Тепловая защита автоматического выключателя – советы электрика

Принцип работы автоматического выключателя

Для защиты бытовых электрических цепей обычно используются автоматические выключатели модульной конструкции. Компактность, легкость монтажа и замены, в случае необходимости, объясняет их широкое распространение.

Внешне такой автомат представляет собой корпус из термостойкой пластмассы. На лицевой поверхности расположена рукоятка включения и выключения, сзади – фиксатор-защелка для крепления на DIN-рейке, а сверху и снизу – винтовые клеммы. В данной статье рассмотрим принцип работы автоматического выключателя.

Как работает автоматический выключатель?

В режиме штатной работы через автомат протекает ток, меньший или равный номинальному значению. Питающее напряжение от внешней сети подается на верхнюю клемму, соединенную с неподвижным контактом.

С неподвижного контакта ток поступает на замкнутый с ним подвижный контакт, а от него, через гибкий медный проводник – на катушку соленоида.

После соленоида ток подается на тепловой расцепитель и уже после него – на нижнюю клемму, с подключенной к ней сетью нагрузки.

Обратите внимание

В аварийных режимах автоматический выключатель отключает защищаемую цепь за счет срабатывания механизма свободного расцепления, приводимого в действие тепловым или электромагнитным расцепителем. Причиной такого срабатывания является перегрузка или короткое замыкание.

Тепловой расцепитель – это биметаллическая пластина, состоящая из двух слоев сплавов с различными коэффициентами термического расширения.

При прохождении электрического тока пластина нагревается и изгибается в сторону слоя с меньшим коэффициентом термического расширения.

При превышении заданного значения силы тока, изгиб пластины достигает величины, достаточной для приведения в действие механизма расцепления, и цепь размыкается, отсекая защищаемую нагрузку.

Электромагнитный расцепитель состоит из соленоида с подвижным стальным сердечником, удерживаемым пружиной.

При превышении заданного значения тока, по закону электромагнитной индукции в катушке наводится электромагнитное поле, под действием которого сердечник втягивается внутрь катушки соленоида, преодолевая сопротивление пружины, и вызывает срабатывание механизма расцепления. В нормальном режиме работы в катушке также наводится магнитное поле, но его силы недостаточно, чтобы преодолеть сопротивление пружины и втянуть сердечник.

Как работает автомат в режиме перегрузки

Режим перегрузки возникает, когда ток в подключенной к автомату цепи превышает номинальное значение, на которое рассчитан автоматический выключатель.

При этом повышенный ток, проходящий через тепловой расцепитель, вызывает повышение температуры биметаллической пластины и, соответственно, увеличение ее изгиба вплоть до срабатывания механизма расцепления. Автомат отключается и размыкает цепь.

Срабатывание тепловой защиты не происходит мгновенно, поскольку на разогрев биметаллической пластины потребуется некоторое время. Это время может варьироваться в зависимости от величины превышения номинального значения тока от нескольких секунд до часа.

Важно

Такая задержка позволяет избежать отключения питания при случайных и непродолжительных повышениях тока в цепи (например, при включении электродвигателей которые имеют большие пусковые токи).

Минимальное значение тока, при котором должен сработать тепловой расцепитель, устанавливается при помощи регулировочного винта на заводе-изготовителе. Обычно это значение в 1,13-1,45 раз превышает номинал, указанный на маркировке автомата.

На величину тока, при котором сработает тепловая защита, влияет и температура окружающей среды. В жарком помещении биметаллическая пластина прогреется и изогнется до срабатывания при меньшем токе. А в помещениях с низкими температурами ток, при котором сработает тепловой расцепитель, может оказаться выше допустимого.

Причиной перегрузки сети является подключение к ней потребителей, суммарная мощность которых превышает расчетную мощность защищаемой сети. Одновременное включение различных видов мощной бытовой техники (кондиционер, электрическая плита, стиральная и посудомоечная машина, утюг, электрочайник и т.д.) – вполне может привести к срабатыванию теплового расцепителя.

В этом случае определитесь, какие из потребителей можно отключить. И не спешите снова включать автомат. Вы все равно не сможете взвести его в рабочее положение, пока он не остынет, а биметаллическая пластина расцепителя не вернется в свое исходное состояние. Теперь вы знаете как работает автоматический выключатель при перегрузках

Как работает автомат в режиме короткого замыкания

В случае короткого замыкания принцип работы автоматического выключателя иной. При коротком замыкании ток в цепи резко и многократно возрастает до значений, способных расплавить проводку, а точнее изоляцию электропроводки. Для того чтобы предотвратить такое развитие событий необходимо мгновенно разорвать цепь. Электромагнитный расцепитель именно так и срабатывает.

Электромагнитный расцепитель представляет собой катушку соленоида, внутри которой расположен стальной сердечник, удерживаемый в фиксированном положении пружиной.

Многократное возрастание тока в обмотке соленоида, происходящее при коротком замыкании в цепи, приводит к пропорциональному возрастанию магнитного потока, под действием которого сердечник втягивается в катушку соленоида, преодолевая сопротивление пружины, и нажимает на спусковую планку механизма расцепления. Силовые контакты автомата размыкаются, прерывая питание аварийного участка цепи.

Таким образом, срабатывание электромагнитного расцепителя защищает от возгорания и разрушения электропроводку, замкнувший электроприбор и сам автомат. Время его срабатывания составляет порядка 0,02 секунды, и электропроводка не успевает разогреться до опасных температур.

Совет

В момент размыкания силовых контактов автомата, когда по ним проходит большой ток, между ними возникает электрическая дуга, температура которой может достигать 3000 градусов.

Чтобы защитить контакты и другие детали автомата от разрушительного воздействия этой дуги, в конструкции автомата предусмотрена дугогасительная камера. Дугогасительная камера представляет собой решетку из набора металлических пластин, которые изолированы друг от друга.

Дуга возникает в месте размыкания контакта, а затем один ее конец движется вместе с подвижным контактом, а второй скользит сначала по неподвижному контакту, а потом по соединенному с ним проводнику, ведущему к задней стенке дугогасительной камеры.

Там она делится (дробится) на пластинах дугогасительной камеры, слабеет и гаснет. В нижней части автомата предусмотрены специальные отверстия для отвода газов, образующихся при горении дуги.

В случае отключения автомата при срабатывании электромагнитного расцепителя, вы не сможете пользоваться электричеством до тех пор пока не найдете и не устраните причину короткого замыкания. Вероятнее всего причина в неисправности одного из потребителей.

Отключите все потребители и попробуйте включить автомат. Если вам это удалось и автомат не выбивает, значит, действительно – виноват один из потребителей и вам осталось выяснить какой именно. Если же автомат и с отключенными потребителями снова выбивает, значит все гораздо сложнее, и мы имеем дело с пробоем изоляции проводки. Придется искать, где это произошло.

Вот таков принцип работы автоматического выключателя в условиях различных аварийных ситуаций.

Если отключение автоматического выключателя стало для вас постоянной проблемой, не пытайтесь решить ее установкой автомата с большим номинальным током.

Обратите внимание

Автоматы устанавливаются с учетом сечения вашей проводки, и, значит, больший ток в вашей сети просто не допускается. Найти решение проблемы можно только после полного обследования системы электроснабжения вашего жилища профессионалами.

Источник: https://electricvdome.ru/avtomaticheskie-vikluchateli/princip-raboty-avtomaticheskogo-vyklyuchatelya.html

Особенности работы автоматических выключателей с микропроцессорными расцепителями

Ни для кого не секрет, что автоматические выключатели это не просто рубильники, которые  пропускают рабочий ток и обеспечивают два состояния электрической цепи: замкнутое и разомкнутое.

Автоматический выключатель – это электрический аппарат, который в режиме реального времени «отслеживает» уровень протекающего тока в защищаемой цепи и отключает ее при превышении током определенного значения.

Самым распространенным сочетанием в автоматических выключателях является комбинация теплового и электромагнитного расцепителя. Именно эти два вида расцепителей обеспечивают основную защиту цепей от сверхтоков.

Тепловой расцепитель предназначен для отключения токов перегрузки электрической цепи. Тепловой расцепитель конструктивно состоит из двух слоев металлов, обладающих различными коэффициентами линейного расширения.

Это и позволяет пластине изгибаться при нагреве и воздействовать на механизм свободного расцепления, в конечном итоге, отключая аппарат.

Такой расцепитель еще называют термобиметаллическим расцепителем по названию основного элемента – биметаллической пластины.

Однако этот вид расцепителя обладает существенным недостатком – его свойства зависят от температуры окружающей среды.

То есть, при слишком низкой температуре даже если цепь будет перегружена — тепловой расцепитель автоматического выключателя может не отключить линию.

Важно

Возможна и обратная ситуация: в очень жаркую погоду автоматический выключатель может ложно отключать защищаемую линию, за счет нагрева биметаллической пластины окружающей средой. К тому же тепловой расцепитель потребляет электрическую энергию.

Электромагнитный расцепитель состоит из катушки и подвижного стального сердечника, удерживаемого пружиной.

При превышении заданного значения тока, по закону электромагнитной индукции в катушке наводится электромагнитное поле, под действием которого сердечник втягивается внутрь катушки, преодолевая сопротивление пружины, и вызывает срабатывание механизма расцепления.

В нормальном режиме работы в катушке также наводится электромагнитное поле, однако его силы не хватает, чтобы преодолеть сопротивление пружины и втянуть сердечник.

Устройство механизма электромагнитного расцепителя показано на примере АП50Б

Этот вид расцепителя не обладает таким большим потреблением электрической энергии, как тепловой расцепитель.

В настоящее время широкое распространение получили электронные расцепители на базе микроконтроллеров. С их помощью можно осуществлять точную настройку следующих параметров защиты:

  • уровень рабочего тока защиты
  • время защиты от перегрузки
  • время срабатывания в зоне перегрузки с функцией «тепловой памяти» и без нее
  • ток селективной  отсечки
  • время селективной токовой отсечки

Реализованная функция проведения самотестирования работоспособности механизма свободного расцепления с помощью кнопки ТЕСТ позволяет проводить проверку аппарата потребителем.

Регулировка параметров настройки электрической цепи на лицевой панели устройства позволяет персоналу без лишнего труда понять, как настроена защита отходящей линии.

С помощью поворотных переключателей на лицевой панели устанавливается уровень рабочего тока цепи. Регулировка уставки рабочего тока расцепителя IR устанавливается в кратности: 0,4; 0,45; 0,5; 0,56; 0,63; 0,7; 0,8; 0,9; 0,95; 1,0 к номинальному току  выключателя.

Существует два режима работы полупроводникового расцепителя при перегрузке электрической цепи:

  • с «тепловой памятью»;
  • без «тепловой памяти»

«Тепловая память» является эмуляцией работы теплового расцепителя (биметаллической пластины): микропроцессорный расцепитель программным способом задает время, которое потребовалось бы для остывания биметаллической пластины. Данная функция позволяет оборудованию и защищаемой цепи больше времени остывать и, соответственно, их срок службы не снижается.

Одним из преимуществ является установка уровня тока и времени срабатывания автоматического выключателя при коротком замыкании, что осуществляет необходимую селективность защиты.

Это необходимо для того, чтобы вводной автоматический выключатель отключился позже, чем ближайшие к аварии аппараты.

Важно отметить, что, в отличие от теплового расцепителя, уставки по времени в микропроцессорном расцепителе не меняются при изменении температуры окружающей среды.

Регулировка уставки тока селективной токовой отсечки выбирается кратно рабочему току IR: 1,5; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10.

Регулировка уставки времени селективной токовой отсечки выбирается в секундах: 0 (без выдержки времени); 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4.

Совет

Электромагнитная совместимость микропроцессорных расцепителей автоматических выключателей OptiMat D позволяет применять эти аппараты в общепромышленных электроустановках. В свою очередь, электромагнитные поля, создаваемые элементами микропроцессорного расцепителя не оказывают негативного влияния на окружающую технику.

Рассмотрим выбор уставок на примере микропроцессорного расцепителя MR1-D250 автоматического выключателя OptiMat D.

Имеется асинхронный двигатель АИР250S2 с параметрами Р=75 кВт; cosφ=0,9; Iп/Iном=7,5; для которого нужно выбрать уставки защищающего аппарата (автоматический выключатель защищает непосредственно линию с данным электродвигателем). Примем следующие условия: пуск электродвигателя легкий и время пуска равное 2 с.

Выбираем для нашего двигателя уставку в 4 секунды с функцией тепловой памяти:

В нашем случае номинальный ток электродвигателя составляет 126,6 А. Соответственно, выставляем переключатель регулировки номинального тока выключателя на значение 0,56, чтобы ближайшее значение получилось 140 А.

Чтобы автоматический выключатель не срабатывал ложно от пусковых токов, кратность которых для выбранного двигателя составляет 7,5 примем уставку селективной токовой отсечки равную 8.

Т. к. данный выключатель будет устанавливаться непосредственно для защиты электродвигателя для обеспечения селективности в действии выключателей принимаем мгновенную селективную токовую отсечку (без выдержки по времени).

Читайте также:  Как подключить старый счетчик электроэнергии - советы электрика

Следует также отметить, что при превышении током короткого замыкания значения в 3000 А выключатель будет срабатывать мгновенно, то есть без выдержки по времени.

Таким образом, мы рассмотрели пример выбора уставок микропроцессорного расцепителя, обеспечивающие защиту асинхронного двигателя. Данный пример выбора уставок микропроцессорного расцепителя не является техническим руководством. В конечном виде панель настройки микропроцессорного расцепителя автоматического выключателя будет выглядеть так:

Обратите внимание

Электромагнитная совместимость, соответствующая требованиям ГОСТ Р 50030.2-2010, и возможность внедрения в систему автоматизации делает автоматические выключатели Optimat D250 более надежными, удобными и выгодными решениями по многим показателям.

Источник: https://KEAZ.ru/company/press-center/blog/2016/852-osobennosti-raboti-avtomaticheskih-vikluchateley-s-mikroprocessornimi-rascepitelyami

Маркировка автоматических выключателей: специфика буквенно-цифровых обозначений

Автоматы, установленные в квартирных электрощитах, предназначены для аварийного отключения электроэнергии в случае короткого замыкания или превышения нагрузки на контур. Ими можно управлять и вручную, когда необходимо поменять выключатель.

Какими параметрами обладает прибор, подскажет маркировка автоматических выключателей, представленная в виде наименований, буквенно-цифровых обозначений и схем.

Для чего необходима маркировка

Для квалифицированного электрика лицевая панель автомата как открытая книга – за пару минут он может узнать о приборе все, от производителя до значения номинального тока. Опытный монтажник легко различает устройства, абсолютно одинаковые с точки зрения обывателя.

Владелец жилья, незнакомый с тонкостями электромонтажного ремесла, также может разобраться в информации, представленной изготовителем. С помощью специальных обозначений, расположенных на передней панели, можно отличить автомат от УЗО, узнать его основные технические характеристики и выяснить, в какой последовательности подключаются провода.

Чтобы уточнить данные о конкретном устройстве, достаточно распахнуть дверку металлического шкафа, в котором установлены приборы учета и защиты: все обозначения находятся на виду

Информация об отдельном автоматическом выключателе может потребоваться, если:

  • необходимо произвести замену устройства;
  • следует установить новый автомат в связи с появлением нового контура;
  • требуется сравнить номинальную токовую нагрузку линии и выключателя;
  • нужно найти причину аварийного отключения и др.

Некоторые символы становятся понятны интуитивно, для расшифровки других необходимы определенные знания. Если вы задумали самостоятельно произвести замену проводки или подключить еще один силовой контур, информацию об автоматах лучше изучить заранее.

Что обозначают надписи на выключателе

Символы, цифры, буквы, схемы нанесены на технический пластик специальной несмываемой краской. Даже у старых моделей они остаются читаемыми. Предполагается, что пользователь или электромонтажник, едва бросив взгляд на автомат, должен быстро определить его токовые характеристики и напряжение.

Производитель и модель автомата

Самую верхнюю строку маркировочного блока занимает название бренда. Для печати выбран определенный цвет, чаще яркий, и порой даже по оттенку можно определить, продукция какого производителя находится перед вами.

Цвет надписи обычно повторяется и в оформлении элемента управления – рычага, с помощью которого производится принудительное включение или отключение прибора.

Однако иногда ручка окрашена в нейтральный серый или черный цвет

Опытные электромонтажники предлагают не скупиться при покупке автоматов и приобретать приборы только проверенных европейских марок: Schrack Technik, Schneider Electric, ABB, Schaltbau, Moeller, HAGER, Legrand. Есть несколько российских брендов, которым также можно смело доверять: Электротехник, TDM ЕLECTRIC, EKF.

Ниже строкой обозначена модель устройства. Все остальные надписи, кроме наименования производителя, обычно отпечатаны серым цветом, поэтому серию можно легко спутать с техническими характеристиками. Чтобы не ошибиться, смотрим именно на вторую строку. Обозначение линейки или модели может иметь следующий вид: ВА63, SH200, Acti9.

Можно попытаться расшифровать серию, однако не всегда за буквами и цифрами скрыты технические характеристики, чаще это просто наименование определенной модели.

Модели из серии ВА47-29 имеют более двух сотен типоисполнений, при этом они не привязаны к определенным номинальным токам – могут быть и 0,5 а, и 5 А, и 63 А

Обозначение линейки может быть напечатано как на общем сером фоне, так и на цветной лини, которая находится непосредственно под брендом.

Определение время-токовой характеристики

Следующая строка – это сочетание латинской буквы и цифры. Буква, стоящая первой, как раз и обозначает время-токовую характеристику. Она обозначает, как быстро срабатывает выключатель при определенной силе тока, протекающей через него. Всего существует пять различных типов: «В», «С», «D», «K», «Z», однако в быту применяются автоматы В, С, D.

Зависимость величин часто представляют в виде графиков, которые можно отыскать в Интернете. Они имеют следующий вид:

На графике видно, как зависит скорость срабатывания автомата от кратности действующего тока к номинальному его значению. Расчеты подчиняются формуле k=I/In (+)

Таким образом, если значение k находится между 3 и 5 – это категория В, между 5 и 10 – С, между 10 и 20 – D.

Образец обозначения ВТХ на корпусе прибора.

Важно

В сочетании «В16» В – это и есть время-токовая характеристика, а 16 – номинальный ток

Если взять два выключателя с одним и тем же значением номинального тока, но с разными свойствами срабатывания, реагировать они будут тоже по-разному. Для сравнения рассмотрим С16 и В16. Если воспользоваться формулой, то в результате мы получим для С16 – 80-160А, а для В16 – 46-80А.

Как это выглядит на практике? Предположим, ток резко увеличился до 100А. В16 выключится моментально, так как для него достаточно и 80А, а чтобы сработал С16, необходимо некоторое время на нагрев пластины. Затем начинает действовать тепловая защита, и автомат выключается. Разница во времени обычно занимает доли секунды.

Номинальный ток и его обозначение

Цифра, которая находится справа от латинской буквы (ВТХ), обозначает номинал автомата. Номинальный ток обозначает, при каком max значении автомат будет находиться в действующем состоянии, то есть ток будет свободно проходить через него без аварийного отключения.

Важный момент: указанные данные актуальны только при определенной температуре, а именно +30ºС. Если температура окажется выше, то выключатель может сработать при меньшем значении тока.

Указанный номинал – 32А. Следовательно, при благоприятных условиях автомат не выключится, пока ток не превысит это значение. Но если температура поднимется, он может сработать и при 25…30А

Рассмотрим, что происходит во время срабатывания внутри устройства. Автомат выключается благодаря работе двух видов расцепителей цепи – теплового и магнитного.

Первый включается в работу, если в электросети случилась перегрузка. Значение тока выше номинального нагревает биметаллическую пластину, она изгибается и разрывает цепь – автомат отключается. Подсчитано, что ток нагрузки должен превышать номинал на 15-55%, чтобы произошел разрыв.

Но кроме перегрузки в сети возникает и такое явление, как сверхток. Причиной его появления является короткое замыкание. На сверхтоки реагирует уже не тепловой, а электромагнитный расцепитель.

Если прибор находится в рабочем состоянии, то срабатывание происходит мгновенно, максимум через 0,02 секунды. Задержка в аварийном отключении приводит к выходу из строя проводов. Сначала плавится изоляционный слой, затем может произойти возгорание.

Чтобы защитить проводку и собственную жизнь от перегрузок и коротких замыканий, и рекомендуется приобретать только качественные устройства защиты.

Маркировка номинального напряжения и частоты

Ниже строкой указано значение номинального напряжения. Его также нужно соблюдать при выборе устройства в обязательном порядке. Маркировку можно определить по единицам измерения – Вольтам, которые обозначаются буквами V или В. Для точности также используются значки: «-» — постоянное напряжение, «~» — переменное.

Вариант обозначения номинального напряжения. Если указаны две цифры, то прибор можно применять для защиты 1-фазных и 3-фазных сетей: 230В – для однофазной, 400В – для трехфазной

Частота определяется в Герцах и обозначается так — 50 Hz.

Совет

Но ее можно не обнаружить на корпусе, потому что практически все бытовые приборы работают в одинаковом режиме.

Если необходимо точно знать какие-то характеристики автомата, а их обозначений нет на панели, следует заглянуть в инструкцию, где перечислены все технические данные о приборе.

Предельный ток отключения

Следующая величина, указанная на корпусе автомата, – ток отключения, который по-другому именуют отключающей способностью устройства. Если вдруг произойдет короткое замыкание и в контуре появится сверхток, то автомат сработает в аварийном режиме, но при этом полностью сохранит свою функциональность. Можно заметить, что ток отключения в разы превышает номинал.

Возможен и такой вариант, что значение сверхтока будет выше указанного на автомате. Тогда нет никаких гарантий, что устройство сработает правильно и само не пострадает. Скорее всего, магнитный расцепитель просто не справится с нагрузкой.

Образец обозначения тока отключения – цифра 4500 в черной рамочке, находится прямо под значениями напряжения и частоты. На некоторых моделях этот параметр не указан

Кроме значения 4500А, которое характерно для многих автоматов бытового класса, можно встретить 6000А и 10000А.

Что такое класс токоограничения

Сразу под предельным током отключения находится класс токоограничения. Его легко найти на панели – это цифра 1,2 или 3, заключенная в черный квадрат.

Во время короткого замыкания и появления в сети сверхтока система может пострадать.

Чем быстрее сработает автомат, тем раньше прекратиться воздействие тепловой энергии, которая является следствием возникновения сверхтока, тем быстрее наступит стабильность.

Таким образом, класс токоограничения показывает временной интервал, до которого автомат может ограничить время короткого замыкания.

Под цифрой 6000 хорошо виден класс токоограничения – 3. Если маркировки нет (а это встречается у многих моделей), значит ее значение равно 1

1 класс – ограничение > 10 мс, 2 класс – от 6 до 10 мс, 3 класс – от 2,5 до 6 мс. Третий класс наиболее «быстрый» и предпочтительный при выборе автомата.

Схема подключения проводов

На некоторых автоматических выключателях кроме основных характеристик можно обнаружить схему подключения. Обычно она находится справа на лицевой панели.

На схеме условными обозначениями изображена электроцепь, включающая расцепители и контакты, к которым подключатся проводка. Для указания контактов используют цифры

Схемы на 1-полюсных и 2-полюсных приборах отличаются. На вторых кроме цепи с контактами присутствует маркировка клемм, а также у некоторых моделей значок N, обозначающий подключение нулевой жилы.

Советы по выбору автоматического выключателя

Автомат выбирают на основе определенных характеристик, многие из которых можно узнать по маркировке на передней панели.

Шпаргалка по чтению обозначений.

Не все производители указывают техническую информацию в полном объеме, поэтому предварительно нужно изучить и документацию на устройство

Кроме разобранных характеристик, следует знать и другие нюансы выбора. Например, перед покупкой автомата обязательно рассчитывают его мощность и выбирают нужное количество полюсов. Важное значение имеет бренд, а также состояние проводки.

Делать покупку рекомендуют в специализированном магазине. Но в последнее время стала распространенной практика приобретения технических устройств на коммерческих интернет-площадках, многие из которых находятся в Китае.

При выборе обратите внимание на целостность и прочность корпуса. Малейший скол или трещина может стать причиной поломки, к тому же механические повреждения являются признаками некачественного материала.

Читайте также:  Автоматы электрические номиналы таблица - советы электрика

Выводы и полезное видео по теме

Общая информация об автоматах раскрыта выше, а из интересных видеороликов вы можете узнать о тонкостях, известных только профессионалам.

Как устроен и работает автомат:

Подробнее о тепловых номиналах – разбор таблицы:

Читаем маркировку со специалистом:

Правильно выбрать и подключить устройство защиты домашней электросети помогает маркировка, нанесенная прямо на корпус прибора. Умение расшифровывать символы и правильно определять характеристики поможет в дальнейшем при самостоятельном монтаже нового контура.

Источник: http://sovet-ingenera.com/elektrika/uzo-schet/markirovka-avtomaticheskix-vyklyuchatelej.html

Горе-электрик или как НЕ надо устанавливать автоматы

Хочу рассказать случай из практики, тем более случай очень поучительный, так как наблюдаю подобное очень часто.

Началось все со звонка знакомой клиентки, с которой давно знаком, в школе еще вместе учились.

Женщина очень впечатлительная, естественно в электрике совершенно ничего не понимает, звонит и чуть ли не причитая слезно просит приехать и сделать ей свет в квартире.

Обратите внимание

Из словесного водопада, обрушившегося на меня из телефона понял что случилось что то ужасное и катастрофическое…

Но так как я давно и хорошо знаю Светлану (так зовут одноклассницу) и понимая что по телефону много не выяснить, решил к ней поехать и посмотреть что случилось, тем более время свободное было и машина то же.

А оказалось вот что.

Светлана сделала ремонт в кварире, муж у нее сам вывел отдельный провод питания с  ванной(установили электротитан) в коридор и там они решили установить автоматы- что бы в подъезд не бегать.

По объявлению нашла она электрика для подключения новой электропроводки с установкой автоматов.

Но этот горе-электрик такого ей нагородил, что даже Светлана, абсолютно ничего не понимающая в электрике, просто выгнала его прочь, естественно ничего не заплатив.

А чашу терпения ее переполнила когда этот лже-электрик спросил: “А может вам сшить что нибудь надо? Я еще шить умею”… Ну у меня просто слов нет, вот ведь попадутся такие по объявлению!

Единственное что он правильно сделал- это завел трехжильный провод в квартиру, да и то с сечением не угадал- 2,5 кв. мм провод, да еще ПУНП, то есть сечение еще меньше…

Этого горе-электрика я уже не застал, увидел только результаты его работы: проложенный провод из подъездного щитка-в квартиру и установленные в коридоре четыре однополюсных выключателя.

Важно

Первый выключатель (верхний- смотрите фото)- фаза питания квартирной электропроводки (ввода);

Второй выключатель- рабочий ноль ввода питания квартирной электропроводки

Третий- фаза в ванную на электротитан

Четвертый- ноль на электротитан

Нагрузка разделена на две группы- квартира и электротитан, но установлены однополюсные выключатели, а надо было- двухполюсные, ноль ни в коем случае не должен отключаться без фазы- согласно ПУЭ.

К тому же для электробезопасности на электротитан и на кухню обязательно нужен провод заземления.

На фотографии видно- электрик совершенно не владеет цветовой маркировкой, согласно которой для фазного, нулевого и провода заземления указаны определенные цвета.

Он же желто-зеленый провод заземления подключил в качестве фазного- грубейшее нарушение!

Я предложил заменить вводной провод на ВВГ сечением 4 кв.мм, пробросить еще один провод питания на кухню и разделить нагрузку так:

-Кухня (предполагалась установка электроплиты 2кВт+чайник, микроволновка и т.п.)-5кВт

-Ванная, электротитан- 2кВт

-Квартира, комнаты- 1кВт

Итого- 8кВт, если применить коэфициент одновременности 0,7  то получим:

8х0,7=5,6кВт

Это максимальная мощность, которая будет включаться в квартире, больше этого значения конечно возможно включение нагрузки но маловероятно и если что- то на короткое время и тепловой расцепитель вводного автомата не успеет нагреться.

Выбрал вводной автомат на 32 ампера. Защищает вводной провод от перегруза и КЗ до установленного распредщитка.

Совет

На кухню сделали отдельный провод питания ВВГ-3х2,5 и в ванную на электротитан то же такой же отдельный провод.

Получилось три группы: кухня, ванная и квартира(комнаты).

На кухню установил автомат 25А, на комнаты и в ванную- по 16А.

Распределительный щиток решил делать наружной установки, так как стена в полкирпича и если долбить- то можно проделать “окошко” в ванную, которая находится за этой стеной.

Как говорится- плавали, знаем!)))

Так как вводной кабель старой электропроводки (в комнаты) был обрезан слишком высоко, пришлось устанавливать распредкоробку и заводить на него питание из щитка алюминиевым проводом.

В коробке сделал скрутку и обжал зажимами- при предполагаемой небольшой нагрузке об этом соединении можно забыть.

В щиток уже заходит и РЕ и N, поэтому установил шину заземления (желтого цвета) и нулевую шину (синего цвета).

Соответственно все провода заземления желто-зеленого цвета подключил на шину заземления, нулевые провода- на нулевую шину.

Фазные провода подключаются на нижние зажимы автоматов. Фазный провод ввода подключил на верхний зажим автомата и распределил перемычками по двум остальным автоматам.

Обязательна установка УЗО после вводного автомата.

Перемычки делал из обрезков вводного провода ВВГ-3х4.

При монтаже щитка никогда не делаю провода “внатяг”, всегда стараюсь оставить с запасом.

В работе как всегда верным помощником был перфоратор “Bosh”, если бы не он- неделю бы зубилом долбился)))

Обратите внимание

Вроде бы на первый взгляд работы немного- что особенного, установить распредщит с автоматами и запитать его.

Однако проковырялись с помощником до позднего вечера…

Результаты выполненной работы можете посмотреть на фотографиях.

Сейчас, входя в квартиру уже не бросаются в глаза устрашающего вида незакрытые однополюсные автоматы, а видно аккуратный белый распред. щит, закрытый затемненной крышкой- даже в дизайн вписывается)))

Узнайте первым о новых материалах сайта!

Просто заполни форму:

Источник: http://ceshka.ru/novosti/gore-elektrik

Характеристика срабатывания автоматического выключателя — принцип работы в различных ситуациях

В электропроводке квартиры или дома обязательно имеется элемент, который называется автоматическим выключателем, или, чаще, автоматом.

Такой прибор предназначен для автоматической защиты электрической сети от неприятностей, которые могут возникнуть при перегрузке или коротком замыкании. Кроме того, с его помощью можно вручную включать и выключать электрическую цепь.

Особенности внутреннего устройства автоматического выключателя

Существует много различных конструкций автоматов, которые предназначены для защиты электросетей как индивидуальных квартир или домов, так и промышленных предприятий или торговых залов.

Автоматические выключатели определяются номинальным током и группой. В зависимости от этих характеристик автоматы защиты делятся на 3 группы – В, С и D. В бытовых электросетях обычно используются устройства типа С, в которых ток мгновенного выключения лежит в пределах от 5 до 10 значений номинального тока. Далее будут рассмотрены автоматы типа С модульного вида.

В состав автомата защиты от короткого замыкания входят и перегрузки электросети следующие блоки:

  • корпус;
  • механизм управления;
  • устройство коммутации;
  • расцепители;
  • дугогасительная камера.

Корпус устройства представляет собой пластмассовую коробку, размеры которой стандартизированы. На передней стороне имеется рычаг для включения и выключения автомата, сзади имеется защелка для крепления на DIN-планке, а сверху и снизу – клеммы для подключения проводов.

Одной из отличительных характеристик электрического автомата есть механизм управления, который предназначен для ручного включения и выключения. Он состоит из рукоятки или кнопок.

Устройство коммутации – это набор силовых и вспомогательных контактов. Эти контакты могут быть подвижными или неподвижными.

Расцепители — устройства, предназначенные для размыкания электроцепи в случае, если ток в цепи превышает заданные значения. В автомате имеются электромагнитный и тепловой расцепители.

Электромагнитный — это катушка индуктивности с металлическим сердечником, связанным системой рычагов с подвижным силовым контактом автомата.

В тепловом — используется биметаллическая пластина, которая под действием протекающего по ней тока изгибается и через рычаги воздействует на подвижной контакт автомата.

Перед эксплуатацией устройства необходимо сделать проверку действия расцепителей автоматических выключателей.

Для ослабления воздействия дуги, которая возникает при размыкании силовых контактов, в автомате предусмотрена специальная камера, состоящая из металлических пластин. Электрическая дуга, попадающая в эту камеру, разбивается пластинами на несколько частей и гасится.

Принцип работы автомата при перегрузке

При включении в цепь питания слишком большого числа потребителей электроэнергии в цепи может появиться ток, величина которого может превышать максимальную для данной электросети величину. На практике это может возникнуть, например, когда в квартире включаются стиральная машина, утюг, чайник, бойлер, микроволновка и другие мощные потребители электроэнергии.

В случае, когда фактический ток цепи превышает номинальный у автомата, в последнем срабатывает тепловой расцепитель.

Состоящая из двух слоев металлов биметаллическая пластина при прохождении через нее тока нагревается. Под действием тепла эта пластина изгибается, воздействует на подвижный контакт автомата и размыкает цепь.

Величина тока срабатывания теплового расцеплителя обычно больше номинального тока автоматического выключателя на 13-45%. Эта величина может меняться с помощью регулировочного винта при заводской регулировке в довольно широких пределах.

Временная задержка выключения автомата при перегрузке необходима для того, чтобы не было лишних отключений при непродолжительном увеличении тока, что, например, бывает при пуске электродвигателя.

Действие устройства при коротком замыкании цепи

При появлении в цепи короткого замыкания происходит быстрое и резкое увеличение тока во всей сети, в том числе — в катушке электромагнитного расцепителя.

Под действием резко возросшего электромагнитного поля происходит втягивание сердечника внутрь катушки.

Важно

Находящийся на сердечнике рычаг воздействует на подвижный силовой контакт, отключает его от неподвижного контакта и размыкает электрическую цепь.

Воздействие токов короткого замыкания может пагубно сказаться на состоянии подключенных приборов, проводки и даже вызвать пожар. Для уменьшения воздействия таких токов время срабатывания расцепителя должно быть минимальным. Современные автоматы при воздействии токов короткого замыкания срабатывают за время не более 0,02 секунды.

Повторное включение автомата — что необходимо сделать?

При срабатывании автомата из-за перегрузки повторное включение цепи возможно только после остывания биметаллической пластины. В этом случае перед тем, как повторно включить автоматический выключатель, необходимо проанализировать нагрузку цепи и постараться ее уменьшить путем отключения лишних приборов.

Перед повторным включением цепи после срабатывания автомата по короткому замыканию необходимо попытаться найти причину этого явления и устранить ее.

Например, путем отключения всех потребителей электроэнергии можно проверить на короткое замыкание саму электропроводку. Затем проверить потребителей электричества и найти виновника короткого замыкания.

Выводы:

  1. Для защиты электрической цепи от перегрузки и короткого замыкания применяется автоматический выключатель.
  2. В автомате размыкание цепи при перегрузке тепловым расцепителем осуществляется с временной задержкой, а при коротком замыкании — электромагнитным расцепителем мгновенно.
  3. Перед повторным включением после срабатывания автомата по перегрузке необходимо уменьшить число потребителей.
  4. Перед повторным включением после срабатывания автомата по короткому замыканию необходимо вначале устранить причину короткого замыкания.

Принцип работы электрического автомата на видео

Источник: http://elektrik24.net/elektrooborudovanie/zaschitnoe/avtomaty/princip-raboty.html

Устройство и принцип работы автоматических выключателей

Для обеспечения защиты электрических сетей используют автоматические выключатели. Подобное оборудование успело завоевать популярность благодаря легкому монтажу и ремонту, а также компактным габаритам.

Внешне данное устройство выглядит как короб из пластика, который обладает сопротивлением высоким температурам. Передняя панель оснащается рукояткой для включения и отключения оборудования.

Задняя панель оснащена специальным фиксатором для закрепления выключателя, а верхние и нижние крышки оснащаются клеммами особой формы.

Читайте также:  Как подключить светильник с датчиком движения - советы электрика

В этой статье мы рассмотрим типы данных устройств, их конструкцию, а также принцип работы дифференциального автоматического выключателя.

Вернуться к содержанию

Виды автоматических выключателей

Подобные устройства делятся на несколько типов:

  • установочные автоматы – оснащаются пластиковым коробом, благодаря чему данные устройства можно монтировать в жилых помещениях без риска получения повреждений током;
  • универсальные автоматы – не оснащаются защитным корпусом, а потому их можно монтировать только в специальном распределительном оборудовании;
  • быстродействующие автоматы – особенность заключается в том, что время реагирования составляет менее 5 миллисекунд;
  • автоматы замедленного действия – в таких моделях время срабатывания колеблется в диапазоне от 10 до 100 миллисекунд;
  • селективные – подобное оборудование можно настроить на определенное время выключения в области тока короткого замыкания;
  • электрооборудование обратного тока – техника срабатывает исключительно при смене направления тока в определенном участке;
  • поляризованные устройства – обесточивают участок цепи при условии значительного скачка силы тока;
  • неполяризованные – работают так же, как и предыдущие только во всех направлениях тока.

Разные виды автоматических выключателей

Скорость отключения напрямую зависит от принципа действия устройства. Также скорость отключения зависит от наличия условий для моментального обесточивания определенного участка цепи. Данные условия созданы в электрооборудовании, которые работают по методу токоограничения.

Вернуться к содержанию

Конструкция автоматического выключателя

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

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

Электродвигательный или электромагнитные элементы запитаны от электрического тока. Такие схемы должны быть оснащены защитой от произвольного повторного запуска. Также процесс включения устройства должен останавливаться при условии повышения или понижения напряжения в защищаемом участке цепи от 85 до 110 % от нормального.

Совет

Во время перегрузки сети или короткого замыкания прекращение работы автомата происходит в независимости от положения рукояти, отвечающей за запуск/отключение оборудования.

Конструкция автоматического выключателя с электромагнитным расцепителем

Одним из самых важных компонентов автоматических выключателей можно считать расцепитель.

Данная деталь контролирует определенную характеристику участка сети и во время аварийной ситуации воздействует на специальный элемент, который выключает оборудование.

Помимо этого, расцепитель необходим для удаленного выключения автомата. Самыми распространенными на современном рынке являются нижеперечисленные виды:

  • электромагнитные – осуществляют защиту проводки от коротких замыканий;
  • термические – нужны для осуществления защиты от скачков силы тока;
  • смешанные;
  • полупроводниковые – данный тип отличается легкостью регулировки и значительной стабильностью настроек отключения.

В отдельных случаях, когда требуется осуществить соединения цепи без электрического тока, могут использовать защитное электрооборудование, не оснащенные расцепителями.

В современном мире производится огромное количество защитного электрооборудования, которое можно использовать в разных климатических условиях и размещать в разных помещениях. Также разные серии устройств рассчитаны на установку в сложных условиях и характеризуются различной степенью сопротивления агрессивным воздействиям внешних факторов.

Вся необходимая информация, с которой следует ознакомиться до покупки подобного оборудования, находится в нормативно-технической документации. В большинстве случаев она представлена ТУ производителя.

В редких случаях для обобщения товаров, которые имеют используются в различных сферах и изготавливаются одновременно большим числом компаний, уровень документации может быть повышен, причем, в некоторых случаях до Госстандарта.

Разные фиды расцепителей

Конструкция данного оборудования включает в себя следующие компоненты:

  • система автоматического расцепления;
  • система контроля;
  • система контактов;
  • решетка гашения дуги;
  • расцепители.

Контактная система представлена некоторым количеством статичных контактов, которые установлены в корпусе, а также несколькими динамичными контактами. Последние закрепляются на полуоси рукояти управления при помощи шарниров. Система предназначена для одинарного разрыва участка электрической сети.

Механизм погашения дуги монтируется в обоих полюсах автомата и необходим для захвата дуги в и ее охлаждение до полного исчезновения. Механизм, по сути, является камерой для гашения дуги, в которой установлена деионная решетка из металлических пластинок. Иногда механизм может оснащаться специальными искрогасителями в виде фибровых пластинок.

Система автоматического расцепления является шарнирным устройством на три или четыре звена. Данная система используется для мгновенного расцепления и выключения системы контактов. Может использоваться и в ручных устройствах, и в автоматических.

Обратите внимание

Электромагнитный расцепитель является обычным электромагнитом с крюком. Обрудование предназначено для выключения всей системы в автоматическом режиме при коротком замыкании. Некоторые расцепители дополнительно оснащаются системой гидравлического замедления.

Тепловой расцепитель в автоматах представлен специальной металлической пластинкой. При значительном повышении напряжения данная пластинка деформируется, после чего осуществляется автоматическое выключение. Время выдержки сокращается по мере повышения напряжения.

Схема автоматического выключателя с тепловой защитой

Полупроводниковый элемент представлен измерительным устройством, магнитом и блоком реле. Магнит оказывает воздействие на систему автоматического расцепления автоматического выключателя.

Измерительный элемент в данном случае представлен трансформатором электричества или магнитным усилителем. Первый используется для переменного тока, а второй для постоянного.

В большинстве защитного электрооборудования используются совмещенные расцепители, которые используют термоэлементы для защиты от повышения силы тока и магнитные катушки для защиты от коротких замыканий.

В конструкции защитного устройства присутствуют некоторые компоненты, которые монтируются внутрь или снаружи автомата. Данные элементы могут быть различного рода расцепителями, дополнительными контактами, приводами для удаленного контроля, сигнализацией автоматического выключения.

Вернуться к содержанию

Принцип работы автоматического выключателя

В обычном рабочем режиме через автоматический выключатель проходит ток, сила которого должна быть меньшей и равной нормальному значению.

Электричество, которое используется для запитки устройства, подается на клемму в верхней части устройства, которая соединена со статичным контактом.

С этого контакта ток идет на динамичный контакт, после чего проходит через металлический проводник и попадает на катушку соленоида.

Важно

После прохождения через катушку электричество идет по термическому расцепителю, и только после этого ток приходит на клемму в нижней части защитного электрооборудования.

Во время значительного повышения напряжения или риска короткого замыкания защитное электрооборудование отключает сеть. Это происходит с помощью системы автоматического расцепления, которая запускается посредством термического или электромагнитного расцепителя.

Принцип работы автоматического выключателя

Вернуться к содержанию

Принцип работы автомата во время перегруза цепи

Главное назначение автоматических выключателей заключается в обеспечении защиты участка сети во время перегруза или короткого замыкания.

Перегруз сети означает, что сила тока в определенном участке перевалила через максимальное значение для данного защитного электрооборудования. Слишком сильный ток проходит по тепловому расцепителю, вызывая его деформацию.

В зависимости от разницы действующей силы тока и обычного значения деформация достигает определенного уровня, результатом которой может стать отключение автомата.

Тепловая защита автомата срабатывает не моментально, поскольку для деформации металлической пластинки необходимо достаточно нагреть ее. Время на отключение напрямую зависит от избыточной силы тока в защищаемом участке и может составлять как несколько секунд, так и час.

Подобная задержка необходима, чтобы автомат не срабатывал постоянно при небольших или непродолжительных скачках силы тока в определенном участке сети. В большинстве своем, такие скачки происходят во время включения электрооборудования с высокими стартовыми токами.

Сила тока, при которой срабатывает термический элемент в защитном электрооборудовании, выставляется посредством регулировочной детали еще на заводе-производителе. Как правило, данное значение должно превышать нормальное число в 1.1 – 1.5 раза.

Также следует знать, что в помещениях с высокой температурой автомат может работать некорректно, поскольку термический элемент может деформироваться быстрее, чем нужно. В свою очередь в помещениях с низкой температурой автомат сработает позже необходимого времени.

Принцип работы устройства во время перегруза цепи

Совет

Перегрузка электрической сети возникает в случае подключения большого количества приборов, общая мощность потребления которых, превышает нормальную мощность. Включение нескольких мощных электроприборов скорее всего вызовет срабатывание термического элемента.

Если такое произошло, следует до включения автомата определиться с тем, какие приборы следует отключить, произвести отключение и немного подождать. Это время необходимо, чтобы термический элемент в защитном электрооборудовании остыл и встал в начальное положение.

Вернуться к содержанию

Принцип работы автоматического выключателя во время короткого замыкания

Устройство автоматических выключателей позволяет защищать электрическую цепь не только от перегруза, но и от коротких замыканий. Во время таких аварийных ситуаций ток повышается настолько, что может расплавиться изоляция проводки. Для предотвращения такой неприятности следует моментально отключить сеть. Эта задача возложена на электромагнитный расцепитель.

Данный элемент состоит из катушки соленоида и стального сердечника, который фиксируется специальной пружиной. Моментальный скачок силы тока в обмотке катушки ведет к пропорциональному повышению магнитной индукции, вследствие чего сердечник плотнее прилегает к пружине. По мере нарастания магнитной индукции стальной сердечник преодолевает воздействие пружины и прижимает выключатель.

После этого моментально размыкаются контакты, и подача электричества в защищаемый участок прекращается. Электромагнитный элемент включается моментально и предотвращает воспламенение изоляции.

Во время отключения контактов при аварийной ситуации между ним возникает так называемая дуга, максимальная температура которой составляет 3000 градусов.

Само собой разумеется, что элементы защитного электрооборудования следует защитить от настолько высоких температур. Для этих целей автоматы оснащаются специальными системами гашения дуги.

Это устройство внешне похоже на коробку, которая состоит из нескольких пластинок из металла.

Разные дугогасительные камеры

Высокотемпературная дуга появляется в месте отключения контактов.

После этого один край дуги движется по динамичному контакту, а другой проходит по статичному элементу, переходит на металлический проводник, а затем доходит до задней грани системы гашения дуги.

Обратите внимание

Попадая на решетку из пластинок, дуга делится на части, теряет температуру и в итоге гаснет. Снизу автоматического выключателя находятся специальные отверстия для вывода образующихся в момент гашения дуги газов.

Если защитное электрооборудование сработало из-за короткого замыкания, то у вас не получится включить электричество, пока вы не обнаружите саму причину возникновения поломки. В большинстве случаев проблема кроется в выходе из строя какого-либо электрооборудования.

Для повторного запуска устройства следует отсоединить электрооборудование и попытаться запустить выключатель. Если сделать это получилось и оборудование не выбило в ближайшее время, значит, проблема заключается в поломке техники.

Останется только опытным путем выяснить, какое именно устройство вышло из строя. Если автоматический выключатель срабатывает после отключения всех приборов, значит, проблема в нарушении изоляции проводки.

Для устранения подобной неисправности придется вызывать специалистов, которые смогут обнаружить и устранить поломку.

Если вы столкнулись с такой проблемой, как постоянные отключения защитного электрооборудования, то не стоит устанавливать новое устройство с более высоким номинальным значением силы тока – эти действия проблему не разрешат.

Данное оборудование монтируется с учетом площади поперечного сечения провода, а значит, слишком высокий ток попросту не сможет возникнуть в проводке.

Выяснить причину неисправности и устранить ее помогут соответствующие специалисты, самостоятельные действия крайне рискованны.

Вернуться к содержанию

Видео

Полезно? Сохраните себе на стену! Спасибо за лайк!

Источник: http://vse-postroim-sami.ru/engineering-systems/electrician/8135_ustrojstvo-i-princip-raboty-avtomaticheskix-vyklyuchatelej/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector