Автоматический выключатель

Автоматический выключатель (АВ) – одно из самых распространенных устройств релейной защиты и автоматики.

Использование автоматических выключателей в электрических сетях одновременно преследует несколько целей, основными из которых являются:

  1. Предоставить возможность вручную включать или выключать определенные участки электрической сети низкого напряжения.
  2. Защита от тока короткого замыкания.
  3. Защита электрической цепи от перегрузок, вызванных длительным превышением током номинального значения.
  4. Защита от пониженного напряжения или полной потери питающего напряжения.
  5. Автоматические выключатели, предназначенные для работы при постоянном напряжении, реагируют на изменение направления тока.

Важно! Автоматический выключатель не предназначен для постоянного размыкания и замыкания цепи. Большое количество переключений, особенно под нагрузкой, через некоторое время приведет к износу контактов устройства.

Требования, предъявляемые к АВ

Перед тем, как выбрать автоматический выключатель для своей квартиры, следует ознакомиться с основными требованиями к этим устройствам. Такие требования определены несколькими ГОСТами. К основным государственным документам относятся: ГОСТ Р 50345-99, ГОСТ Р МЭК 60898-2-2006, ГОСТ Р 50030.2-99.

Маркировка переключателей, нанесенная на корпус каждого изделия, содержит информацию об основных его технических характеристиках.

Основными показателями, которым должны соответствовать все типы машин, согласно требованиям ГОСТов, являются:

  1. Способность токоведущей цепи устройства пропускать через себя номинальный ток неограниченное время. Это требование распространяется как на небольшие переключатели на 6 А, обеспечивающие защиту цепей освещения, так и на более мощные устройства с номинальным током 63 или 40 А, которые могут быть установлены на вводном электрическом щите.
  2. Способность автоматического выключателя отключать цепь без снижения работоспособности при возникновении в ней токов короткого замыкания.
  3. Тип время-токовой характеристики автоматического выключателя, который должен соответствовать потребностям подключенных к нему пользователей.
  4. Возможность самодиагностики механизма разблокировки обеспечивается электронным блоком защиты.
  5. Небольшие габаритные размеры и вес устройства. Этот параметр чрезвычайно важен при установке изделия в небольшие распределительные коробки или электрические щиты.
  6. Низкое тепловыделение при пропускании номинальных токов, а также токов короткого замыкания. Этот параметр важен с точки зрения пожарной безопасности.
  7. Время отключения при коротком замыкании при токах короткого замыкания.
  8. Избирательность защиты. Этим качеством обладают далеко не все типы автоматических выключателей (как правило, селективность защиты могут обеспечить автоматы с номинальным током 40 А, а также 63, 80, 100 А и выше). Селективные машины имеют дополнительный путь тока с собственными контактами. Эта дополнительная схема позволяет вам реагировать на изменения в конструкции электрической сети, которые происходят в результате вмешательства нижестоящих, менее мощных переключателей. Использование этого принципа позволяет добиться отключения только тех участков проводки, на которых возникла аварийная ситуация.
  9. Электробезопасность пользователя.

Для проверки соответствия параметров устройства требованиям ГОСТ в автоматические выключатели нагружают. Для этого используется специальное оборудование, позволяющее получить экспериментальные данные по таким характеристикам, как номинальный ток, время отключения главных контактов, а также рабочий ток защиты. Нагрузка выключателей не является разовой процедурой, периодичность ее выполнения определяется производителем.

Конструкция АВ

Основными конструктивными элементами автоматического выключателя являются:

  1. Рычаг управления. Его верхнее положение соответствует включенному состоянию главных контактов АВ, нижнее – соответственно выключенному состоянию.
  2. Клеммы для подключения кабелей. В большинстве моделей АВ верхний вывод используется для подачи электроэнергии, а нижний вывод – для подключения потребителей.
  3. Движущийся контакт.
  4. Фиксированный контакт.
  5. Тепловой выпуск. Включает биметаллическую пластину.
  6. Регулировочный винт.
  7. Электромагнитный расцепитель (катушка с толкателем и спусковым механизмом).
  8. Камера дугового пожаротушения.
  9. Рамка. Изготовлен из диэлектрического материала. Размер и степень защиты корпуса от пыли и влаги зависят от типа и назначения АВ. На лицевой стороне продукта нанесены наименования, отражающие его основные технические характеристики. На задней панели имеется опора, позволяющая установить коммутатор на DIN-рейку.

Конструкцию выключателя можно рассмотреть на примере модели ВА47 – 63 с номинальным током 16А.

Выключатели ВА-47 – 63 имеют довольно широкий модельный ряд. Для облегчения выбора необходимой модели, от которой взяты следующие обозначения:

  1. ВА – автоматический выключатель.
  2. 47 – 63 – серийный номер товара.
  3. После общего обозначения используются две цифры и одна буква, обозначающие количество полюсов, номинальный ток и тип характеристики автоматического выключателя.

Принцип работы

Способность изделия ВА47 – 63 реагировать на действие тока короткого замыкания обеспечивается электромагнитным расцепителем. Принцип его действия основан на явлении электромагнитной индукции. Большой ток, протекающий по обмотке соленоида, приводит в движение его сердечник, который воздействует на механизм размыкания контактов. Естественно, что чем выше значение тока, проходящего через главные контакты ВА47 – 63, тем быстрее будет этот расцепитель.

Тепловой расцепитель размыкает электрическую цепь при длительном прохождении по нему тока выше номинала 16А. Биметаллическая пластина, которая является основной частью теплового расцепителя, способна изгибаться при прохождении через нее тока определенной величины. При изгибе пластина приводит в действие механическую часть устройства, размыкающую силовые контакты. Время срабатывания ВА47 – 63 в этом случае существенно зависит от величины протекающего по нему тока.

Для многих моделей выключателей обязательным условием является возможность какое-то время работать с перегрузкой. Благодаря наличию регулировочного винта есть возможность настроить параметры выключателя под нужды потребителей, такие настройки производятся на заводе. После срабатывания теплового расцепителя повторное включение АКБ может быть выполнено только через определенное время, необходимое для охлаждения биметаллической пластины.

Размыкание размыкающих контактов сопровождается возникновением электрической дуги. В процессе его сгорания контакты переключателя разрушаются. Дугообразование особенно опасно для мощных выключателей, рассчитанных на токи 63, 100 А и выше. Чтобы уменьшить негативное влияние дуги и продлить срок службы устройства, используется дугогасительная камера, в которой электрическая дуга разделяется и гасится. Этот процесс сопровождается выделением газов, которые выводятся из корпуса машины через специальное отверстие.

В переключателях разной конструкции могут использоваться разные принципы гашения дуги. Наиболее популярные технические решения:

  1. Использование вспомогательных контактов расцепителя из специального сплава. Эти контакты размыкаются позже основных, принимая на себя действие электрической дуги.
  2. Использование арочных решеток.
  3. Использование эффекта качения размыкающих контактов. В этом случае дуга горит только на определенной их части, которая изготовлена ​​из особо прочных и жаропрочных материалов.
  4. Использование «двойной паузы». Это одно из самых перспективных технических решений, активно используемых в современных моделях автоматических выключателей.

Классификация

Чтобы правильно выбрать однополюсный ввод AB для электропроводки квартиры, необходимо учитывать такие параметры, как номинальный и максимальный токи, время срабатывания, габаритные размеры, а также стоимость устройство и репутация его производителя. Основные особенности отражены на корпусе устройства в виде соответствующего обозначения.

В зависимости от времени отклика различают следующие типы переключателей:

  1. Быстрое действие. Как правило, такими характеристиками обладают выключатели постоянного тока (время срабатывания менее 0,008 с). Требования к этим устройствам изложены в ГОСТ 2585-81.
  2. Нормальная скорость (0,02 – 0,005 с).
  3. Пониженная скорость (время отклика больше 0,02 с).
  4. Селективный переключатель.

В зависимости от количества независимых линий электропередачи, отключенных с помощью механизма расцепления, машины можно разделить на одно-, двух-, трех- и четырехполюсные. Трехполюсный выключатель широко применяется в низковольтных трехфазных сетях. Для организации надежной защиты однофазных сетей, а также цепей постоянного тока может применяться двухполюсный выключатель.

В зависимости от назначения автоматический выключатель может иметь разное значение номинального тока и вид ВАХ. В настоящее время ГОСТ установил следующие классификации силовых выключателей:

  1. До 25 А. Эти выключатели используются для защиты бытовых электрических кабелей. Устройства 3А и 6А в основном используются для защиты цепей освещения. Машины на 6А, 10А или 16А можно использовать для раздельного подключения более мощных потребителей.
  2. В качестве устройств ввода используются машины на 32А, 40А и 50А.
  3. Автоматические выключатели на номинальные токи более 63 А (100 А, 160 А) представляют собой трехполюсные устройства, предназначенные для установки в трехфазных сетях.

Тип время-токовой характеристики указывается на корпусе изделия в виде буквенного обозначения и показывает, для какого типа нагрузки подходит данный тип машины.

Тип B. Этот тип оснащен автоматическим выключателем света с малым номинальным током (3A и 6A).

Тип С. Эти машины самые популярные. Их установка рекомендуется при подготовке бытовой электропроводки, в которой одновременно могут присутствовать осветительные приборы (3 – 6А), двигатели или маломощные трансформаторы (до 40А). Примером могут служить автоматы ABB S231 C 16A или AE246M на 40А.

Автоматические выключатели производства ABB (Германия):

Униполярный автомат ABB S201 C3 3A

ABB SH202-C6 6A биполярный автомат

ABB S231 S 16A

Как и другие изделия марки ABB, автоматические защитные устройства отличаются высокой надежностью и качеством исполнения.

Тип D. Автоматические выключатели с аналогичной время-токовой характеристикой используются для подключения трехфазных электродвигателей с большими пусковыми токами, а также других индуктивных нагрузок.

Особенности выбора и установки

Выбирая автоматический выключатель, необходимо в первую очередь обратить внимание на следующие характеристики.

Номинальное напряжение

Это зависит от напряжения электросети (220 или 380 В).

Номинальный ток

Чрезвычайно важный параметр, который определяется суммарной мощностью всех подключенных через автомат устройств. Для расчета необходимого номинального тока общую мощность потребителей необходимо разделить на напряжение электрической сети. Далее необходимо выбрать ближайшее наибольшее значение номинального тока из стандартного диапазона, определенного ГОСТом.

Важно! Не рекомендуется устанавливать автоматические выключатели, номинальный ток которых значительно превышает общий ток сети, поскольку такое решение значительно снизит уровень электробезопасности системы.

Максимальный ток короткого замыкания

По ГОСТу этот параметр характеризует конечную коммутационную способность переключателя. Максимальное значение тока нанесено на корпус устройства в виде цифры, показывающей, какой максимальный ток в амперах или килоамперах способен выключить такую ​​машину. Требуемая отключающая способность автоматического выключателя определяется путем выполнения достаточно сложных математических расчетов или измерений сопротивления контура нулевой фазы. На практике такие действия используются редко, гораздо чаще используют примерную классификацию выключателей по максимальному току короткого замыкания:

  1. 4500 А. Этот тип устройства подходит для установки в квартирах или частных домах (ABB SH201L). В большинстве случаев максимальный ток короткого замыкания в таких электрических сетях не превышает 1000 А.
  2. 6000 А. (Например, ABB SH200). Выключатели этого типа используются для подключения мощных потребителей.
  3. 10000 А и выше. К таким устройствам относятся мощные трехфазные машины (серия ABB T7). Такие устройства в большинстве случаев используются в качестве входных переключателей. В этом случае существует определенный риск короткого замыкания в непосредственной близости от электрического щитка ввода. Такая ситуация может вызвать появление больших токов короткого замыкания.

Селективность системы защиты

Под избирательностью системы понимается ее избирательность, то есть возможность автоматического отключения только поврежденных элементов, в которых возникают аномальные режимы работы. Для обеспечения этого качества машины с низким номинальным током (3A или 6A), расположенные ближе к нагрузке согласно схеме источника питания, должны иметь меньшее время отклика, чем входные переключатели (номинальный ток которых составляет 40A – 100A).

Наиболее распространенные серии отечественных и зарубежных моделей АВ

Одной из самых популярных серий переключателей на рынке, представленных зарубежными производителями, является серия c60n.

Особенности переключателей c60n:

  1. Машины c60n соответствуют требованиям национальных и международных стандартов.
  2. Устройства C60n предназначены для работы в однофазных и трехфазных сетях.
  3. Машины c60n имеют широкий диапазон мощностей, который включает изделия с номинальными токами от 0,5 до 125 А.
  4. В зависимости от области применения машины c60n могут иметь от одного до четырех полюсов.
  5. В отличие от большинства подобных устройств, машины c60n имеют уникальные индикаторы состояния.
  6. Время-токовые характеристики устройств c60n доступны в типах B, C и D.
  7. Отключающая способность до 20 кА (в зависимости от типа машины с маркировкой c60n).
  8. Максимальная отключающая способность автоматических выключателей c60n составляет 6 кА.

К наиболее популярным типам бытовых выключателей относятся устройства серии ae, к которым относятся устройства типов ae 2036, ae 2043, ae 2046 и ae 2056.

Характеристики выключателей серии ae:

  1. Машины АЕ используются в трехфазных сетях переменного тока.
  2. Основная функция машин типа ae – защита потребителей, таких как асинхронные двигатели.
  3. Автоматические выключатели серии ae обеспечивают широкий диапазон параметров отключения, включая настройку тока отключения. Например, для машины ae с номинальным током 40A и настройкой 12 рабочий ток будет 40X12 = 480A.
  4. Максимальная коммутационная способность автоматов ae 2046M – 4500A.

Установка выключателя

Выбор автоматического выключателя для установки в доме – важная задача. Приобретать такую ​​продукцию необходимо в специализированных магазинах, при этом стоит обратить внимание на продукцию проверенных и проверенных производителей. К наиболее известным компаниям, производящим электрооборудование, относятся Schneider Electric, ABB, IEK, Legrand.

Проверить автоматические выключатели прямо в магазине можно с помощью обычного тестера. Для этого проверьте сопротивление между верхним и нижним выводами его полюсов при включении устройства.

Чтобы отличить подделку от оригинала надежных производителей, необходимо внимательно осмотреть корпус машины, обращая внимание на качество ее изготовления. На переключатели нанесена машинная маркировка, поэтому все маркировки четко читаются и точно расположены.

Установка автоматических выключателей на входе в квартиру – довольно простая операция, которая включает в себя несколько шагов:

  1. Выбор устройства по габаритам и техническим характеристикам.
  2. Прерывание напряжения на распределительном щите выше по потоку.
  3. Установка коммутатора на DIN-рейку.
  4. Подключение входящего фазного кабеля (или кабелей в случае установки трехфазной модели АВ) к верхним клеммам выключателя.
  5. Подключение фазного провода, питающего нагрузку, к нижнему выводу устройства.
  6. Зажигание от верхнего автомата.
  7. Подключение нагрузки и проверка работоспособности установленного выключателя.

Правильный выбор автоматического выключателя позволяет надежно защитить электроустановки от возникающих в них аварийных режимов, а также достичь необходимого уровня электробезопасности при эксплуатации и обслуживании бытовой электропроводки.

Источник – https://mr-build.ru/elektrika/avtomaticheskij-vyklyuchatel.html

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

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