Выбор автоматического выключателя. Характеристики автоматических выключателей.
Характеристика выключателя.
Автоматический выключатель — это устройство, которое предназначено для защиты электрических сетей и потребителей подключённых в данную сеть от токов перегрузки и токов короткого замыкания(КЗ). Чтобы кабельные сети оставались в исправном состоянии, важно правильно произвести выбор автоматического выключателя. В сегодняшней статье мы расскажем, как выбрать автоматический выключатель и на что следует обратить своё внимание.
Как выбрать автоматический выключатель?
Прежде всего, при выборе автоматического выключателя следует обратить внимание на следующие важные критерии:
Выбор автоматического выключателя. Автомат по мощности. Автомат напряжения.
Как известно, большинство людей полагает, что автоматический выключатель в первую очередь должен защищать устройства подключенные в сеть. Отсюда возникает популярный запрос, — «Выбор автоматического выключателя по мощности». На самом деле, всё обстоит несколько иначе. Первым делом автомат защищает электрический кабель, а затем уже потребителей. Отсюда появляется первый вывод:
Как правило, в идеальном варианте, номинальный ток автомата, должен быть на 45% ниже допустимого тока на который рассчитан кабель. Потому что тепловая защита автомата способна выдерживать токовые перегрузки от 13% до 45% в интервале времени до 1 часа. Таким образом, чтобы защитить кабель от возможного перегрева, следует использовать автомат с немного заниженным значением номинального тока.
Например: Кабель ВВГнг-LS 3×1,5 в зависимости от условий монтажа может выдерживать в нормальном состоянии ток до 21 А. Следовательно, номинальный ток автоматического выключателя к которому подключается данный кабель не должен превышать 16А.
Как видите, расчёты показывают, что в режиме максимальной перегрузки в сети, при использовании автоматического выключателя на 16 А, всё-таки возможен незначительный нагрев кабеля в течении короткого периода времени. Современные линейки автоматических выключателей предлагают автоматы с номинальным током 13 А. В частности, выбор автомата с данным номиналом, будет оптимальным решением для защиты кабеля ВВГнг-LS 3×1,5:
Таким образом, приходим к выводу, что номинальный ток автомата, должен быть минимум на 45% ниже, максимально допустимого тока на который рассчитан кабель:
Iном.автомата = Iном.кабеля /1,45
Выбор автоматического выключателя. Автомат отключения.
Итак, максимальная отключающая способность автомата — это характеристика, которая отражает уровень максимального тока, при котором автомат способен выполнять свои функции и не выходить из строя. Как правило, обозначается в кА и характеризует величину тока КЗ, которую автоматический выключатель должен выдержать и произвести отключение.
К примеру, в современных линейках автоматических выключателей наиболее часто встречаются автоматы со следующими параметрами максимальной отключающей способности:
Чем выше значение максимальной отключающей способности, тем надёжней и дороже автоматический выключатель. Чтобы выбрать оптимальную величину максимальной отключающей способности автомата, необходимо проанализировать, насколько далеко он установлен от источника питания (ТЭЦ, электростанции и т.п.). Величина тока короткого замыкания, будет снижаться по мере удалённости от источника электроэнергии. Чем ближе к источнику электроэнергии, тем больше величина тока КЗ, чем дальше от источника электроэнергии, тем ниже величина тока КЗ.
Как известно, на трансформаторных подстанциях, рекомендуют установку устройств на 10 кА. В общих распределительных щитах на 6 кА. В квартирных щитах автоматические выключатели на 4,5 кА. Однако, Вам никто не запрещает устанавливать в квартирных и домовых щитах устройства на 6 кА и 10 кА. Используя такие устройства, Вы повышаете надёжность системы и уровень своей защиты.
Выбор автоматического выключателя. ВТХ.
Прежде всего существуют различные время-токовые характеристики (ВТХ) автоматических выключателей. Подробно мы их разобрали в одной из наших прошлых статей, кому интересно, советуем обязательно ознакомиться, — тут.
Если рассмотреть вопрос более обобщённо, то можно выделить, несколько основных характеристик: B, С, D. В свою очередь, данные характеристики определяют при какой величине тока, автомат отключится мгновенно. Параметры отключения для характеристик B, С, D:
In — это номинальный ток автоматического выключателя. То есть мы берём номинальный ток автомата, например 16А и получаем следующие данные:
Стоит отметить, что автоматические устройства с характеристикой D используются в основном в промышленности. Например, в бытовых сетях используются в основном устройства с характеристикой B и С.
Автоматы с характеристикой С используются для обеспечения защиты групповых линий и отдельных устройств с большим пусковым током. Автоматы с характеристикой B в основном используются для реализации защиты линий освещения и устройств с низким пусковым током.
Селективность автоматических выключателей.
Несомненно, при выборе устройства автоматического отключения важно уделить внимание такому параметру, как селективность. Под селективностью подразумевается такое техническое решение, при котором в случае неисправности отключается непосредственно неисправная линия, а не к примеру групповая линия. Как правило, селективность реализуется двумя способами:
Для групповых линий следует выбирать автоматы с характеристикой С и с большим номинальным током (расчётным током в групповой линии). Для питающей линии одной нагрузки следует выбирать автоматы с характеристиками B и С, при этом если нагрузка имеет низкий пусковой ток, то следует выбрать устройство с характеристикой B.
Выбор автоматического выключателя. Полюсы автоматов.
Как известно, в зависимости от напряжения в сети, для защиты устройств и питающих кабелей могут использоваться следующие автоматические выключатели:
Для сети 400 В (380В):
С одной стороны, однополюсные и трёхполюсные автоматы коммутируют фазные проводники. С другой стороны, двухполюсные и четырёхполюсные автоматические выключатели помимо фазных проводников, коммутируют также и нулевые проводники.
Важно! Нельзя отключать нулевой проводник без отключения фазного! Запрещено подключение нулевого проводника к однополюсному автоматическому выключателю.
Выбор автоматического выключателя. Производители автоматов.
Бесспорно, многие задаются вопросом, какой марки автоматический выключатель выбрать? Во-первых, следует определится с сегментном и имеющимся бюджетом. К примеру, ведущими игроками в премиум сегменте являются следующие производители:
А вот автоматические выключатели среднего ценового сегмента:
Наши ресурсы в социальных сетях, присоединяйтесь:
Как выбрать автоматический выключатель
Сейчас наличие автоматических выключателей в электрической сети любого дома является уже обычно практикой.
Если раньше такой выключатель и имелся в сети, то только на входе проводки в дом.
Сейчас же их устанавливают на разные ветки сети дома, производящих подачу электрической энергии на определенные потребители.
Функции автоматического выключателя
Обычно знания владельца дома по поводу этих выключателей сводиться к тому, что они защищают приборы, включенные в сеть или одну из ветвей ее от перегрузки.
И это действительно так, но это лишь следствие работы данного устройства.
Основное же назначение – защита проводки от превышений значений силы тока, в первую очередь – критических.
Если коротко, то при превышении силы тока выключатель обесточит ту часть проводки, которая прикреплена к его выходным клеммам. Вот только срабатывание его может быть разным.
При незначительном увеличении силы тока он обесточит сеть через определенный период времени.
А вот при резком скачке, возникающего обычно при коротком замыкании, выключатель сработает практически мгновенно, что убережет проводку от расплавления и возможного возникновения возгорания.
Если рассматривать автоматический выключатель внешне, то особой сложности конструкции его и не видно – просто пластиковый коробок с клеммами для подключения проводки и небольшой тумблер для включения-выключения.
Но это только внешне.
Конструкция автоматического выключателя
Внутренняя же конструкция его не такая уж и простая.
В корпусе располагаются:
Каждый из этих элементов выполняет определенную работу. Читайте по теме — что такое дифавтомат, как подключить.
Механизм взвода соединен с тумблером, а на концах его установлены силовые контакты. Им и производится передача электрического тока с входящих клемм на выходящие.
Биметаллический (тепловой) расцепитель представляет собой пластину, которая при нагреве изгибается, разъединяя силовые контакты.
Предназначен этот расцепитель для прекращения подачи тока, если его сила не имеет пикового значения.
При незначительном превышении силы тока со временем пластина разогреется и произойдет размыкание контактов. То есть, срабатывает этот расцепитель через определенное время.
Винтом же регулируется зазор между пластиной и контактом. Регулировка этого винта выполняется заводом-изготовителем.
Электромагнитный расцепитель предназначен для мгновенного обесточивания сети. Срабатывает он только при воздействии на него токов больших значений, возникающих при коротком замыкании.
При срабатывании одного из расцепителей, между контактами неизбежно произойдет возникновение электрической дуги, и чем больше сила тока – тем она сильнее.
Чтобы эта дуга не привела к повреждению элементов выключателя, в его конструкцию входит дугогасительная камера, которая гасит внутри себя возникшую дугу.
При всем этом внутри образуются газы с повышенной температурой, которые отводятся по специальному каналу.
Конструктивно все автоматические выключатели практически одинаковы, но рабочие параметры их отличаются.
Существуют определенные критерии выбора автоматических выключателей, которые и учитывают их параметры.
Основные характеристики автоматических выключателей
Ток короткого замыкания
Первым из критериев, который учитывается при выборе автомата, является ток короткого замыкания, он же – отключающая способность выключателя.
Этот критерий характеризует максимальное значение силы тока, при котором автомат сработает, не получив повреждений.
Измеряется данный показатель в Амперах, но поскольку при коротком замыкании сила тока может достигать значительных показателей, то этот критерий для автомата указывается в тысячах Ампер.
Значение силы тока
Вторым критерием при выборе является номинальное значение силы тока, с которым будет работать выключатель.
Этот критерий указывает силу тока, при превышении которой автомат сработает и произойдет обесточивание.
На данный показатель влияет много факторов – сечение провода, материал его изготовления, протяженность проводки до автомата, нагрузка, которая будет создаваться в проводке при подключении электроприборов.
Ток срабатывания
Данный показатель указывает, какое максимальное значение силы тока может выдержать выключатель без срабатывания электромагнитного расцепителя.
Дело в том, что при включении приборов могут возникать пусковые токи, которые зачастую в несколько раз превышают номинальное значение, но при этом они не являются током короткого замыкания. К примеру, при включении компьютера.
Эти пусковые токи краткосрочны, поэтому не приводят к срабатыванию теплового размыкателя, поскольку для этого требуется время, а их сила недостаточна для включения в действие электромагнитного размыкателя.
Критерий поделен на классы, которые указывают, во сколько раз сила пускового тока может превышать номинальную без срабатывания автомата.
Селективность
Исходя из первых трех критериев, условно можно разделить все автоматы для использования на:
При этом использовать, к примеру, высоконагруженный автомат для ветви сети, которая обеспечивает питание лампочек не только нецелесообразно, но и опасно.
Его характеристики значительно выше, чем требуется для такой сети, поэтому даже при возникновении КЗ он может попросту не сработать.
И наоборот, автомат для малонагруженных сетей при использовании на сетях с большой нагрузкой будет срабатывать даже при небольших перегрузках.
Количество полюсов автомата указывает, с каким из типов сетей он может работать.
Для обычной домашней однофазной сети подходит двухполюсный выключатель.
На обеспечение отдельного участка этой сети подойдет однополюсный автомат.
А вот если имеется трехфазная сеть в доме, то понадобится четырехполюсный выключатель.
Но это только критерии, указывающие основные характеристики. Следует отметить, что все они нанесены в виде маркировки на корпусе автоматического выключателя.
Теперь на примере объясним, за что отвечает каждый из элементов этой маркировки.
Обозначение маркировки выключателей
На всех автоматах имеется крупная буквенно-цифровая маркировка (В10, С16, С10, D50).
Эта маркировка включает в себя два параметра выключателя: класс тока срабатывания и номинальный ток напряжения.
Всего классов три – В, С и D. Каждый из них имеет свою кратность силы тока по отношению к номинальному значению.
Так, автомат класса «В» способен принять силу тока в 3-5 раз большую номинала, до того, как он произведет разъединение контактов. Такие автоматы подходят для слабонагруженных сетей.
У класса «С» сила тока до срабатывания автомата может достигать 5-10-кратного увеличения по сравнению с номинальным значением. Автомат с этим классом уже предназначен для средненагруженных сетей.
Класс D предназначен для высоконагруженных сетей, где возможно кратковременное значительное увеличение силы тока. Такой автомат может выдержать до срабатывания ток силой, превосходящей номинальное значение в 10-20 раз.
Второе значение этой маркировки указывает как раз номинальное значение тока, с которым будет работать выключатель.
Основным параметром при выборе по данному значению является сечение провода.
От сечения провода зависит, какая допустимая сила тока может через него проходить.
Так, медный двухжильный провод с сечением 1,5 мм. кв., уложенный закрытым способом (в штробу или трубу) может пропускать через себя ток силой 18А без нанесения ущерба для самого провода.
При превышении этого значения провод начнет греться, что может привести к расплавлению изоляции, а без нее между проводами возникнет КЗ.
Для провода сечением 2,5 мм. кв. это значение уже достигает 25 А. В итоге чем больше сечение, тем больше пропускная способность провода.
Ниже в таблице можно посмотреть все значения тока.
К примеру, имеется выключатель с обозначением В10. Это значит, что номинальная сила тока, которую автомат будет пропускать через себя без включения в работу теплового расцепителя – 10 А.
Выключатель имеет класс В, поэтому до срабатывания электромагнитного расцепителя от способен пропустить краткосрочный ток силой до 30-50 А.
Но в этом есть небольшой подвох, который следует учитывать при выборе автомата.
К примеру, сила тока, проходящая через него, превышает номинальное только в 1,5 раза. Для срабатывания электромагнитного расцепителя этого явно недостаточно.
Но при этом если пропускная способность провода будет точно соответствовать номинальной силе тока автомата, то увеличенное значение тока будет разрушающе действовать на сам провод.
В конструкции имеется тепловой расцепитель, который в конечном итоге все же сработает, но для этого нужно время, чтобы биметаллическая пластина разогрелась и разомкнула контакты.
И этот период может быть достаточно длительным, при этом увеличенное значение тока все это время будет негативно воздействовать на проводку.
Поэтому при выборе автомата следует подбирать его с номинальным значением ниже, чем пропускная способность провода.
Так, для провода 1,5 мм. кв., способного пропускать через себя ток силой 18А лучшим будет автоматический выключатель с номинальным значением 10 А.
В таком случае даже при увеличении силы тока выше номинального, провод будет пропускать его без возможного повреждения.
А для провода сечением 2,5 мм. кв. и пропускной силой тока 25А подойдет автоматический выключатель с номинальной силой тока в 16 А.
Перейдем ко второй маркировке – отключающей способности автомата. На корпусе она нанесена в виде цифрового обозначения – 4500, 6000, 10000 и т.д.
Как уже сказано, это максимальная сила тока, при которой автомат сработает без своего повреждения.
Разберем на примере, в сети произошло КЗ, в результате которого сила тока увеличилась до 5000А.
Электромагнитный расцепитель сработал, однако при этом возникла электрическая дуга.
Если автомат имеет отключающую способность на уровне 4500А, его дугогасительная камера не сможет полностью погасить дугу такой мощности, произойдет повреждение самого автомата.
Но если установлен автомат, у которого показатель отключающей способности составляет 6000А, то его камера дугу погасит, при этом без своего повреждения.
По сути, данный показатель – это характеристика защищенности самого автомата.
И третья маркировка, наносимая на корпус, и которая является тоже важной – класс токоограничения.
Эта маркировка цифровая, располагается рядом с маркировкой отключающей способности, состоит она из цифры 2 или 3.
Данная маркировка указывает на быстродействие автомата при КЗ. При возникновении замыкания, сила тока увеличивается не мгновенно, а нарастает.
И чем раньше произойдет срабатывание автомата, тем меньше вреда нанесет ток КЗ.
Сейчас практически не встречаются автоматы с классом «2», поскольку они несколько медленнее, чем выключатели класса «3».
Ошибки при выборе, которые нужно учитывать
Напоследок рассмотрим самые распространенные ошибки, которые допускаются при выборе автоматического выключателя.
Выбирая автомат, руководствуются суммарной мощностью потребителей, что является одной из самых грубых ошибок.
Автомат только защищает проводку от перегрузок, изменить ее характеристики он неспособен.
Если поставить мощный автомат на слабую проводку и подключить к ней сильный потребитель энергии, это неизбежно приведет к повреждению проводки, при этом автомат не сможет выполнить свою работу.
Поэтому всегда нужно ориентироваться по сечению провода и его пропускной способности, а не по мощности потребителей.
Зачастую все ветки сети оснащаются одинаковыми автоматами, а затем пытаются использовать одну из ветвей в качестве сильнонагруженной.
Еще на стадии монтажа электрической сети желательно позаботиться о том, чтобы хоть одна из веток имела повышенные параметры и была оснащена автоматом, рассчитанным на значительные нагрузки.
К примеру, в гараже частного дома возможно использование приборов, создающих значительную нагрузку.
Эту ветвь лучше заранее усилить, чем потом переделывать или надеяться, что автомат или проводка «выдержат».
При приобретении автоматических выключателей покупатели стараются минимизировать затраты. На безопасности лучше не экономить.
Покупать такие устройства следует только у хорошо зарекомендованных фирм в специализированных магазинах, а еще лучше у официального дистрибьютора.
Надеемся, что данные выше советы помогут вам правильно подобрать автоматический выключатель для своего дома.
Какие автоматы ставить в квартиру или частный дом?
Автоматические выключатели – это коммутационное оборудование, предназначенное для защиты электрической проводки от перегрузок. Если цепь находится в нормальном состоянии, ток подается в нее от общей магистрали через автомат. Когда значение тока превышает критические параметры, происходит срабатывание устройства и обесточивание линии. В этой статье мы поговорим о том, какие автоматы ставить в частном доме или в квартире для того, чтобы обеспечить исправность проводки и обезопасить себя и свое имущество от пожара.
Подбирая защитный автомат, следует учитывать, что величина тока, вызывающего его срабатывание, должна быть меньше допустимого приблизительно на 10%. Рассчитывая предполагаемые нагрузки, нужно подбирать сечение проводников, исходя из полученных результатов.
Если планируется увеличение нагрузки, необходимо установить кабели, имеющие большее сечение, одновременно заменив защитное устройство на более мощное. Если этого не сделать, старые электрические провода от чрезмерной нагрузки просто сгорят.
Устройство и принцип работы АВ
Для домашней сети чаще всего используются выключатели серии ВА. Их особенностью является наличие сразу двух видов защиты, а именно – тепловой и электромагнитной.
Пакетник состоит из нескольких деталей, основной из которых является биметаллическая пластина, реагирующая на величину тока, который проходит через нее. При превышении им номинала пластинка разогревается, изгибается в сторону отключения и вызывает срабатывание автомата.
После нормализации величины тока она остывает, после чего защитное устройство можно включить снова.
Так работает тепловая защита.
Срабатывание электромагнитной защиты происходит под воздействием сверхтоков КЗ. При их прохождении через расцепитель подвижный сердечник последнего сдвигается в сторону и вызывает срабатывание механизма отключения, размыкающего контакты и обесточивающего проводку.
Устройство и принцип действия автоматического выключателя на видео:
Размыкание контактов вызывает появление электрической дуги высокой мощности, которая способна привести к их разрушению. Для ее нейтрализации устройство снабжается дугогасительной камерой, в состав которой входят параллельно установленные металлические пластинки. Притягиваясь к ним, дуга дробится на части, охлаждается и гаснет.
При необходимости включение и выключение автоматов может производиться вручную. Исправный автомат может в течение неограниченного времени выдерживать проходящий сквозь него поток электронов, если величина последнего не превышает номинала.
Разновидности защитных автоматов
Эти устройства разделяются на несколько типов, каждый из которых имеет свои особенности работы и предназначен для установки в различных цепях:
Это устройство, которое допускает умеренный пусковой ток, лучше всего поставить в бытовом электрическом щитке.
Разобравшись с типами устройств, переходим к вопросу их выбора.
Как выбрать автоматический выключатель?
Выбор автоматических выключателей осуществляется по ряду критериев:
Про нюансы выбора автоматического выключателя на видео:
Какой фирмы выключатель лучше выбирать?
Как мы уже говорили, не стоит приобретать дешевые защитные устройства от непонятного производителя, поскольку от качества этих аппаратов напрямую зависит безопасность людей и имущества.
Чтобы обезопасить себя от неприятностей, связанных с плохой защитой линии, просто купите качественный автомат, который, к слову, стоит ненамного дороже подделки.
Если говорить о конкретных фирмах, можем посоветовать устройства Schneider Electric, ABB и Legrand, которые при номинале 16 А в настоящее время стоят от 120 до 230 рублей. Есть и более простые и бюджетные варианты аналогичного номинала, цена которых на сегодняшний день не превышает 50 рублей – EKF и IEK.
Все АВ предусматривают определенное число срабатываний. Пользоваться защитными устройствами в качестве выключателей нагрузки нежелательно – это приводит к изнашиванию механизма и подгоранию контактов. В соответствии с требованиями ПУЭ нагрузка должна коммутироваться посредством реле или контакторов.
Очень важно не ошибиться при определении необходимого количества защитных устройств. Как правило, в первую очередь устанавливается вводный автомат. Другими пакетниками защищают осветительные линии, розетки, а также мощные электроприборы, не имеющие встроенной защиты.
На АВ производства разных фирм кабели подключаются и крепятся по-разному. Поэтому, если необходимо заменить автоматы в щитке, вместо них лучше ставить аналогичные изделия.
Обзор автоматических выключателей «Hager» на следующем видео:
Заключение
Подводя итоги, скажем, что современные автоматические выключатели защищают электрическую сеть и подключенные к ней устройства как от короткого замыкания, так и от длительных перегрузок. В первом случае срабатывает тепловой расцепитель, а во втором – электромагнитная защита.
Напомним также, что пользоваться АВ нужно по прямому назначению, и не применять в их качестве выключателей электроприборов, в противном случае они быстро выйдут из строя. Ознакомившись с этим материалом, вы узнали, какие автоматы нужно ставить в квартире или в частном доме.
