Alma38.ru

Электро Свет
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

2 Схемы

Автоматический выключатель максимальной токовой защиты

С автоматическими сетевыми выключателями – также называемыми переключателями максимальной токовой защиты – почти все имели дело. Они размещены в распределительной коробке в большинстве современных квартир и домов (хотя все еще много квартир с керамическими выкручивающимися пробками-предохранителями). Но так как они относительно недавно начали применяться массово, про них есть немало вопросов и просто пробелов в знаниях как правильно такие предохранители устанавливать. В этой статье вы узнаете что вообще такое предохранитель и что он защищает, как правильно подключить его к сети 220V, какие характеристики имеют стандартные автоматические выключатели и кое-что об их взаимозаменяемости.

Использование автоматических выключателей тока

Такое устройство используется для:

1. Защита кабелей от повреждений, вызванных протекающим электрическим током слишком высокой мощности.
Каждый провод имеет определенное максимальное значение тока который может протекать через него в течение длительного периода времени без риска повреждения. Если это значение превышено, температура провода может увеличиться до опасного уровня (связано с тем, что кабель имеет собственное электрическое сопротивление). Оно мало, но чем больше ток протекает через провод, тем больше энергии отходит на кабель в виде тепла.

Если температура провода останется на некоторое время на слишком высоком уровне, его изоляция начнет плавиться. Автоматический выключатель с правильными параметрами для данного провода защитит его от такой ситуации и своевременно отключит напряжение в цепи. Скорость работы в случае обнаружения так называемой термической перегрузки зависит от количества тока, проходящего через автоматический выключатель, и составляет от 0,2 секунды до 2-х часов.

2. Защита проводов и приборов от воздействия коротких замыканий в электрической цепи. Короткое замыкание или очень высокий ток может протекать во внутренней электрической проводке, когда сопротивление между фазным проводом и нейтральным проводником очень мало (например, когда замкнуты нейтральный и фазовый проводники).
Если обнаружено короткое замыкание, выключатель максимального тока должен срабатывать очень быстро, то есть менее чем за 30 миллисекунд.

Чего не может автоматический выключатель: Переключатель максимального тока не используется для защиты человека от поражения электрическим током. Интенсивность токов при которых установочный выключатель сработает даже за долю секунды, абсолютно смертельна для человека. Для защиты от удара 220 вольт используется специальное устройство с остаточным током.

Конструкция токозащитного выключателя

На приведенных выше рисунках показан автоматический выключатель тока с нескольких ракурсов:

Автоматический выключатель максимальной токовой защиты

  1. Переключатель имеет два винтовых соединителя в верхней и нижней части для прикручивания провода питания с одной стороны, и выхода на потребители тока (розетки, лампы). В центральной части находится подвижный элемент (переключатель), который может быть установлен в двух положениях. На этом чертеже автоматический выключатель находится в положении «OFF», то есть питание не подключено к потребителям. Под переключателем находится серия меток, определяющих его параметры.
  2. Это фото отличается от первого только положением переключателя. Обратите внимание, что положение OFF отмечено зеленым, а положение ON – красным. Казалось бы всё должно быть наоборот. Однако оно имеет свое оправдание. Зеленый означает отсутствие напряжения на выходе, то есть безопасное состояние для монтажа, а красный означает: в розетке есть напряжение, поэтому ничего не трогайте.
  3. Взгляните на винтовое соединение. Затягивая винт, металлический элемент снизу поднимается вверх, надавливая кабель на верхнюю часть отверстия.
  4. С задней стороны переключателя видно паз, характерный для элементов закрепленных на DIN-рейке (TS35). Пластмассовый белый элемент с небольшим отверстием в нижней части представляет собой защелку, которая удерживает переключатель на DIN-рейке. Чтобы снять переключатель с рейки, вставьте небольшую плоскую отвертку в отверстие и вытащите ее.
Читайте так же:
Jung выключатель 10aх 250v универсальный сдвоенный 509u

Так автоматический токовый выключатель выглядит снаружи. А что у него внутри? Внутри коммутатора есть два так называемых триггера (реле):

  • Электромагнитный – он отвечает за работу автоматического выключения в случае короткого замыкания в электрической цепи. Это мгновенный триггер.
  • Тепловой – отвечает за работу выключателя в случае длительного превышения номинального тока автоматического реле. Скорость его срабатывания зависит от того насколько превышен ток.

Если вас интересуют элементы внутри переключателя, посмотрите на рисунок ниже.

Автоматический выключатель максимальной токовой защиты

  1. Рычажок. Производит включение и выключение подачи тока на клеммы.
  2. Винтовые клеммы. Необходимы для подвода и закрепления контактов, подводимых к автомату.
  3. Подвижный контакт. Подпружинен, необходим для быстрого расцепления контактов.
  4. Неподвижный контакт. Осуществляет коммутацию цепи с подвижным контактом.
  5. Биметаллическая пластина. При превышении допустимого значения пластина нагревается, изгибается и приводит в действие механизм расцепления.
  6. Регулировочный винт. Служит для настройки тока срабатывания.
  7. Катушка. Подвижный сердечник, который также приводит в действие механизм расцепления.
  8. Дугогасительная решетка. Предотвращает возникновение электрической дуги при расцеплении контактов.
  9. Защелка. Фиксирует корпус на DIN-рейке.

Схема подключения автоматического выключателя

Подключение реле максимального тока показано на принципиальной схеме.

Автоматический выключатель максимальной токовой защиты

Подключают к автоматическому выключателю фазные проводники. С одной стороны – источник питания (вход на щиток от электростанции или общей домовой сети), а с другой стороны – отход тока в квартиру. Переключатель, соединяющий / отсоединяющий фазный проводник, управляет электрическим потенциалом приборов, подключенных к автоматическому выключателю.

Вышеприведенная схема является самым простым решением. Одна розетка для одного коммутатора. Как правило розеток (или другие электрических компонентов) которые защищены одним токовым реле намного больше. Как выглядит соединение тогда?

Автоматический выключатель максимальной токовой защиты

Провода определенного типа соединены друг с другом в розетке или с другим элементом, например, в лампе. Таким образом введя фазу получаем электрический потенциал во всех розетках.

Подключение максимальной токовой защиты

Схемы схемами, но в конце концов нужно брать отвертку и присоединять провода к электрощитку. Начнем с удаления изоляции с конца провода. Удаленная изоляция должна быть достаточной длины. Слишком короткая изоляция – это, во-первых, меньшая контактная поверхность выключателя с кабелем, а во-вторых, риск завинчивания крепления на изоляцию, вместо оголенного провода. Правильная длина кончика: 10-15 мм.

Автоматический выключатель максимальной токовой защиты

Во-вторых, нужно вставить провод куда следует. Кабель должен находиться между подвижным зажимом и верхней частью отверстия. Проблема при всей своей простоте может быть реальной. Чаще всего смотрят на переключатель спереди, поэтому не могут видеть клеммы-терминалы и нетрудно сделать ошибку.

Автоматический выключатель максимальной токовой защиты

Клеммы с обеих сторон выключателя функционируют одинаково. Подключение двух проводов к автоматическому выключателю возможно при условии, что оба провода имеют одинаковое поперечное сечение. Попытка подключения проводов с различными поперечными сечениями не рекомендуется.

Автоматический выключатель максимальной токовой защиты

Более тонкий провод во время работы может выскочить из крепления. На приведенных выше рисунках подключены два провода: коричневый 2,5 мм2 и черный 1,5 мм2.

Обозначения и типы выключателей тока

На передней панели выключателя максимальной токовой защиты имеется несколько обозначений, определяющих параметры реле максимального тока:

Читайте так же:
Проходной сенсорный выключатель что это

Автоматический выключатель максимальной токовой защиты

  • C2 – самый важный параметр автоматического выключателя. Первая буква, в данном случае «С», определяет характеристики переключателя, а «2» – номинальный ток. Значение силы тока, конечно, указано в Амперах [A].

Выключатели максимального тока могут быть не только одиночными (1P), но также могут иметь 2, 3 или 4 элемента.

Автоматический выключатель максимальной токовой защиты

Коммутатор для многопозиционных переключателей является общим, то есть возможны только два состояния: все цепи подключенные к автоматическому выключателю включены или все цепи отключены. Это имеет смысл, например, использование трехпозиционного автоматического выключателя для трехфазных устройств, где при обнаружении короткого замыкания или перегрузки на каком-либо однофазном проводнике все устройство будет обесточено.

Характеристики автоматического выключателя

Временная характеристика – графическое представление рабочей скорости срабатывания коммутатора в зависимости от проходящего через него тока. Выключатели максимального тока имеют 4 основные характеристики которые отличаются друг от друга интенсивностью тока, при котором электромагнитное освобождение срабатывает. Эксплуатация блока теплового отключения идентична для каждого типа выключателя максимальной токовой защиты.

Каждая характеристика имеет два токовых порога:

  1. Порог отказа – ниже этого порога триггер отключения не работает. Превышение этого порогового значения может привести к отключению автоматического выключателя.
  2. Порог срабатывания – выше этого порога срабатывание отключающего устройства будет работать на 100%.

Автоматический выключатель максимальной токовой защиты

В чем разница между этими характеристиками? Порог срабатывания электромагнитного отпуска (быстрый):

Характеристика A:

  • порог отказа – 2x номинальный ток автоматического выключателя (In)
  • порог срабатывания – 3-кратный номинальный ток автоматического выключателя (In)

Характеристика B:

  • частота отказа – 3x
  • порог активации – 5x In

Характеристика C:

  • частота отказа – 5x In
  • порог активации – 10x In

Характеристика D:

  • частота отказа – 10x
  • порог активации – 20x In

На графике можно увидеть 4 характеристики. Из приведенных выше данных можно сделать вывод, что автоматический выключатель с характеристикой А будет срабатывать как можно раньше, а автоматический выключатель с характеристикой D – позднее.

При включении, например, дрели, это устройство может на долю секунды потреблять всплеск тока, кратный номинальному току автоматического выключателя (так называемый пусковой ток). Предположим, что у нас есть автоматический выключатель с номинальным током 10 А, а в момент запуска дрель потребляет 35 А. Эта интенсивность в 3,5 раза превышает номинальный ток автоматического выключателя, то есть:

  • переключатель с функцией A сработает наверняка
  • переключатель с функцией B может сработать
  • переключатели C и D не будут выключаться

А что, если в системе появляется короткое замыкание, интенсивность которого может легко превысить 20-кратный номинальный ток автоматического выключателя? В случае короткого замыкания не существует разного времени задержки для выключателей которые отличаются только их характеристиками. Что это означает на практике? Если в вашем доме имеется выключатель максимального тока B16 (характеристика B, номинальный ток 16 A), а в распределительной коробке поставщика энергии, например C20, в случае короткого замыкания в цепи невозможно определить будет ли срабатывать B16 или C20, или оба одновременно.

Характеристики выключателя выбираются, среди прочих из-за наличия устройств, которые потребляют большое количество энергии при запуске. Автоматические выключатели с характеристиками А используются для чувствительных электронных устройств (требуется быстрый отклик). С другой стороны, автоматические выключатели с характеристиками C и D используются там, где к цепи подключены двигатели, которые при запуске набирают большой ток.

Подведём итоги

В зависимости от тока протекающего в цепи, защитный коммутатор может сработать в течение секунды, но он также может работать до срабатывания в течение нескольких минут или даже часов.

Когда вы посмотрите на характеристики то заметите, чтоб автоматический выключатель сработал, его номинальный ток должен быть превышен на 13%. Однако, если нужно быть уверенным в активации автоматического выключателя, ток должен иметь значение минимум на 45% выше номинального.

Легко подсчитать, что если по умолчанию через выключатель B10, используемый в цепях освещения, будет течь 11A, автоматический выключатель не сработает никогда. И для того чтобы быть уверенным в его отключении, через него должен пройти ток не менее 14,5A.

Автоматический выключатель максимальной токовой защиты

Уверены что теперь вы поняли работу автоматического выключателя, который ставят в щитки на замену старым пробкам. Если что-то осталось не ясным – спросите в комментариях ниже.

Характеристики автоматических выключателей

В большинстве случаев при выборе автоматических выключателей обращают внимание на номинальный ток 16А, 25А и так далее. При этом совершая огромную ошибку не смотрят на класс. который обозначается буквами: А, В, С, D, К, Z, МА. И имеют свои характеристики, предназначенные для места установки и защиты. Даже при заказе электрических щитов по однолинейной схеме, встречаются расчеты, основанные на токовых нагрузках, а класс автоматического выключателя не учтен в расчетах. Что и приводит при запуске электрооборудования не понятные с работки и отключения. Вкратце разберем основные характеристики автоматических выключателей по классам:

Характеристика автоматического выключателя «A»

Данный класс обозначает что тепловая защита автоматического выключателя активируется, при условии что отношение тока цепи к номинальному (I/In) превышает 1,3.

При таком режиме работы отключение автоматического выключателя произойдет через 60 минут. После дальнейшего превышения номинального тока время отключения будет сокращается.

Срабатывание электромагнитной защиты произойдет при двукратном превышении по номиналу, скорость срабатывания будет – 0,05 сек.

Данный класс устанавливают в цепях не подверженных к кратковременным перегрузкам. В быту такой тип автоматического выключателя не используется.

Характеристика автоматического выключателя «B»

Отличие данного класса от предыдущего заключено в токе срабатывания, он может превысить номинальный от трех до пяти раз.

Что интересно при этом механизм соленоида автоматического выключателя гарантированно быстро активируется при пятикратной нагрузке (время срабатывания – 0,015 сек.), термоэлемент активируется – трехкратной нагрузке (срабатывание не более 4-5 сек.).

Данный класс автоматических выключателей применяется в сетях освещения. Где пусковые токи не сильно влияют на сеть.

Характеристика автоматического выключателя «C»

Думаю самый распространенный класс , где допустимая перегрузка намного выше, чем у двух предыдущих классов.

При 5-ом превышении штатного рабочего режима срабатывает термоэлемент, что приводит к отключению электропитание в течение 1,5 секунды.

Соленоид активируется, при перегрузки превышающей норму в десять раз.

Данный класс автоматических выключателей рассчитан на защиту электрической сети, в которой возникает умеренный пусковой ток, что происходит как в бытовой сети, так и на производствах, где характерна смешанная нагрузка.

Характеристика автоматического выключателя «D»

Для такого класса характерны высокие перегрузки. А именно, 10-кратное превышение номинала для термоэлемента и 20-кратное для соленоида.

Устанавливаются автоматические выключатели данного класса в цепях с большими пусковыми токами.

Например, для защиты электродвигателей с пусковыми токами.

Характеристика автоматического выключателя «K»

В этом классе активация механизма соленоида возникает при превышении токовой нагрузки в 8 раз, и произойдет, когда будет 12- кратная перегрузка рабочего режима (18- кратное для постоянного напряжения).

Время срабатывания не более 0,02 сек. Активация термоэлемента произойдет при превышении 1,05 от рабочего режима.

Применяется в цепях с индуктивной нагрузкой.

Характеристика автоматического выключателя «Z»

Данный класс отличается небольшими допустимыми превышениями штатного тока, минимальный порог — 2-кратная от штатной, максимальный порог – 4-кратная.

Параметр срабатывания термоэлемента, одинаковые , как и у класса с характеристикой К.

Этот класс автоматического выключателя используется для защиты электронных приборов.

Характеристика автоматического выключателя «MA»

В чем особенность этого класса – не используется термоэлемент для отключения.

Характеристики автоматических выключателей

Характеристики автоматических выключателей

Электрика

В данной статье мы рассмотрим основные характеристики электрических автоматических выключателей, а также чуть более детально разберемся время-токовыми характеристиками автоматов. У всех автоматических выключателей существует ряд описаний и отличительных качеств, которые характеризуют и определяют их функциональные возможности.

Основные характеристики автоматических выключателей

обозначения на автоматах
Номинальный ток автоматического выключателя

Данная электро-техническая характеристика показывает силу тока (Ампер), при которой сработает отключающее устройство автомата, т.е. он отключится. Величина номинального тока указывается на самом корпусе электрического прибора.

Рабочее напряжение

Эта величина также чаще всего указывается на лицевой стороне автоматического выключателя, прямо под обозначением номинального тока. Стандартное значение для данной величины -220, 380, 400 Вольт, но также могут быть — 230 или 250 В.

Количество полюсов автоматического выключателя

Данная техническая характеристика автоматического выключателя, пожалуй, самая очевидная. Самый простой способ определить количество полюсов – это подсчитать количество пар клемм для подключения вводных и отходящих проводов. Чаще всего используются автоматы одно- и трехполюсные, т.е. рассчитанные на электросеть в 220 и 380 Вольт.

Максимальный ток короткого замыкания

Электро-техническая характеристика автоматического выключателя, которая указывает самое большое значение тока короткого замыкания, на который данный автомат способен сработать, т.е. отключиться. На данный момент самыми распространенными и применяемыми в быту считаются автоматический выключатели с предельным током короткого замыкания равным 4,5 кА. Так как этого в большинстве случаев вполне достаточно для обеспечения надежной защиты электрооборудования и проводки.

Если же помещение, которое защищает автоматический выключатель, находится на небольшом расстоянии от питающей подстанции (КТП), то вероятно возникновение токов короткого замыкания превышающих 4,5 кА. Поэтому предпочтительнее, если есть возможность, все же выбирать автоматические выключатели с большим предельным током короткого замыкания, например 6 кА.

Время-токовые характеристики автоматический выключателей

Это одна из самых важных его характеристик, она определяет зависимость величины силы тока протекающего через автоматический выключатель и времени его срабатывания (отключения). Данная характеристика используется для обеспечения селективности работы автоматического выключателя.
Давайте чуть более подробно остановимся именно на них.

время токовая характеристика автоматовДавайте наглядно разберемся в работе автомата при превышении его номинального тока и при возникновении в цепи короткого замыкания. Для этого и понадобится сама время-токовая характеристика автоматических выключателей.

На вертикальной шкале можно увидеть время срабатывание отключающего устройства в минутах, а на горизонтальной шкале видим во сколько раз ток превышает номинальный.

Исходя из этого рисунка можно сделать несколько выводов.

При одном и том же номинальном токе автоматических выключателей, но различных время-токовых характеристиках, первым сработает выключатель с характеристикой «В», затем «С» и после него при значении тока превышающим в 15-20 раз номинальный отключится выключатель с характеристикой «D». Конкретные значения тока можно увидеть на рисунке. Данная информация дает возможность организовать селективную защиту, используя автоматические выключатели с различными время-токовыми характеристиками.

Исходя из части характеристики, отвечающей за тепловой расцепитель автомата (все что выше «1» по шкале времени срабатывания) можно сделать вывод, что при превышении допустимой нагрузки на проводку даже в два раза время срабатывания автоматического выключателя составляет 5 минут. Если же ток нагрузки превышает номинальный в 1,5 раза, то время срабатывания выключателя составит уже порядка 40 минут, а за это время электропроводка может сильно нагреться. Всем известно, что при многократном нагревании изоляции электрических проводов, она теряет свои электро-технические характеристики и через какое-то время разрушается.

Обладая информацией о электро-технических характеристиках автоматических выключателей, можно сделать правильный их выбор, а также качественно улучшить их эксплуатацию

Разновидности электрических автоматических выключателей

Разновидности электрических автоматических выключателей

Проводку и электрические приборы защищает автоматический выключатель. Это обязательный прибор, без установки которого пользование электричеством не допустимо согласно ПУЭ. Выключатели изготавливаются для подключения к однофазным (220 вольт) и трехфазным (380 вольт) сетям. Различают приборы, используемые для цепей постоянного либо переменного токов, или их комбинации. Рассмотрим, для чего применяются и какие бывают автоматы.

Тепловая характеристика автоматического выключателя тип с

Задача автоматического выключателя обеспечить защиту проводов и кабелей от перегрева, способного вызвать их разрушение или пожар. Причинами перегрева могут быть длительные перегрузки или значительные токи короткого замыкания. Для предотвращения перегрева проводов используют хорошо испытанное решение — автоматический выключатель, содержащий тепловой и электромагнитный расцепители.

Автоматический выключатель обеспечивает также выполнение функций отключения, разделения электрических цепей и управления.

Выбор автоматического выключателя, начинается с изучения параметров сети, в которой он будет установлен. Выбор зависит от напряжения сети, установленной мощности, режима нейтрали, частоты, характеристик тока короткого замыкания.

Процедура расчёта

1. Расчёт рабочего тока

Максимальный рабочий ток электроустановки определяется по характеристикам потребителей (см. Потребляемая мощность бытовых электроприборов).

2. Защита от перегрузок

Значение номинального тока автоматического выключателя выбирается в зависимости от сечения проводников, которые он защищает.

Расчёт допустимых токов в проводах и кабелях, а также их сечений производится из условия защиты от перегрузок. По значению рабочего тока определяется номинальный ток автоматического выключателя.

Исходя из полученного таким образом значения номинального тока и различных условий прокладки кабеля, его типа и различных факторов коррекции: температуры, расстояния между проводами (кабелями) и их количества, расстояния между кабельными каналами, сопротивления почвы, определяют сечение проводников.

Для автоматических выключателей должно соблюдаться неравенство :

Iн ≤ Iпр

где : — номинальный ток автоматического выключателя.

Iпр — допустимый ток в проводнике сечением в зависимости от условий его прокладки.

3. Защита от коротких замыканий

Расчёт максимального тока короткого замыкания в электрическом щитке — Iкз. Этот расчёт используется для выбора защитного устройства по отключающей способности.

4. Оценка особых факторов возникающих в электроустановке

Некоторые факторы влияют на выбор типа автоматического выключателя, такие как бросок тока в цепи при включении трансформатора, двигателя или другой нагрузки, обладающей значительной индуктивностью.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector