выбрать нужный АВ довольно просто. Тем более что существует таблица номиналов автоматов по току, а это значительно упрощает задачу.

Исходя из всего этого, можно составить алгоритм, по которому проще всего подобрать автомат нужного номинала:

  • Для отдельно взятого участка вычисляется сечение и материал провода.
  • Из таблицы берётся значение максимального тока, который способен выдержать кабель.
  • Остаётся с помощью таблицы лишь выбрать автомат со значением чуть меньшим длительно допустимого тока.

Таблица содержит пять номиналов АВ 16 А, 25 А, 32 А, 40 А, 63 А, из которых и будет выбираться защитное устройство. Автоматы же меньших значений практически не используются, так как нагрузки современных потребителей просто не позволят этого сделать. Таким образом, имея необходимы значения, очень легко выбрать автомат, соответствующий конкретно взятому случаю.

Рекомендации по сборке

Для всех внутренних коммутаций КЩ рекомендуется использовать моножильный провод ПуВ. Допускается использование многожильного аналога — ПуГВ, при условии, что скрученные проводки на концах опрессованы специальными наконечниками. Изоляция проводов этих марок сделана из негорючего материала, и сохраняет свои свойства в температурном диапазоне от -40°С до 75°С. Срок эксплуатации таких проводов, как минимум, 15-20 лет.

Рекомендации по сборке

Для подведения фазы на вход автоматов можно использовать специальный элемент «гребенку», она используется в качестве распределительной шины.

«Гребенка» для автоматических выключателей

Рекомендации по сборке

Завершая тему, предложим несколько советов, которые помогут собрать щиток для электросчетчика и автоматов без грубых ошибок:

  • не допускается проводить провод или кабель под профилем крепления АВ;
  • при затягивании зажимов величина приложенного момента силы должна быть в приделах 2,5-3,5 Нм;
  • если бокс изготовлен из металла, его необходимо обязательно заземлить;
  • длина запаса подключаемых кабелей должна быть в полтора-два раза больше высоты КЩ, но при этом не превышать 400 мм;
  • все внутренние коммутационные линии необходимо маркировать, это требование распространяется и на установленные электроаппараты. Ниже их, или на дверце должна находиться таблица с указанием назначения каждого элемента.
Рекомендации по сборке

Кол-во блоков: 13 | Общее кол-во символов: 17150Количество использованных доноров: 4Информация по каждому донору:

  1. -oboznachenij-avtomatov-v-elektroshhitke/: использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 6602 (38%)
  2. -schet/: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 1916 (11%)
  3. : использовано 8 блоков из 8, кол-во символов 8220 (48%)
  4. -stati-o-rozetkah-i-vikluchateliah/item/203-oboznachenie-avtomata-na-odnolinejnykh-skhemakh: использовано 1 блоков из 2, кол-во символов 412 (2%)