Стандартный ряд автоматических выключателей - Electrik-Ufa.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Стандартный ряд автоматических выключателей

Номиналы автоматических выключателей тока

Для контроля электрической проводки в квартире или доме используются специальные защитные устройства, отключающие электроэнергию при перегрузке сети. Такими характеристиками как ток нагрузки и напряжение сети определяются номиналы автоматических выключателей.

Виды устройств

Существует несколько типов устройств, которые могут контролировать работу проводки и, при необходимости, отключать электрическую энергию. Они бывают:

  1. Миниатюрные (мини-модели);
  2. Воздушные (открытое исполнение);
  3. Закрытые выключатели в литом корпусе;
  4. УЗО (Устройства защитного отключения);
  5. Автоматические выключатели, дополнительно оснащенные УЗО (дифференциальные).

Миниатюрные устройства рассчитаны на работу в сетях с небольшой нагрузкой, как правило, у них нет функции дополнительной регулировки. Этот модельный ряд представляют автоматы с отключающей способностью, рассчитанной на ток осечки от 4,5 до 15 кА. Поэтому их используют чаще всего в бытовой проводке, т. к. для производственных мощностей необходима более высокая сила тока.

Фото — модель с номиналом 32 А

Очень популярны модели производства компании Schneider Electric. В продаже есть автоматы с номиналами от 2 до 125 А, что позволяет подобрать отдельное устройство даже для небольшой группы приборов, к примеру, для подключения освещения или другого электрооборудования (бра, электрочайник и т.д.).

Если требуются устройства с более высоким номиналом, скажем, для контроля работы электрических сетей, к которым подключаются мощные потребители, выбираются автоматические выключатели воздушного типа. Их номинал тока отсечки на порядок выше, чем у миниатюрных моделей. Как правило, они производятся в трехполюсном исполнении, но сейчас многие компании, в том числе и ИЭК, изготавливают четырехполюсные модели.

Монтаж автоматических выключателей производиться в специальном шкафу, где установлены DIN-рейки для их крепления. Распределительные шкафы с соответствующим классом защиты (не менее IP55) допускается размещать на открытом пространстве (столбы, уличные щитовые и т.д.). Влагозащищенный корпус, выполненный из тугоплавких материалов, обеспечивает должный уровень безопасности.

Модельная линия этих автоматических выключателей допускает незначительное отклонение (до 10 %) от оговоренных характеристик. Самым большим достоинством этих автоматов перед миниатюрными является возможность настройки рабочих параметров устройства.

Фото — вариант для низковольтных сетей

Для этого используются специальные вставки, при помощи которых можно контролировать силу тока на контактах. Иными словами, при установке на активный контакт калиброванной вставки появляется возможность изменить параметры выключателя, что в некоторых условиях позволяет расширить номинальные характеристики. Независимо от диапазона действия и номиналов, автоматические выключатели имеют одинаковый размер всего модельного ряда, единственным изменяющимся габаритом является ширина (модульность). Она зависит от количества полюсов (их может быть 2 и более).

Автоматические выключатели монтируются в вертикальном положении, за исключением устройств в исполнении свыше 5000 А и 6300А. Они могут использоваться для установки на открытой местности или в специальных щитовых. Преимуществом таких приборов является наличие дополнительных контактов и соединений, что значительно расширяет область использования и возможности монтажа.

Закрытые автоматические выключатели изготовлены в литом корпусе, выполненном из тугоплавкого материала. Благодаря этому они являются полностью герметичными и подходят для использования в экстремальных условиях. В среднем, модельный ряд таких автоматов используется при токе до 200 Ампер и напряжении до 750 Вольт. По принципу действия они делятся на следующие типы:

В зависимости от потребностей, нужно выбрать оптимальный принцип работы приборов. Самыми точными считаются устройства электромагнитного типа, т. к. они определяют среднеквадратичное значение активных токов и срабатывают при коротком замыкании. Это позволяет заранее предупредить все негативные последствия.

Фото — цельнолитой ИЭК

Любой из перечисленных типов устройств может быть изготовлен в одном из четырех стандартных типоразмерах, с током отсечки в диапазоне от 25 до 150 А. Исполнение может быть двух, трех и четырех полюсным, что позволяет их использовать при подключении к сети электропитания как жилых, так и производственных помещений.

Автоматы в электромагнитном исполнении прекрасно зарекомендовали себя как устройства, которые могут контролировать работу двигателей станочного или другого оборудования. Отличительной чертой является способность противостоять токовым импульсам силой до 70000 Ампер. Номинальный ток срабатывания обозначен на корпусе устройства.

Фото — автомат серии АЕ

УЗО нельзя считать самостоятельными приборами для защиты сетей от перенапряжения. Их рекомендуется использовать либо в тандеме с автоматами, либо сразу покупать выключатель, оснащенный дополнительным устройством защиты (дифференциальные автоматы). При этом, во время монтажа проводки УЗО устанавливается перед автоматами, а не наоборот. В противном случае, прибор может просто сгореть при высоких импульсах тока короткого замыкания.

Видео: выключатели нагрузки

Номиналы автоматов (расчет по таблице)

Чтобы выбрать правильные номиналы для домашних и производственных автоматических выключателей, используется специальная таблица:

Сила тока (А)Мощность сети с 1 фазой (кВт)Мощность 3- фазной сети (кВт)Допустимые сечения проводов (мм 2 )
медныхалюминиевых
10,20,512,5
20,41,112,5
30,71,612,5
40,92,112,5
51,12,612,5
61,33,212,5
81,75,11,52,5
102,25,31,52,5
163,58,41,52,5
204,410,52,54
255,513,246
32716,8610
408,821,11016
501126,31016
6313,933,21625
8017,652,52535
1002265,73550

Рассчитать номиналы автоматических выключателей также очень просто. Нужно выделить группу приборов, к примеру, это будет чайник, лампа, холодильник, после чего нужно узнать их мощность для определения номинальной силы тока. Воспользуемся законом Ома: I=P/U, где:

  • I – сила тока, потребляемого оборудованием (А);
  • P – мощность оборудования (Вт);
  • U – напряжение электросети (В).

К примеру, чайник у нас мощностью 1,5 кВт (1500 Вт), лампа – 100 Вт, холодильник – 300 Вт; итого общее значение будет равно 1,9 кВт (1900 Вт), высчитываем номинальный ток: I=1900/220 = 8,6. Ближайший автомат по току срабатывания — 10 А. Естественно, на практике этот показатель будет больше, современная проводка должна быть рассчитана на ток нагрузки не менее 16 А.

Небольшое завышение параметров вреда не принесет, а от занижения может произойти замыкание и пожар. Специалисты рекомендуют при большом количестве ампер использовать не один мощный автомат, а несколько со средним номиналом – так обеспечивается большая надежность работы.

Номиналы автоматических выключателей.

Чтобы обезопасить электрическую сеть в случае перегрузки или короткого замыкания, используют устройства автоматического отключения. Но выбирать такие автоматические выключатели нужно с учетом их характеристик, иначе работа устройств будет неэффективной. И одним из ключевых параметров является номинал автоматического выключателя. Он представляет собой максимальное значение силы тока, которое способно выдерживать устройство, не допуская автоматического размыкания электрической цепи. Если сила тока превысит это значение, то автомат в любом случае сработает.

Разбираться в номиналах необходимо, чтобы правильно рассчитать нагрузку потребителей. К счастью, узнать этот параметр не составит труда – он маркируется на лицевой стороне корпуса устройства. Это цифровое значение в амперах, хотя единица измерения может не указываться. Для начала стоит разобраться в том, какие номиналы существуют. Их диапазон во многом зависит от типа выпускаемых устройств.

Компактные автоматические выключатели.

Такие аппараты характеризуются малыми габаритами корпуса. Их удобно располагать группами на DIN-рейке, как правило, они занимают не более одного стандартного модуля. Но из-за малых размеров возможности аппаратов также не велики. Обычно их устанавливают в сетях с небольшой нагрузкой. Какими-либо возможностями дополнительной настройки они не обладают. Соответственно, номинал таких автоматов исчисляется лишь единицами и десятками ампер. В качестве примера можно привести серию однополюсных автоматических выключателей NBH8-40 с диапазоном номинальных токов от 1 до 40 ампер.

Подобные устройства отключения можно использовать в осветительных сетях или для группы маломощных электроприборов. Миниатюрные модели с небольшими номиналами скорее имеют бытовое назначение. Для промышленных сетей они попросту не подходят, поскольку на предприятиях сила тока в основном существенно выше их номинала.

Автоматические выключатели в литом корпусе.

Более серьезными по характеристикам являются автоматические выключатели в литом корпусе. Они имеют закрытую конструкцию, которая обеспечивает максимальную герметичность и надежность в работе. Номинал устройств данного типа может достигать сотен ампер и более. Характерным примером служит серия NM8 – номинал от 16A до 1250A.

Номиналы автоматических выключателей в литом корпусе допускают их использование в промышленной сфере. Они подходят для защиты заводских станков и другого промышленного оборудования. Могут использоваться в электросетях коммерческих зданий – деловые и торговые центры, административные сооружения, учебные заведения и др. Благодаря закрытому корпусу из тугоплавких материалов аппараты прекрасно работают в экстремальных условиях окружающей среды.

Воздушные автоматические выключатели.

Если нужно устройство мощнее, то стоит отдать предпочтение воздушным автоматическим выключателям. Их номинал на порядок выше других автоматов и может исчисляться тысячами ампер. В частности, воздушные выключатели NA1 работают с номинальным током в диапазоне от 400A до 6300A. Главная особенность данной категории состоит в том, что величину номинальных характеристик можно изменять. Для этого на контакты устанавливают специальные калиброванные вставки.

Читайте также:  Автомат переключения фаз

Данные устройства имеют промышленное назначение. Могут защищать электродвигатели и целые группы мощных потребителей. В связи с этим имеют трехполюсное исполнение, т.е. предназначены для трехфазных электросетей. Как правило, характеризуются сходными габаритами и отличаются только по ширине. В качестве места установки зачастую используется распределительный шкаф, который обеспечивает дополнительную защиту от пыли и воздействия среды.

Дифференциальные автоматы и УЗО.

Иногда в качестве защиты используются дифференциальные автоматы или связка автоматического выключателя с УЗО. Во втором случае устройство защитного отключения в электрической цепи всегда ставится перед автоматом. Иначе при коротком замыкании УЗО выйдет из строя из-за высоких импульсных токов.

По номиналу такие устройства аналогичны компактным моделям и автоматам в литом корпусе. То есть номинальная сила тока может составлять десятки и доходить до сотни ампер. Это хорошо видно на примере дифференциальных автоматов NXBLE-63Y (от 6 до 63A) и серии УЗО NL1-100 (от 63 до 100A). Отличие от других категорий скорее в том, что они дают дополнительную защиту от поражения человека электрическим током.

Как рассчитать номинал автоматического выключателя по току?

Во-первых, нужно учитывать одну важную особенность. Заявленные номиналы автоматических выключателей всегда рассчитываются под определенную температуру окружающей среды. Обычно это от 32 до 40 градусов тепла. Если рабочие условия будут отличаться, то и допустимые параметры номинального тока изменятся. В связи с этим всегда нужно делать поправку в расчетах с учетом температуры окружающей среды.

Во-вторых, нужно рассчитывать с определенным запасом. Чтобы не было ложных срабатываний, если одновременно будут включены все потребители. И, наоборот, при большом числе потребителей шанс одновременного включения всех потребителей практически равен нулю. Тогда используется понижающий коэффициент. Это актуально для зданий больших компаний и крупных производств.

Что касается непосредственно способов расчета номинала, то для этого существуют специальные формулы. Но можно упростить задачу и наглядно представить обобщенные данные в таблице.

Расчет электрической сети и выбор аппаратов защиты

Введение

В данной статье описывается методика расчета электрической сети, в частности приведены формулы расчета тока сети, а так же порядок расчета и выбора аппаратов защиты, и сечения кабеля (провода). В заключительной части статьи приведен пример расчета бытовой электросети.

Приведенная в статье методика разработана с учетом требований ПУЭ «Правила устройства электроустановок (Издание седьмое)», ГОСТ 30331.5-95 «Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от сверхтока», ГОСТ Р 50345-99 (МЭК 60898-95) «Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения».

Примечание: при выборе аппаратов защиты необходимо соблюдать требование селективности, т.е. при возникновении аварии (короткого замыкания, перегрузки) защита должна обеспечивать отключение поврежденного участка, а не всей сети. Обеспечивается это поступательным уменьшением величины номинального тока каждого последующего, последовательно установленного, аппарата защиты.

Расчет тока сети (формулы)

Для выбора как сечения кабеля (провода) так и аппарата защиты необходимо знать рабочий (расчетный) ток электросети значение которого можно определить по следующим формулам:

  • Для однофазной сети:
  • Для трехфазной сети:
  • P — Расчетная мощность сети, в Ваттах (как определить расчетную мощность бытовой сети читайте здесь.);
  • Uф — Фазное напряжение, в Вольтах (напряжение между фазой и нулем);
  • Uл — Линейное напряжение, в Вольтах (напряжение между двумя фазами);
  • cosφ Коэффициент мощности — отношение активной мощности к полной (принимается равным: от 0,95 до 1 — для бытовых электросетей (как правило 1); от 0,75 до 0,85 — для промышленных электросетей);

Примечание: Ток электросети можно рассчитать с помощью нашего онлайн-калькулятора расчет тока сети.

Выбор сечения кабеля (провода) по току сети

Определив значение расчетного тока сети выбираем требуемое сечение кабеля исходя из следующего условия — расчетный (рабочий) ток сети (Iр) должен быть меньше либо равен длительно допустимому току кабеля (Iд):

Значение длительно допустимого тока кабеля принимается в соответствии таблицами 1.3.6. и 1.3.7. приведенных главе 1.3 ПУЭ исходя из материала жил (медь либо алюминий) и способа его прокладки.

Примечание:

  1. Обратите внимание в таблице не приведены значения длительно допустимых токов для алюминиевых кабелей сечением менее 2,5мм 2 и для медных кабелей сечением менее 1,5мм 2 , связано это с тем, что согласно требованиям ПУЭ применение для электропроводки кабелей с сечениями менее указанных не допускается.
  2. В случае выполнения сети электроснабжения по системе TN-C-S, т.е. разделение в определенной точке электроустановки нулевого (PEN) проводника на нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники в соответствии с пунктом 7.131. ПУЭ до точки такого разделения кабель (провод) должен иметь сечение не менее 10 мм 2 по меди или 16 мм 2 по алюминию.
  3. Значения длительных допустимых токов приведены для кабелей и проводов выполненных по соответствующим ГОСТам (ГОСТ 16442-80; ГОСТ 31947-2012; ГОСТ 22483-77)

    Выбор аппарата защиты от сверхтока (тока перегрузки)

    Аппаратами защиты от сверхтоков (токов короткого замыкания и перегрузки) являются автоматические выключатели, дифференциальные автоматические выключатели и предохранители.

    В соответствии с п. 433.1 ГОСТ 30331.5-95 устройства защиты должны отключать любой ток перегрузки, протекающий по проводникам, раньше чем такой ток мог бы вызвать повышение температуры проводников, опасное для изоляции, соединений, зажимов или среды, окружающей проводники.

    Поэтому необходимо обеспечить согласованность выбранных проводников и аппаратов защиты. Такая согласованность в соответствии с п.433.2 ГОСТ 30331.5-95 должна обеспечиваться выполнением следующих двух условий:

    • Iр — Расчетный (рабочий) ток сети;
    • Iнз — Номинальный ток аппарата защиты;
    • Iд — Допустимый длительный ток кабеля;
    • Iсрз — Ток обеспечивающий надежное срабатывание аппарата защиты, его принимают равным:
      • — Току срабатывания при заданном времени срабатывания для автоматических выключателей;
      • — Току плавления плавкой вставки при заданном времени срабатывания для предохранителей.

    На токе срабатывания автоматического выключателя остановимся более подробно, для исключения разночтений данного требования:

    В соответствии с п. 3.5.16 ГОСТ Р 50345-99 Установленное значение тока, вызывающее расцепление выключателя в пределах заданного времени — это так называемый условный ток расцепления, который согласно п. 8.6.2.3 для автоматического выключателя равен 1,45 его номинального тока.

    Таким образом вышеприведенное условие №2 для автоматических выключателей будет иметь следующий вид:

    т.к. коэффициент 1,45 находится и в левой, и в правой частях данного уравнения его можно сократить ( 1,45 Iнз⩽ 1,45 Iд) в результате условие №2 для автоматических выключателей примет вид:

    т.е. номинальный ток автоматического выключателя должен быть меньше либо равен длительно допустимому току кабеля.

    Примечание: Защита в соответствии с п.433.2 ГОСТ 30331.5-95 не обеспечивает полной защиты в некоторых случаях, например от длительного сверхтока, меньшего по значению, чем Iнз, и не всегда обеспечивает экономически целесообразное решение.

    При этом предполагается, что электрическая сеть спроектирована так, что небольшие перегрузки с большой продолжительностью будут иметь место не часто.

    Выбор номинального тока автоматического выключателя производится исходя из приведенных выше условий из ряда стандартных значений:

    Выбор аппарата защиты от дифференциального тока (тока утечки)

    В некоторых случаях помимо защиты от сверхтоков (токов короткого замыкания и перегрузки) требуется обеспечить защиту сети от так называемого дифференциального тока или тока утечки, такая защита обеспечивается дифференциальным автоматическим выключателем (дифавтоматом) либо устройством защитного отключения (УЗО), данные устройства отключают сеть при возникновении утечки тока защищая тем самым от возникновения пожара и поражения человека электрическим током.

    Расчет номинального тока аппарата защиты от тока утечки:

    Как известно дифавтомат — это устройство совмещающие в себе функции автоматического выключателя, т.е. кроме тока утечки он защищает сеть от сверхтоков, поэтому расчет его номинального тока производится в соответствии с методикой рассмотренной в разделе 4 настоящей статьи (как для автоматического выключателя).

    В отличии от дифавтомата УЗО не имеет защиты от сверхтока и в соответствии с п.7.1.76. ПУЭ само должно быть защищено от сверхтока вышестоящим аппаратом, обеспечивающим эту защиту. Таким образом УЗО может быть установлено в сеть только совместно с автоматическим выключателем (последовательно, после автомата), поэтому номинальный ток УЗО определяется исходя из следующего условия:

    • Iав — Номинальный ток вышестоящего автоматического выключателя;
    • Iузо — Номинальный ток УЗО;

    При этом рекомендуется что бы номинальный ток УЗО был минимум на ступень выше номинального тока вышестоящего автомата, т.е. при установке автомата на 10 Ампер в паре с УЗО номинальный ток последнего рекомендуется принять 16 Ампер.

    Номинальный ток аппарата защиты от тока утечки выбирается исходя из приведенных выше условий из следующего ряда стандартных значений:

    Расчет дифференциального тока аппарата защиты от тока утечки.

    В отличие от номинального тока дифференциальный ток для УЗО и дифавтомата рассчитывается аналогично: В соответствии с пунктом 7.1.83. ПУЭ: Суммарный ток утечки сети с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы не должен превосходить 1/3 номинального тока УЗО. При отсутствии данных ток утечки электроприемников следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки сети — из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника. Т.е. дифференциальный ток аппарата защиты можно рассчитать по следующей формуле:

    ΔIсети=((0.4*Iсети)+(0.01*Lпровода))*3, миллиАмпер

    Произведя данный расчет необходимо выбрать ближайшее большее стандартное значение номинального отключающего дифференциального тока:

    ΔIзащиты ΔIсети

    Стандартными величинами дифференциального тока являются: 6, 10, 30, 100, 300, 500мА

    При выборе дифференциального тока аппарата защиты следует помнить, что согласно пункту 1.7.50. ПУЭ для защиты от поражения электрическим током должны применяться устройства с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА. Таким образом если по расчету значение диф. тока сети составляет более 30 мА нагрузку необходимо разделить по нескольким линиям с установкой отдельного аппарата защиты на каждую.

    Аппараты защиты с дифференциальными токами 100, 300 и 500 мА используются в качестве противопожарных, обычно их устанавливают в качестве общего аппарата защиты во вводном электрощите (они так же могут устанавливаться в распределительных щитах при необходимости).

    Пример расчета бытовой сети

    В заключении, для закрепления приведенного в статье материала, приведем пример расчета небольшой бытовой электрической сети.

    В первую очередь необходимо составить однолинейную схему электроснабжения:

    Примечание: Для расчетов необходимо использовать значение мощности в Ваттах (1 киловатт =1000 Ватт), коэффициент мощности (cosφ) принимаем равным 1.

    1) Рассчитаем питающий кабель и вводной автомат:

    Определяем ток во вводном кабеле по максимальной разрешенной к использованию мощности:

    По таблице длительно допустимых токов видно, что для тока 27,3 Ампера будет более чем достаточно кабеля сечением 6 мм 2 по алюминию, однако т.к. для ввода будет использован двухжильный кабель т.е. его нулевая жила будет выполнять роль PEN-проводника, а ее разделение будет только во вводном электрощитке, то согласно 1.7.131. ПУЭ вводной кабель необходимо принять с сечением не менее 10 мм 2 по меди или 16 мм 2 по алюминию.

    • Принимаем в качестве питающего вводного кабеля алюминиевый кабель АВВГ 2х16

    Теперь по рассчитанному току определим номинальный ток вводного автомата.

    Справочно: Вводной автоматический выключатель помимо своей защитной функции выполняет так же функцию ограничителя мощности, т.е. не позволяет потребителям превысить разрешенную к использованию мощность. Данный вопрос находится в компетенции энергоснабжающей организации, поэтому при установке автомата с завышенным номиналом, он не будет принят и опломбирован представителем энергоснабжающей организации.

    Исходя из сказанного выше выберем ближайшее большее стандартное значение номинального тока вводного автомата (по соответствующей таблице выше) :

    • Принимаем номинальный ток вводного автоматического выключателя равным 32 Ампера

    2) Рассчитаем кабель и автомат для сети освещения

    Ток сети освещения составит:

    По справочным таблицам приведенным выше определяем сечение кабеля и номинальный ток автоматического выключателя для сети освещения. Принимаем:

    • Номинальный ток автоматического выключателя 10 Ампер.
    • Сечение кабеля принимаем 1,5 мм 2 по меди (длительно допустимый ток — 19 Ампер). Выбираем кабель типа ВВГ 3х1,5.

    Проверяем согласованность выбранных проводников и аппаратов защиты по ГОСТ 30331.5-95:

    1) Iр ⩽ Iнз⩽ Iд → 6,8 А⩽10⩽19 — условие выполняется

    2) Iнз⩽Iд→ 10⩽19- условие выполняется

    Вывод: кабель и автомат выбраны верно.

    3) Рассчитаем кабель и дифавтомат для силовой сети

    Ток силовой сети составит:

    По справочным таблицам приведенным выше определяем сечение кабеля и номинальный ток дифференциального автоматического выключателя для сети освещения. Принимаем:

    • Номинальный ток дифавтомата 25 Ампер.
    • Сечение кабеля принимаем 2,5 мм 2 по меди (длительно допустимый ток — 25 Ампер). Выбираем кабель типа ВВГ 3х2,5.

    Проверяем согласованность выбранных проводников и аппаратов защиты по ГОСТ 30331.5-95:

    1) Iр ⩽ Iнз⩽ Iд → 20,5 А⩽25⩽25 — условие выполняется

    2) Iнз⩽Iд→ 25⩽25- условие выполняется

    Вывод: кабель и номинальный ток дифавтомата выбраны верно.

    Так же рассчитываем дифференциальный ток дифавтомата:

    • Выбираем ближайшее большее стандартное значение дифференциального тока — 30 мА

    В итоге получаем электрическую сеть со следующими характеристиками:

    В случае необходимости для данных расчетов вы также можете воспользоваться следующими нашими онлайн-калькуляторами:

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

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

    Характеристика срабатывания автоматических выключателей и параметры токовременной работы, время срабатывания

    Автоматический выключатель – это прибор, который отвечает за защиту электроцепи от повреждений, которые принесет ток большой величины.

    Автоматические выключатели характеристики

    Чтобы этого избежать, по правилами устройства электроустановок, требуется устанавливать электрические автоматы защиты. Автоматические выключатели делятся по категориям защиты.

    Что это такое

    Автомат, защищающий сеть, несет 2 задачи:

    • вовремя определить слишком большой ток;
    • разорвать цепь до того, как возникнет повреждение.

    Главная задача автоматического выключателя – отреагировать на появление чрезмерного тока и обесточить сеть. Опасно влияют на сеть 2 вида токов:

    • ток перегрузки, возникающий из-за включения большого количества приборов в сеть;
    • сверхтоки из-за короткого замыкания.

    Современные электромагнитные устройства легко и безошибочно определяют ток короткого замыкания и выключают нагрузку. С током перегрузки проблем больше. Они не сильно отличаются от номинального значения и в течение некоторого промежутка времени протекают без последствий. Проблема заключается в наличии предельного значения тока нагрузки, который и вредит сети.

    Область применения

    Применяются автоматические выключатели везде, где находятся электронные приборы. Устанавливаются и в бытовых условиях (для защиты квартир, частных домов), на производственных предприятиях, в бизнес-центрах, торговых комплексах.

    Устройство, маркировка и технические характеристики

    • номинальный ток – величина тока, которая протекает по автомату без ограничения времени при температуре воздуха +30 С (при большей температуре номинальный ток будет ниже);
    • время-токовая характеристика – зависимость времени срабатывания от силы тока.
    • номинальное напряжение;
    • предельная коммутационная способность.

    Автоматические выключатели обладают своим набором характеристик. Для ознакомления с ними на корпусе наносится маркировка из букв и цифр. В маркировке указываются:

    • фирма-изготовитель;
    • линейная серия;
    • время-токовая характеристика – указывается латинской буквой B, C, D, K, Z;
    • номинальный ток – указывается после буквенного значения;
    • номинальное напряжение;
    • предельный ток отключения;
    • класс токоограничителя;
    • схема подключения, обозначения клемм.

    Дополнительно указывают поправочные коэффициенты, связанные с превышением температурного режима.

    1 полюс

    Однополюсный выключатель устанавливается на вход каждой линии однофазной цепи. Это простая модификация автомата. Устанавливается для защиты однофазной, двухфазной и трехфазной проводки. Задача – защита от возгорания.

    2 полюса

    Используются, где идет питание электрооборудования по двум проводам и требуется одновременная коммутация двух полюсов. Существует 2 вида двухполюсников — 2Р и 1P+N. Первый оснащен защитой обоих полюсов от перегрузок и короткого замыкания. При подключении нет разницы куда подключать ноль, а куда – фазу. Второй тип называют «однофазный с нулем» — функция автоматического защитного срабатывания только в «фазном» полюсе. Второй полюс используется для подключения нулевого провода.

    3 полюса

    Защищает трехфазную цепь или одновременно три однофазных колодки. Используются для защиты электродвигателей.

    4 полюса

    Чаще используются в схемах «звезда с выделенной нулевой точкой». В таких схемах разделены защитный и рабочий нули.

    Предельная коммутационная способность

    Это максимальное значение сверхтока, которое выдержит автомат, не теряя работоспособности. Наиболее распространенные выключатели имеют величину 4500, 6000 и 10000 А.

    Сверхток возникает, когда в цепи происходит короткое замыкание. Он протекает между фазой и нулем при оборванной изоляции, минуя потребителя. Сила тока зависит от сопротивления проводки, поэтому необходимо учитывать материал, из которого она выполнена. Для домов со старой алюминиевой проводкой лучше использовать автоматы с пределом 4500 А. Для медной проводки используются автоматы с пределом 6000 А.

    Класс токоограничения

    Когда появляются сверхтоки, изоляция резко нагревается. При максимальном значении тока автомат разъединяет цепь. За это время изоляция может повредиться, поэтому вводится еще одна характеристика, контролирующая ток.

    Класс токоограничения влияет на безопасность всей схемы. Физически это промежуток времени, при котором происходит размыкание контактов и гашение дуги в гасительной камере. Выделяют 3 класса:

    • 3 класс – самый быстрый, время гашения составляет 2,5 мс;
    • 2 класс – время гашения 6-10 мс;
    • 1 класс – время гашения превышает 10 мс.

    На устройстве это значение указывается в черном квадрате. 1 класс не обозначается на устройстве.

    Классы (характеристики срабатывания) автоматических выключателей

    Классы или характеристики срабатывания определяются от разброса величины срабатывания. Самые используемые классы – B, C и D

    Используется в бытовых, осветительных и других сетях с небольшим или нулевым пусковым превышением тока. Такие автоматы устанавливаются непосредственно у потребителя. Электромагнитный расцепитель в таких приборах срабатывает при превышении тока в 3 и более раз.

    Рекомендуется устанавливать в сетях со смешанной нагрузкой с умеренными пусковыми токами. Также используются в бытовых сетях, но защищают группу потребителей. Самый популярный автомат у электриков. Отличаются большей перегрузочной способностью по сравнению с устройствами класса B. Минимальный ток срабатывания должен превышать номинал в 5 и более раз.

    Устройства данного класса защищают электродвигатели, у которых пусковой ток значительно превышает номинальный. Отличаются большой перегрузочной способностью. Минимальный ток срабатывания равен десяти номинальным.

    Устройства для цепей для постоянного напряжения

    Конструкция электромагнитных катушек переменного напряжения отличается от постоянного напряжения. Для защиты таких устройств используются специальные автоматические выключатели. От обычных они отличаются маркировкой полярности на корпусе, которую нужно обязательно соблюдать. Принцип работы у обоих приборов одинаков.

    Как выбрать

    Основные критерии выбора автомата:

    1. Ток короткого замыкания. Выбирается в соответствии с правилами устройства электроустановок, по которым приборы с отключающей способностью менее 6 кА запрещены. В настоящее время используются автоматы с номиналом 3, 6, 10 кА. Для домов, находящихся рядом с трансформаторной станцией, следует выбирать выключатель, срабатывающий при 10 кА.
    2. Рабочий ток. Выбирается с учетом сечения кабеля, материала, мощности потребления энергии. Подобрать нужный прибор можно по таблицам.
    3. Ток срабатывания. При включении устройства начальное значение может быть значительно выше рабочего, и, чтобы автомат не сработал, нужно правильно его выбрать. В дома и квартиры устанавливаются устройства класса B, при наличии мощной плиты или электрокотла лучше брать автоматы класса C. Для частных домов, в которых есть установки с электродвигателями, выбираются выключатели класса D.
    4. Селективность, т.е. отключение при аварийной ситуации только определенного проблемного участка, а не всего электричества в доме.
    5. Количество полюсов.
    6. Фирма-изготовитель. Покупка дешевого аппарата — может не сработать в нужный момент, что приведет к поломке устройств, износу изоляции и возможному пожару.

    Автоматический выключатель – устройство, которое жизненно нужно в каждом доме для защиты от токов большой величины. Такие приборы устанавливаются в жилых домах и в производственных помещениях, и помогают обезопасить здание от поломки приборов и возгорания.

    Полезное видео

    Выбор автоматического выключателя по току

    При сборке электрического щитка или при подключении в домашнюю сеть мощной бытовой техники, создающей дополнительную нагрузку, перед мастером встает задача правильного подбора защитных автоматических устройств. Эти аппараты обеспечивают защиту цепи и всех включенных в нее элементов, поэтому важно не ошибиться в выборе. Как же правильно выбрать номиналы автоматических выключателей по току? Об этом и пойдет речь в представленном материале.

    Назначение автоматического выключателя

    Прежде чем разобраться с вопросом, как выбрать автоматический выключатель, определимся, для чего это устройство нужно. Установка автомата в электрическую цепь позволяет предотвратить перегрев проводки и выход ее из строя. Любые кабели рассчитаны на определенную величину тока, превышение которой приводит к тому, что температура провода значительно возрастает. Если своевременно не предотвратить это, то проводник вскоре начнет плавиться. Результатом, как правило, становится короткое замыкание (КЗ), которое может не только вывести из строя электропроводку и подключенную к ней бытовую технику, но и стать причиной пожара.

    Чтобы не допустить этого, устанавливают автоматический выключатель (АВ), который при возникновении опасной ситуации обесточит сеть.

    Другой функцией защитного автомата является отключение питания при уже возникшем по какой-либо причине КЗ.

    Ток короткого замыкания может превышать номинальный в сотни раз. Такой нагрузки не выдержат ни провода, ни домашняя техника, и очень важно своевременно отключить питание, как только величина тока превысила допустимый предел.

    Чтобы надежно защитить домашнюю сеть, необходимо верно подобрать номиналы автоматических выключателей, устанавливаемых в квартиру или в частный дом.

    Наглядно про автоматические выключатели на видео:

    Разновидности защитных устройств

    Существует несколько видов АВ, которые подключаются в сеть с целью контроля состояния проводки и, в случае необходимости, прекращения подачи тока. Они могут быть следующими:

    • Мини-модели (маленьких габаритов).
    • Воздушные (открытого типа).
    • Устройства защитного отключения (сокращенное наименование — УЗО).
    • Закрытые (элементы устройств размещены в литом корпусе).
    • Дифференциальные (автоматические выключатели, совмещенные с УЗО).

    Мини-модели

    Эти аппараты предназначены для работы в цепях, нагрузка в которых невысока. Функцией дополнительной регулировки они обычно не обладают. В этом ряду представлены устройства, которые могут выдерживать ток осечки величиной 4,5 – 15А. Для заводскихх мощностей они не подходят, поскольку сила тока на предприятиях значительно выше их номинала. Поэтому подключают их, как правило, в бытовую проводку.

    Большой популярностью пользуются автоматы, входящие в производственную линейку французской фирмы Schneider Electric. Номиналы АВ, выпускаемых этой компанией, могут составлять 2 – 125А, поэтому можно выбрать пакетник для домашних линий различной мощности.

    Воздушные (открытые) устройства

    Если суммарная мощность приборов, подключенных в сеть, велика, и номиналы автоматов, о которых говорилось выше, недостаточны, следует выбирать воздушные защитные устройства. Номинальный ток отсечки пакетников открытого типа на порядок превышает аналогичный показатель мини-моделей. Чаще всего они бывают трехполюсными, но в последнее время многие компании наладили производство четырехполюсных автоматов.

    Защитные устройства открытого типа следует устанавливать в распределительных шкафах, оснащенных изнутри специальными DIN-рейками.

    Если класс защиты шкафа – от IP55, то его можно размещать вне здания. Корпус этого оборудования сделан из тугоплавкого металла и надежно защищен от проникновения влаги, что позволяет обеспечить высокий уровень безопасности автоматов, расположенных внутри него.

    Воздушные АВ имеют большое преимущество перед миниатюрными. Оно заключается в возможности настройки их номинальных характеристик с помощью специальных вставок, которые ставятся на активный контакт.

    Автоматы, относящиеся к этому модельному ряду, отличаются друг от друга только по ширине, зависящей от числа полюсов в устройстве (два и более). По остальным габаритам они полностью совпадают.

    Закрытые автоматические выключатели

    Корпус этих устройств отливается из тугоплавкого металла, что обеспечивает их идеальную герметичность и делает пригодными для эксплуатации в тяжелых условиях. Максимальный показатель напряжения, который могут выдерживать такие автоматы, составляет 750В, а тока – 200А. Закрытые АВ классифицируются по типу действия на следующие группы:

    Выбирать оптимальный тип следует, исходя из решаемых задач.

    Наиболее высокой точностью обладают электромагнитные закрытые автоматы, определяющие с минимальной погрешностью среднеквадратичный показатель активного электротока и моментально обесточивающие сеть в случае КЗ, не допуская серьезных последствий.

    Электромагнитные автоматы успешно используются для контроля функционирования моторов заводских станков, а также другого мощного оборудования, поскольку они могут выдерживать силу тока величиной до 70 кА. Цифра, обозначающая номинал автомата по току, нанесена на его корпус.

    Все типы закрытых выключателей могут иметь от двух до четырех полюсов. Благодаря этому они могут быть использованы для защиты электросетей любых зданий и сооружений жилого и нежилого типа.

    Устройства защитного отключения

    В качестве самостоятельных защитных аппаратов использовать устройства защитного отключения не следует, поскольку их основной задачей является защита человека от внезапного поражения электричеством. Поэтому устанавливать их рекомендуется вместе с АВ, или приобретать дифференциальный автомат, в составе которого УЗО уже имеется. В первом случае нужно учесть, что в первую очередь должно устанавливаться устройство защитного отключения, а после него автоматы.

    Если изменить порядок монтажа, то короткое замыкание приведет к выходу УЗО из строя в результате слишком высокой нагрузки.

    Как выбирать провод?

    Нередки случаи, что в электропроводку старого дома подключают новый автоматический выключатель и счетчик, устанавливают УЗО, но не меняют сам кабель. Выбор автомата по току при этом производится правильно, с учетом суммарной мощности установленной в доме бытовой техники. Но через некоторое время изоляция начинает дымить и плавиться, а защитное устройство на это не реагирует.

    Причина в том, что, хоть выбор автоматического выключателя и сопутствующих устройств был сделан верно, электропроводка не способна выдержать такую нагрузку.

    Поэтому при подключении дополнительных бытовых приборов необходимо убедиться, что проводка по своему сечению подходит для таких мощностей.

    Ниже приведена таблица, в соответствии с которой можно узнать, каким должно быть сечение провода при различных нагрузках.

    Расчет номинального тока

    Выбор автоматического выключателя производится с учетом суммарной мощности включенных в цепь электроприборов (P) и напряжения сети (U), по формуле I=P/U. При этом учитываются все элементы, включенные в электросеть (осветительные приборы, бытовая техника, электрические нагреватели). Для удобства и наглядности приведем еще одну табличку, сверившись с которой, вы без труда определите, на сколько Ампер ставить автомат в том или ином случае. В ней указаны параметры как для однофазного, так и для трехфазного подключения.

    Для мощных электроустановок, имеющих реактивную нагрузку (к таковым относятся трансформаторы, электрические моторы) подбор автоматических выключателей не делают по показателю мощности. Номинал защитного устройства в этом случае подбирают, исходя из величины рабочего, а также пускового тока. Эти данные приведены в техническом паспорте устройства.

    Пример расчета номинального тока для автоматического выключателя на следующем видео:

    Заключение

    В этой статье мы рассказали о том, для чего нужны устройства защиты электрической сети, какими бывают виды этих аппаратов, а также разобрались, как правильно подбирать номиналы защитных автоматических выключателей по току. Эта информация пригодится вам, если возникнет необходимость в подборе автоматов для своей квартиры или частного дома.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector