Отключающая способность автомата: что это такое и на что оно влияет

Как правильно выбрать автоматический выключатель

Для того, чтобы правильно выбрать автоматический выключатель, нужно знать:

  1. Ток, потребляемый нагрузкой;
  2. Тип нагрузки (освещение, нагрев, двигатель и т.д.);
  3. Величины токов короткого замыкания на шинах щита (или в том месте, где вы устанавливаете автомат).

Начнем с простого: определяем ток, потребляемый нагрузкой.


где:
P — активная потребляемая мощность, Вт.
I — полный ток, А.
U — фазное напряжение, В
cosφ — коэффициент мощности.
Коэффициенты мощности для основных видов потребителей указаны в СП 31-110-2003 , п.6.30 (Таблица 6.12).
Итак, ток нагрузки определили, тип нагрузки тоже. Посчитали токи короткого замыкания на шинах щита. Теперь будем разбираться, что с этим всем делать.

Автоматический выключатель (автомат) имеет следующие характеристики:

  1. Номинальный ток;
  2. Характеристику срабатывания;
  3. Отключающую способность.

Номинальный ток

Номинальный ток автоматического выключателя должен быть больше тока нагрузки. Выбираем ближайший больший номинал из существующих. Для модульных выключателей ряд такой: 0,5; 1; 1,6; 2; 3; 4; 6; 8; 10; 13; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63. В реальности надо выбирать из следующего ряда (т.к. автоматы с остальными номиналами поставляются под заказ и стоят ощутимо дороже): 6; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63.
Сразу предостерегу от выбора номинала автомата «с запасом». Например, при расчетном токе нагрузке в 22А выбрать автомат с номиналом 50А. Есть п.3.14 ПУЭ , который требует номинал автомата «во всех случаях следует выбирать по возможности наименьшими по расчетным токам этих участков или по номинальным токам электроприемников, но таким образом, чтобы аппараты защиты не отключали электроустановки при кратковременных перегрузках (пусковые токи, пики технологических нагрузок, токи при самозапуске и т. п.)».

Характеристика срабатывания

Характеристики срабатывания — время-токовые зависимости, по которым происходит отключение (срабатывание) автомата в случае перегрузки или короткого замыкания.
Всего бывает пять характеристик срабатывания автомата: B, C, D, K, Z. , В подавляющем большинстве случаев применяются автоматы с характеристиками срабатывания B, C, D. Причем, самой распространенной является характеристика C. Автоматы с кривыми срабатывания K и Z очень редко используются, это экзотика. Лично я видел их только в каталоге.
Кривые срабатывания имеют схожую форму и отличаются только величиной электромагнитной отсечки или кратностью срабатывания. Кратность срабатывания — отношение величины аварийного тока, при котором происходит отключение автомата, к номинальному току автомата. Iк/Iном. Для автоматов с характеристикой B эта величина колеблется в пределах 3…5. Для автоматов с характеристикой C — 5…10. Для автоматов с характеристикой D — 10…20.

Вот здесь нам и пригодится тип нагрузки. Он влияет на выбор характеристики отключения автомата. Как видно из рисунка, автоматы с характеристикой B самый чувствительные. С характеристикой D — менее чувствительные. С характеристикой C — «золотая середина».
Автоматы с характеристикой D предназначены для защиты линий питания электродвигателей. Двигатели во время их старта кратковременно потребляют мощность выше номинальной, при этом токи в среднем достигают 7-8 номиналов, а иногда и выше. Соответственно, автомат с характеристикой B или C отключится как при коротком замыкании.
Автоматы с характеристикой B следует применять для защиты линий, в которых нагрузки имеют низкие пусковые токи или вообще их не имееют (лампа накаливания или электрический нагреватель, например). Также автоматы с характеристикой B применяют для защиты протяженных линий и в сетях с низкими токами короткого замыкания.
Автоматы с характеристикой C потому и являются наиболее распространенными, что «неизвестно, что воткнут в эту розетку».

Отключающая способность

Отключающая способность — способность автоматического выключателя отключить ток короткого замыкания. Это значение должно быть выше, чем расчетный ток короткого замыкания в точке установки автомата. Чем выше отключающая способность автомата, тем он дороже. Поэтому выбирать автомат с запасом по отключающей способности не нужно. Надо правильно рассчитать токи короткого замыкания.

Отключающая способность автомата: что это такое и на что оно влияет

  • Сметные программы
  • Обучение сметному делу и IT
  • Поиск сметчиков для разработки смет

Как выбрать автомат 4,5кА, 6кА или 10кА на примере Eaton PL4, PL6 и PL7

Заявка успешно отправлена.

В ближайшее время с Вами свяжется менеджер.

При выборе модульного «автомата» Вы обязательно наткнетесь на параметр «отключающая способность». Он обозначается в килоамперах (кА) и означает величину тока, которую он выдержит при возникшем коротком замыкании, при этом сохранив свою работоспособность. Т.е., сработает на отключение, а не сгорит.

Вы можете найти у одного и того же бренда одинаковый номинал с разной отключающей способностью. В продаже представлены бытовые модели со значениями этого параметра на 4,5кА, 6кА и 10кА (все, что больше – уже промышленного назначения). Причем чем выше этот показатель, тем выше цена «модульки».

Например, Eaton (до покупки американской корпорацией известный как Moeller) предлагает три серии: PL4 с отключающей способностью 4,5кА, PL6 и PL7 (на 6кА и 10кА соответственно).

Чтобы проиллюстрировать разницу между автоматами, используем интернет-магазин«АксиомПлюс». Итак, ценники на момент подготовки материала (февраль 2018 года в переводе на валюту):

§ PL4-C16/1 – 2,9 долларов,

§ PL6-C16/1 – 3,61 долларов,

§ PL7-C16/1 – 6,25 долларов.

Разница между стоимостью первых двух уже заметная, около 20%, а модель на 10кА обойдется и вовсе в 2 раза дороже, чем на 4,5кА.

Чем вызвана разница? И нужно ли при поиске модульных устройств защиты платить больше, гоняясь за самой высокой отключающей способностью?

В каких случаях выбрать 4,5кА, 6кА и 10кА

В основной массе используют градацию значений 4,5кА, 6кА и, реже, 10кА. Эти цифры указаны производителем в прямоугольнике на лицевой панели корпуса.

Что они обозначают: к примеру, в щитке установлен автоматический выключатель на 4,5кА. При возникновении на данном участке цепи короткого замыкания до 4,5кА он эффективно сработает, разорвет аварийную электроцепь и при этом не выйдет из строя. В случае, когда ток КЗ превысил предельное значение, гарантируемое заводом-изготовителем, вероятно, что автомат оплавится или сгорит, не успев выполнить свою задачу.

Поэтому при выборе номинала определите вероятность возникновения аварийных значений, превышающих 4,5кА или 6кА.

Согласно ПУЭ (гл. 3.1; 1.7; 7.1; раздел 6), в сетях до 1000В для надежного отключения автомат должен соответствовать максимальному току КЗ. Если не углубляться в расчеты КЗ, можно как пример взять обобщенные условия по монтажу в многоквартирных домах:

§ на 4,5кА – отходящие в квартирных щитках;

§ на 6кА – вводные в квартирных щитках;

§ на 10кА – отходящие в вводно распределительных устройствах (на вводе питающей линии в дом).

Почему так – давайте внесем ясность. Дело в том, что величина тока (в том числе и КЗ) в проводнике обратно пропорциональна величине сопротивления (все помнят Закон Ома из школьного курса физики?) – т.е., она тем ниже, чем выше сопротивление.

В свою очередь, сопротивление проводки находится в прямой зависимости от ряда факторов, среди которых близость подстанции (чем ближе, тем выше значения токов короткого замыкания могут возникнуть), материал проводки, качество соединений.

Для предотвращения аварийных ситуаций в домах старого жилого фонда, в сельских районах и дачных домиках, где видавшая виды проводка выполнена из алюминиевого кабеля, чаще всего можно встретить маркировку 4,5кА. Этого хватает.

В многоквартирных новостройках, где выполнена хорошая проводка с использованием медных проводов (медный кабель обладает меньшим сопротивлением, чем алюминиевый), абсолютные значения токов короткого замыкания потенциально увеличиваются. Здесь желательно предусмотреть электрическую прочность до 6кА. Кстати, спрос на 6кА «автоматы» прогнозируемо растет.

Что же с самыми дорогими на 10кА? Принято считать исключительную уместность для защиты промышленных установок. Однако токи таких величин вполне могут образоваться в непосредственной близости от электроподстанции. Поэтому для защиты электролиний коттеджей, таунхаусов и других построек на 2-3 этажа, особенно расположенных поблизости от трансформаторной подстанции, выбор вводных автоматов на 10кА – разумное решение.

Под чьей маркой покупать

Интересно, что в зависимости от параметра отключающей способности ассортимент низковольтного оборудования у известных брендов довольно отличается.

Допустим, Вы решили ограничиться 4,5кА. Будьте готовы к тому, что днем с огнем не найдете таких моделей у нескольких ведущих производителей низковольтного оборудования – например, ABB, General Electric, Hager.

Дело в том, что в странах Европы не используется модулька с отключающей способностью ниже 6кА, как не соответствующая их более высоким стандартам безопасности.

Другие бренды выпускают серии на 4,5кА специально для рынка СНГ. Например, разрекламированная линейка «Домовой» от Schneider Electric. Не проблема найти такой и у IEK.

Как правило, это устройства с удешевленной конструкцией. Так, у Legrand и Schneider Electric не предусмотрен выход для подключения шины гребенки. А окошко индикации состояния контактов выполнено только у Eaton и у недорого IEK (кстати, к чести производителя).

Читайте также:  Натриевая газоразрядная лампа: подключение через дроссель и ИЗУ

Во многих магазинах электротехники аппараты на 4,5кА составляют основную часть ассортимента, причем пользуются высоким спросом (в том числе из-за самой демократичной цены).

В продаже изредка попадаются «ископаемые» на 3кА (например, от Аско-Укрем). Помимо самой дешевой на рынке стоимости, никаких преимуществ они не имеют. Не рекомендуем к использованию.

Могут возникнуть сложности и при поиске однополюсного «автомата» на 10кА. Так, у ABB такого в модульном исполнении вообще не существует, поэтому выбирать придется из тех же Eaton (Moeller), Hager, IEK и парочки менее известных производителей вроде словацкого SEZ.

А вот номинал 6кА представлен у всех брендов, находящихся «на слуху». Это самые востребованные в европейских странах «бытовые» автоматы.

Что в итоге выбрать для себя

При выборе нельзя руководствоваться исключительно соображениями экономии и устаревшими рекомендациями.

В новых квартирах и частных домах с мощными энергопотребителями и качественной медной проводкой (кабель сечением от 4 мм2. для «однушки» и от 6 мм2. для более просторного жилья) уместно использовать автоматические выключатели с отключающей способностью 6кА.

Для наполнения модульного щита в коттедже, таунхаусе или другом здании на 2-3 этажа предусмотрите запас прочности на «вводе». Особенно на объекте, расположенном вблизи трансформаторной подстанции. Если бюджет позволяет, взять более высокий уровень защиты, то 10кА.

Коммутационная или отключающая способность автомата – автоматического выключателя

Номинальная наибольшая отключающая способность автомата

Коммутационная или отключающая способность автомата – это возможность автомата отключатся определенное количество раз. Сила тока короткого замыкания (КЗ) при которой автомат сможет отключится и есть параметр отключающей способности. Бытовые автоматы маркируются по стандарту IEC 23-3/EN 60898. Международный стандарт-“Выключатели автоматические для защиты от сверхтоков электроустановок бытового и аналогичного назначения”. По существу, согласно правил этого стандарта на автоматическом выключателе указывается номинальная наибольшая отключающая способность Icn.

Коротко говоря, Icn – это сила тока КЗ при которой автомат может отключится многократно. Не потеряв при этом работоспособность. Само собой разумеется, промаркирована она в единицах силы тока – амперах. Как правило, на бытовом модульном автомате маркировка силы тока указывается в прямоугольной рамке. Как водится, бытовые автоматы имеют коммутационную способность 4500A (4,5 kA), 6000A (6 kA).

Предельная (максимальная) наибольшая отключающая способность Icu

Промышленные серии автоматов промаркированы по стандарту IEC/EN 60947-2. Международный стандарт под названием “Аппаратура распределения и управления низковольтная Часть 2 Автоматические выключатели”. В сущности, по этому стандарту на автомате указывается маркировка Icu. По сути, Icu (capacity ultimate) – предельная способность автоматического выключателя. Грубо говоря, предельная наибольшая отключающая способность – это ток КЗ при котором автомат должен отключиться дважды. И при этом не выйти из строя. Естественно, предельная отключающая способность автомата будет всегда больше номинальной отключающей способности того же автомата.

Рабочая наибольшая отключающая способность

И кроме того, на корпусе автомата могут указать Ics (capacity service). Ics – рабочая (отключающая) способность. То есть такая сила тока КЗ, при которой автомат должен отключиться трижды и остаться работоспособным. Иногда рабочая отключающая способность указывается в процентном соотношении от предельной отключающей способности.

Выбор отключающей способности автоматического выключателя

Причем, коммутационная способность зависит от напряжения сети, в которой применяется автомат. При меньшем напряжении коммутационная способность автомата будет выше. Соответственно, при большем напряжении, у того же автомата, способность будет меньше.

На первый взгляд, стоит выбирать автоматы с наибольшей отключающей способностью. Несомненно, чем коммутационная способность больше, тем более вероятность выживания автоматического выключателя. Однако, цена автоматов с высокой отключающей способностью ощутимо дороже. Учитывая что покупать автоматические выключатели приходится не в единственном экземпляре, стоит минимизировать расходы.

Безусловно, автоматы на 6000A оптимальный вариант в бытовых условиях. Поскольку в быту обычно не бывает высоких токов короткого замыкания. Однако, трансформаторная подстанция может располагаться близко к потребителю электроэнергии. В итоге сила тока короткого замыкания в сети будет иметь высокие параметры. В этом случае устанавливают автоматы на 10000A. Для небольших производственных цехов подойдут автоматы с отключающей способностью 10000A, 25000A. Однако, все это предположительные высказывания не точны. Вне сомнения, для более точного подбора автомата нужно измерять предполагаемый ток короткого замыкания.

Вы можете прочитать статьи на похожие темы в рубрике – Автоматизация и защита

IIITOIIOP68 › Блог › Автоматы — что к чему и почему.

Доброго времени суток!

Немного теории.
Для чего вообще они нужны?
А вот нужны они как-раз для защиты сети и приборов только от короткого замыкания и перегрузки.
Никаких других защитных функций они не выполняют.
У автоматических выключателей (далее АВ) есть несколько характеристик
1.

Кривая отключения это номинал короткого замыкания, требуемый для отключения.
На графике как-раз наглядно показано, что кривая отключения В — 3-5 номиналов, С — 5-10 номиналов, D — 10-20 номиналов.
Для чего же нужны эти кривые?
Кривая отключения В — применяется в новостройках и в домах, где низкое напряжение.
Если для отключения по КЗ автомату С16 нужно будет как минимум 80 ампер, то В всего 48 ампер.
Следовательно, если проводка старая или слабая, или пониженное напряжение, то самый оптимальный вариант автоматы с кривой В.
Кривая отключения С — применяется повсеместно от бытового до промышленного использования.
Самая распространенная кривая. Тут в принципе описывать нечего: 5-10 номиналов это норма.
Кривая отключения D — применяется в основном на реактивные нагрузки — приборы содержащие обмотку (двигатели, большие группы светильников с дросселями и прочие).
С такой кривой автоматы ставят в подъездные распределительные щиты.
Если автомату с кривой С и номиналом 16 ампер нужно 80 ампер на отключение по КЗ, то такому-же автомату с кривой D нужно уже 160 ампер по КЗ.

Таким образом и подошли к термину селективности АВ
Селективностью автоматических выключателей является подбор устройств в одной системе таким образом, чтобы при повреждениях или возникновении аварийной ситуации на любом участке электросистемы, отключение производилось одним автоматом, который расположен ближе всего к месту повреждения на линии и другие автоматы не срабатывали. То есть, если неисправность или авария произошли в районе розетки, то отключается только автомат розеточной группы этого помещения, а автоматы, стоящие между счетчиком и этим автоматом, не отключаются.

2. Еще у АВ есть максимальный отключающий ток по КЗ — это максимальный ток, на котором отключающая способность автомата сохранится.
Обозначается он цифрами 4500, 6000 или 4,5кА, 6кА и так далее
Если у нас автомат имеет максимальную отключающую способность 4500А = 4,5кА, то ток в 4500 ампер по КЗ его скорей всего испортит. Но дома или в квартире такого тока по КЗ практически не получить.
Следовательно для дома и квартиры больше 4,5кА нет смысла ставить.
Для офисов, нежилых помещений и на производстве во всю используются автоматы на 6кА — присутствуют реактивные нагрузки, и возможны замыкания.

3. И есть еще биметаллическая пластина. Она нужна для отключения АВ при перегрузке.
Допустим: есть автомат на 16 ампер, макс мощность 3520Ватт, номинал теплового расцепителя по кривой С в среднем составляет 1,45 от номинала — 23,2 ампера или 5104 Ватта! Но это не значит, что нужно перегрузить линию в 1,45 раза! Если будет такой перегруз, то автомат сработает практически сразу!
А вот если начинать уже от 4000 Ватт, то уже будет задержка в 5-10 минут. после чего АВ сработает.

4.Еще они различаются по модулям.
1 модуль = 17,5 мм — Немецкий DIN стандарт.
Следовательно, автоматы бывают 1,2,3 и 4 модульные.

НЕ БЫВАЕТ 2-х и 3-х ФАЗНЫХ АВТОМАТОВ!

Теперь рассмотрим сам автомат в разборе

Ну а теперь рассмотрим АВ разных производителей.
Отсортированы они по качеству от качественных до плохих.

1. ABB S200 — чистокровные немцы! Профессиональная серия с высоким качеством, ценник высокий, но того стоят. Не было еще ни одной жалобы на то, что эти автоматы не сработали. 6кА. В этой серии есть возможность подключения всевозможного доп. оборудования реле мак/мин напряжения, контакт состояния и прочие. Сделан отдельный отсек для подключения гребенчатой/вилочной шины.

2. ABB SH200 — тоже чистокровные немцы. Серия для дома уже 4,5кА. Более простые, но качество самое высокое.

3. Schneider Electric Acti-9 серии iС9 или iК9 — немецкие французы. Качество чуть ниже АВВ, но всё же есть.
iС9 и iК9 отличаются тем же — профессиональная и простая серия.

Читайте также:  Ограничитель перенапряжения: принцип работы и технические характеристики

4. Legrand DX-3 и DX-3 французы, собранные в Польше или Болгарии (о курва!), качество соответственно ниже. Ценник в основном за бренд. DX-3 -профессиональная Польская серия, ТX-3 простая Болгарская серия.

5. Schneider Electric Domovoy — бюджетная серия от Шнайдера. Собираются в Румынии, качество чуть ниже Леграна. Цена тоже ниже.

6. КЭАЗ — OptiDin — Курские! Наши! Качество, по заверениям производителя высокое, но не проверенное.
Собираются вручную, процент брака 0,1%. ценник приемлемый .

7. IEK — гонище ебаное китайщина собранная в России — лично видел как они горят! Красиво очень)))
Автоматы слизаны у Шнайдера (когда они еще были Merlin Gerin) лет так 15-20 назад. До сих пор производятся по той же технологии (шнайдер уже давно их обогнал по технологиям и качеству).
Годятся на времянку (чтобы строители/отделочники/ремонтники не попиздили сперли) и на бюджетные организации. Но в последнее, как ни странно, время качество стало подниматься.

8. TDM — отделились от IEKа и создали свой завод с блекджеком и шлюхами!
Чертежи, технологии и все примочки те-же, только TDM! Качество ниже IEKа.

9. Есть еще всякие ASD, EKF, DeKraft и прочие, чьё качество очень сомнительно. Так-же слизаны с древних разработок Merlin Gerin, но коряво и без доработок из-за этого горят часто и срок службы маленький.

На этом всё.
Не забываем жать “мне нравится”, подписываемся, комментируем!
Всем стабильного напряжения, и надежного контакта!

Автоматические выключатели

В данной статье мы рассмотрим следующие вопросы:

  1. Что такое автоматический выключатель?
  2. Устройство и принцип работы автоматического выключателя.
  3. Маркировка и характеристики автоматических выключателей.
  4. Выбор автоматического выключателя.

1. Что такое автоматический выключатель?

Автоматический выключатель (автомат) — это коммутационный аппарат предназначенный для защиты электрической сети от сверхтоков, т.е. от коротких замыканий и перегрузок.

Определение «коммутационный» означает, что данный аппарат может включать и отключать электрические цепи, другими словами производить их коммутацию.

Автоматические выключатели бывают с электромагнитным расцепителем защищающим электрическую цепь от короткого замыкания и комбинированным расцепителем — когда дополнительно с электромагнитным расцепителем применяется тепловой расцепитель защищающий цепь от перегрузки.

Примечание: В соответствии с требованиями ПУЭ бытовые электросети должны быть защищены как от коротких замыканий, так и от перегрузки, поэтому для защиты домашней электропроводки следует применять автоматы именно с комбинированным расцепителем.

Автоматические выключатели делятся на однополюсные (применяются в однофазных сетях), двухполюсные (применяются в однофазных и двухфазных сетях) и трехполюсные (применяются в трехфазных сетях), так же бывают четырехполюсные автоматические выключатели (могут применяться в трехфазных сетях с системой заземления TN-S).

Устройство и принцип работы автоматического выключателя.

На рисунке ниже представлено устройство автоматического выключателя с комбинированным расцепителем, т.е. имеющий и электромагнитный и тепловой расцепитель.

1,2 — соответственно нижняя и верхняя винтовые клеммы для подключения провода

3 — подвижный контакт; 4 — дугогасительная камера; 5 — гибкий проводник (применяется для соединения подвижных частей автоматического выключателя); 6 — катушка электромагнитного расцепителя; 7 — сердечник электромагнитного расцепителя; 8 — тепловой расцепитель (биметалли́ческая пласти́на); 9 — механизм расцепителя; 10 — рукоятка управления; 11 — фиксатор (для крепления автомата на DIN-рейке).

Синими стрелками на рисунке показано направление протекания тока через автоматический выключатель.

Основными элементами автоматического выключателя являются электромагнитный и тепловой расцепители:

Электромагнитный расцепитель обеспечивает защиту электрической цепи от токов короткого замыкания. Он представляет из себя катушку (6) с находящимся в ее центре сердечником (7) который установлен на специальной пружине, ток в нормальном режиме работы проходя по катушке согласно закону электромагнитной индукции создает электромагнитное поле которое притягивает сердечник внутрь катушки, однако силы этого электромагнитного поля не хватает что бы преодолеть сопротивление пружины на которой установлен сердечник.

При коротком замыкании ток в электрической цепи мгновенно возрастает до величины в несколько раз превышающей номинальный ток автоматического выключателя, этот ток короткого замыкания проходя по катушке электромагнитного расцепителя увеличивает электромагнитное поле воздействующее на сердечник до такой величины, что его силы втягивания хватает на то что бы преодолеть сопротивление пружины, перемещаясь внутрь катушки сердечник размыкает подвижный контакт автоматического выключателя обесточивая цепь:

При коротком замыкании (т.е. при мгновенном возрастании тока в несколько раз) электромагнитный расцепитель отключает электрическую цепь за доли секунды.

Тепловой расцепитель обеспечивает защиту электрической цепи от токов перегрузки. Перегрузка может возникнуть при включении в сеть электрооборудования общей мощностью превышающей допустимую нагрузку данной сети, что в свою очередь может привести к перегреву проводов разрушению изоляции электропроводки и выходу ее из строя.

Тепловой расцепитель представляет из себя биметаллическую пластину (8). Биметаллическая пластина — эта пластина спаянная из двух пластин различных металлов (металл «А» и металл «В» на рисунке ниже) имеющих разный коэффициент расширения при нагреве.

При прохождении по биметаллической пластине тока превышающего номинальный ток автоматического выключателя пластина начинает нагреваться, при этом металл «B» имеет больший коэффициент расширения при нагреве, т.е. при нагреве он расширяется быстрее чем металл «A», что приводит к искривлению биметаллической пластины, искривляясь она воздействует на механизм расцепителя (9), который размыкает подвижный контакт (3).

Время срабатывания теплового расцепителя зависит от величины превышения тока электросети номинального тока автомата, чем больше это превышение тем быстрее сработает расцепитель.

Как правило тепловой расцепитель срабатывает при токах в 1,13-1,45 раз превышающих номинальный ток автоматического выключателя, при этом при токе превышающем номинальный в 1,45 раза тепловой расцепитель отключит автомат через 45мин — 1 час.

Время срабатывания автоматических выключателей определяется по их время-токовым характеристикам (ВТХ)

При любом отключении автоматического выключателя под нагрузкой на подвижном контакте (3) образуется электрическая дуга которая оказывает разрушающее воздействие на сам контакт, причем чем выше отключаемый ток, тем мощнее электрическая дуга и тем большее ее разрушающее возде йствие. Для сведения к минимуму ущерба от электрической дуги в автоматическом выключателе она направляется в дугогасительную камеру (4), которая состоит из отдельных, параллельно установленных пластин, попадая между этих пластин электрическая дуга дробится и затухает.

3. Маркировка и характеристики автоматических выключателей.

ВА47-29 — тип и серия автоматического выключателя

Номинальный ток — максимальный ток электрической сети при котором автоматический выключатель способен длительно работать без аварийного отключения цепи.

Стандартные значения номинальных токов автоматических выключателей: 1; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 13; 16; 20; 25; 32; 35; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500; 4000; 6300, Ампер.

Номинальное напряжение — максимальное напряжение сети на которое рассчитан автоматический выключатель.

ПКС — предельная отключающая способность автоматического выключателя. Данная цифра показывает максимальный ток короткого замыкания который способен отключить данный автоматический выключатель сохранив при этом свою работоспособность.

В нашем случае ПКС указан 4500 А (Ампер), это значит что при токе короткого замыкания (к.з.) меньшем, либо равном 4500 А автоматический выключатель способен разомкнуть электрическую и остаться в исправном состоянии, в случае если ток к.з. превысит данную цифру возникает возможность оплавления подвижных контактов автомата и их привариванию друг к другу.

Характеристика срабатывания — определяет диапазон срабатывания электромагнитного расцепителя автоматического выключателя.

Например в нашем случае представлен автомат с характеристикой «C» его диапазон срабатывания от 5·Iн до 10·Iн включительно. (Iн— номинальный ток автомата), т.е. от 5*32=160А до 10*32+320, это значит что наш автомат обеспечит мгновенное отключение цепи уже при токах 160 — 320 А.

Характеристика срабатывания является одним из параметров время-токовых характеристик автоматических выключателей подробнее о которых читайте в статье: «Время-токовые характеристики (ВТХ) автоматических выключателей»

Примечание:

  • Стандартными характеристиками срабатывания (предусмотренными ГОСТ Р 50345-2010) являются характеристики «B», «C» и «D»;
  • Область применения указана в таблице согласно установившейся практике, однако она может быть иной в зависимости от индивидуальных параметров конкретных электрических сетей.

4. Выбор автоматического выключателя

Примечание: Полную методику расчета и выбора автоматических выключателей читайте в статье: «Расчет электрической сети и выбор аппаратов защиты»

Выбор автомата осуществляется по следующим критериям:

— По количеству полюсов: одно- и двухполюсные применяются для однофазной сети, трех- и четырехполюсные — в трехфазной сети.

— По номинальному напряжению: Номинальное напряжение автоматического выключателя должно быть больше либо равно номинальному напряжению защищаемой им цепи:

Uном. АВ Uном. сети

— По номинальному току: Определить необходимый номинальный ток автоматического выключателя можно одним из четырех следующих способов:

Читайте также:  Умный счетчик электроэнергии: что это такое, разновидности, плюсы и минусы

— Выбираем характеристику срабатывания: зачастую характеристику срабатывания автоматического выключателя выбирают исходя из назначения защищаемой им сети (согласно таблице характеристик срабатывания выше) однако автомат выбранный таким образом может не обеспечить своевременное отключение цепи при коротком замыкании, характеристику срабатывания необходимо определять по методике приведенной здесь.

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

Категории автоматических выключателей: A, B, C и D

Автоматическими выключателями называются приборы, отвечающие за защиту электроцепи от повреждений, связанных с воздействием на нее тока большой величины. Слишком сильный поток электронов способен вывести из строя бытовую технику, а также вызвать перегрев кабеля с последующим оплавлением и возгоранием изоляции. Если вовремя не обесточить линию, это может привести к пожару, Поэтому, в соответствии с требованиями ПУЭ (Правила устройства электроустановок), эксплуатация сети, в которой не установлены электрические автоматы защиты, запрещена. АВ обладают несколькими параметрами, один из которых – время токовая характеристика автоматического защитного выключателя. В этой статье мы расскажем, чем различаются автоматические выключатели категории A, B, C, D и для защиты каких сетей они используются.

Особенности работы автоматов защиты сети

К какому бы классу ни относился автоматический выключатель, его главная задача всегда одна – быстро определить появление чрезмерного тока, и обесточить сеть раньше, чем будет поврежден кабель и подключенные к линии устройства.

Токи, которые могут представлять опасность для сети, подразделяются на два вида:

  • Токи перегрузки. Их появление чаще всего происходит из-за включения в сеть приборов, суммарная мощность которых превышает ту, что линия способна выдержать. Другая причина перегрузки – неисправность одного или нескольких устройств.
  • Сверхтоки, вызванные КЗ. Короткое замыкание происходит при соединении между собой фазного и нейтрального проводников. В нормальном состоянии они подключены к нагрузке по отдельности.

Устройство и принцип работы автоматического выключателя – на видео:

Токи перегрузки

Величина их чаще всего незначительно превышает номинал автомата, поэтому прохождение такого электротока по цепи, если оно не затянулось слишком надолго, не вызывает повреждения линии. В связи с этим мгновенного обесточивания в таком случае не требуется, к тому же нередко величина потока электронов быстро приходит в норму. Каждый АВ рассчитан на определенное превышение силы электротока, при котором он срабатывает.

Время срабатывания защитного автоматического выключателя зависит от величины перегрузки: при небольшом превышении нормы оно может занять час и более, а при значительном – несколько секунд.

За отключение питания под воздействием мощной нагрузки отвечает тепловой расцепитель, основой которого является биметаллическая пластина.

Этот элемент нагревается под воздействием мощного тока, становится пластичным, изгибается и вызывает срабатывание автомата.

Токи короткого замыкания

Поток электронов, вызванный КЗ, значительно превосходит номинал устройства защиты, в результате чего последнее немедленно срабатывает, отключая питание. За обнаружение КЗ и немедленную реакцию аппарата отвечает электромагнитный расцепитель, представляющий собой соленоид с сердечником. Последний под воздействием сверхтока мгновенно воздействует на отключатель, вызывая его срабатывание. Этот процесс занимает доли секунды.

Однако существует один нюанс. Иногда ток перегрузки может также быть очень большим, но при этом не вызванным КЗ. Как же аппарат должен определить различие между ними?

На видео про селективность автоматических выключателей:

Здесь мы плавно переходим к основному вопросу, которому посвящен наш материал. Существует, как мы уже говорили, несколько классов АВ, различающихся по времятоковой характеристике. Наиболее распространенными из них, которые применяются в бытовых электросетях, являются устройства классов B, C и D. Автоматические выключатели, относящиеся к категории A, встречаются значительно реже. Они наиболее чувствительны и используются для защиты высокоточных аппаратов.

Между собой эти устройства различаются по току мгновенного расцепления. Его величина определяется кратностью тока, проходящего по цепи, к номиналу автомата.

Характеристики срабатывания защитных автоматических выключателей

Класс АВ, определяющийся этим параметром, обозначается латинским литером и проставляется на корпусной части автомата перед цифрой, соответствующей номинальному току.

В соответствии с классификацией, установленной ПУЭ, защитные автоматы подразделяются на несколько категорий.

Автоматы типа МА

Отличительная черта таких устройств – отсутствие в них теплового расцепителя. Аппараты этого класса устанавливают в цепях подключения электрических моторов и других мощных агрегатов.

Защиту от перегрузок в таких линиях обеспечивает реле максимального тока, автоматический выключатель только предохраняет сеть от повреждений в результате воздействия сверхтоков короткого замыкания.

Приборы класса А

Автоматы типа А, как было сказано, обладают самой высокой чувствительностью. Тепловой расцепитель в устройствах с времятоковой характеристикой А чаще всего срабатывает при превышении силой тока номинала АВ на 30%.

Катушка электромагнитного расцепления обесточивает сеть в течение примерно 0,05 сек, если электроток в цепи превышает номинальный на 100%. Если по какой-либо причине после увеличения силы потока электронов в два раза электромагнитный соленоид не сработал, биметаллический расцепитель отключает питание в течение 20 – 30 сек.

Автоматы, имеющие времятоковую характеристику А, включаются в линии, при работе которых недопустимы даже кратковременные перегрузки. К таковым относятся цепи с включенными в них полупроводниковыми элементами.

Защитные устройства класса B

Аппараты категории B обладают меньшей чувствительностью, чем относящиеся к типу A. Электромагнитный расцепитель в них срабатывает при превышении номинального тока на 200%, а время на срабатывание составляет 0,015 сек. Срабатывание биметаллической пластины в размыкателе с характеристикой B при аналогичном превышении номинала АВ занимает 4-5 сек.

Оборудование этого типа предназначено для установки в линиях, в которые включены розетки, приборы освещения и в других цепях, где пусковое повышение электротока отсутствует либо имеет минимальное значение.

Автоматы категории C

Устройства типа C наиболее распространены в бытовых сетях. Их перегрузочная способность еще выше, чем у ранее описанных. Для того, чтобы произошло срабатывание соленоида электромагнитного расцепления, установленного в таком приборе, нужно, чтобы проходящий через него поток электронов превысил номинальную величину в 5 раз. Срабатывание теплового расцепителя при пятикратном превышении номинала аппарата защиты происходит через 1,5 сек.

Установка автоматических выключателей с времятоковой характеристикой C, как мы и говорили, обычно производится в бытовых сетях. Они отлично справляются с ролью вводных устройств для защиты общей сети, в то время как для отдельных веток, к которым подключены группы розеток и осветительные приборы, хорошо подходят аппараты категории B.

Это позволит соблюсти селективность защитных автоматов (избирательность), и при КЗ в одной из веток не будет происходить обесточивания всего дома.

Автоматические выключатели категории Д

Эти устройства имеют наиболее высокую перегрузочную способность. Для срабатывания электромагнитной катушки, установленной в аппарате такого типа, нужно, чтобы номинал по электротоку защитного автомата был превышен как минимум в 10 раз.

Срабатывание теплового расцепителя в этом случае происходит через 0,4 сек.

Устройства с характеристикой D наиболее часто используются в общих сетях зданий и сооружений, где они играют подстраховочную роль. Их срабатывание происходит в том случае, если не произошло своевременного отключения электроэнергии автоматами защиты цепи в отдельных помещениях. Также их устанавливают в цепях с большой величиной пусковых токов, к которым подключены, например, электромоторы.

Защитные устройства категории K и Z

Автоматы этих типов распространены гораздо меньше, чем те, о которых было рассказано выше. Приборы типа K имеют большой разброс в величинах тока, необходимых для электромагнитного расцепления. Так, для цепи переменного тока этот показатель должен превышать номинальный в 12 раз, а для постоянного – в 18. Срабатывание электромагнитного соленоида происходит не более чем через 0,02 сек. Срабатывание теплового расцепителя в таком оборудовании может произойти при превышении величины номинального тока всего на 5%.

Этими особенностями обусловлено применение устройств типа K в цепях с исключительно индуктивной нагрузкой.

Приборы типа Z тоже имеют разные токи срабатывания соленоида электромагнитного расцепления, но разброс при этом не столь велик, как в АВ категории K. В цепях переменного тока для их отключения превышение токового номинала должно быть трехкратным, а в сетях постоянного – величина электротока должна быть в 4,5 раза больше номинальной.

Аппараты с характеристикой Z используются только в линиях, к которым подключены электронные устройства.

Наглядно про категории автоматов на видео:

Заключение

В этой статье мы рассмотрели время токовые характеристики защитных автоматов, классификацию этих устройств в соответствии с ПУЭ, а также разобрались, в каких цепях устанавливаются приборы различных категорий. Полученная информация поможет вам определить, какое защитное оборудование следует использовать в сети, исходя из того, какие устройства к ней подключены.

Ссылка на основную публикацию