Ikea73.ru

IKEA Стиль
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как работает автоматический выключатель

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.

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.

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.

Читайте так же:
Маслянный выключатель вмпэ 10

Независимый расцепитель — что это?

Независимый расцепитель - что это?

Независимый расцепитель автоматического выключателя распознает критическую ситуацию, в число которой входит возникновение сверхтока, выход из строя самого автомата или короткое замыкание, и расцепляет главные контакты, чтобы избежать развития проблемы. Зачастую расцепитель работает во вводном автомате, так как при возникновении аварийной ситуации это позволит обесточить весь щит. После того, как устройство сработает, необходимо подойти к распределительному щиту и вручную взвести автомат, а дальше выполнить его включение.

В зависимости от производителя, независимый расцепитель может предназначаться для работы с постоянным или переменным током.

Конструктивные особенности расцепителей

Конструкция расцепителя зависит от его вида. Например, основой теплового расцепителя является биметаллическая пластина, которая деформируется при прохождении через нее тока, превышающего допустимое значение.

В свою очередь электромагнитный расцепитель состоит из соленоида и подвижного сердечника. Если ток, проходящий по обмотке соленоида, превышает допустимые значения, то сердечник втянется и окажет воздействие на механизм размыкания цепи. Это электромагнит, воздействующий на механизм отключения автоматического выключателя. При этом такое устройство может работать при 12-60В или от 110-415В в зависимости от модификации. Крепление к автомату расцепителя может осуществляться слева или справа.
Электронный расцепитель сильно отличается по своей конструкции от остальных. В него входят датчики тока и контроллер, сопоставляющий показатели из датчиков с установленными характеристиками. Если заданные параметры будут выше, то он даст сигнал на отключение.

Сферы применения

Независимый расцепитель – это всего лишь дополнительное устройство, расширяющее функциональность автоматического выключателя и механически он связан с ним.
При обнаружении факторов, указывающих на возникновение опасности для линии или электроприборов, расцепитель разрывает цепь. Примером такой аварийной ситуации может стать превышение силой тока допустимого значения, короткое замыкание или пробой на корпус.

Одной из распространенных сфер применения независимых расцепителей является дистанционное отключение устройства, отвечающего за работу системы вентиляции при пожаре. Когда система противопожарной защиты фиксирует наличие возгорания, то вентиляционная система автоматически выключается для предотвращения нагнетания кислорода в помещении. Такие устройства чаще всего устанавливаются в школах, офисах, производственных зданиях и так далее.

Автоматические выключатели с такими расцепителями можно использовать для одно- и трехфазных сетей. Применяются такие устройства чаще всего на крупных объектах, где управление системой электроснабжения осуществляется с операторского пульта.

Конечно, некоторые вместо расцепителя в проектах используют схему питания вентиляции через контактор, при этом в нее врезают контакт с поста пожарной сигнализации. Но это намного сложнее и даже дороже, чем использовать простой расцепитель. Схема с независимым расцепителем характеризуется минимальным количеством коммуникаций, а само устройство представляет собой компактный блок.

На данный момент такие расцепители стали применяться также и в жилых зданиях, например, в многоэтажных домах. В случае возникновения возгорания расцепитель отключит автомат питания электромагнитного замка входных дверей.

Причины срабатывания расцепителя

Из числа самых распространенных причин срабатывания этого устройства стоит выделить следующие:

критическое возрастание или падение напряжения в сети;

сбой в работе автоматического выключателя;

критические изменения состояния электротока.

Расцепители встраиваются в автоматические выключатели и помогают им в защите линии от коротких замыканий и экстремальных нагрузок.
Примерами популярных автоматических выключателей от известных производителей являются следующие модели:

Каждый автоматический выключатель может оснащаться 1 или несколькими расцепителями, с помощью которых происходит автоматическое отключение автомата по сигналу. Сигнал может поступать из системы пожарной сигнализации или других средств автоматики.

Выбор защитного автомата

Защитные автоматы

Когда нужно выбрать автомат для дома, как правило, многие руководствуются подсчетами суммарной мощности приборов, подключаемых к ветке/зоне и накидывают приличный запас по току, дабы оградить себя от ложных срабатываний автомата. Про ВТХ (время-токовая характеристика) знает не всякий электрик, не говоря уже о домашнем мастере. В этой статье мы немного углубимся в теорию, рассмотрим некоторые важные моменты и выведем из всего сказанного простейшую таблицу, руководствуясь которой, мы будем уверены в надежном и своевременном срабатывании защитного автомата.

Читайте так же:
Модульный выключатель нагрузки 80а

От чего должен защищать автомат?

В первую очередь автомат предназначен для защиты проводки от возгорания и разрушения. Электроприборы, как правило, автомат не защищает, не защищает и человека от удара током — эту функцию выполняет дифференциальный выключатель (УЗО в народе) или дифференциальный автомат (совмещает в себе УЗО и защитный автомат). Так вот, раз защищает проводку, значит номинал не должен быть завышен для исключения лишних срабатываний — если проводке угрожает возгорание или разрушение, ни о каком запасе по мощности не должно быть и речи! Простая мудрость: если хочешь надежную защиту и минимум срабатываний — увеличь сечение токопроводящих жил проводов, в разумных пределах естественно.

Существует заблуждение, что если проводка выдерживает ток, равный номиналу автомата, то все в порядке и пожара никогда не случится. Это далеко не так. В прошлой статье мы поверхностно затронули тему проводки и автоматов, но главное мы познакомились с таблицей, в которой указаны токи для различных сечений проводов. Теперь мы воспользуемся этой таблицей и увидим, какие провода номиналом какого автомата можно защищать.

При каком токе сработает автомат?

В современных автоматах встроенно две защиты: электромагнитный расцепитель и тепловой, каждый выполняет свою важную функцию. Электромагнитный расцепитель призван защищать от коротких замыканий , иногда от неисправных электроприборов. Ток короткого замыкания очень большой и очень опасен для проводки, приборов учета, поэтому необходимо моментальное срабатывание автомата, как правило время срабатывания электромагнитного расцепителя не превышает 0,1 секунды или меньше (зависит от класса токоограничения автомата), зависит от конкретного прибора. Ток срабатывания такого расцепителя превышает номинальный в 5-10 раз! Естественно, от незначительной перегрузки он не защитит. Для защиты от перегрузок предназначен тепловой расцепитель. Время его срабатывания значительно дольше чем у магнитного, однако срабатывает тепловой расцепитель даже от незначительных перегрузок. Тепловой расцепитель может сработать и за секунду, а может «думать» целый час. Так вот, если 5-10 кратные перегрузки КЗ в течение 0,1 секунды провод переживет, то целый час «висеть» под током, в 1,5 раза превышающем номинал автомата способен не всякий провод!

Поэтому давайте обратим внимание на более медленную, но более чувствительную защиту — тепловой расцепитель автомата.

При каком токе срабатывает тепловой расцепитель?

Конкретной цифры, соответствующей номиналу автомата нет, есть лишь время-токовая характеристика от производителя автомата. Графики мы рассматривать сегодня не будем, дабы не вносить еще большей путаницы, рассмотрим лишь две важные величины: ток условного нерасцепления 1,13in и ток условного расцепления 1,45in. Ток условного нерасцепления — это ток, при котором автомат гарантированно проработает не меньше часа (для автоматов с номиналом менее 63А). Равен он номиналу автомата, умноженному на коэффициент 1,13, для номинала 16А это 16*1,13=18,08А, автомат 16А гарантированно проработает час при токе 18 ампер! Ток условного расцепления — это ток, при котором автомат гарантированно сработает через час, для номинала 16А это 16*1,45=23,2А. Вот на ток условного расцепления и следует обращать внимание при выборе номинала автомата или сечения провода. Если ветка защищена автоматом 16А, то проводка в этой ветке должна выдерживать 23А, ведь такой ток возможен при перегрузках, пока не сработает автомат, а сработать он может и через час! Стоит отметить, что, как правило, приведенные цифры справедливы к автоматам с характеристикой «В» и «С», и более точную информацию вы найдете в паспорте к прибору. Важно подбирать проводку, выдерживающую полтора номинала автомата!

Если вы внимательный читатель, то вы заметите некоторые противоречия в этой и прошлой статье: там я рекомендую защищать провод сечением 1,5 мм2 автоматом не более 16А. Ведь медный провод 1,5 мм2 выдерживает ток не более 19А. Объясняю: данный провод я рекомендовал использовать для освещения, а не для розеток, в освещении перегрузку в 19А представить сложно, только КЗ, а доли секунд короткого замыкания провод выдержит. Другое дело если использовать провод 1,5 мм2 для розеток: в розетки можно понавтыкать множество приборов и те самые 23А очень даже не исключены, для розеток такой провод использовать крайне не желательно! Для этих целей предназначен провод 2,5 мм2.

Читайте так же:
Блок накладной розетка выключатель

Как ни странно, зачастую в новостройках электрики игнорируют эти самые ВТХ автоматов, ведь 1,5 мм2 согласно таблице выдерживают до 4-х киловатт (220вольт*19А=4180ватт) и плевать, что автомат отключится только на нагрузке в 5 киловатт, и то через целый час! Так же часто вижу как группы розеток защищают автоматами с номиналом 25А, при проводе 2,5 мм2 — по сути автоматы защищают только от КЗ. И все это на фоне того, что производители проводов сплошь и рядом занижают реальное сечение проводов. Ну пусть данное явление останется на совести проверяющих органов, теперь мы знаем — так делать не следует.

Какой автомат выбрать, B или C?

Защитные автоматы характеристики B и CТип время-токовой характеристики указывается перед значением номинального тока на автомате.

Как мы выяснили из всего вышесказанного, нужно руководствоваться характеристикой, равной полуторному значению от номинала автомата. Это позволит грамотно подобрать автомат для защиты от перегрузки. Для защиты от КЗ имеет значение «В» или «С», эти буквы пишутся перед значением тока на автоматах. Например «В16А» читается «автомат на 16 ампер с характеристикой бэ» или «С25А» — «автомат на 25 ампер с характеристикой цэ». В автоматах с характеристикой «В» электромагнитный расцепитель срабатывает при превышении тока в 3-5 раз от номинального, в автоматах с характеристикой «С» — при превышении тока в 5-10 раз от номинального. Естественно лучше выбрать прибор, который сработает при меньшем токе, то есть с характеристикой «В». Между прочим, данная характеристика справедлива по отношению и к дифференциальным автоматам.

Дифавтомат характеристики CДифавтомат совмещает в себе УЗО и автомат, поэтому для него аналогично указывается характеристика.

Существует заблуждение, что С-ешки следует ставить там, где имеются приборы с повышенными пусковыми токами, такими как холодильники, нагревательные приборы и т.д. Это не более чем домыслы от незнания — пусковые токи данных приборов не превышают 3-х кратные значения рабочих токов. Данное утверждение относится к мощным асинхронным двигателям, которые используются в станках, если у вас дома есть станок — тогда да, лучше защитить его С-ешкой.

Итак, какую характеристику все-таки выбрать? В большинстве случаев обе время-токовые характеристики применимы для защиты. Характеристика «C» ничуть не хуже проявляет свои защитные свойства там, где ток короткого замыкания в несколько раз превышает номинальное значение, помноженное на 10 (10-кратное превышение). Простыми словами, там где сеть не просажена и напряжение близко к 220 В — про тип автомата можно не переживать. В дачных же поселениях, там где напряжение сети порой может проседать до 160 В и ниже, лучше применить «B».

Стоит заметить, что применив «B»-шку в любой ситуации, вы не прогадаете. Если вышеприведенные высказывания вас не устраивают и вы привыкли оперировать точными цифрами — нужно померить ожидаемый ток короткого замыкания, «козу», как это называется у электриков. И сравнить десятикратный ток «C»-шки с полученным результатом. Как измерять «козу» мы рассмотрим в последующих публикациях.

Применение обеих характеристик на вводе (C) и ветках (B) обычно не приводит к селективности защиты, когда при КЗ отключается только проблемная ветка, а вводной автомат включен. Если подобные случаи и имеют место быть, то в большей мере это можно списать на случайность, нежели на селективность.

Читайте так же:
Как отремонтировать веревочный выключатель

Действительной, эффективной селективности можно добиться только путем установки дорогих аппаратов, в технических описаниях которых производитель указывает тип и класс токоограничения вводных, и групповых автоматов.

Таблица сечений медных проводов и автоматов к ним

А вот и обещанная таблица. Вы можете и самостоятельно рассчитать автомат, для этого нужно знать максимальный ток защищаемого провода, он должен быть не менее номинала автомата, помноженного на коэффициент 1,45.

Как заменить автоматический выключатель в электрощитке: рассказываем обстоятельно

Здравствуйте уважаемые читатели блога. Давайте рассмотрим, как самостоятельно производится замена автомата в щитке питания. На первый взгляд это сложная задача, но вполне выполнимая без участия электрика, которого в итоге нужно будет поблагодарить и не как ни кефиром или десятью рублями.

Причины замены автоматов

Существуют две основные причины:

  1. Частое срабатывание тепловой защиты.
  2. Постоянная работа на пределе возможностей.

Бывает, что даже после первого срабатывания системы тепловой защиты автомат перестает работать. Однако внешне эту поломку заметить невозможно. Важно знать, что электромагнитный и тепловой расцепитель – это не одно и тоже. Чаще всего поломки происходят из-за подгорания, а в последствии, и полного сгорания контактных зажимов, а также самих корпусов модульных устройств. Это происходит в основном через ненадежный и некачественный контакт. Если проводка сделана алюминиевым проводом, то в местах соединения со временем жила будет ослаблена. Алюминий более мягкий металл и контактные соединения с алюминиевым проводом со временем ослабевают, алюминий «плывет». Для того чтобы избежать негативных последствий необходимо раз в 2-3 года подтягивать контактные зажимы автоматов.

Износ электрических автоматов

Еще одна из причин – это заводской брак, однако это бывает крайне редко. Для избежания брака, следует не экономить, и выбирать автоматы известных брендов. О лучших производителях автоматических выключателей мы рассказывали в отдельной публикации. Следует быть внимательным, ведь при монтаже этот брак никак не дает о себе знать, однако при нагрузке он себя обязательно проявит. Независимо от причины, по которой устройство перестало работать, следует сразу же осуществить замену автомата, в противном случае сбои в работе могут привести к возгоранию электропроводки.

Также необходимость замены защитных аппаратов возникает, если стоят старые пробки, а не новые автоматические выключатели. О том, как заменить пробки на автоматы, мы также рассказывали в подробности!

Принцип работы автоматического выключателя

В автоматических выключателях предусмотрены два параметра защиты, токовая и тепловая. Теперь подробнее. Если в электрической цепи сильно увеличивается ток нагрузки, и выходит за пределы дозволенного, то автоматический выключатель данной цепи отключится.

В данном случае нужно в этой линии отключить одну из нагрузок (нагрузкой может быть любой электробытовой прибор) и взвести автомат в рабочее состояние.

У данного выключателя, как мы говорили, есть и второй тепловой параметр защиты, то есть происходит его отключение при нагревании до определенной температуры.

Если в вашем щитке вышел из строя автомат номиналом 16 Ампер, то меняете на такой же, а не 25 А или 32А.

Часто многие думают, поставлю автовыключатель больше номиналом, и все будет классно и «выбивать» ничего не будет, но это большая ошибка.

Автомат защищает не только нашу электрическую технику, но и провод от перегрева и возгорания, особенно если электрическая проводка сделана не проводом марки ВВГ нг, а например маркой ПВС или ШВВП (данные марки имеют другое предназначение).

Автоматический выключатель при плохо затянутых контактах так же может греться, что может привести к его отключению. Если автомат при затянутых контактах и нормальной нагрузке выбивает, значит, пора его поменять. Заменить выключатель может электромонтер или если не страшно, то своими руками.

Замена автоматического выключателя не должна производиться под напряжением. Поэтому перед началом замены в электрощитке нужно отключить вводной автомат и на нижнем его контакте проверить с помощью измерительного прибора отсутствие напряжения.

Если Вы меняли старую электропроводку на новую, то, скорее всего у вас стоит новый электрощиток в котором легче будет произвести замену. Сверху автоматов должна находиться силовая шина, она соединена с верхними контактами всех выключателей.

Читайте так же:
Вилка розетка автоматический выключатель

С ее помощью подается электричество на все автоматические выключатели. После отключения вводного автомата и проверки отсутствия напряжения следует снять силовую шину, ослабив все верхние контакты выключателей.

Далее откручиваем нижний контакт меняемого автовыключателя и, отжав в нижней его части тонкой отверткой защелку снимаем с дин рейки, на данной рейке установлены все устройства отключения.

Затем берем заранее купленное новое отключающее устройство и устанавливаем на место прежнего. Устанавливается автомат просто, за верхнюю часть дин рейки цепляем паз, находящийся на задней верхней его части, а нижнюю сторону просто защелкиваем, надавив на нижнюю его переднюю часть.

После установки устройства закрепляем провод, который откручивали с нижнего контакта и заново ставим на место силовую шина поверх всех отключающих устройств, и хорошо затягиваем все верхние контакты, заодно можно подтянуть все нижние контакты.

Раз в полгода желательно производить подтяжку всех контактов. После установки автовыключателя и подтяжки контактов можно смело закрыть переднюю панель щитка, включить раннее отключенный вводное устройство и включить замененное и останется проверить его работоспособность, включив свет или нагрузку в розетку.

Вот в принципе все, что касается замены, думаю, что Вы справитесь, если сомневаетесь, то лучше пригласите специалиста. Желаю удачи.

С уважением, Игорь Вилков!

Демонтаж старого автоматического выключателя

В современных электрических щитках автоматы защиты крепятся на DIN-рейках. Работы по их замене можно выполнить в щитке своими руками. Начинают с отсоединения проводов, которыми данное защитное устройство подключено к сети. Для этого надо открутить винты, обеспечивающие контактное соединение. Если контакты подгорели, а корпус частично разрушился, выполнение данной операции потребует наличие определенного опыта и навыков. После того, как винты откручены, провода вытаскивают из контактных зажимов и отводят в сторону. Если винты не удается открутить, провода «откусывают» с помощью бокорезов.

Для снятия автомата с DIN-рейки отвертку вставляют в отверстие защелки, находящейся в нижней части выключателя и надавливают вниз. Нижнюю часть автоматического выключателя необходимо потянуть на себя, а затем движением вверх снять с рейки.

Замена старых автоматов на новые в этажном щите

Дома старой постройки имеют аппараты, которые крепятся с помощью длинных винтов. При их демонтаже может возникнуть проблема – трудно или невозможно открутить винт, который со временем прикипает из-за ржавчины к стенке щитка.

Для чего нужна замена пробок на автоматы

В домах старой постройки можно найти счетчики, в которых устройством защиты являются электрические пробки. Задачу защитного элемента в них выполняет плавкая вставка, которая расплавляется при определенных значениях тока. Промышленностью данные вставки не изготавливаются. Соответственно, для их замены, владельцам приходится использовать различные кустарные элементы, которые не отвечают требованиям электробезопасности.

При возникновении в сети перегрузки или короткого замыкания данные устройства не выполнят защитные функции, что может стать причиной трагедии. Поэтому их необходимо заменить на автоматические выключатели.

Как поменять автомат в щитке под напряжением

Возникают ситуации, когда при проведении работ по замене неисправного аппарата защиты, обесточить сеть, к которой он подключен, невозможно и приходится работать под напряжением. Ремонт электрооборудования под напряжением, является опасным, т.к. может привести к поражению электрическим током. Такие вида работ обязательно должны проводить квалифицированные специалисты имеющие опыт, необходимый инструмент и защитное оборудование.

Для уменьшения вероятности срабатывания автоматических выключателей от перегрузок рекомендуется заменить в квартире лампы накаливания на энергосберегающие.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector