Выбор автоматического выключателя внутреннее устройство автомата и разбор маркировки

Конструкции автоматических выключателей

Существует довольно много различных конструкций автоматических выключателей как цепей переменного, так и цепей постоянного тока. В последнее время очень широкое распространение получили автоматы малогабаритные, которые предназначаются для защиты от КЗ и токовых перегрузок сетей бытовых и производственных в установках на токи до 50 А и напряжением до 380 В.

Главным защитным средством в таких выключателях являются биметаллические или электромагнитные элементы, срабатывающие с определенной выдержкой времени при нагревании. Автоматы, в которых присутствует электромагнит, обладают довольно большим быстродействием, и этот фактор очень важен при коротких замыканиях.

Где: 1 – электромагнит, 2 –пластина биметаллическая, 3, 4 – кнопки включения и  выключения соответственно, 5 – расцепитель.

Где: 1 – электромагнит, 2 – биметаллическая пластина.

Принцип действия трехфазных автоматических выключателей практически ничем не отличается от однофазных. Трехфазные выключатели снабжаются специальными дугогасительными камерами или катушками, в зависимости от мощности устройств.

Методы работы, а также конструктивные особенности подобных устройств зависят от области применения и задачами, возложенными на устройство. Запуск и выключение оборудования может происходить в ручном режиме или посредством электромагнитного и электродвигательного привода.

Ручная схема отключения присутствует в защитных устройствах, которые рассчитаны на силу тока, не превышающую 1000 ампер. Главной особенностью подобной техники является предельная коммутационная способность, которая не связана со скоростью движения рукояти. Это значит, что операция должна быть проведена до конца, чтобы изменения возымели эффект.

Как устроен автоматический выключатель — основные рабочие органы автомата

На самом деле, автоматический выключатель является довольно сложным устройством, которое подразделяется на большое количество видов. Но все типы автоматических выключателей можно разделить на две большие группы – это выключатели постоянного и переменного тока. Первые в быту практически не используются, а вот со вторыми разберемся несколько подробнее.

  1. Количество фаз или, как говорят электрики, полюсов. Здесь все достаточно просто – имеются 1 полюсные автоматические выключатели, двухполюсные и 3 х полюсные автоматические выключатели. Последний называется двухфазный автоматический выключатель – один полюс в нем предназначен для нуля, а два остальных для фаз. Также для трехфазной электрической проводки используются и четырех полюсные автоматы – их четвертый полюс служит для нуля, а три остальных, соответственно для фаз. В большинстве случаев в быту применяются двух, трех  и однофазный автоматический выключатели.
  2. Номинальное напряжение. Здесь также все предельно ясно, и никаких расчетов при выборе автоматического выключателя производить не нужно – главное понять, что в цепи с напряжением 220V используются автоматы с аналогичным номинальным напряжением, а в цепи с током 12V, соответственно, автоматы, рассчитанные на напряжение 12V.
  3. Максимальный рабочий ток. Вот здесь следует разобраться несколько подробнее – этот параметр автоматического выключателя тесно связан с мощностью используемых в сети потребителей. Не будем внедряться в сложные расчеты, а просто примем все как должное – 1кВт мощности потребителя соответствует силе тока в 5 Ампер. Отсюда и вывод – если максимальная одновременная нагрузка в цепи составляет 4кВт, то выбирать нужно автомат, рассчитанный на максимальный рабочий ток 20А (5*4=20). Здесь следует понимать одну вещь – если установите автомат с меньшим номиналом, его будет выбивать при максимальной нагрузке. А установите автоматический выключатель с заведомо большим номинальным значением силы тока, он просто не сработает при коротком замыкании, что приведет к пожару. Все должно быть точно – с минимальным допуском в большую сторону.
  4. Ток короткого замыкания. В принципе, на этот момент при выборе можно не обращать внимание, но знать о нем нужно – как правило, ток короткого замыкания согласуется с максимальным рабочим током. Для бытовых автоматов с номиналом 16, 25А он составляет порядка 3кА.
    трехфазный автоматический выключатель фото

    Трехфазный автоматический выключатель фото

Существует и еще один распространенный автомат  это автоматический выключатель дифференциального тока. Это капитальная защита спасет человека даже если он вставит в розетку два пальца (шутка, но от утечек тока по металлическим предметам в доме, он реально защищает). о нем вы можете почитать в другой статье нашего сайта. Как правило, все эти моменты отображаются в маркировке автоматических выключателей, с которой мы разберемся дальше.

Если разобрать корпус (для чего необходимо высверлить соединяющие его половинки заклепки), то можно увидеть устройство автоматического выключателя и получить доступ ко всем его компонентам. Рассмотрим наиболее важные из них, которые обеспечивают нормальное функционирование устройства.

  1. 1. Верхняя клемма для подключения;
  2. 2. Неподвижный силовой контакт;
  3. 3. Подвижный силовой контакт;
  4. 4. Дугогасительная камера;
  5. 5. Гибкий проводник;
  6. 6. Электромагнитный расцепитель (катушка с сердечником);
  7. 7. Ручка для управления;
  8. 8. Тепловой расцепитель (биметаллическая пластина);
  9. 9. Винт для регулировки теплового расцепителя;
  10. 10. Нижняя клемма для подключения;
  11. 11. Отверстие для выхода газов (которые образовываются при горении дуги).

Функциональное назначение электромагнитного расцепителя — обеспечение практически мгновенного срабатывания автоматического выключателя при возникновении в защищаемой цепи короткого замыкания. В этой ситуации в электрических цепях возникают токи, величина которых в тысячи раз превышают номинальное значение этого параметра.

Время срабатывания автомата определяется по его времятоковым характеристикам (зависимость времени срабатывания автомата от величины тока), которые обозначаются индексами А, В или C (наиболее распространенные).

Тип характеристики обозначен в параметре номинального тока на корпусе автомата, например, С16. Для приведенных характеристик время срабатывания находится в пределах от сотых до тысячных долей секунды.

Конструкция электромагнитного расцепителя представляет собой соленоид с подпружиненным сердечником, который связан с подвижным силовым контактом.

Электрически катушка соленоида включена последовательно в цепочку, состоящую из силовых контактов и теплового расцепителя. При включенном автомате и номинальном значении тока, через катушку соленоида протекает ток, однако, величина магнитного потока мала для втягивания сердечника. Силовые контакты замкнуты и это обеспечивает нормальное функционирование защищаемой установки.

При коротком замыкании резкое увеличение тока в соленоиде приводит к пропорциональному увеличению магнитного потока, способного преодолеть действие пружины и переместить сердечник и связанный с ним подвижный контакт. Перемещение сердечника вызывает размыкание силовых контактов и обесточивание защищаемой линии.

Тепловой расцепитель

Тепловой расцепитель выполняет функцию защиты при небольшом, но действующим в течении относительно длительного промежутка времени, превышении допустимого значения тока.

Тепловой расцепитель – расцепитель замедленного действия, он не реагирует на кратковременные броски тока. Время срабатывания этого вида защиты регламентируется также время-токовыми характеристиками.

Инерционность теплового расцепителя позволяет реализовать функцию защиты сети от перегрузки. Конструктивно тепловой расцепитель представляет консольно закрепленную в корпусе биметаллическую пластину, свободный конец которой через рычаг взаимодействует с механизмом расцепления.

Электрически биметаллическая пластина включена последовательно с катушкой электромагнитного расцепителя. При включенном автомате в последовательной цепочке протекает ток, нагревая биметаллическую пластину. Это приводит к перемещению ее свободного конца в непосредственную близость к рычагу механизма расцепления.

При достижении значений тока, указанных во временно-токовых характеристиках и по истечении определенного времени пластина нагреваясь изгибается, контактирует с рычагом. Последний через механизм расцепления размыкает силовые контакты — сеть оказывается защищенной от перегрузки.

Регулировка тока срабатывания теплового расцепителя с помощью винта 9 производится в процессе сборки. Так как большинство автоматов модульные и их механизмы запаяны в корпусе простому электрику нет возможности произвести такую регулировку.

Размыкание силовых контактов при протекании через них тока приводит к возникновению электрической дуги. Мощность дуги обычно пропорциональна току в коммутируемой цепи. Чем мощнее дуга, тем сильнее она разрушает силовые контакты, повреждает пластмассовые детали корпуса.

В устройстве автоматического выключателя дугогасительная камера ограничивает действие электрической дуги в локальном объеме. Она располагается в зоне силовых контактов и выполнена из покрытых медью параллельных пластин.

В камере дуга распадается на мелкие части, попадая на пластины, остывает и прекращает свое существование. Выделяющиеся при горении дуги газы выводятся через отверстия в дне камеры и корпусе автомата.

Устройство автоматического выключателя и конструкция дугогасительной камеры обуславливают подключение питания на верхние неподвижные силовые контакты.

Принцип работы автомата во время перегруза цепи

Электрический автоматический выключатель имеет бесхитростную маркировку, разобраться с которой не сложно. А разбираться придется, если вы перед собой ставите цель решить вопрос, как выбрать автоматический выключатель? По сути, речь идет о трех пунктах, которые в не особо зашифрованном виде написаны на самом автомате – располагаются эти надписи вверху, одна под другой.

  1. Буква «С» и несколько цифр – это номинальный рабочий ток. В большинстве случаев выпускают автоматы со следующими номиналами – 4, 6, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 100 и 160 Ампер.
  2. Несколько цифр и буква «В». Номинальное рабочее напряжение. Как и говорилось выше, для бытовой электрической сети годятся автоматические выключатели с рабочим напряжением 220В. Некоторые производители выпускают универсальные автоматы, которые могут устанавливать как в цепь с напряжением 220В, так и в цепь с напряжением 380В. Их так и маркируют 220-380В. Они подходят для бытовой проводки, но в работе с трехфазным напряжением показали себя не очень хорошо.
  3. И номинальный ток отключения. На автомате вы найдете два прямоугольника, расположенных друг под другом, в которых написаны цифры. В нижнем прямоугольнике, который, по сути, является квадратом, написан ток отключения – как правило, это 3кА.
    маркировка автоматических выключателей фото

    Маркировка автоматических выключателей фото

На автоматическом выключателе находятся и другие надписи, но они вам не нужны, на них можно не обращать внимания, решая вопрос, какой автоматический выключатель выбрать для квартиры?

типы автоматических выключателей фото

В любой электрической проводке используется достаточно много автоматических выключателей, на каждый из которых возлагается своя обязанность – многие из них являются периферийными и отвечают за один или группу потребителей. Но существует один или несколько автоматических выключателей, которые контролируют работу всех остальных автоматов – их называют вводными.

  1. Вводной автоматический выключатель – его название говорит само за себя. Устанавливается такое устройство непосредственно при входе электричества в дом – как и говорилось выше, на него ложится нагрузка от всех потребителей в доме или квартире. Практически всегда это мощный автомат, номинал которого по току составляет не менее 32-40А. Как правило, это двух- или, если речь идет о трехфазной проводке, то трех- или четырехполюсный автоматический выключатель, который прекращает движение электронов не только по фазе электрической проводки, но и по нулю, и даже по заземлению. В общем, он производит полнейшее отключение, не давая току ни малейшего шанса. В принципе, в этом и заключаются все основные отличия вводного автоматического выключателя.
  2. Что касается периферийных устройств данного типа, то в большинстве случаев это однополюсные автоматические выключатели, в задачи которых входит контроль над определенной группой потребителей электрического тока – например, над освещением в определенной комнате или над розетками. Также персональным автоматическим выключателем оборудуется ветка проводки, подающая электроэнергию к особо мощным потребителям тока – это может быть водонагревательный бак, электродуховка или стиральная машина.
    выбор автоматического выключателя фото

    Выбор автоматического выключателя фото

В схеме электрощитка квартиры или дома применяются и те и другие типы автоматических выключателей – причем использоваться они могут не в единственном количестве. Даже вводных автоматов может быть несколько – если в дом приходит две фазы и ноль, то, как правило, чтобы снизить нагрузку на каждую из фаз, их равномерно распределяют на все потребители.

В завершение темы несколько слов по поводу вопроса, как выбрать автоматический выключатель – производителей на сегодняшний день развелось достаточно много, и далеко не каждый из них выпускает действительно качественную продукцию. Нужно понимать, что автомат – это защита, и его лучше приобретать у проверенного производителя.

Таких не много – похвастаться качеством и надежностью автоматические выключатели АВВ, Дженерал электрик (JE), Легранд и автоматический выключатель АЕ. Если говорить об отечественных производителях, то, к сожалению, таковых нет – наши компании производят автоматические выключатели сносного качества, но долговечными назвать их не получается.

И напоследок несколько слов о том, как подключить автоматический выключатель. В принципе, здесь все достаточно просто – для начала автомат нужно установить на дин-рейку в щиток. С его обратной стороны имеется небольшая защелка, которую перед установкой нужно оттянуть отверткой – после того, как автомат станет на место, защелка возвращается на свое место.

Дальше идет непосредственно подключение – для подключения проводов в автоматическом выключателе предусмотрены клеммы. Одна снизу, а другая сверху – та, что сверху, является входной. С лицевой стороны автомата имеются винты этих клемм – они откручиваются, сверху и снизу в клемму вставляются провода, после чего винт туго затягивается.

Как правило, провод, подключаемый к автомату, а вернее его конец, пропаивается или оснащается специальным наконечником. Вот так выглядит монтаж автоматических выключателей – все просто, если, конечно, не учитывать схему их подключения, в которой неискушенному в электрике человеку разобраться будет крайне сложно.

В принципе, это все, что можно сказать по вопросу: типы автоматических выключателей. Имеются и прочие моменты, но если касаться исключительно бытовых автоматических выключателей, то других различий и, соответственно, критериев выбора нет.

Автор статьи Александр Куликов

Автомат практически моментально отключает вверенную ему линию, что исключает повреждение проводки и питающейся от сети техники. После выполненного отключения ветку можно сразу же вновь запустить, не производя замену предохранительного прибора.

Обычно автоматические выключатели выбирают по четырем ключевым параметрам – номинальной отключающей способности, количеству полюсов, время-токовой характеристике, номинальному рабочему току.

Данная характеристика указывает на допустимый ток короткого замыкания (КЗ), при котором выключатель сработает и, разомкнув цепь, обесточит проводку и приборы, подключенные к ней.

По данному параметру разделяют три вида автоматов – 4.5 кА, 6 кА, 10 кА.

  1. Автоматы на 4.5 кА (4500 А) обычно используются для для исключения повреждения силовых линий частных жилых объектов. Сопротивление проводки от подстанции до места КЗ составляет примерно 0.05 Ом, что дает предельный ток около 500 А.
  2. Устройства на 6 кА (6000 А) применяются для защиты от КЗ жилого сектора, общественных мест, где сопротивление линий может достигать 0.04 Ома, что повышает вероятность получить замыкание до 5,5 кА.
  3. Выключатели на 10 кА (10000 А) используются для защиты электроустановок промышленного назначения. Ток до 10000 А может возникнуть в короткой электроцепи, располагающейся близко к подстанции.

Перед выбором оптимальной модификации выключателя важно понять, возможны ли токи КЗ, превышающие 4.5 кА или 6 кА?

Выключение автомата происходит при КЗ заданных значений. Чаще всего для бытовых нужд применяют выключатели модификации 6000 А.

Модели 4500 А для защиты современных электросетей практически не используются, а в некоторых странах их запрещено эксплуатировать.

Если вас интересует как правильно грамотно перевести Амперы в Ватты, рекомендуем ознакомиться с материалом, изложенным в следующей статье.

Работа автоматического выключателя заключается в защите проводки (а не оборудования и пользователей) от КЗ и от оплавления изоляции при прохождении токов выше номинальных значений.

Данная характеристика указывает на максимально возможное количество проводов, которые можно подключить к АВ для защиты сети.

Их отключение происходит при возникновении аварийной ситуации (во время превышения допустимых показателей тока или превышения уровня время-токовой кривой).

Данная характеристика указывает на максимально возможное количество проводов, которые можно подключить к АВ для защиты сети. Их отключение происходит при возникновении аварийной ситуации (во время превышения допустимых показателей тока или превышения уровня время-токовой кривой).

Зная характеристики АВ,  можно определить, какой автомат подойдет для той или иной цели. Но перед выбором оптимальной модели необходимо произвести некоторые расчеты, с помощью которых можно точно определить параметры нужного устройства.

При выборе автомата важно учитывать суммарную мощность подключаемых приборов.

Выбор автоматического выключателя внутреннее устройство автомата и разбор маркировки

Например, необходим автомат для подключения кухонных приборов к электропитанию. Допустим, к розетке будет подключаться кофеварка (1000 Вт), холодильник (500 Вт), духовка (2000 Вт), СВЧ-печь (2000 Вт), электрочайник (1000 Вт). Суммарная мощность будет равна 1000 500 2000 2000 1000=6500 (Вт) или 6,5 кВ.

Если посмотреть на таблицу автоматов по мощности подключения, учесть, что стандартное напряжение проводки в бытовых условиях составляет 220 В, то для эксплуатации подойдет однополюсный или двухполюсный автомат 32А с суммарной мощностью 7 кВт.

Следует учесть, что может потребоваться большая мощность потребления, поскольку в процессе эксплуатации может потребоваться подключение других электроприборов, которые изначально не были учтены. Чтобы предусмотреть эту ситуацию, в расчетах суммарного потребления используют повышающий коэффициент.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Всё про бани
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector