Принцип работы автоматического выключателя

Расчетная мощность

С коротким замыканием все понятно. Это соединение фазы и ноль, при котором резко поднимается сила тока. Тут автомат срабатывает быстро, то есть, в действие приводится электромагнитный расцепитель. А чтобы не развился пожар, внутри прибора устраивается дугогасительная камера.

С перегрузкой все по-другому. Во-первых, необходимо решить вопрос, как рассчитать мощность автомата, которая бы соответствовала суммарной мощности электрических приборов, запитанных на сеть, где установлен сам автомат. По сути, ток, выдерживающий автомат, должен быть меньше, чем сила тока в контуре. Существуют определенные показатели, которые зависят друг от друга.

Расчет необходимой мощности автомата

• В контуре освещения обычно используется медный кабель сечением 1,5 мм² и монтируется автомат 16 А.
• На розетки выводится кабель сечением 2,5 мм² и устанавливается автоматический выключатель 25 А.
• Если оба кабеля прокладываются по воздуху, то есть проводится открытая разводка, то для них соответственно устанавливаются автоматы 19 А и 27 А.

Во-вторых, перегрузка может действовать длительное время. Она может расти медленно, поэтому в данных автоматах срабатывает тепловой расцепитель. По сути, это биметаллическая пластина, которая под действием температуры выгибается, тем самым разрывая цепь. В этом случае автомат срабатывает лишь в том случае, если сила тока превышает номинальный минимум в три раза.

Чтобы избежать перегрузки, необходимо подсчитать мощность всех используемых бытовых приборов, к примеру, на кухне. У каждого из них она указана на бирке или в техдокументации. Поэтому сложить все и узнать потребляемую мощность будет несложно. Далее расчет ведется по известному со школьной скамьи закону Ома. Он гласит, что сила тока равна мощности, деленной на напряжение в сети. К примеру, суммарная мощность всех агрегатов равна 5 кВт, напряжение 220 В. В итоге получается, что сила тока должна быть 5000/220=22,7 А. Значит, вам необходим автомат 25 А.

Маркировка

Маркировка автоматов достаточно разнообразна. В ней присутствуют как буквенная маркировка, так и цифровая. Что они обозначают?

• Серия А – используется в цепях, где перегрузки возникнуть не могут или их отклонения от номинала составляет 30%.
• В – устанавливаются в сетях, где номинальный ток может быть ниже фактического в три раза. При таких ситуациях электромагнитный выключатель отключается за 0,015 секунд, а тепловой за 4-5 секунд.
• С – это самый распространенный тип. Он может выдерживать перегруз более пяти номинальных показателей. При этом тепловой расцепитель отключается через 1,5 секунд.

Есть серии «D», «К» и «Z». В жилом секторе они не устанавливаются.

Теперь что касается буквенной маркировки. Для этого придется разобрать пример. Маркировка «С32». Что это обозначает?

• «С» – это кратность тока, который кратковременно проходит через прибор. По сути, это и есть серия.
• 32 – это номинальная сила тока, обозначается в амперах. Это долговременный показатель.

Где применяется автомат c16

В быту автомат C16 редко применяется как вводной, установленный до счетчика. Естественно, если выделенная мощность составляет всего 3,5 кВт для однофазной сети или 6кВт для трехфазной. Безусловно, при очень плохом состоянии электросетей продавец электроэнергии может выдвинуть подобные условия подключения. Количество полюсов вводного автомата определяется количеством фаз сети и требованиями энергоснабжающей компании.

Однополюсные и двухполюсные автоматы c16 могут быть применены как автоматы на отдельный электроприбор мощностью около 3,5килоВатт. Безусловно, для соблюдения селективности будет правильно если вводной автомат выше по номинальному току.

Трехполюсные и четырехполюсные автоматы c16 также могут применяться для отдельного электроприемника мощностью 6 КилоВатт.

Несомненно, однополюсный автомат c16 наиболее распространенный в быту выключатель. Разумеется, ведь большинство бытовых розеток предназначены на номинальный ток 16 ампер. Следовательно, защищать линии розеток должны однополюсные или двухполюсные автоматы С16.

Строго говоря, автомат c16 может применяться и для активной и для индуктивной нагрузки, а также и для других видов нагрузки. То есть, он может применяться как для защиты освещения и нагревательных приборов, так и для защиты двигателей, трансформаторов, а также различных электронных электроприборов. Однако, настоящее его применение – это сеть со смешанной нагрузкой.

По сути, автомат с обозначением буквы C имеет усредненные характеристики и предназначен для установки в сеть, к которой подключены разные виды нагрузок.  С другой стороны, для более корректной защиты двигателя часто приходится применить автомат с характеристиками D, а для защиты нагревательного элемента с характеристиками B.

Что такое независимый расцепитель

Независимый расцепитель — это аппарат, осуществляющий удаленную деактивацию защитной аппаратуры. Чаще всего его используют в связке с автоматическими выключателями с 1-4 полюсами. Расцепительную систему присоединяют к вводному механизму. При активации экстренной ситуации он производит полное отключение подачи электрического тока.

Что собой представляет автоматический выключатель

Конструкция агрегата произведена в виде электромагнита. Когда на него поступает импульс, профильный рычаг начинает воздействовать на электрический механизм, деактивируя защитное устройство.

Электромагнитные катушки, которыми оснащено устройство, пропускают переменный или постоянный ток. Оптимальный уровень напряжения для них 12-60 В и 110-415 В. Метод сцепления с автоматом выбирается в зависимости от типа катушки.

Схема подключения независимого устройства расцепления

Обратите внимание! Происходит фиксация обычно на правую или левую сторону

Для чего нужен автоматический выключатель

Есть два основных назначения.

• Во-первых, чтобы предотвратить огонь. Разрыв предохранителей и автоматических выключателей срабатывает при превышении их номинального тока. Без них избыточный ток, протекающий в цепи (из-за перегрузки или неисправности), может привести к нагреву кабелей и, в конечном итоге, к перегоранию.
• Во-вторых, для защиты от поражения электрическим током. Если в приборе возникает неисправность, вследствие которой проводник под напряжением должен был войти в контакт с металлическим корпусом, конструкция электрической цепи (в большинстве установок, но не во всех) такова, что это приведет к сильному току, протекающему от проводника под напряжением к земле. Разрыв предохранителей или срабатывание автоматического выключателя, отключение питания и обеспечение безопасности оператора такого оборудования.

Таблица выбора сечения кабеля:

Табличные сведения следует несколько корректировать согласно отечественным реалиям. Преобладающее количество бытовых розеток рассчитано на подключение провода с жилою 2,5 мм², что предполагает согласно таблице возможность установки автомата с номиналом 25А (выделено в таблице красным цветом). Реальный номинал самой розетки всего лишь 16А, значит купить нужно автоматический выключатель с номиналом, равным номиналу розетки. Аналогичную корректировку следует провести, если есть сомнения в качестве имеющейся проводки. Если есть подозрения в том, что сечение кабеля могло не соответствовать указанному производителем размеру, лучше перестраховаться и взять автомат, номинал которого на позицию меньше табличного показателя. Например: по таблице для защиты кабеля подходит автомат на 18А, а возьмем мы на 16А, потому что провод покупали у Васи на рынке.

Одно, двх, трех, или четерыхполюсный модульный автомат выбирается исходя из того, какое количество фаз требуется отключать.

• 1, 2 полюса в случае однофазной цепи. (220V)
• 3 полюса в случае трехфазной сети.
• 4 полюса, в случае трехфазной сети, если требуется при срабатывании выключателя, также обеспечить разрыв нулевого провода.

Отключающая способность определяет, какой максимальный ток автоматический выключатель гарантированно разомкнет как минимум 1 раз. Данный параметр строго уникален для каждого потребителя и определяется максмально возможным током, в случае замыкания на коротко, без нагрузки, и в идеале, рассчитывается для каждого случая индивидуально. Но руководствуясь многолетним опытом эксплуатации существуют общепринятые стандарты:

• для домашнего применения 4500 Ампер
• для офисных зданий 6000 Ампер, 
• для промышленного применения 10 000 Ампер. 

Кривая отключения определяет, во сколько раз ток должен превысить номинальный, чтобы сработала мгновенная, электромагнитная защита. 

• B рекомендуется для защиты цепей освещения и нагревательных элементов (3-5 значений номинального тока для автоматического выключателя)
• C рекомендуется для комбинированной нагрузки, свет+обогрев+бытовая техника(5-8 номиналов автоматического выключателя)
• D рекомендуется для высокоиндуктивной нагрузки, применяемой в промышленности (более 10 номиналов)

Возможность установки дополнительного оборудования говорит о том, что конструкцией предусмотрена возможность установки различных устройств, контакты состояния, аварийные контакты, расцепители напряжения, независимые расцепители, устройства повторного взведения, мотор-редукторы и прочие устройства применяемые, как правило, в промышленности в составе систем диспетчеризации.