Shik-v-dom.ru

Шик в Дом
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Автоматический выключатель; назначение и характеристики

Автоматический выключатель — назначение и характеристики

Автоматический выключатель — это один из видов автоматических защитных устройств . Он устанавливается в электрические сети для ручного включения и отключения тока в цепи при нормальных условиях эксплуатации, а также для автоматического отключения при возникновении ненормальных условий. Для правильной и надежной работы необходимо использовать автомат, учитывая его характеристики в соответствии с назначением.

Как выбрать автоматический выключатель?

Нельзя приобретать автомат с поврежденным корпусом, с видимыми трещинами, сколами. Так же нельзя применять автоматы с большим, чем расчетный номинал тока. В первую очередь автоматический выключатель выбирается исходя из характеристик вашей электропроводки и нагрузок.

Как выбрать автоматический выключатель

Автоматы следует приобретать в специальных магазинах и известных производителей автоматических выключателей. Стоимость таких автоматов конечно выше, но она уйдет на второй план, если это касается вашей безопасности. Выбор автоматических выключателей осуществляют по таким критериям как;

— число полюсов автомата;
— длительное рабочее напряжение;
— максимальный допустимый рабочий ток выключателя;
— отключающая способность;
— селективность автомата.

Определение числа полюсов автомата

Выбор числа полюсов автомата зависит от типа электросети. При однофазной сети число полюсов может быть 1 или 2, т. е. автомат может быть однополюсным или двухполюсным.

Подключение однополюсного и трехполюсного автоматического выключателя

В быту при однофазной сети на вводе и для отдельных автоматов используют однополюсные конструкции. Двухполюсные автоматы можно использовать на вводе. В этом случае вероятность срабатывания двухполюсного автомата увеличивается вдвое, в трехфазных сетях используют автоматы на три или четыре полюса.

Номинальное напряжение автомата

Пластиковый корпус автомата содержит сведения о его характеристиках и его рабочем напряжении, которое должно быть Uном ≥ Uсети равное или больше сетевого напряжения.

Основные характеристики автоматического выключателя маркированы на его корпусе

Выбор автоматического выключателя по току нагрузки

Для защиты электропроводки от перегрева при высокой нагрузке должны учитываться условия:

  1. Ток, потребляемый электрической цепью не должен превышать номинальный ток автомата, при этом номинальный ток автомата также не должен быть больше номинального расчетного тока для этого сечения проводов электропроводки.

Iэл 1#. Количество полюсов

Количество полюсов автомата определяется из числа фаз сети. Для установки в однофазной сети используют однополюсные или двухполюсные. Для трехфазной сети применяют трех- и четырехполюсные (сети с системой заземления нейтрали TN-S). В бытовых секторах обычно используют одно- или двухполюсные автоматы.

Читайте так же:
Проходной перекрестный выключатель схема подключения

2#. Номинальное напряжение

Номинальное напряжение автомата это напряжение на которое рассчитан сам автомат. Не зависимо от места установки напряжение автомата должно быть равным или большим номинальному напряжению сети :

3#. Максимальный рабочий ток

Максимальный рабочий ток. Выбор автоматов по максимальному рабочему току заключается в том чтобы номинальный ток автомата (номинальный ток расцепителя) был больше или равен максимальному рабочему (расчетному) току который может длительно проходить по защищаемому участку цепи с учетом возможных перегрузок:

Чтобы узнать максимальный рабочий ток для участка сети (например для квартиры) нужно найти суммарную мощность. Для этого суммируем мощность всех приборов, которые будут подключатся через данный автомат (холодильник, телевизор, св-печь и т.п.).Величину тока из полученной мощности можно найти двумя способами: методом сопоставления или по формуле.

Для сети 220 В при нагрузке в 1 кВт, ток составляет 5 А. В сети с напряжением 380 В величина тока для 1 кВт мощности составляет 3 А. С помощью такого варианта сопоставления можно найти ток через известную мощность. К примеру, суммарная мощность в квартире получилась 4.6 кВт, ток при этом равен примерно 23 А. Для более точного нахождения тока можно воспользоваться известной формулой:

Для бытовых электроприборов .

4#. Отключающая способность

Отключающая способность. Выбор автомата по номинальному току отключения сводится к тому, чтобы ток который автомат способен отключить был больше тока короткого замыкания в точке установки аппарата:Номинальный ток отключения это наибольший ток к.з. который автомат способен отключить при номинальном напряжении.

Как рассчитать автомат по нагрузке?

Для того чтобы узнать какую мощность выдержит автоматический выключатель необходимо применить физическую формулу P=U*I. Мощность равна напряжение умножить на силу тока.

Пример: на какую мощность рассчитан автомат 16А? У нас в сети 220 Вольт умножаем на 16 А получаем 3520 Вт. То есть 3,5 кВт его номинальная нагрузка.

Мы также уже знаем про время токовые характеристики автомата. Из них можно сделать расчет.

При достижении потребляемой мощности в 3977 Вт (1,13*3520) автоматический выключатель не отключится вообще. Т.е. автомат с обозначением С 16 выдержит почти 4 кВт без проблем.

1,45*3520=5104 Вт — а при такой нагрузке он отключится менее чем за 1 час.

Параметры автоматических выключателей

I. Номинальный ток

Главный параметр выключателя — это его номинальный ток In. Обычно он указан на корпусе выключателя и обозначен просто цифрой и буквой, как показано на рисунке. К букве мы вернёмся позже, а цифра указывает величину номинального тока в Амперах.

Читайте так же:
С какой стороны двери ставят выключатель

Номинальный ток выключателя обозначает тот электрический ток, который выключатель через себя пропустит и не отключится. В чем его смысл — смысл в том, что подключенные одновременно утюг, обогреватель, чайник и включенная микроволновка потребляют электрический ток, больший, чем могут выдержать ваши провода, и может возникнуть пожар или замыкание. А выключатель не позволит приборам потреблять ток, больший, чем разрешено, и при превышении тока — отключится. Отсюда вытекает ещё одно правило выбора — заранее продумывайте, сколько и каких приборов будет работать одновременно в одной комнате или розетке. Если у вас есть проект, то в проекте уже должны быть просчитаны значения нагрузок, по которым просто выбрать выключатели.

II. Характеристика

Далее рассмотрим буквы, которые вам могут встретиться при выборе выключателя. Дело в том, что наши с вами приборы не так просты, как кажутся. Например, когда холодильник начинает морозить, он запускает компрессор. При включении возникает кратковременное (до 4 секунд) повышение тока. Через некоторое время ток уменьшается и держится в пределах нормы. Этот эффект кратковременного увеличения может вызвать отключение выключателя, т. к. ток превысит допустимое значение. Поэтому в выключателях предусмотрена возможность немного подождать, вдруг увеличение тока не аварийное? Выключатели применяются в промышленности и в быту, и везде свои требования ко времени и величине тока, которая считается не аварией.

Отвечает за эти допустимые время и ток характеристика выключателя. Наиболее распространённые характеристики В, С и D. Буква характеристики чаще всего указывается на самом выключателе рядом с цифрой, обозначающей номинальный ток. Самая популярная характеристика — это характеристика С, которая хорошо подходит для защиты электрических цепей со смешанными потребителями, как, например, в квартирах.

Характеристика B имеет малое время и ток срабатывания, поэтому чаще всего используется для защиты простых потребителей, например, только освещения. Характеристика D напротив имеет завышенные ток и время срабатывания и используется чаще для промышленных мощных потребителей. Характеристику С очень просто запомнить, например, как сокращение от слова «Стандартная».

III. Отключающая способность

Третий параметр, который может вам встретиться при выборе аппарата, это отключающая способность. Этот параметр чаще всего указывается в цифрах и измеряется в килоАмперах (кА) или в Амперах. Обозначает он максимальный электрический ток в случае короткого замыкания, при котором выключатель не должен выйти из строя. Этот параметр рассчитывают специалисты при проектировании. Особенно это важно на производствах, где значения тока короткого замыкания может быть очень большим.

Читайте так же:
Broadlink rm pro выключатели broadlink livolo

Для бытовых и стандартных промышленных потребителей ток короткого замыкания редко бывает большой, поэтому используют выключатели с отключающей способностью 4,5 кА (4500А) и 6 кА(6000А).

Итак, давайте соберём все наши знания вместе.

Мы с вами узнали, что выключатели выбираются в зависимости от количества фаз вашей сети и бывают однополюсными или трёхполюсными (бывает и другое количество полюсов, например 2 и 4, но применяются реже), номинального тока в Амперах, характеристики срабатывания и отключающей способности. Запишем наиболее распространённый пример обозначения выключателя для защиты части квартиры на примере выключателей EKF:

Что ещё полезно знать дополнительно к основным характеристикам? Большое значение имеет материал — пластик корпуса, из которого сделан выключатель, качество сборки корпуса и дополнительные элементы, которые так часто бывают нужны.

Начнём по порядку на примере выключателей EKF:

  1. Пластик корпуса выполнен из стойкого к нагреву материала, не плавится и не поддерживает горение открытого пламени. Это обязательное требование Российских стандартов пожарной и технической безопасности.
  2. Наличие шести заклёпок в корпусе уберегает выключатель от деформации при монтаже. Дело в том, что многие производители используют лишь 4 заклёпки. Из-за этого при затягивании провода корпус выключателя расходится по шву, что может привести к выбросу искр при включении и отключении и неверном срабатывании.
  3. Часто энергосбытовые компании требую ставить на выключатели ввода пломбы для защиты от несанкционированных подключений, именно поэтому полезно иметь на выключателе крышку для опломбировки.

Выбрать выключатель по параметрам или спросить совета при выборе вы можете, посетив раздел Модульных автоматических выключателей EKF нашего сайта.

Выбор автомата защиты по току перегрузки

Автомат защиты должен защищать кабель электропроводки, соединительные контакты цепи от перегрузки. Перегрузка сети это включение в цепь такое количество бытовых приборов, что их суммарная мощность приведет к такому току в сети, который будет греть провода сети и контактные соединения.

Отсюда получаем первое правило выбора: выбор автомата по защите от перегрузки:

Устанавливаемый автомат защиты в своих характеристиках должен иметь ток отключения от перегрузок (номинальный ток автомата защиты) равный или больше максимальному расчетному току в цепи.

formula1

Поясню на примере.

Предположим у вас в квартире есть групповая электрическая цепь из n розеток. Вы знаете, какие бытовые приборы от них будут запитываться. Значит, вы можете посчитать их суммарную потребляемую мощность, а от нее и максимальный ток нагрузки.

Читайте так же:
Обозначения автоматических выключателей легранд

Выбор автомата защиты

formula2

По умолчанию, напряжение 220 Вольт.

Итак выяснили, что по нормам и правилам, номинал автомата защиты по току должен быть равен или больше максимально возможному току нагрузки, то есть тому току при котором все приборы включены в цепь.

Но такое условие, не может быть корректным. По этому условию получается , что автомат защиты может иметь любой номинал выше расчетного тока цепи. Поэтому, с другой стороны, номинальный ток автомата защиты ограничивается допустимым током, который сможет выдержать электрический кабель без нагрева. Отсюда второе правило выбора автомата защиты для защиты от перегрузки:

Номинальный ток автомата защиты должен быть не более допустимого тока кабеля.

formula 3

Допустимые значения токов для проводников берутся из таблицы 1.3.4. ПУЭ изд. 7 (правила устройства электроустановок) и зависят от вида электропроводки (открытая проводка или скрытая проводка).

Здесь я приведу часть таблицы для электрики квартиры.

Важно! В квартирах нельзя использовать сечение ТПЖ (токопроводящих жил кабеля) менее 1, 5мм 2 , и нельзя использовать ТПЖ с сечением менее 16 мм 2 из аллюминия, только медь :

таблица-пуэ-1-3-4

выбор автомата защиты по сечению проводов и току

Объединяем оба правила и получаем общее правило выбора номинала автомата защиты для защиты от перегрузок в сети:

Номинальный ток автомата защиты должен быть не менее максимального тока нагрузки в цепи и не более иакимально допустимого тока для токопроводящих жил используемых в цепи.

formula4

Пример подробного расчета автомата защиты лучше почитать в статье: Расчет автомата защиты.

Выбираем время отсечки автомата защиты

Вторым, по важности, показателем автомата защиты является величина времени отсечки, при коротком замыкании, то есть того времени, за которое он отключит цепь от электропитания.

Автоматы защиты делятся на автоматы мгновенного срабатывания и автоматы с задержкой отсечки (селективные автоматы). Так как селективные автоматы используются в квартирных сетях редко, а если используются, то толко на уровне В ( уровень защиты со стороны ввода электропитания), то будем иметь в виду автоматы защиты мгновенного действия.

Так вот, наибольшее время срабатывания автомата защиты (время отключения) в системе TN, должны быть от 0,1 сек. ( при напряжении питания более 380 Вольт) до 0,8 секунд ( при 127 вольт). Для 220 вольт – время отсечки не должно превышать 0,4 сек. (ПУЭ табл. 1.7.1.)

Читайте так же:
Эксплуатация вакуумного выключателя сименс

Конструкция автоматических выключателей

Важной составной частью автомата является расцепитель, который контролирует заданный параметр защищаемой сети и воздействует на расцепляющее устройство, отключающее автомат. Наибольшее распространение получили расцепители следующих типов:

  1. электромагнитные (для защиты от токов КЗ);
  2. тепловые (для защиты от перегрузок);
  3. комбинированные, в том числе и электронные.

Электромагнитный расцепитель состоит из катушки с подвижным сердечником и возвратной пружины. При протекании по катушке тока КЗ сердечник мгновенно втягивается и воздействует на отключающую рейку механизма свободного расцепления.

Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину, соединенную последовательно с контактом. При нагревании ее током перегрузки она изгибается и воздействует на отключающую рейку механизма свободного расцепления.

Интересное видео об устройстве автоматических выключателей смотрите ниже:

Различают нетокоограничивающие и токоограничивающие автоматические выключатели.

  1. Нетокоограничивающие выключатели не ограничивают токКЗ в цепи, и он достигает максимального ожидаемого значения.
  2. Токоограничивающие выключатели ограничивают токКЗ с помощью быстрого введения в цепь дополнительного сопротивления дуги (в первый же полупериод, до того, как токКЗ значительно возрастет) и последующего быстрого отключения КЗ. При этом токКЗ не достигает ожидаемого расчетного максимального значения. Токоограничение начинается с некоторого значения тока, определяемого характеристикой токоограничения (рис.6.1).

Автоматические выключатели - как выбрать, характеристики, графики защиты

Например, выключатели серии Compact NS (Merlin Gerin) обладают исключительной токоограничивающей способностью благодаря технологии двойного размыкания (очень быстрое разъединение контактов под действием электродинамических сил и возникновение двух последовательных напряжений дугового pазpяда с крутым волновым фронтом).

Перейти на форум

Данный сайт создан исключительно в ознакомительных целях. Материалы ресурса носят справочный характер.

При цитировании материалов сайта активная гиперссылка на l220.ru обязательна.

Документ, определяющий правила устройства, регламентирующий принципы построения и требования как к отдельным системам, так и к их элементам, узлам и коммуникациям ЭУ, условиям размещения и монтажа.

ПТЭЭП

Требования и обязанности потребителей, ответственность за выполнение, требования к персоналу, осуществляющему эксплуатацию ЭУ, управление, ремонт, модернизацию, ввод в эксплуатацию ЭУ, подготовке персонала.

ПОТЭУ

Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок — документ, созданный на основе недействующих в настоящее время Межотраслевых правил по охране труда (ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector