Принцип работы автоматического выключателя. Принцип работы автоматического выключателя

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.

Устройство и принцип работы автоматического выключателя

ВКонтакте
Facebook
ok
Twitter
YouTube
Instagram
Яндекс.Дзен
TikTok

Многих интересует, для чего нужен автоматический выключатель, а также устройство и принцип действия автоматического выключателя. Сегодня в нашей статье мы постараемся ответить на эти вопросы.

Итак, начнем с первого вопроса. Автоматический выключатель устанавливают для того, чтобы защитить кабели, провода, а также электроприборы от короткого замыкания (к.з.) и перегрузки.

Устройство автоматического выключателя

Модульный автоматический выключатель внешне представлен в виде корпуса и рычага управления, которые выполнены из ПВХ-пластиката пониженной горючести. Также невооруженным взглядом можно определить клеммы (нижняя и верхняя) для подключения кабеля или провода. Внутри же корпуса защитного аппарата размещаются следующие элементы:

• силовые контакты (подвижный и неподвижный), обеспечивающие коммутацию;
• механизм взвода и расцепления, который взаимосвязан с рычагом управления;
• катушка (электромагнит) и подвижный сердечник (якорь), выполняющий функцию толкателя. Эти элементы являются электромагнитным расцепителем и обеспечивают защиту от токов к.з.;
• дугогасительная камера. Данное устройство выполняет быстрое гашение дугового разряда, который образуется при размыкании контактов;
• биметаллическая пластина. Данный элемент является тепловым расцепителем и обеспечивает защиту от повышенной нагрузки. Также имеется регулировочный винт, при помощи которого обеспечивается регулировка значения тока, при котором данный расцепитель должен сработать.

Принцип работы автоматического выключателя

Работа автоматического выключателя в различных режимах происходит по такому принципу:

1. Нормальный режим.

Во время взвода рычага управления выключателем приводится в движение механизма взвода и расцепления, тем самым осуществляя коммутацию силовых контактов.
После коммутации ток протекает от питающего провода или кабеля, подключенного к винтовому зажиму, через этот зажим по контактам, сначала по неподвижному, а затем и по подвижному. Далее ток проходит через гибкую связь, катушку электромагнита, снова через гибкую связь и биметаллическую пластину, и в конце через нижний винтовой зажим к отходящей линии, «питающей» электроприбор.

2. Короткое замыкание.

В данном режиме электромагнитный расцепитель автоматического выключателя должен произвести мгновенное отключение нагрузки. Принцип действия заключается в следующем:

при значительном превышении номинального тока, протекающего через обмотку электромагнита, возникает мощное магнитное поле, которое тянет вниз якорь с подвижным контактом. Якорь в свою очередь надавливает на рычажок спускового механизма, в результате чего происходит отключение нагрузки.
Необходимо отметить, что в результате мгновенного возникновения магнитного поля автоматический выключатель успевает отключиться до появления нежелательных последствий.
Однако во время размыкания возможно возникновение дугового разряда между подвижным и неподвижным контактами. Дуга движется в сторону дугогасительной камеры. Попадая на пластины, дуга расщепляется, завлекается внутрь камеры и тухнет. Образовавшиеся продукты горения вместе с избыточным давлением выходят наружу через специальное отверстие в корпусе автомата.

За защиту от перегрузки отвечает тепловой расцепитель. Принцип работы данного расцепителя заключается в следующем: когда ток, протекающий через биметаллическую пластину, становится равным или больше установленного значения, пластина нагревается и постепенно изгибается. Достигнув определенного угла изгиба, она надавливает своим кончиком на рычажок спускового механизма. Таким образом автомат отключается.

Стоит отметить, что терморасцепитель, в отличие от магнитного, является более медлительным. Для его срабатывания требуется больше времени, но зато он более точный и легче поддается настройке.

Мы рассказали об устройстве и принципе работы автоматического выключателя. Также вы можете посмотреть наше видео, в котором детально показано, как устроен автомат и принцип его работы.

Почему выбивает автомат в щитке

Подробности Опубликовано: 08 Октябрь 2014 Просмотров: 17157

Если у вас дома отключился автоматический выключатель, то лучше сразу начинайте искать причину, почему он сработал. Сам по себе он не может отключиться – это значит, что в вашем доме что-то с электричеством не так. Нужно искать причину и устранять выявленные неисправности, а не просто его включать и думать что все хорошо.

Для чего нужен автоматический выключатель?

Он необходим для защиты отходящей от него электропроводки и не более того. Ваше электрооборудование при коротком замыкании он может не защитить.

В каких случаях может выбивать автоматический выключатель?

От короткого замыкания, т.е. когда фаза замыкается на ноль. За это действие в автомате отвечает электромагнитный расцепитель и ему нужно для срабатывания всего несколько сотых секунд.
От перегрузки, т.е. когда к нему подключена нагрузка, превышающая его номинал.
Тут уже срабатывает тепловой расцепитель и для обесточивания линии ему может потребоваться от нескольких секунд до нескольких минут.

Почему выбивает автомат в щитке?

Ниже, основываясь на своем опыте, сделаю подборку причин, из-за которых выбивает автоматический выключатель в щитке. На первое место ставлю самую часто встречающуюся у меня причину, а дальше все будет идти по убывающей.

Перегрузка. Это значит что в розетки, подключенные от одного автомата, включили много мощных электроприборов. Это становится популярным, когда на улице уже холодно, в доме не дали отопление и все решили погреться обогревателями. Также летом в обычные розетки включают мощные сплит-системы. Во время перегрузки, как я уже сказал выше, автоматическому выключателю для срабатывания нужно какое-то время. Здесь чем больше перегрузка, тем быстрее сработает автомат в щитке. Тепловому расцепителю нужно время чтобы он нагрелся до нужной температуры и обесточил линию. Смотрите время-токовые характеристики автоматических выключателей. где, например, для автомата номиналом 10А с параметром «С» нужно 40 секунд (для горячего состояния), чтобы отключить нагрузку в 15А. Отсюда и получается, что вы включили электроприборы, ничего больше не делаете и все вроде работает, но вдруг неожиданно через какое-то время выбило автомат. Тут выход один включать мощные электроприборы по очереди или если есть возможность переключить часть электроприборов в розетки, подключенные на другой автомат (перераспределить нагрузку). Тут неплохо дома иметь токовые клещи. Ими легко можно померить подключенную нагрузку и понять в этом ли причина.

Посмотрите фото ниже из моей практики и скажите как может автомат выдержать нагрузку подключенную всего то в две розетки?

Короткое замыкание. Обычно вы совершали какое-то действие, и в этот момент в доме кончилось электричество. Это может быть, например, если вы сверлили стену, чтобы повесить картину и сверлом попали в провод, идущий от распредкоробки, если вы пытались отремонтировать розетку под напряжением и отверткой замкнули контакты, если вы в люстре в патроне пытались отогнуть просевший контакт и т.д. Тут сразу сделайте паузу в своих действиях и не пытайтесь сразу включить автомат. Сначала убедитесь, что жилы в поврежденном проводе не закорочены, контакты в розетке все стоят на месте и в патроне нет короткого замыкания. Только теперь можете включить автомат в щитке. Хотя если дома светло, то доделайте свою работу без напряжения и только потом включайте автомат.

Также короткое замыкание может произойти и без вашего участия. Например, во время сгорания электрического чайника или других электроприборов. Корпус чайника пластиковый, при плохом соединении контакты начинают греться, следовательно, плавится корпус чайника и контакты замыкают между собой. Такое встречал много раз.

На фото ниже видны последствия короткого замыкания. Тут произошло замыкание фазы на металлическую DIN-рейку во время работ какого-то электрика. Смотрите как за сотые доли секунд расплавилась DIN-рейка прежде чем сработал автомат. Теперь вы не сомневаетесь, что автомат не спасет ваши электроприборы от КЗ?

Неисправность самого автоматического выключателя или плохой контакт. Если у вас периодически выбивает автомат в щитке при незначительной нагрузке, то причина может заключаться в нем самом. В этом случае нужно заменить автоматический выключатель на аналогичный по номиналу. Увеличивать номинал автомата, если он рассчитан правильно, ни в коем случае нельзя, иначе изоляция на отходящей проводке может расплавиться. Читайте должно пригодиться — как правильно выбрать автоматический выключатель по номиналу .

Еще перед заменой автомата попробуйте подтянуть диэлектрической отверткой его контакты. Часто это спасает. Со временем все контакты нужно подтягивать, так как затяжка проводов всегда ослабевает. При ослабленном контакте автомат начинает греться и срабатывает тепловая защита. Если подтяжка контактов не помогла, то меняйте автомат.

Высокая окружающая температура. Например, щиток на даче стоит на солнечной стороне или в частном доме автомат на электронасос стоит в котельной возле котла и т.д. В котельной стоит жара от котла, а летом солнце сильно нагревает поверхность щитка. В таких ситуациях автоматические выключатели работают в повышенной температуре и им нужна незначительная нагрузка, чтобы сработал тепловой расцепитель. И такое бывает…

Причины почему выбивает автомат в щитке могут быть и другие. Тут нужно к каждому случаю подходить индивидуально.

— Та-а-ак! Бьёт — значит, любит! — сказал электрик Сидоров, встал с газона, отряхнулся и снова полез в трансформаторную будку.

Вот здесь нужно быть очень внимательным. Неправильный выбор автоматического выключателя по номиналу может привести к возгоранию проводки или автомат будет срабатывать на отключение по пять раз.

У вас дома в квартирном щитке сработал автоматический выключатель. В итоге какая-то часть квартиры обесточилась. В такой ситуации оказывался практически каждый. Какие ваши дальнейшие действия.

Лампочки перегорали, перегорают и будут перегорать иначе не выгодно их производить. Сами подумайте завод изготовил одну лампочку, человек ее купил, вкрутил у себя дома и она работает положенны.

Кабели и провода играют одну из самых важных ролей в электропитании вашего дома. Не правильный выбор сечения может привести к перегреву изоляции, ее пробою, короткому замыканию и к серьезным п.

Друзья, уважайте чужой труд и при копировании материалов, пожалуйста, ставьте открытую ссылку на источник sam-sebe-electric.ru, а то свет отключу. |

VoltLand.ru

При замене электросчетчика или проводки замена пробок происходит «по умолчанию».

Также нередко жильцы самостоятельно принимают такое решение и устанавливают автомат, мощность которого можно рассчитать исходя из планируемой нагрузки.

Важно

Но довольно часто люди сталкиваются с проблемой, что защитное устройство постоянно выбивает, нередко без видимой причины. Рекомендация абсолютно всех специалистов, если автомат отключается, начинать поиски поломки незамедлительно, поскольку впоследствии это может привести к более серьезным, а иногда даже и печальным последствиям.

В этой статье мы рассмотрим основные факторы, почему это происходит, а также как найти и устранить неисправность.

Причины, по которым выбивает автоматический выключатель

Таких факторов может быть несколько, подробно разберемся с каждым из них.

Превышена допустимая нагрузка

Каждый автомат имеет свои характеристики, которые отражаются на его корпусе. Один из таких показателей – номинальный ток, который может пропускать устройство. Если этот ток превышен, через некоторое время выбивает автомат: это сработал автоматический тепловой расцепитель, чтобы защитить электропроводку.

Существует два способа решить эту проблему:

Самый простой способ (и самый рекомендуемый электриками) – это поочередно включать электрические приборы в сеть, чтобы избежать перегрузок. Например, если у вас установлен автомат на 16А, он способен «выдержать» нагрузку в 3,5 КВт;
Можно заменить автоматический выключатель более мощным, например, установить устройство на 25А. Автомат больше не выбивает, поскольку он рассчитан на нагрузку в 5,5 КВт. Но такой способ решения проблемы применяется только в том случае, если старая проводка была поменяна на более мощное сечение (минимум 2,5 квадрата для медных жил).

Обратите внимание! Если произошло отключение по перегрузке, повторно включить автомат можно будет только спустя некоторое время, когда остынет тепловой расцепитель.

Произошло короткое замыкание

Еще одной распространенной причиной, по которой выбивает автомат – это короткое замыкание. КЗ может возникнуть по нескольким факторам и в различных местах. Разберемся в этом вопросе детально.

Короткое замыкание в электроприборах обнаружить очень легко. Обычно, если в любом электрическом приборе произошло короткое замыкание, он перестает работать. Также показателем является почерневший корпус или оплавленные провода. В этом случае достаточно отключить прибор от сети и включить автомат, он выбивать не будет.

Если же явных признаков КЗ нет, следует отключить все электроприборы. Включив напряжение, поочередно включить потребители. При включении замкнутого прибора в сеть, автомат снова выбьет или обнаружится, что потребитель неисправен.

Если все нормально, попробуйте включить освещение в каждой комнате. Случается, замыкает патрон или лампочка, поэтому выбивает защиту.

Короткое замыкание в электропроводке

Если вышеописанные действия не позволили обнаружить короткое замыкание, возможно, оно произошло в проводке. Найти место КЗ в проводке, особенно если она скрытая, будет гораздо сложнее. Для этого нужно прозвонить каждую линию мультиметром. Но для начала можно проверить распределительные коробки и розетки. Именно в этих местах чаще всего происходит короткое замыкание.

При проверке распределительных коробок и розеток, нужно в первую очередь обращать внимание на оплавленную проводку, оголившиеся концы или разболтавшиеся контакты. Такие недостатки нужно устранить: концы надежно заизолировать, а все контакты подтянуть.

Вышел из строя автоматический выключатель

Бывают случаи, когда просто нужно подтянуть контакты на самом приборе, которые со временем отжались. Если это не помогло, замените автомат аналогичным по номинальному току. Это сделать довольно просто, и не займет много времени.

Если отключения прекратились, значит, причину удалось найти и устранить.

Вот, пожалуй, и все факторы, приводящие к тому, что выбивает автоматический выключатель. Их не очень много, но вызвать отключение может любая. Напомним, что если произошло срабатывание защиты, во избежание более серьезных последствий, не стоит откладывать ревизию электрической сети на потом.

Дифференциальный автомат

Довольно часто в электрическом щитке квартиры или частного дома установлен дифавтомат. С причинами, по которым он выбивает, все немного сложнее. Дело в том, что это устройство сочетает в себе два защитных прибора: УЗО и автоматический выключатель. Следовательно, причины, которые приводят к его срабатыванию, более обширны и относятся к различным факторам.

Что приводит к отключению автоматического размыкателя, мы рассмотрели выше. Эти же причины оказывают влияние и на дифавтомат и вызывают его срабатывание. Но, кроме этого, дифференциальный аппарат работает и как УЗО, следовательно, срабатывает на ток утечки, который найти несколько сложнее.

Причины срабатывания

Разберем основные причины срабатывания этого защитного устройства и возможные места образования тока утечки.

Прежде всего, если сработал дифавтомат, его нужно осмотреть, при необходимости подтянуть контакты. Также при обследовании защитного устройства, обратите внимание на проводку в электрическом щитке. Возможно, фазный провод лежит на металлическом корпусе, который заземлен. Это не вызовет короткое замыкание, но может стать причиной, по которой дифавтомат выбивает.

Если в электрощитке все нормально, значит, произошла утечка тока в цепи, которую защищает аппарат. Это может произойти в нескольких местах:

Причиной может стать любой электроприбор. При пробитии на корпус, дифавтомат гарантировано отключится: это его одна из основных функций, защищать человека от поражения электротоком.
Возможно, следствием стала старая электропроводка, вернее, ее изношенная изоляция: через микротрещины постепенно возникает утечка тока, на что и реагирует дифавтомат. Если проводка новая, утечка возможна в месте плохого контакта или если стена отсырела, например, вследствие затопления.
Распространенной ошибкой неопытных электриков является замыкание нулевого провода с защитным заземлением. Это делать категорически запрещено, поскольку приводит к срабатыванию защитных устройств типа УЗО или дифференциального аппарата.
Повреждение корпуса или западание кнопки тест также может стать причиной срабатывания устройства. В этом случае необходимо заменить неисправный прибор.
Погодные условия, а именно сильная гроза, часто приводит к тому, что дифавтомат выбивает. Это происходит из-за сильных атмосферных разрядов, которые усиливают естественные утечки тока. В таком случае следует подождать, пока гроза стихнет, а после включить напряжение.
Непрофессиональный монтаж или установка проводки на скорую руку, приводит к тому, что электрическая схема подключения дифференциального аппарата не соблюдена. Это и приводит к тому, что его периодически выбивает без видимых причин.

Исправность прибора нужно периодически проверять. Для этого при снятой нагрузке нажимается кнопка «тест». Исправный дифавтомат должен отключиться. Если устройство не отключается, оно не выполняет защитные функции, и его лучше заменить рабочим прибором.

Выбивает автомат: какие могут быть причины?

Замена старых пробок с предохранителями на современные автоматические выключатели – одно из основных требований ПУЭ. Это вызвано тем фактом, что обычные пробки не справляются с возросшими нагрузками и просто перегорают. При замене электросчетчика или проводки замена пробок происходит «по умолчанию». Также нередко жильцы самостоятельно принимают такое решение и устанавливают автомат, мощность которого можно рассчитать исходя из планируемой нагрузки.

Причины, по которым выбивает автоматический выключатель

Таких факторов может быть несколько, подробно разберемся с каждым из них.

Превышена допустимая нагрузка

Существует два способа решить эту проблему:

Самый простой способ (и самый рекомендуемый электриками) – это поочередно включать электрические приборы в сеть, чтобы избежать перегрузок. Например, если у вас установлен автомат на 16А, он способен «выдержать» нагрузку в 3,5 КВт;
Можно заменить автоматический выключатель более мощным, например, установить устройство на 25А. Автомат больше не выбивает, поскольку он рассчитан на нагрузку в 5,5 КВт. Но такой способ решения проблемы применяется только в том случае, если старая проводка была поменяна на более мощное сечение (минимум 2,5 квадрата для медных жил).

Произошло короткое замыкание

Читайте также Какой автомат ставить на посудомоечную машину

Если же явных признаков КЗ нет, следует отключить все электроприборы. Включив напряжение, поочередно включить потребители. При включении замкнутого прибора в сеть, автомат снова выбьет или обнаружится, что потребитель неисправен.

Короткое замыкание в электропроводке

Вышел из строя автоматический выключатель

Не стоит исключать ситуацию, когда сам автомат вышел из строя, такое тоже случается. Причиной этому может стать заводской брак конструкции или механическое повреждение корпуса. Бывают случаи, когда просто нужно подтянуть контакты на самом приборе, которые со временем отжались. Если это не помогло, замените автомат аналогичным по номинальному току. Это сделать довольно просто, и не займет много времени. Если отключения прекратились, значит, причину удалось найти и устранить.

Дифференциальный автомат

Причины срабатывания

Причиной может стать любой электроприбор. При пробитии на корпус, дифавтомат гарантировано отключится: это его одна из основных функций, защищать человека от поражения электротоком.
Возможно, следствием стала старая электропроводка, вернее, ее изношенная изоляция: через микротрещины постепенно возникает утечка тока, на что и реагирует дифавтомат. Если проводка новая, утечка возможна в месте плохого контакта или если стена отсырела, например, вследствие затопления.
Распространенной ошибкой неопытных электриков является замыкание нулевого провода с защитным заземлением. Это делать категорически запрещено, поскольку приводит к срабатыванию защитных устройств типа УЗО или дифференциального аппарата.
Повреждение корпуса или западание кнопки тест также может стать причиной срабатывания устройства. В этом случае необходимо заменить неисправный прибор.
Погодные условия, а именно сильная гроза, часто приводит к тому, что дифавтомат выбивает. Это происходит из-за сильных атмосферных разрядов, которые усиливают естественные утечки тока. В таком случае следует подождать, пока гроза стихнет, а после включить напряжение.
Непрофессиональный монтаж или установка проводки на скорую руку, приводит к тому, что электрическая схема подключения дифференциального аппарата не соблюдена. Это и приводит к тому, что его периодически выбивает без видимых причин.

Разновидности по полюсам

Автоматы могут иметь от 1 до 4 полюсов, что определяется мощностью подключаемого электрооборудования и количеством фаз сети.

Классификация по числу полюсов автоматических выключателей:

Однополюсный автомат способен защитить сеть, к которой подключены маломощные приборы. Монтаж производится на фазный провод, нулевой при этом исключается.
Двухполюсный прибор актуален для линии, к которой подключается достаточно мощная бытовая техника (стиральная машина, электроплита, бойлер).
Трехполюсная модель. Предназначается для полупромышленного масштаба с подключением установок: насосов, устройств для автомастерских или строительных работ.
Четырехполюсный автомат защищает от коротких замыканий, перегрузок четырехпроводных сетей.

Читать еще: Протокол испытания автоматических выключателей пример заполнения

Для четырехжильного кабеля устанавливаются только трех- и четырехполюсные автоматы выключения.

Как работают автоматические выключатели

Работа автоматического выключателя в различных режимах происходит по простому принципу.

Нормальный режим

Во время взвода рычага управления выключателем приводится в движение механизм взвода и расцепления, тем самым осуществляя коммутацию силовых контактов.
После коммутации ток протекает от питающего провода или кабеля, подключенного к винтовому зажиму. Через этот зажим по контактам проходит ток, причем сначала по неподвижным, а затем и по подвижным.

Короткое замыкание

Последствия КЗ

Якорь в свою очередь надавливает на рычажок спускового механизма, в результате чего происходит отключение нагрузки.

Перегрузка

За защиту от перегрузки отвечает тепловой расцепитель. Принцип работы данного расцепителя заключается в следующем: когда энергия, протекающая через биметаллическую пластину, становится равной или больше установленного значения, пластина нагревается и постепенно изгибается.

Обратите внимание! Достигнув определенного угла изгиба, она надавливает своим кончиком на рычажок спускового механизма. Таким образом автомат отключается.

Конструкция автоматических выключателей

Конструкция автоматического выключателя зависит от его назначения и предполагаемого применения.
Управление автоматическим выключателем может выполняться в ручном режиме или приводом (дистанционно). Ручное управление применяется для автоматов с номиналом до 1000 А. Причем включение должно производиться уверенно, без остановок и возвратов. Начатое движение рукоятки автомата должно закончиться его включением.
Привод управления автоматическим выключателем должен иметь исключение повторного включения при коротком замыкании. Но важную конструкционную особенность должны выполнять автоматические выключатели при срабатывании защитного механизма вне зависимости от положения включающего привода. Это достигается за счет применения специальных расцепителей.
Расцепитель автоматического выключателя отслеживает контролируемый параметр и управляет расцепляющим устройством.
Расцепители могут иметь несколько вариантов исполнения:

• электромагнитный — защищают от короткого замыкания цепи,
• тепловой — защищают от перегрузок цепи,
• комбинированный — совмещают защиту от КЗ и перегрузок,
• полупроводниковый — настраиваемые системы защиты с точной установкой параметров.

Если автоматический выключатель устанавливается для выполнения включения и отключения цепи без токов или коммутация производится редко, то применяют автоматы без расцепителя.
Различные автоматические выключатели могут иметь совершенно разную степень защиты IP. Так как автоматы применяются в различных условиях с различными факторами воздействия (пыль, влага и т.д.), то информация об их степени защиты и типаже должна быть указана в документации, прилагаемой к устройству. Хотя большинство производителей работают по ТУ (техническим условиям), некоторые автоматы получили уровень государственного стандарта (ГОСТ).

Перегрузка сети

Главная задача автомата, как мы уже выяснили, это предохранение проводки от перегрузок электрической сети. Автомат выключается в момент такой перегрузки, а предваряется он обычно превышением норм, происходящим за счёт суммы потребляемой бытовыми приборами мощности.

В технических характеристиках автоматов всегда указывается номинальный ток расцепления, его стоит соотносить с нагрузкой от бытовых приборов в вашей квартире. Обычно у автоматов это 6, 10, 16, 25 А и т.д. Если одновременно включить несколько бытовых приборов, сумма мощности которых превысит установленный размер, автомат отключится, защищая тем самым электропроводку.

Существует несколько способов решения этой проблемы.

Поочерёдное включение мощной бытовой техники;
Замена автомата на более мощный (25 А), при условии, что проводка выдержит эти изменения – она должна быть медной с площадью сечения ≥ 2,5 мм2;
Замена электропроводки на новую, способную выдерживать мощную бытовую технику.

Читать еще: Какой автомат поставить на кухню

Автоматические выключатели

В данной статье мы рассмотрим следующие вопросы:

Что такое автоматический выключатель?
Устройство и принцип работы автоматического выключателя.
Маркировка и характеристики автоматических выключателей.
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.

Читать еще: Какой автомат поставить на ввод в квартиру

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.

admin

Как включаются автоматы отключающие при перегрузках

Как включаются автоматы отключающие при перегрузках

Принцип работы автоматического выключателя