Автоматический выключатель

2015-10-10 Статьи  Комментариев нет

Автоматический выключатель — это устройство, обеспечивающее защиту электрических цепей и оборудования от аварийных режимов (перегрузки сети, токов короткого замыкания). В случае, если произойдет аварийная ситуация, а автомат не сработает, изоляция провода начнет плавиться, что может привести к самым печальным последствиям. Вот почему так важно правильно выбирать характеристики автоматических выключателей.

Автоматический выключатель

Принцип действия автоматического выключателя довольно прост. В штатном режиме, когда работа всех приборов и проводки протекает нормально, автомат пропускает через себя электрический ток. В случае же аварийной ситуации, когда ток превышает свои номинальные значения, срабатывает автоматический выключатель и размыкает цепь.

Устройство автоматического выключателя

Устройство автоматического выключателя

Устройство автоматического выключателя
  1. Рычаг выключателя
  2. Клеммы для подключения
  3. Подвижный силовой контакт
  4. Неподвижный силовой контакт
  5. Тепловой расцепитель (биметаллическая пластина)
  6. Регулировочный винт
  7. Электромагнитный расцепитель (катушка с сердечником)
  8. Дугогасительная камера
  9. Фиксатор на DIN рейку

Напряжение сети подается на верхнюю клемму, соединенную с неподвижным контактом. С неподвижного контакта ток проходит на подвижный контакт, далее через гибкий проводник подается на катушку соленоида, после катушки по гибкому проводнику на биметаллическую пластину теплового расцепителя, от него на нижнюю винтовую клемму и далее в цепь подключенной нагрузки.

В случае перегрузки, когда ток начинает превышать номинальный, биметаллическая пластина начинает нагреваться за счет проходящего через нее повышенного тока, изгибается и приводит в действие механизм расцепления. Время срабатывания тепловой защиты зависит от величины проходящего через пластину тока. Минимальное значение тока устанавливается регулировочным винтом на заводе-изготовителе. Обычно это значение устанавливается в 1,13-1,45 раз больше номинального значения автомата, указанного в его характеристиках.

В случае срабатывания автоматического выключателя по тепловой защите биметаллическая пластина будет остывать какое-то время, поэтому стоит немного подождать, прежде чем снова включать автомат.

В случае короткого замыкания, когда ток в сети резко возрастает, срабатывает электромагнитный расцепитель, который представляет из себя катушку соленоида, внутри которой расположен стальной сердечник, удерживаемый пружиной.

При мгновенном возрастании электрического тока, происходящим при коротком замыкании, сердечник втягивается в катушку соленоида, преодолевая сопротивление пружины и давит на спусковой механизм расцепления, вследствии чего контакты автомата размыкаются обесточивая сеть. Время срабатывания электромагнитного расцепителя составляет примерно 0,02 секунды, поэтому электропроводка не успевает нагреться до температуры плавления.

При размыкании контактов автомата образуется электрическая дуга, температура которой может доходить до 3000 градусов. Это может вызвать разрушение контактов. Для защиты от разрушительного воздействия в автоматах предусмотрена дугогасительная камера.

Дугогасительная камера представляет собой решетку из набора металлических пластин, которые изолированы друг от друга. Дуга, возникающая в момент размыкания контактов, направляется в дугогасительную камеру, где она распадается на мелкие части, остывает и гаснет.

Основные характеристики автоматических выключателей

Характеристики автоматических выключателей

Основными характеристиками для выбора автоматического выключателя являются:

— Количество полюсов

— Рабочее напряжение

— Номинальный ток

— Время-токовая характеристика

— Отключающая способность (ток короткого замыкания)

Количество полюсов

Я думаю, с этим параметром все понятно. В случае однофазной сети устанавливаются автоматы однополюсной или двухполюсной. Для трехфазной сети применяют трех и четырехполюсные автоматы.

Рабочее напряжение

Следующий параметр — рабочее напряжение автомата. Этот параметр должен быть равным или больше номинального напряжения сети.

Номинальный ток

Этот параметр показывает значение допустимого тока автомата, при превышении которого он отключится и разомкнет цепь. Номинальный ток автомата выбирается в зависимости от сечения кабеля и мощности потребителей.

Например нам надо подобрать автоматический выключатель для комнаты. Для начала определим общую суммарную мощность. Для этого необходимо суммировать мощность всех электроприборов, которые находятся в комнате. Предположим общая мощность составляет 4000 Вт. Далее рассчитаем силу тока по формуле:

где Р — суммарная мощность всех электроприборов, Вт; U — напряжение сети.

В нашем случае, разделив 4000 на 220 получим 18,18 А. Зная величину тока, подбираем сечение провода. Для 18,18 А выбираем сечение провода 1,5 кв.мм. Для данного сечения подбираем ближайшее значение номинального тока автомата и округляем в меньшую сторону. Значение номинального тока автомата будет составлять 16 А.

Время-токовая характеристика

Этот параметр показывает за какой промежуток времени автомат отключится при прохождении через него тока, превышающего номинальный ток.

Самыми распространенными типами время-токовых характеристик являются:

— Тип B (кратковременное увеличение тока в 3-5 раз от номинального) применяются для защиты потребителей с преимущественно активной нагрузкой (цепи освещения, обогреватели, печи). Применяются в основном в квартирах и жилых помещениях.

— Тип C (кратковременное увеличение тока в 5-10 раз от номинального) наиболее широко применяемые. Предназначены для защиты цепей установок с небольшими пусковыми токами — розетки, холодильники, кондиционеры,газоразрядные лампы.

— Тип D (кратковременное увеличение тока в 10-50 раз от номинального) применяются в основном для защиты электродвигателей с частым запуском и большим пусковым током. Используются чаще всего на промышленных производствах.

Помимо этих типов существуют еще типы A, K и Z, но так как применяются они очень редко, в данной статье рассматривать их не будем.

Отключающая способность

Данная характеристика показывает величину максимального тока, при протекании которого, автомат отключится, не потеряв свою работоспособность т.е подвижные контакты автомата не приварятся к неподвижным вследствие возникновения и гашения дуги при размыкании. Чем выше будет отключающая способность автомата, тем больше вероятность, что он прослужит дольше. Но тут не надо впадать в крайности учитывая, что чем больше будет максимальный ток срабатывания автомата, тем выше его цена. Для жилых помещений вполне подойдут автоматы с током срабатывания 4,5 или 6 кА.

В завершении статьи хотел бы напомнить, что выбор автоматического выключателя — дело ответственное, так как в случае возникновения аварийной ситуации правильно выбранный автоматический выключатель защитит не только ваше имущество, но и вас.

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Яндекс

Комментарии

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>