Интернет журныл о промышленности в Украине

Пристрій і селективність автоматичних вимикачів

  1. характеристики автоматів
  2. Види перевантажень автоматичних вимикачів
  3. Маркування автоматичного вимикача
  4. Що таке селективність захисту
  5. Використання характеристики "У" в побутовому електромонтажі

характеристики автоматів

Автоматичний вимикач (АВ, автомат) - пристрій, що відключає ділянку електричного кола при виникненні в ній проблем (короткого замикання, перевантаження і так далі). Автомат реагує на перевищення величини струму вище допустимого параметра, розриває ділянку і захищає електрообладнання від пошкодження і можливого загоряння. Взагалі, захист від підвищених струмів - основа майже всіх електричних ланцюгів, що виникла ще на етапі становлення електрики і застосовується до цих пір.

Будь-який пристрій, що реагує на підвищені струми і працює за принципом МТЗ, виконує кілька функцій:

  1. Швидкий розрив пошкодженої ланцюга для захисту від поширення пошкодження.
  2. Селективна робота і надійність. Тут мається на увазі визначення підвищеного струму і його б езошібочное відключення автоматом, найближче знаходяться до місця пошкодження.

Види перевантажень автоматичних вимикачів

  • Струм перевантаження - виникає при одночасному включенні великого навантаження або при виході з ладу одне одного з підключених пристроїв.
  • Струм КЗ - процес, який має місце при безпосередньому торканні фази і нуля, без наявності будь-якої навантаження.

особливості перевантажень

  • Струм перевантаження - параметр, який незначно відрізняється від номінального струму. Він може мати короткочасний характер, тому в миттєвому відключенні немає потреби - процес відбувається із затримкою. Д ля кожної ланцюга може встановлюватися свій допустимий параметр перевантаження (іноді їх декілька).
  • Струм КЗ - параметр, який в десятки, а то і в сотні разів перевищує номінальний струм. Як наслідок, расцепитель автомата швидко діагностує КЗ і виробляє відключення. Важливий момент - час відключення, яке повинно бути мінімальним (як правило, воно обчислюються частками секунд). Чим швидше відключиться пошкоджену ділянку, тим нижче ризики пошкодження про водів і електроприймачів.

Як влаштований автомат?

У теорії для кожного їх струмів може бути обчислено індивідуальне час відключення, що має різну величину (від 1-2 секунд до 10-15 хвилин і більше). З іншого боку, помилкова робота повинна бути виключена. Якщо протікає в ланцюзі струм не несе ризику для провідників і електроприладів, то в його відключенні немає необхідності.

Це означає, що при установці струму перевантаження повинна бути врахована реальна навантаження захищається ланцюга. Не менш важливий момент - перевірка захисту перед підключенням на факт точного визначення струму і часу спрацьовування.

Автоматичні вимикачі маю т три типи расцепителей:

  1. Механічний - має на увазі ручне відключення і включення пристрою.
  2. Електромагнітний - расцепитель, що дозволяє швидко відключати струми КЗ.
  3. Тепловий - найбільш складний пристрій, забезпечивши ающее захист від струму перевантаження.

При виборі АВ приділяється увага двом пок азателям - параметрам соленоїда і теплового розчеплювача. Визначаються вони по буквеному позначенню, нанесеному на автоматі. Маркування виконана у вигляді латинської літери, прописаної перед цифрою, що відбиває номінал ьний струм пристрою.

Маркування автоматичного вимикача

За згаданою вище цифри можна визначити:

  1. Параметри соленоїда, вбудованого в АВ, тобто на які струми реагуватиме пристрій.
  2. Параметри теплового елемента - біметалічної пластини, яка нагрівається при досягненні певного струму, згинається і розриває ланцюжок. Дана з ахист гарантує своєчасне відключення в разі перевантаження. Регулювання струму відключення можлива шляхом підтискання (ослаблення) пластинки.

Нижче розглянемо характеристики кожного з типів автоматів з позиції основних параметрів - призначення, а також залежно навантажувального струму і часу відключення ланцюга при конкретному струмі.

Сьогодні популярні автоматичні вимикачі з наступними характеристиками:

  • MA - автомат без теплового розчеплювача. Такий пристрій буде корисно для захисту від струмів КЗ, але при звичайній перевантаження (незначному перевищенні струму вище номінального значення) відключення не відбудеться. Наприклад, для захисту електродвигунів більше підійде МТЗ на базі спеціальних реле;
  • A - автомат з тепловим расцепителем і соленоидом. Найменший струм, при якому пристрій спрацює - 1.3 I н ом. Час спрацювання при протіканні так ого струму - близько 60 хвилин. При досягненні параметра, рівного 2 I н ом і більше в роботу вступає електромагнітний р асцепітель, що відтинає пошкоджену ділянку за 0.05 секунд. Якщо з якоїсь з причин відсічення не працює, відключення все одно відбудеться, але вже дією теплового елемента. Спрацьовування в такому випадку відбувається з більшою витримкою - 20-30 секунд. При 3-х кратному струмі навантаження відсічення гарантовано спрацює за соті частки секунди;

Автомати A підходять для ділянок, де короткочасний перевантаження в нормальному режимі роботи виключений. Як приклад можна привести схеми з напівпровідниковими елементами, які боятися навіть незначного перевищення струму;

  • B - характеристика, яка схожа з розглянутою вище характеристикою A. Відмінність полягає лише в струмі відключення відсічення (електромагнітного розчеплювача). Тут струм спрацьовування не 2 I н ом, а від 3 I н ом і більше. Час відключення - 0.015 секунд. Час роботи теплового елемента при 3-кратною перевантаження - 4-5 секунд. Гарантія відключення автомата - при струмі 5 I н (для змінного струму) та при струмі 7 .5 I н ом (для постійного струму).

Сфера застосування автоматів з характеристикою B - кола освітлення, а також мережі, де перевантаження мають короткочасний Перший тип або ж їх немає зовсім.

  • C - характеристика автомата, яка користується найбільшим попитом у середовищі електриків. Головна перевага таких автоматичних вимикачів - найкраща перевантажувальна здатність (якщо порівнювати з характеристиками A і B). З основних параметрів варто виділити - мінімальний струм, при якому спрацьовує соленоїд - 5 I н ом. При такому ж струмі час спрацьовування теплового елемента становить 1.5 секунди. Гарантовано відсічення працює при наступних параметрах - 10 I н ом для змінного і 15 I н ом для постійного струму

Автомати C - кращий варіант для ланцюгів, що мають змішаний тип споживачів, і без великих пускових струмів. Ось чому автоматичні вимикачі з характеристикою C все частіше застосовуються в побуті;

  • D - характеристика, що відрізняється широкими віз можностями в плані перевантаження. Мінімальна межа струму, при якому спрацьовує відсічення (ЕМ соленоїд) - 10 I н. При цьому ж показнику струму расцепитель спрацює за 0.4 секунди. Пристрій з характеристикою D гарантовано спрацює при струмі 20 I ном. Даний тип автоматів найчастіше монтується для захисту електричних двигунів, в момент пуску яких мають місце великі струми;
  • K - характеристика автомата, особлива широким діапазоном між граничними струмами спрацьовування відсічення в ціп ях різних струмів (змінного і постійного). Соленоїд АВ з характеристикою K може відключити струм рівний 8 I ном, а гарантовані струмивідключення складають 12 I ном - змінного і 18 I ном - для постійного струму. Працює відсічення через 0.02 секунд и. Тепловий елемент відрізняється високою чутливістю і може зреагувати на струм, що перевищує номінальний показник на 5%. Завдяки своїм характеристикам, автомати K часто застосовуються в ланцюгах з споживачами, які мають і індуктивний характер навантаження;
  • Z - характеристика автомата, також має на увазі відмінності між струмами спрацьовування відсічення в ланцюгах постійного і змінного струму. Соленоїд спрацьовує при струмі 2 I ном. Гарантований струм, при якому буде працювати соленоїд - 3 I ном - для змінного і від 4.5 I ном - для постійного струму. Тепловий елемент має високу чутливість і спрацьовує вже в разі перевищення номінального струму на 5%. Використовуються автомати з класифікацією Z тільки для харчування ланцюгів з електронними пристроями.

Що таке селективність захисту

Селективність - це властивості автоматичного захисту працювати по черзі. Уявіть довгу лінію електропередач, в разі аварійної ситуації, короткого замикання наприклад, першим повинен спрацювати найближчий до місця аварії апарат захисту. На прикладі квартири це виглядає наступним чином. Ви засунули два цвяха в розетку і зверху накинули третій - відбувається К.З. Першим повинен спрацювати автомат в щитку захищає саме цю лінію з розеткою, далі загальний автомат на ваш щиток, а вже потім великий вступної автомат або вставки на ВРУ будинку.

Використання характеристики "У" в побутовому електромонтажі

Деякі електрики, для забезпечення селективності, рекомендують ставити автомати з характеристикою "В". Їх хід думки наступний, якщо помістити на одну лінію два автомата з різними характеристиками "С" і "В", але однаковий номіналу, наприклад 16А, то за логікою речей перший повинен відключитися автомат "B". На практиці це не зовсім так.

Для початку порівняємо ціни на автомати з різними характеристиками:

  • Вимикач автоматичний однополюсний 16А C ВА47-29 4.5кА 103 рубля
  • Вимикач автоматичний однополюсний 16А В ВА47-29 4.5кА 108 рублів

різниця у вартості не сильно помітна, візьмемо що то пристойніше:

  • Вимикач автоматичний однополюсний 16А З S201 6кА (S201 C16) 314 рублів
  • Вимикач автоматичний однополюсний 16А В S201 6кА (S201 B16) 373 рублів

різниця вже істотніше і чим дорожче модульне обладнання, тим помітнішою стає різниця. Це пов'язано з кількістю продукції, що випускається. Подивіться вище по тексту, я приводив типове використання для характеристики "С" - змішана побутова навантаження. Саме тому автоматів "С" проводитися в рази більше ніж інших характеристик, що і впливає на кінцеву ціну.

Повернемося до практичного змісту монтажу автоматів "В" для забезпечення селективності. Графіки робочих режимів відмінно показує картинка з сайту http://ekfgroup.com (За що їм велике спасибі)

У верхній частині графіки фактично перетворюються в точку (ну по ідеї повинні перетворюватися, тут трохи некоректно показано). Це зона роботи теплового захисту, жорсткість біметалічної пластини налаштовується гвинтиком всередині автомата, самі розумієте забезпечити їй селективність в настільки вузькому діапазоні значень просто гвинтом дуже важко.

У нижній частині графіка показана робота автомата від понад струмів, все вірно, гарантоване відключення автомата 500% для "В" і 1000% для "С" від номінального змінного значення струму. Запам'ятаємо що значення 1000% і 500% це гарантовані цифри відключення. Однак, якщо звернути увагу, між автоматами є зона де характеристики стикаються і може виявитися так, що попадуться два автомата у яких ці характеристики дуже схожі. Який з автоматів тоді відключиться першим - велике питання.

Я вже згадував що найбільш коректна робота автоматів досягається за рахунок перевірки (прогрузити, випробування) їх на відповідність характеристикам - точного визначення струму і часу спрацьовування. Тому якщо ви не робите випробування модульної апаратури до монтажу, всі спроби забезпечити селективність тільки за рахунок літери на етикетці просто смішні.

Пропоную в побутових умовах, без випробувань, не включати в схеми модульну апаратуру відмінну від характеристики "С", це тільки заощадить гроші клієнтів.

Як влаштований автомат?