Автоматический выключатель и его характеристики

Автоматические включатели

Даже в исправной электропроводке и при исправном оборудовании, подключенном к ней, возникают аварийные режимы. Поскольку кабельные линии не могут длительное время выдерживать аварийные перегрузки, они нагреваются, плавится изоляция проводников. Затем происходит возгорание и пожар. Для защиты электроприборов и проводок от ненормальных режимов работы служит автоматический выключатель, отключающийся при повышении тока.

Для описания принципа действия автоматического выключателя рассмотрим работу двух независимых друг от друга расцепителей, входящих в его состав. Для отключения коротких замыканий (КЗ) служит расцепитель мгновенного действия (отсечка), называемый еще электромагнитным. Принцип его работы основан на перемещении штока катушки при протекании через нее тока. Пока его величина находится в допустимом диапазоне, движения штока не происходит. Но когда она превышает определенное значение (уставку), шток ударяет по отключающей планке и автоматический выключатель отключается под действием пружины.

Принцип работы автоматического выключателя

Принцип работы автоматического выключателя

Расцепитель от перегрузки, называемый еще тепловым, срабатывает с выдержкой времени. Он подключен последовательно с электромагнитным и представляет собой биметаллическую пластину, начинающую изгибаться при определенном токе. Величина его для разных моделей устанавливается в 1,3 – 1,45 раза больше номинального, при этом автоматический выключатель отключится, если воздействие на нее не прекратится. В основу работы теплового расцепителя положен принцип обратнозависимой характеристики: чем больший ток проходит через пластину, тем быстрее она изгибается и быстрее произойдет отключение. В конце хода пластина надавит на отключающую планку. Такой принцип работы имеет любой автоматический выключатель с термомагнитным расцепителем.

Классификация автоматических выключателей бытовой серии

Номинальные токи модульных изделий стандартных типоразмеров могут быть выбраны из ряда от 0,5 до 63 А.

0,51,01,62,02,53,04,05,06,08,0101316202532405063

Модели на 80, 100 и 125 А выпускаются в корпусах увеличенных габаритов

Автоматический выключатель включает в себя один, два, три или четыре полюса в зависимости от назначения:

Виды автоматических выключателей

Некоторые виды автоматических выключателей

  • 1 полюс – для однофазных распределительных сетей постоянного и переменного напряжения;
  • 2 полюса – для ввода питания в однофазных сетях, получающих питание от линии электропередач. Второй полюс предназначается для коммутации нулевого провода, поскольку не исключено наличие на нем опасного для жизни потенциала. Два полюса также необходимы для цепей постоянного напряжения;
  • 3 полюса – для трехфазных сетей переменного напряжения;
  • 4 полюса – для трехфазных сетей с изолированной нейтралью и случаев, когда по правилам требуется отключение при КЗ в нулевом рабочем проводнике.

Номинальная предельная отключающая способность – это максимальный ток КЗ, который сможет отключить автоматический выключатель без вреда для себя. При ее превышении корпус может быть разрушен. Модульные автоматы имеют отключающую способность от 4500 до 25000 А.

Классы (характеристики срабатывания) автоматических выключателей



Мгновенные расцепители не изготавливаются на точную величину срабатывания. Она имеет разброс, укладывающийся в определенный диапазон. В зависимости от этого для модульной серии различают классы или характеристики срабатывания.

КлассКратность отсечки
В(3 – 5)Iном
С(5 – 10)Iном
D(10 – 12)Iном

Существуют и другие классы, но их применение ограничено специализированными изделиями промышленного применения.

Автоматы классов «В» и «С» чаще всего применяются в бытовых сетях. Класс «В» при этом устанавливается непосредственно у потребителя, а «С» может защищать группу потребителей, имеющих защиту класса «В». Так обеспечивается необходимая чувствительность работы, ведь с увеличением расстояния от источника питания ток короткого замыкания уменьшается, и аппарат класса «С» может его не почувствовать.

Автоматические выключатели

Существует мнение, что так обеспечивается селективность (избирательность) отключения поврежденных участков. То есть, отключаться будут только участки сети с повреждением. Но, как показала практика, если величины КЗ хватит для срабатывания обоих, последовательно соединенных автоматов с характеристиками «В» и «С», они сработают одновременно. Ведь время срабатывания их отсечки – одинаковое. Поэтому отключение всей квартиры при КЗ в розетке, защищенной персонально, в большинстве случаев неизбежно. Но лучше так, чем никак.

Селективность может обеспечить автоматический выключатель с полупроводниковым расцепителем, у которого можно установить задержку на срабатывание отсечки. В нем реализован другой принцип работы – использование датчиков и электронной схемы, обрабатывающей значения измеряемых ими величин. Но такие изделия применяются в промышленных установках и не используются в быту. Они позволяют установить точные значение параметров срабатывания отсечки и перегрузки, а сами они рассчитаны на нагрузку в сотни и тысячи ампер.

Расцепитель с характеристикой «D» применяется для защиты электродвигателей, которые потребляют при запуске ток, в несколько раз превышающий номинальный.

Пример характеристики класса C

Пример характеристики класса C: a — зона обратнозависимой выдержки по времени, b — зона отсечки

Время срабатывания теплового расцепителя можно определить по время-токовой характеристике. Она уникальна для каждого типа и приводится в паспортных данных завода-изготовителя. На рисунке показан пример характеристики класса «С». На ней прослеживаются две зоны:

  • А — обратнозависимой выдержки по времени;
  • В — отсечки.

Все характеристики реальных изделий не выходят за пределы, ограниченные двумя линиями, указывающими допустимый разброс параметров.

Дополнительные аксессуары для модульной серии

Автоматический выключатель можно дополнить элементами, выполняющими сервисные функции. Вот некоторые их них:

  • контакты состояния, служат для формирования информации для устройств автоматики о положении силовых контактов;
  • аварийные контакты, замыкающиеся при отключении от защиты;
  • расцепители минимального (максимального) напряжения, отключающие автомат при понижении (повышении) напряжения в сети питания;
  • независимые расцепители, отключающие автомат от внешнего устройства управления. Используются для отключения потребителей при срабатывании пожарной сигнализации.
Дополнительные аксессуары для модульной серии

Примеры дополнительных аксессуаров для модульной серии

Для установки дополнительных аксессуаров из корпуса автомата удаляются заглушки, закрывающие отверстия для связи с его механической частью. Сам элемент фиксируется на корпусе.

Устройства для цепей для постоянного напряжения

Устройство для цепей для постоянного напряжения

Пример устройства для цепей для постоянного напряжения

В связи с тем, что конструкции электромагнитных катушек для переменного напряжения отличаются от постоянного, для защиты этих цепей применяются специальные автоматы. Внешне их можно отличить по маркировке полярности подключения на корпусе. Соблюдать эту полярность обязательно: при неправильной коммутации отсечка работать не будет. В остальном принцип работы не меняется.

Применяются они в цепях управления и питания потребителей, работающих от аккумуляторных батарей.

 
12345
 Загрузка... Загрузка...
3443
Комментарии

К данной статье еще нет комментариев

Оставить комментарий