Kuhni-nn.ru

Кухни НН
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое автоматический выключатель и для чего он нужен

Что такое автоматический выключатель и для чего он нужен?

Прежде всего, разберемся с тем, что такое автоматический выключатель (АВ). Автомат представляет собой защитный аппарат, отключающий электроэнергию на определенном участке проводки по следующим причинам:

    ;
  • перегрузка сети;
  • скачки напряжения.

Помимо этого данное устройство может использоваться для того, чтобы «снять» напряжение на определенном участке электропроводки путем оперативного отключения (мероприятие проводиться крайне редко). Простыми словами, назначение автоматического выключателя заключается в защите электроприборов при выходе проводки из строя.

Что касается области применения автоматов, она возможна как в бытовых условиях (защита домов и квартир), так и на промышленных предприятиях. Автоматические выключатели применяются во всех сферах электроэнергетики.

К вашему вниманию видео урок, в котором находиться полное объяснение того, что такое автоматический выключатель и какой у него принцип действия:

Общие сведения об автоматах

Как правило, автомат содержат три типа расцепителя электрической цепи: тепловой, электромагнитный и механический. Первый предназначен для защиты электрических цепей от перегрузки по току, второй – от короткого замыкания в цепях нагрузки, третий – для оперативных коммутаций электрических цепей.

Существуют электрические автоматы, выполняющие защитные функции от перегрузки и поражения электрическим током (ЭТ). Это выключатели, управляемые дифференциальным током со встроенной защитой от токовых перегрузок – дифавтоматы (ДВ).

Основные технические характеристики автоматических выключателей (АВ)

Номинальное напряжение – установленное изготовителем значение, при котором определена работоспособность АВ.

Номинальный ток – установленный изготовителем ток, который АВ способен проводить в продолжительном режиме, при котором главные контакты остаются замкнутыми при указанной контрольной температуре окружающего воздуха (стандартно +30 °С).

Частота выключателя – это промышленная частота, на которую рассчитанно устройство и которой соответствуют значения других характеристик.

Класс токоограничения характеризуется временем отключения между началом размыкания выключателя и концом времени дуги. Существует три класса токоограничения:

  • время отключения АВ 3 класса происходит в пределах 2,5 — 6 мс;
  • 2 класса – 6–10 мс;
  • 1 класса – более 10 мс.

Защитная характеристика АВ определяет пределы времени, в течение которого должно произойти расцепление коммутационного элемента при определенном значении протекающего через него ЭТ.

Существует несколько типов защитных (время-токовых) характеристик АВ, наиболее востребованы — B, C и D

Тип защитной характеристикиДиапазон токов мгновенного расцепления, приведенных к номинальному значению тока АВНазначение
Aот 1,3IнДля защиты цепей, в которых временные перегрузки по току не могут возникать в штатном режиме работы.
Вот 3Iн до 5IнДля защиты цепей, в которых допускаются незначительные временные токовые перегрузки в штатном режиме работы.
Сот 5Iн до 10IнДля защиты цепей, в которых допускаются умеренные временные токовые перегрузки в штатном режиме работы.
Dот 10Iн до 20IнДля защиты цепей со значительными временными токовыми перегрузками в штатном режиме работы.
Kот 12 IнДля защиты промышленных цепей использующих индуктивную нагрузку.
Zот 4 IнДля защиты промышленных цепей использующих в качестве нагрузки промышленную электронную технику.

Дифференциальные автоматические выключатели

Номинальный отключающий дифференциальный ток IΔn – значение отключающего дифференциального тока, указанное изготовителем, при котором ДВ должен срабатывать при заданных условиях.

Номинальный неотключающий дифференциальный ток IΔn0 – значение неотключающего дифференциального тока, указанное изготовителем, при котором ДВ не срабатывает при заданных условиях.

Номинальная дифференциальная наибольшая включающая и отключающая способность IΔm0 – действующее значение переменной составляющей ожидаемого дифференциального тока, которое ДВ может включать, проводить и отключать.

ДВ бывают трех типов:

  • S – с выдержкой времени срабатывания по дифференциальному току.
  • АС – обеспечивается срабатывание при синусоидальном переменном дифференциальном токе, либо прикладываемом скачком, либо медленнорастущем.
  • А – обеспечивает срабатывание при дифференциальном синусоидальном переменном токе и дифференциальном пульсирующем постоянном токе, прикладываемом скачком, либо медленнорастущем.

Как устроен автоматический выключатель — основные рабочие органы автомата

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.

устройство автоматического выключателя

  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).

Электромагнитный расцепитель

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.

расцепитель электромагнитный

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.

тепловой расцепитель (биметаллическая пластина)

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.

Силовые контакты и дугогасительная камера

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.

камера для гашения дуги

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.

электромагнитного расцепителя (так же можно купить расцепители отдельно)

Предусмотрено два алгоритма отключения. Активация одного из них зависит от причин нарушения работы сети:

При токовой перегрузке, превышающей номинальное значение сети, срабатывает биметаллическая пластина. Принцип действия основан на тепловом расширении металла. Настройка пластины производится на заводе производителя. Бытовые автоматы рассчитаны на срабатывание в течение 5-20 с. Они маркируются буквами B, D, C.

Также в сети может формироваться короткое замыкание. Процесс развивается за очень короткий промежуток времени. Биметаллическая пластина не успеет сработать. Поэтому в такой ситуации функционирует электромагнитный расцепитель. В нем имеется сердечник, который движется под воздействием магнитного поля.

автоматы электрические – купить в Королеве, цена 100 руб., дата .

Разновидности автоматических выключателей

Классификация электрических автоматов основывается на следующих параметрах:

время токовая характеристика;

значения рабочего тока;

способность к отключению.

Время-токовая характеристика

Включение, ожидание, активное функционирование – эти и другие режимы работы приводят к неравномерному использованию энергии. Для предотвращения ложных срабатываний, существуют автоматы с разным временем и током активации:

тип А – для защиты полупроводников;

тип В – срабатывает в течение 5-20 с;

D – в течение 10 с;

K, Z – имеют малое распространение (электронные и индуктивные нагрузки).

Автоматические выключатели — конструкция и принцип работы .

Рабочий ток электрического автомата

Максимальная нагрузка автоматического выключателя высчитывается сложением значений потребляемого всей аппаратурой тока. Также закладывается некоторый запас.
Подразделение электрических автоматов по номинальному току зависит также от периода срабатывания. Выделяют следующие устройства:

для малых токов – номиналы в 1-3 А. Предназначены для бытового освещения и другой маломощной аппаратуры;

номиналы в 6, 10 и 16 А – для маленьких квартир, небольших комнат. На предприятиях к ним подсоединяют электрические двигатели, сварочную аппаратуру;

для средних токов – номиналами в 20, 25 и 32 А. Они получили широкое распространение во многих квартирных домах. Рассчитаны на подключение к сетям с электронагревательными приборами и стиральными машинами;

для высоких токов – 40, 50 и 63 А. Тип D применяется в промышленности при работе с силовыми агрегатами.

Количество полюсов в автоматическом выключателе

От этой характеристики зависит число подключаемых к автоматическому выключателю линий проводки. Имеются следующие виды:

с одним полюсом – самый простой вариант. Имеет по одной клемме для подключения к питанию и нагрузке. Также имеет шины для нейтрали и заземления. Может работать в сети с одной, двумя и тремя фазами. Такой прибор не устанавливают в начале системы: он отключает лишь фазную линию, а после срабатывания на нулевой проводке может сохраниться потенциал;

с двумя полюсами – позволяет отключить от сети все помещение целиком. Он имеет по два входа и выхода, при срабатывании они синхронно размыкаются. Возможен монтаж для обеспечения безопасности отдельных приборов;

с тремя и четырьмя полюсами – к нему подсоединяются три либо четыре провода фазы. Возможно подключение как по типу «звезда» (когда под защитой находятся все фазные проводки, а средний находится в контакте), так и по типу «треугольник» (нет центрального кабеля). Они имеют по 3 или 4 входа и выхода, к ним монтируются 6 и 8 проводок соответственно. При нарушении работы на одной из линий отключаются и все остальные. Такое оборудование находит применение на промышленных объектах с мощными электрическими двигателями.

Электрические автоматы. Виды и работа. Характеристики

Важно отметить, что два однополюсных автомата не смогут заменить один двухполюсный. Последний отключает всю сеть целиком, это происходит одновременно. Два однополюсных не контактирует друг с другом, между ними нет передачи информации. Срабатывание одного из таких устройств не гарантирует активацию другого, поскольку перегрузка может возникнуть лишь на одной из линий.

Способность к отключению

В основе классификации автоматических выключателей, купить которые можно на этой странице, лежат предельные величины токов:

номинал в 4500 А. Монтируются в сети частных домов. Предельные значения – около 5000 А;

6000 А (типы B,C и D). Располагаются в общественных зданиях и многоквартирных постройках, домах. Максимальные значения составляют 5500 А;

10000 А – применяется на производстве.

Для чего нужен автомат электрический – Автоматический выключатель .

Заключение

Электроавтоматы прочно вошли в использование в быту и промышленности. Они повышают надежность и безопасность энергосетей. Существуют разные типы этого оборудования, каждый из которых имеет свои параметры срабатывания.

Категории автоматических выключателей

Автоматические выключатели, или проще говоря – автоматы, предназначены прежде всего для защиты наших бытовых приборов в квартире или частном доме от скачков электрического напряжения в сети, короткого замыкания и других факторов, способных вывести их из строя. Но надежная защита зависит не только от самых автоматов. Их еще нужно не только правильно установить, но и выбрать те, которые обеспечат эту самую надежную защиту. В этой статье речь пойдет о категориях автоматических выключателей, на которые они подразделяются. Рассмотрим чем отличаются автоматы с маркировкой «B» от таких же с виду автоматов с маркировкой «C» или «D».

Конечно же, в строительных магазинах Вы вряд ли найдете автоматические выключатели такой редкой категории как «MA» «K» и «Z». Это специфические категории, используемые в промышленности, а не в быту. Но о них тоже стоит упомянуть, мало ли, попадутся вам на глаза или достанутся безвозмездно от какого-нибудь приятеля. Вы их установите, а достаточной защиты либо не получите, либо автомат будет срабатывать так часто, что в итоге его придется заменить.

Итак, поехали. Стоит отметить, что класс или категория автоматического выключателя обозначается большой латинской буквой, которая стоит перед цифрой, обозначающей номинальный ток.

Категория автоматического выключателя

Категория MA

Категория MA является, наверное, одной из самых редких. Особенностью этой категории автоматов является отсутствие в их конструкции теплового расцепителя, который срабатывает при токе перегрузки – ток, лишь незначительно превышающий номинальный, вызванный включением в сеть очень мощной нагрузки.

Эти автоматы срабатывают только на ток короткого замыкания, за который отвечает электромагнитное реле.

Особенность применения

Данные автоматы используются в основном на производстве и защищают электрическое оборудование в состав которого входят электрические двигатели и мощные силовые агрегаты. В момент запуска такого оборудования неизбежно возникают токи перегрузки, поэтому автоматы категории MA и не содержат тепловых расцепителей, чтобы они не вызывали ложных срабатываний.

Категория A

Автоматы этой категории содержат в своей конструкции и тепловой расцепитель и электромагнитное реле. Причем первый настроен так, что срабатывает даже при малейших превышениях тока нагрузки. В результате этого данная категория является одной из самых чувствительных.

Как правило, тепловой расцепитель у таких автоматов настроен на срабатывании при превышении тока нагрузки всего на 30 %.

Особенность применения

Используются такие автоматические выключатели в электрических сетях, которые запитывают особенно чувствительную аппаратуру. Это вычислительные системы, сервера, диагностическое и исследовательское оборудование.

Категория B

Тепловой расцепитель автоматов категории B рассчитан на срабатывание при превышении номинального тока примерно в два раза. Они менее чувствительны чем предыдущая категория, но также обеспечивают достаточную защиту даже в высокоточных цепях.

Особенность применения

В основном автоматические выключатели категории B используются в бытовых сетях, которые питают розетки и светильники. Это наиболее подходящая категория для защиты домашней электропроводки.

Категория C

Автоматические выключатели категории C срабатывают при превышении номинального тока примерно в 5 раз. Они менее чувствительны, чем категория B.

Особенность применения

Автоматы этой категории также применяются в бытовых электрических сетях, но как правило устанавливаются не для защиты отдельных групп электроприборов, а для защиты всей сети или ее частей. Поэтому эти автоматы устанавливаются на ввод – в электрических щитках на лестничных площадках.

Категория D

Автоматические выключатели категории D срабатывают при превышении номинального тока, указанного на автомате, как минимум в 10 раз. Это наименее чувствительная категория. Следовательно, у них особая роль в обеспечении защиты – подстраховочная.

Особенности применения

Категория D устанавливается на вводе всего здания или его части и служит для обесточивания сети, когда автоматы более низких категорий по каким-либо причинам не сработали. Также эти автоматы, как и категория MA, используются в оборудовании, содержащей электродвигатели и силовые установки с большим пусковым током.

Категория K и Z

Это очень специфические автоматические выключатели. Срабатывание электромагнитного реле выключателя категории K, включенного в цепь переменного тока происходит при его 12 кратном превышении номинала. Для цепи постоянного тока этот показатель равен 18. При этом тепловой расцепитель должен сработать при перегрузке всего в 5 %.

Автоматические выключатели категории Z также имеют разные характеристики тока срабатывания для сетей переменного и постоянного тока. В первом случае превышение должно быть троекратным, а во втором – в 4,5 раза.

Особенности применения

Автоматические выключатели категории K используются в цепях с индуктивной нагрузкой. Это трансформаторы, преобразователи напряжения, электромагнитные устройства и прочее.

Категория Z в основном применяется в сетях где подключены какие-то специфические электронные устройства.

Какие вводные автоматы ставить

С однофазным и трехфазным питанием разобрались. Давайте теперь более подробно остановимся на мощности вводного автомата. Чтобы понять, какой именно мощности нужно ставить вводные автоматы (один ставится на фазу, а второй, хоть и не всегда, на ноль), нужно суммировать ток линий, которые будут подведены к автоматическому выключателю.

Как производится расчёт вводных автоматов

Для этого следует суммировать мощность всех электроприборов в доме, которые могут быть включены одновременно. Но, учитывая всевозможные погрешности и возможность появления новых электроприборов, к полученному значению нужно добавить не менее 25-30% (про запас). Кроме того, при выборе вводных автоматов важно учитывать и максимальный ток короткого замыкания. Лучше всего, если данный параметр будет равен 1000-1500 А.

По каким причинам может сработать дифавтомат?

В процессе эксплуатации защитного устройства важно понимать, в каких случаях оно может сработать.

С учетом этих нюансов стоит принимать решение о причине проблемы (короткое замыкание, ток утечки и прочие).

Рассмотрим каждый из вариантов более подробно:

Срабатывание без нагрузки.

В старых домах с плохой проводкой имеют место серьезные проблемы с изоляцией.

Последняя изношена и высок риск появления токов утечки, величина которых может меняться с учетом многих параметров — наличия рядом животных уровня влажности и так далее.

В такой ситуации АВДП может срабатывать ложно.

Причиной проблемы может быть:

  • Поврежденная изоляция;
  • Наличие скруток;
  • Просчеты в расположении распредкоробок;
  • Электрофурнитура.

Для выявления причины требуется ревизия проводки. Начинать необходимо с диагностики места повреждения.

Например, если дифавтомат выбивает при включении лампочки, проблему необходимо искать в осветительной цепи.

Если АВДП срабатывает после подключения какого-то либо устройства в розетку, стоит убедиться, что это устройство исправно.

При замыкании «нуля» и «земли».

Если по какой-либо причине провода N и PE касаются друг друга, высок риск срабатывания дифференциального автомата. Распространенные места замыканий — в распредкоробке или в коробе под розетку.

Логика срабатывания построена на принципе действия устройства. Если «ноль» и «земля» объединены, ток разделяется между двумя проводниками. Соответственно, в дифтрансформаторе нет равенства токов, и он воспринимает этот факт, как утечку.

С проблемой часто сталкиваются начинающие мастера, которые не имеют должного опыта в вопросе обслуживания дифавтомата.

  1. В момент включения нагрузки. Если АВДП работает при подключении нагрузки, проблему необходимо искать в изоляции. Использовать проводку при такой неисправности небезопасно, поэтому рекомендуется вызвать специалиста и разобраться с проблемой. Если же ее игнорировать, высок риск попадания под напряжение кого-либо из членов семьи или возникновения пожара.
  2. При скачках напряжения. Логика дифавтомата построена таким образом, что отключение может происходить в случае повышения напряжения. Правда, такой опцией обладают не все устройства, а только имеющие электронную схему. Кроме того, защита может работать при КЗ внутри потребителя, ведь дифавтомат умеет отключаться при таком виде аварии.
голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Для чего нужны пакетные выключатели
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector