Автоматы электрические технические характеристики

Технические характеристики автоматических выключателей

Если необходимо правильно выбрать для своего электрощита автоматический выключатель, надо знать его характеристики. Самая основная характеристика, на которую ориентируются при покупке этого устройства – это номинальный ток. Именно она красуется на корпусе автоматического выключателя, написанная большими цифрами и буквами.

Основные характеристики «автоматов»

Сегодня существуют автоматические выключатели технические характеристики, которых существенно различаются. Если автоматический выключатель или «автомат» – советского образца, то номинальный ток на нём был написан в привычном для нас виде, например: 16 А. На китайских «автоматах» можно найти только цифровое обозначение, перед которым стоит какая-либо буква. Это также является важной характеристикой, о которой речь пойдёт позже.

Номинальный ток

Прежде чем подбирать нужный автоматический выключатель, надо знать, какая на него ляжет нагрузка. Все приборы, находящиеся внутри помещения и включенные в данную электрическую цепь, называются её потребителями. Нужно рассчитать такую характеристику, как их суммарную мощность, притом – максимальную. Не стоит забывать при этом, что количество приборов, которые можно навесить на одну цепь, определяется не только номинальным током автоматического выключателя, но и возможностями самой проводки.

Важно знать и такие характеристики:

• сечение провода, которым разведена проводка;
• номинальный ток.

Говоря о номинальном токе, важно обратить внимание на какой ток рассчитаны установочные элементы, так как для сети они служат не только розетками и выключателями, но и равноправными проводниками. Они обязаны выдерживать такой же ток, что и провода, разведённые по помещению.

Время срабатывания

Помимо номинального тока, существуют у «автоматов» технические характеристики, связанные со временем срабатывания. Ведь во многих случаях это важно: дорогостоящее оборудование не должно успеть выйти из строя при появлении перенапряжения. Для этого у каждого «автомата» обозначается своя времятоковая характеристика. Она показывает, как быстро отключится защищаемая «автоматом» цепь, в зависимости от величины проходящего по ней тока. Для расчёта этого параметра берётся отношение реального тока к номинальному току автоматического выключателя.

В зависимости от этой характеристики срабатывания автоматических выключателей на их корпусе ставится буквенная маркировка. На китайских образцах это как раз и есть та большая буква, которая стоит перед номинальным током. Это могут быть обозначения:

• А;
• В;
• С;
• D;
• К;
• Z.

Бытовое использование автоматических выключателей подразумевает превышение номинального тока в 3–10 раз. Такие превышения считаются нормальными для переходных процессов – пусковых токов некоторых устройств. Тип В рассчитан на лампы накаливания, их выключатели или обогреватели. «Автоматы» с такой характеристикой отлично справятся с обслуживанием освещения лестничной клетки, так как у них не наступит срабатывание при пуске нескольких ламп. Зато при коротком замыкании в каком-либо из патронов срабатывание обеспечено.

Если в цепи будут стоять устройства с более серьёзными пусковыми токами – холодильники, климатическое оборудование, газоразрядные лампы или некоторые виды медицинских приборов, то лучше остановить свой выбор на «автоматах» типа С.

Ещё большие пусковые токи бывают при пуске трёхфазных двигателей – приводов лифта. Для этого оборудования используются трёх- или четырёхсекционные автоматические выключатели типа D. На этом типе заканчивается использование «автоматов» в домах.

Типы Z и К рассчитаны на специальное использование. Например, автоматический выключатель типа Z – слишком «тонкая материя»: у него очень низкий порог срабатывания. Такие «автоматы» устанавливаются в цепях, в которые включены прецизионные полупроводниковые приборы, чувствительные к малейшим перепадам напряжения.

А вот автоматические выключатели типа К хорошо работают с индуктивными нагрузками. Напомним, что индуктивный потребитель даёт сильную искру, указывающую на максимальный ток, не в момент включения, а именно в момент размыкания цепи. Именно этот режим будет критическим для любого другого типа автоматического выключателя, но не для типа К.

Номинальное напряжение

Многие не посчитают эту характеристику особо важной, считая что электросеть – это только 220 В. Однако, даже в жилых домах есть подъёмное оборудование – лифты, у которых стоит трёхфазный двигатель, рассчитанный на напряжение 380 В.

Такое напряжение очень легко получить и в квартире при определённой аварии электрощита. Достаточно того, чтобы одна из фаз попала на нулевой провод, как на остальных фазах напряжение может подскочить до 380 В. И не всегда автоматические выключатели могут «отследить» это перенапряжение. А если вовремя не происходит их срабатывание, то электроприборы в квартирах могут выйти из строя.

Срабатывание «автоматов» может не произойти, если их номинальное напряжение составляет 380 В, а не 220 В. Многие жители домов считают, что если поставить автоматический выключатель с запасом по напряжению, то он прослужит дольше. Однако запас стоит выбирать по току, если вы только планируете покупать мощные приборы. Запас должен быть и у самой проводки. В противном случае лучше в квартиру бросить ещё один ввод со своим автоматическим выключателем и провести эту цепь проводом большего сечения и с жилой заземления.

Предельная коммутационная способность

Остался ещё один технический параметр, значение которого надо пояснить. Эта характеристика указывает на тот ток, при котором происходит буквально сварка контактов автоматического выключателя, отчего он перестаёт срабатывать, превращаясь в проводник.

Подать такой большой ток на автоматический выключатель – это хороший шанс устроить пожар в помещении, если только раньше этого автоматического выключателя в цепи не стоит «автомат» с большей предельной коммутационной способностью. Тогда его срабатывание спасёт проводку от перегрева и возгорания изоляции.

Обозначается эта характеристика отдельно для переменного и постоянного тока. Её значение на автоматическом выключателе можно увидеть в прямоугольнике, который расположен ниже основных характеристик: типа «автомата» и номинального тока.

Класс ограничения дуги

Есть ещё такие характеристики, как класс ограничения дуги. При разрыве цепи, в которой значение тока «зашкаливает», всегда возникает дуга. В автоматических выключателях для этого присутствует специальная камера гашения дуги. Класс ограничения дуги показывает, насколько быстро происходит гашение не той дуги, которая возникает при разрыве цепи в «автомата», а той, которая возникает именно в месте короткого замыкания, возникшего во внешнем выключателе, розетке, распределительной коробке или электрическом приборе.

Таким образом, подробно изучив основные электротехнические параметры «автоматов», не составит особого труда выбрать оптимально подходящий вариант. Вышеизложенная информация, также поможет существенно увеличить их срок эксплуатации.

Характеристики автоматических выключателей

Автоматический выключатель, или, говоря проще, автомат – это электротехническое устройство, знакомое практически всем. Все знают, что автомат отключает сеть при возникновении в ней каких-то проблем. Если не мудрить, то эти проблемы – слишком большой электрический ток. Чрезмерный электрический ток опасен выходом всех проводников и бытовой электротехники из строя, возможным перегревом, возгоранием и, соответственно, пожаром. Поэтому защита от высоких токов – это классика электрических схем, и существовала она еще на заре электрификации.

У любого аппарата максимально-токовой защиты есть две важных задачи:

1) вовремя и безошибочно распознать слишком высокий ток;

2) разорвать цепь до того, как этот ток сможет нанести какие-либо повреждения.

При этом высокие токи можно поделить на две категории:

1) большие токи, вызванные перегрузкой сети (например, включением большого количества бытовых электроприборов, или неисправностью некоторых из них);

2) сверхтоки короткого замыкания, когда нулевой и фазный проводник напрямую замыкаются между собой, минуя нагрузку.

Кому-то, может быть, это покажется странным, но именно со сверхтоками короткого замыкания все обстоит предельно просто. Современные электромагнитные расцепители без труда и совершенно безошибочно определяют КЗ и отключают нагрузку за доли секунды, не допуская даже малейшего повреждения проводников и аппаратуры.

С токами перегрузки все сложнее. Такой ток ненамного отличается от номинального, в течение какого-то времени он может протекать по цепи совершенно без последствий. Поэтому нет необходимости отключать такой ток мгновенно, тем более что он мог и возникнуть очень кратковременно. Ситуация отягощается тем, что каждая сеть имеет свой предельный ток перегрузки. И даже не один.

Устройство автоматического выключателя

Есть целый ряд токов, для каждого из которых теоретически можно определить свое максимальное время отключения сети, составляющее от нескольких секунд до десятков минут. Но и ложные срабатывания тоже необходимо исключить: если ток для сети безвреден, то отключение не должно происходить ни через минуту, ни через час – вообще никогда.

Получается, что уставку срабатывания защиты от перегрузок необходимо регулировать под конкретную нагрузку, изменять ее диапазоны. И, разумеется, перед установкой аппарата защиты от перегрузок его необходимо прогружать и проверять.

Итак, в современных «автоматах» есть три вида расцепителей: механический – для ручного включения и выключения, электромагнитный (соленоидный) – для отключения токов короткого замыкания, ну и самый сложный – тепловой для защиты от перегрузок. Именно характеристика теплового и электромагнитного расцепителей и является характеристикой автоматического выключателя, которая обозначается латинской буквой на корпусе перед числом, обозначающим токовый номинал аппарата.

Эта характеристика означает:

а) диапазон срабатывания защиты от перегрузок, обусловленный параметрами встроенной биметаллической пластины, изгибающейся и разрывающей цепь при протекающем через нее большом электрическом токе. Точная настройка достигается за счет регулировочного винта, поджимающего эту самую пластину;

б) диапазон срабатывания максимально-токовой защиты, обусловленный параметрами встроенного соленоида.

Время-токовая характеристика автоматичсекого выключателя

Ниже перечислим характеристики модульных автоматических выключателей, расскажем о том, чем они отличаются друг от друга и для чего предназначены автоматы, имеющие их. Все характеристики представляют собой зависимости между током нагрузки и временем отключения на этом токе.

1) Характеристика MA – отсутствие теплового расцепителя. На самом деле, он действительно не всегда бывает нужен. Например, защиту электродвигателей часто осуществляют при помощи максимально-токовых реле, а автомат в подобном случае нужен лишь для защиты от токов короткого замыкания.

2) Характеристика А. Тепловой расцепитель автомата этой характеристики может сработать уже при токе, составляющем 1,3 от номинального. При этом время отключения составит около часа. При токе, превышающем номинальный в два раза, в действие может вступить электромагнитный расцепитель, срабатывающий примерно за 0,05 секунды. Но если при двукратном превышении тока соленоид еще не сработает, то тепловой расцепитель по-прежнему остается «в игре», отключая нагрузку примерно через 20-30 секунд. При токе, превышающем номинальный в три раза, гарантированно срабатывает электромагнитный расцепитель за сотые доли секунды.

Автоматические выключатели характеристики А устанавливаются в тех цепях, где кратковременные перегрузки не могут возникнуть в нормальном рабочем режиме. Примером могут служить цепи, содержащие устройства с полупроводниковыми элементами, способными выйти из строя при небольшом превышении тока.

3) Характеристика В. Характеристика этих автоматов отличается от характеристики А тем, что электромагнитный расцепитель может сработать только при токе, превышающем номинальный не в два, а в три и более раз. Время срабатывания соленоида составляет всего 0,015 секунды. Тепловой расцепитель при трехкратной перегрузке автомата В сработает через 4-5 секунд. Гарантированное срабатывание автомата происходит при пятикратной перегрузке для переменного тока и при нагрузке, превышающей номинальную в 7,5 раз в цепях постоянного тока.

Автоматические выключатели характеристики В применяются в осветительных сетях, а также прочих сетях, в которых пусковое повышение тока либо невелико, либо отсутствует вовсе.

4) Характеристика С. Это самая известная характеристика для большинства электриков. Автоматы С отличаются еще большей перегрузочной способностью по сравнению с автоматами В и А. Так, минимальный ток срабатывания электромагнитного расцепителя автомата характеристики С составляет пятикратный номинальный ток. При этом же токе тепловой расцепитель срабатывает через 1,5 секунд, а гарантированное срабатывание электромагнитного расцепителя наступает при десятикратной перегрузке для переменного тока и при 15-тикратной перегрузке для цепей тока постоянного.

Автоматические выключатели С рекомендуются к установке в сетях со смешанной нагрузкой, предполагающей умеренные пусковые токи, благодаря чему бытовые электрощиты содержат в своем составе именно автоматы этого типа.

Характеристики автоматических выключателей B, C и D

5) Характеристика D – отличается очень большой перегрузочной способностью. Минимальный ток срабатывания электромагнитного соленоида этого автомата составляет десять номинальных токов, а тепловой расцепитель при этом может сработать за 0,4 секунды. Гарантированное срабатывание обеспечено при двадцатикратной перегрузке по току.

Автоматические выключатели характеристики D предназначены, прежде всего, для подключения электродвигателей, имеющих большие пусковые токи.

6) Характеристика K отличается большим разбросом между максимальным током срабатывания соленоида в цепях переменного и постоянного тока. Минимальный ток перегрузки, при котором может сработать электромагнитный расцепитель, для этих автоматов составляет восемь номинальных токов, а гарантированный ток срабатывания той же защиты составляет 12 номинальных токов в цепи переменного тока и 18 номинальных токов в цепи постоянного тока. Время срабатывания электромагнитного расцепителя составляет до 0,02 секунды. Тепловой расцепитель автомата К может сработать при токе, превышающем номинальный всего в 1,05 раз.

Из-за таких особенностей характеристики K эти автоматы применяют для подключения чисто индуктивной нагрузки.

7) Характеристика Z также имеет различия в токах гарантированного срабатывания электромагнитного расцепителя в цепях переменного и постоянного тока. Минимальный возможный ток срабатывания соленоида для этих автоматов составляет два номинальных, а гарантированный ток срабатывания электромагнитного расцепителя составляет три номинальных тока для цепей переменного тока и 4,5 номинальных тока для цепи постоянного тока. Тепловой расцепитель автоматов Z, как и у автоматов K, может срабатывать при токе в 1,05 от номинального.

Применяются автоматы Z только для подключения электронных устройств.

Автоматические выключатели технические характеристики

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта elektrik-sam.info.

Автоматические выключатели технические характеристики — тема очередной статьи по автоматическим выключателям в рамках курса Автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы — подробное руководство.

В предыдущей статье подробно рассматривались основные характеристики автоматов — номинальный ток и время-токовые характеристики.

Продолжаем обзор технических характеристик, напомню, что они обычно указываются на передней панели корпуса автоматов.

Номинальное напряжение, В — напряжение переменного или постоянного тока, протекающего через автоматический выключатель, при котором нормируются его технические характеристики.

Наносится на корпус. Обычно указывается одно или несколько значений номинального напряжения, например 230В и 380В (или 400В). Для универсальных автоматических выключателей значения номинального напряжения переменного тока указывают с символом

постоянного тока – с символом —.

Переходим к следующей характеристике:

Предельная коммутационная способность — предельное значение токов короткого замыкания в цепи, при прохождении которых через автомат, сохраняется его работоспособность. Т.е. это максимально возможный ток короткого замыкания, при возникновении которого автоматический выключатель сможет отключить защищаемую им цепь и остаться при этом работоспособным.

В основном используются автоматы с предельным током короткого замыкания 4500 ампер, 6000 ампер и 10000 ампер. Указывается на корпусе автомата в прямоугольнике.

Если предельные коммутационные способности при коротких замыканиях для переменного и постоянного тока отличаются друг от друга, то их указывают в двух расположенных рядом прямоугольниках, помеченных символами переменного и постоянного тока, например: 10000

Величина тока короткого замыкания зависит от сопротивления линии электрической сети, а сопротивление, в свою очередь, зависит от многих факторов: материала из которого выполнена проводка, протяженности линий, качества соединений, близости трансформаторной подстанции.

Если проводка старая и ветхая, токопроводящая жила выполнена алюминиевым проводом (в домах старого жилого фонда, домах в деревнях), то можно применять автоматы с предельной коммутационной способностью 4500А.

Если проводка выполнена из меди (а медный провод по сравнению с алюминиевым обладает меньшим сопротивлением и большей пропускной способностью), электропроводка относительно новая, дом недавно сдан в эксплуатацию, трансформаторная подстанция находится поблизости — то ожидаемый ток короткого замыкания увеличится.

В настоящее время модульные автоматы с отключающей способностью 4500А встречаются редко. В быту обычно применяются автоматы с отключающей способностью 6000А. Однако, если трансформаторная подстанция находится поблизости и дом новый, отключающую способность автоматических выключателей, по крайней мере, вводного автомата, рекомендуется увеличить и использовать с отключающей способностью 10кА.

Если у Вас новострой, то можно посмотреть предельную коммутационную способностью на корпусе вводного автомата, поскольку они устанавливаются в соответствии с расчетным значением по проекту.

Напомню, что знание технических характеристик электрических аппаратов защиты позволяет комплексно и грамотно подойти к вопросу их выбора, об этом я подробно писал в статье Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы.

Следующая характеристика Класс токоограничения.

Важный параметр, который напрямую влияет на безопасность, надежность и долговечность электропроводки. Токоограничение автоматического выключателя заключается в отключении питания защищаемой цепи раньше, чем ток короткого замыкания достигнет своего максимального значения. Это дает возможность не подвергать изоляцию электропроводки повышенному нагреву при коротких замыканиях, тем самым снижая риск возникновения возгорания.

Класс токоограничения определяется временем от момента начала размыкания силовых контактов автоматического выключателя до момента полного гашения электрической дуги в дугогасительной камере. Существует три класса токоограничения: 1, 2, 3.

Самый высокий класс 3. Время гашения дуги автомата этого класса токоограничения происходит за 2,5…6мс , 2-го класса — 6…10мс, 1 класса — за время более 10мс. Класс токоограничения указывается под значением предельной коммутационной способности в черном квадрате. Автоматы с 1-м классом токоограничения не маркируются.

Также на корпусе автоматического выключателя может указываться номинальная частота электрической сети, на которую он рассчитан. Как я уже говорил, основные характеристики автомата приводятся для расчетной температуры окружающей среды 30˚С. Если она отличается, то ее тоже указывают на корпусе автомата.

Если степень защиты отличается от IP20, то она также указывается на корпусе. Если выводы автоматического выключателя предназначены только для подключения нейтрального провода, их маркируют латинской буквой N. Также иногда на корпусе наносится схема монтажа автомата на DIN-рейку.

Смотрите подробное видео Автоматические выключатели технические характеристики

Основные характеристики, конструкцию и принцип работы автоматических выключателей мы разобрали, в следующей статье рассмотрим схемы подключения автоматических выключателей.

Подписывайтесь на новости и держите руку на пульсе! Впереди много интересного.

Рекомендую прочитать по теме:

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ И РАСЦЕПИТЕЛИ

Автоматический защитный выключатель (АВ) относится к наиболее часто используемым аппаратам коммутации и защиты в сетях 0,4 кВ. Защитные функции автоматов построены на срабатывании расцепителей двух видов:

• электромагнитного;
• теплового.

Срабатывание электромагнитного расцепителя происходит без выдержки времени и обеспечивает защиту от сверхтоков короткого замыкания.

Тепловой расцепитель имеет интегральную зависимость времени срабатывания от токовой нагрузки. Это обусловлено применением биметаллического элемента, нагреваемого проходящей токовой нагрузкой.

Чем больше значение токовой величины, тем быстрее происходит тепловой изгиб биметалла, освобождение защёлки и, соответственно, отключение автомата. Тепловой расцепитель защищает объект от перегрузки.

Основные принципы автоматической защиты электрических цепей и электрооборудования заключаются в следующем.

Элементы автоматической защиты АВ не обладают возможностью гибкой настройки параметров срабатывания, как УРЗА. Поэтому для обеспечения защиты нагрузки различного свойства применяют автоматические выключатели, имеющие разную зависимость времени срабатывания от токовой величины. Эта зависимость называется время – токовой характеристикой (ВТХ) автоматического выключателя.

В соответствии с ГОСТ Р 50345 – 2010 время – токовые характеристики автоматов делятся на три типа – B, C, D. Наиболее наглядно сравнительные характеристики автоматов защиты демонстрируют графики ВТХ. По горизонтальной оси графиков отложены значения кратности тока, то есть, отношение фактического тока к номиналу автомата, по вертикальной – время отключения.

ГОСТ регламентирует порядок проведения испытаний по проверке время – токовых характеристик защитного автомата. Проверка отключающей характеристики осуществляется на пяти значениях испытательного тока.

Первые три применяемые в ходе испытаний токовые значения предназначены для проверки срабатывания тепловых расцепителей. Одно из них является величиной нерасцепления, два других – токами расцепления. Два последних испытания проводятся для проверки отключающей способности мгновенного электромагнитного расцепителя.

ИСПЫТАНИЯ ТЕПЛОВЫХ РАСЦЕПИТЕЛЕЙ

Автоматические выключатели с характеристикой типа B, C, D.

При такой кратности испытываются технические характеристики срабатывания автоматических выключателей всех трёх типов – B, C и D. Токовая нагрузка одновременно пропускается через все полюса выключателя. Критерии отсутствия расцепления одинаковы для всех типов характеристик.

Срабатывание защиты коммутационных аппаратов, имеющих номинальное значение до 63 ампер включительно не должно происходить при проведении технического испытания в течение часа.

Для защитных автоматов номиналом более 63 ампер, срабатывания расцепителя не должно быть в течение двух часов. Начинается испытание при холодном состоянии автомата. Холодным принято считать температуру автомата 30°С.

В таком режиме также испытываются автоматические выключатели всех трёх видов. К этому испытанию переходят непосредственно после технической проверки током нерасцепления. Ток повышают плавно в течение 5 секунд до величины 1,45*In. Критерии срабатывания расцепителя также одинаковы для защитных коммутационных аппаратов всех технических характеристик.

Автоматические выключатели с номинальными значениями до 63 ампер включительно должны отключиться в течение времени менее одного часа, аппараты номиналом более 63 А – менее чем за 2 часа.

Данное испытание характеристики расцепителя воздушного выключателя начинают с холодного состояния. Нагрузка должна проходить по всем трём полюсам АВ. Технические критерии расцепления следующие. Отключение защитного коммутационного аппарата с номиналом до 32 ампер включительно происходит более чем за секунду и менее чем за 60 секунд.

Время срабатывания защиты АВ номиналом более 32 ампер лежит в диапазоне от 1 секунды до 120 секунд.

ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ РАСЦЕПИТЕЛЕЙ

Автоматические выключатели с технической характеристикой типа B.

Целью данной токовой прогрузки является проверка мгновенного электромагнитного расцепителя. Время срабатывания автоматических выключателей любых номиналов, имеющих ВТХ типа B не должно превышать 0,1 секунды.

Токовой нагрузке должны подвергаться все три полюса. Нагрузка расцепления подаётся толчком путём включения вспомогательного выключателя.

Токовая проверка пятикратным номиналом также рассчитана на мгновенный расцепитель. Технические условия проведения этого вида испытания такие же, как у предыдущего. АВ холодный, ток подаётся сторонним коммутатором. Автоматическое срабатывание расцепителя должно занимать не более 0,1 секунды.

Автоматические выключатели с технической характеристикой типа C и D.

АВ имеющие ВТХ вида C испытываются 5 – кратным и 10 – кратным током, автоматы с ВТХ D – 10 – кратным и 20 – кратным токами. Время отключения во всех случаях не должно быть более 0,1 секунды. В отдельных случаях АВ типа D могут быть подвергнуты техническим испытаниям 50 – кратным током.

КРИТЕРИИ ВЫБОРА ХАРАКТЕРИСТИКИ

Как видно из описания время – токовых характеристических параметров, к наиболее чувствительным аппаратам относятся АВ, обладающие ВТХ класса B, далее в порядке снижения чувствительности следуют типы C и D.

При выборе автоматических выключателей ВТХ исходят из технического характера защищаемой нагрузки. Процедура выбора выполняется при проектировании электрической части объекта. Выбираемый автомат всегда должен быть чувствительным настолько, насколько это возможно по условиям отстройки от максимальных токовых значений рабочего режима.

Отключающая техническая характеристика автоматического выключателя типа B больше всего подходит для защиты нагрузки, в составе которой отсутствуют электродвигатели с большими значениями пусковых моментов.

Это:

• осветительная, электронагревательная аппаратура;
• электродвигатели небольшой мощности с лёгким пуском, например воздушные маломощные вентиляторы.

Характеристика C применяется, когда требуется защитить нагрузку с двигателями средней мощности, имеющими заметные пусковые токи.

Характеристика D предназначена для подключения мощных электродвигателей с большими пусковыми моментами.

Часто встречаются технические рекомендации по выбору автоматических коммутационных аппаратов, в которых указывается, что тип B применяется в быту, тип C – в быту и на производстве, тип D – только на производстве. На самом деле защитный коммутационный аппарат выбирается не по назначению нагрузки, а по наличию и величине пусковых токов.

Разумеется, в частном доме вряд ли найдётся много мощных электродвигателей с тяжёлым пуском, требующих защитного коммутационного аппарата класса D, и на производстве существует много участков, где нагрузку составляет только освещение и компьютерная техника.

На таких участках следует применять самые чувствительные автоматы. Вообще, всякое загрубление органов защиты должно быть технически оправданным.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Характеристики автоматических выключателей

В данной статье мы рассмотрим основные характеристики электрических автоматических выключателей, а также чуть более детально разберемся время-токовыми характеристиками автоматов. У всех автоматических выключателей существует ряд описаний и отличительных качеств, которые характеризуют и определяют их функциональные возможности.

1. Основные характеристики автоматических выключателей
2. Номинальный ток автоматического выключателя
3. Рабочее напряжение
4. Количество полюсов автоматического выключателя
5. Максимальный ток короткого замыкания
6. Время-токовые характеристики автоматический выключателей

Основные характеристики автоматических выключателей

Номинальный ток автоматического выключателя

Данная электро-техническая характеристика показывает силу тока (Ампер), при которой сработает отключающее устройство автомата, т.е. он отключится. Величина номинального тока указывается на самом корпусе электрического прибора.

Рабочее напряжение

Эта величина также чаще всего указывается на лицевой стороне автоматического выключателя, прямо под обозначением номинального тока. Стандартное значение для данной величины -220, 380, 400 Вольт, но также могут быть — 230 или 250 В.

Количество полюсов автоматического выключателя

Данная техническая характеристика автоматического выключателя, пожалуй, самая очевидная. Самый простой способ определить количество полюсов – это подсчитать количество пар клемм для подключения вводных и отходящих проводов. Чаще всего используются автоматы одно- и трехполюсные, т.е. рассчитанные на электросеть в 220 и 380 Вольт.

Максимальный ток короткого замыкания

Электро-техническая характеристика автоматического выключателя, которая указывает самое большое значение тока короткого замыкания, на который данный автомат способен сработать, т.е. отключиться. На данный момент самыми распространенными и применяемыми в быту считаются автоматический выключатели с предельным током короткого замыкания равным 4,5 кА. Так как этого в большинстве случаев вполне достаточно для обеспечения надежной защиты электрооборудования и проводки.

Если же помещение, которое защищает автоматический выключатель, находится на небольшом расстоянии от питающей подстанции (КТП), то вероятно возникновение токов короткого замыкания превышающих 4,5 кА. Поэтому предпочтительнее, если есть возможность, все же выбирать автоматические выключатели с большим предельным током короткого замыкания, например 6 кА.

Используйте на своих сайтах и блогах или на YouTube кликер для adsense

Время-токовые характеристики автоматический выключателей

Это одна из самых важных его характеристик, она определяет зависимость величины силы тока протекающего через автоматический выключатель и времени его срабатывания (отключения). Данная характеристика используется для обеспечения селективности работы автоматического выключателя.
Давайте чуть более подробно остановимся именно на них.

Давайте наглядно разберемся в работе автомата при превышении его номинального тока и при возникновении в цепи короткого замыкания. Для этого и понадобится сама время-токовая характеристика автоматических выключателей.

На вертикальной шкале можно увидеть время срабатывание отключающего устройства в минутах, а на горизонтальной шкале видим во сколько раз ток превышает номинальный.

Исходя из этого рисунка можно сделать несколько выводов.

При одном и том же номинальном токе автоматических выключателей, но различных время-токовых характеристиках, первым сработает выключатель с характеристикой «В», затем «С» и после него при значении тока превышающим в 15-20 раз номинальный отключится выключатель с характеристикой «D». Конкретные значения тока можно увидеть на рисунке. Данная информация дает возможность организовать селективную защиту, используя автоматические выключатели с различными время-токовыми характеристиками.

Исходя из части характеристики, отвечающей за тепловой расцепитель автомата (все что выше «1» по шкале времени срабатывания) можно сделать вывод, что при превышении допустимой нагрузки на проводку даже в два раза время срабатывания автоматического выключателя составляет 5 минут. Если же ток нагрузки превышает номинальный в 1,5 раза, то время срабатывания выключателя составит уже порядка 40 минут, а за это время электропроводка может сильно нагреться. Всем известно, что при многократном нагревании изоляции электрических проводов, она теряет свои электро-технические характеристики и через какое-то время разрушается.

Обладая информацией о электро-технических характеристиках автоматических выключателей, можно сделать правильный их выбор, а также качественно улучшить их эксплуатацию

Основные технические характеристики автоматических выключателей

При практическом применении важно не только знать характеристики автоматических выключателей, а и понимать, что они означают. Благодаря такому подходу можно определиться с большинством технических вопросов. Давайте рассмотрим, что подразумевается под теми или иными параметрами, указанными на маркировке.

Используемая аббревиатура.

Маркировка устройств содержит всю необходимую информацию, описывающую основные характеристики автоматических выключателей (далее АВ). Что они обозначают, будет рассказано ниже.

Время-токовая характеристика (ВТХ)

При помощи такого графического отображения можно получить наглядное представление, при каких условиях будет активирован механизм отключения питания цепи (см. рис. 2). На графике, в качестве вертикальной шкалы отображается время, необходимое для активации АВ. Горизонтальная шкала показывает соотношение I/In.

Рис. 2. Графическое отображение время токовых характеристик наиболее распространенных типов автоматов

Допустимое превышение штатного тока, определяет тип время-токовых характеристик для расцепителей в приборах, производящих автоматическое выключение. В соответствии с действующими нормативом (ГОСТ P 50345-99), каждому виду присваивается определенное обозначение (из латинских литер). Допустимое превышение определяется коэффициентом k=I/In, для каждого вида предусмотрены установленные стандартом значения (см. рис.3):

• «А» — максимум – троекратное превышение;
• «В» — от 3 до 5;
• «С» — в 5-10 раз больше штатного;
• «D» — 10-20 кратное превышение;
• «К» — от 8 до 14;
• «Z» — в 2-4 больше штатного.

Рисунок 3. Основные параметры активации для различных типов

Заметим, что данный график полностью описывает условия активации соленоида и термоэлемента (см. рис.4).

Отображение на графике зон работы соленоида и термоэлемента

Учитывая все вышесказанное, можно резюмировать, что основная защитная характеристика у АВ обусловлена время-токовой зависимостью.

Перечень типовых время-токовых характеристик.

Определившись с маркировкой, перейдем к рассмотрению различных типов приборов, отвечающих определенному классу в зависимости от характеристик.

Таблица время токовых характеристик автоматических выключателей

Характеристика типа «A»

Тепловая защита АВ этой категории активируется, когда отношение тока цепи к номинальному (I/I_n) превысит 1,3. При таких условиях отключение произойдет через 60 минут. По мере дальнейшего превышения номинального тока время отключения сокращается. Активация электромагнитной защиты происходит при двукратном превышении номинала, скорость срабатывания – 0,05 сек.

Данный тип устанавливаются в цепях не подверженных кратковременным перегрузкам. В качестве примера можно привести схемы на полупроводниковых элементах, при выходе из строя которых, превышение тока незначительное. В быту такой тип не используется.

Характеристика «B»

Отличие данного вида от предыдущего заключается в токе срабатывания, он может превышать штатный от трех до пяти раз. При этом механизм соленоида гарантированно активируется при пятикратной нагрузке (время обесточивания – 0,015 сек.), термоэлемент – трехкратной (на отключение понадобиться не более 4-5 сек.).

Такие виды устройств нашли применение в сетях, для которых не характерны высокие пусковые токи, например, цепи освещения.

S201 производства компании ABB с время-токовой характеристикой B

Характеристика «C»

Это наиболее распространенный тип, его допустимая перегрузка выше, чем у двух предыдущих видов. При пятикратном превышении штатного режима срабатывает термоэлемент, это схема, отключающая электропитание в течение полутора секунд. Механизм соленоида активируется, когда перегрузка превысит норму в десять раз.

Данные АВ рассчитаны на защиту электроцепи, в которой может возникнуть умеренный пусковой ток, что характерно для бытовой сети, для которой характерна смешанная нагрузка. Покупая устройство для дома, рекомендуется остановить свой выбор на этом виде.

Трехполюсный автомат Legrand

Характеристика «D»

Для АВ такого типа характерны высокие перегрузочные характеристики. А именно, десятикратное превышение нормы для термоэлемента и двадцатикратное для соленоида.

Применяются такие приспособления в цепях с большими пусковыми токами. Например, для защиты пусковых устройств асинхронных электродвигателей. На рисунке 9 показано два прибора этой группы (a и b).

Рисунок 9. а) ВА51-35; b) BA57-35; c) BA88-35

Характеристика «K»

У таких АВ активация механизма соленоида возможна при превышении токовой нагрузки в 8 раз, и гарантированно произойдет, когда будет двенадцати кратная перегрузка штатного режима (восемнадцати кратное для постоянного напряжения). Время отключения нагрузки не более 0,02 сек. Что касается термоэлемента, то его активация возможна при превышении 1,05 от штатного режима.

Сфера применения – цепи с индуктивной нагрузкой.

Характеристика «Z»

Данный тип отличается небольшим допустимым превышением штатного тока, минимальная граница — двух кратная от штатной, максимальная – четырех кратная. Параметры срабатывания термоэлемента, такие же, как и у АВ с характеристикой К.

Этот подвид применяется для подключения электронных приборов.

Характеристика «MA»

Отличительная особенность этой группы – не используется термоэлемент для отключения нагрузки. То есть прибор предохраняет только от КЗ, этого вполне достаточно, чтобы подключить электрический двигатель. На рисунке 9 показано такое приспособление (с).

Ток штатной работы

Этот параметр описывает максимально допустимое значение для штатного режима работы, при его превышении будет активировано срабатывание системы отключения нагрузки. На рисунке 1 показано, где отображается это значение (в качестве примера взята продукция компании IEK).

Ток штатной работы обведен окружностью

Тепловые параметры

Под данным термином подразумевается условия срабатывания термоэлемента. Эти данные можно получить из соответствующего время-токового графика.

Предельная отключающая способность (ПКС).

Этот термин обозначает максимально допустимое значение нагрузки, при котором прибор сможет разомкнуть цепь без потери работоспособности. На рисунке 5 данная маркировка обозначена красным овалом.

Рис. 5. Прибор компании Шнайдер Электрик

Категории токоограничения

Этот термин используется для описания способности АВ произвести отключение цепи до того, как ток КЗ в ней станет максимальным. Приспособления выпускаются с токоограничением трех категорий, в зависимости от времени отключения нагрузки:

1. 10 мс. и больше;
2. от 6 до 10 мс;
3. 2,5-6 мс.

Соответственно, чем выше категория, тем меньше электропроводка подвержена нагреву, а значит, снижается риск ее возгорания. На рисунке 6 указанная категория обведена красным овалом.

Маркировка ВА47-29 содержит указание на класс токоограничения

Заметим, что АВ, относящиеся к первой категории, могут не иметь соответствующей маркировки.

Небольшой лайфхак о том, как выбрать необходимый выключатель для дома

Предложим несколько общих рекомендаций:

• Исходя из всего выше сказанного, нам следует остановить свой выбор на АВ с времятоковой характеристикой «С».
• При выборе штатных параметров необходимо учитывать планируемую нагрузку. Для вычисления следует воспользоваться законом Ома: I=Р/U, где Р – мощность цепи, U – напряжение. Рассчитав силу тока (I), выбираем номинал АВ по таблице, представленной на рисунке 10. Рисунок 10. График для выбора АВ в зависимости от тока нагрузки

Расскажем, как пользоваться графиком. Допустим, произведя расчет силы тока нагрузки, мы получили результат — 42 А. Следует выбрать автомат, где это значение будет в зеленой зоне (рабочей области), это будет номинал – 50 А. При выборе также следует учитывать, на какую силу тока рассчитана проводка. Допускается подбирать автомат исходя из этого значения, при условии, что суммарная сила тока нагрузки будет меньше расчетного тока для проводки.

Категории и технические характеристики автоматов a, b, c и d

Особенности работы защитных устройств в силовых цепях проявляются в их способности реагировать на возросшие токовые нагрузки и отключать линию по достижении ими предельной величины. Причем отключение происходит сразу по нескольким направлениям, учитывающим не только электромагнитные, но и тепловые эффекты. Для понимания характера происходящих внутри прибора коммутаций потребуется ознакомиться с техническими характеристиками автоматического выключателя.

Рабочие характеристики

К числу основных параметров автоматических выключателей, полностью характеризующих их функциональные возможности, принято относить:

• номинальный ток (штатный режим);
• предельную отключающая способность прибора (ПКС);
• характеристики по токоограничению;
• параметры срабатывания электромагнитной защиты по току.

Отдельно рассматриваются температурные характеристики, под которыми понимаются условия отключения теплового расцепителя.

Ток штатного режима – это величина, при которой автомат может работать сколько угодно долго без отклонений параметров от заданной нормы. Это значение отображается на корпусе прибора сразу вслед за буквой, определяющей его время-токовые характеристики. Предельная отключающая способность автомата – это максимальное значение тока, при котором он может срабатывать без потери функциональности. Величина ПКС указывается на корпусе АВ сразу под время-токовой характеристикой и номиналом.

Категория по ограничению тока характеризует способность отключать аварийную линию до момента достижения током предела по перегрузу. Для различных приборов этот параметр принимает следующие значения:

• первая категория – 10 миллисекунд (мс) и более;
• вторая категория – от 6-ти до 10-ти мс;
• третья категория – 2,5-6 мс.

Чем выше категория по токоограничению у данной модели, тем меньше риск перегрева проводов и возникновения аварийного возгорания. На лицевой панели параметр указывается под значком ПКС.

Классификация по время-токовым характеристикам

Класс прибора указывается на его панели в виде латинской буквы, стоящей перед значением номинала. В соответствии с этим показателем все известные образцы защитных устройств подразделяются на ряд категорий.

Автоматы MA

Специфика автоматов «MA» состоит в отсутствии в них привычного для этих устройств теплового механизма расцепления. Они чаще всего устанавливаются в линиях подключения электродвигателей и подобных им мощных устройств. Специально для защиты от перегрузок в этих цепях используются чувствительные реле максимального тока. Сам автомат лишь защищает их от повреждений, которые возникают из-за воздействия токов КЗ.

Приборы A класса

Автоматы типа «A» отличаются максимальной чувствительностью и надежно срабатывают при превышении током номинала на одну треть в течение заданного характеристикой времени. Если его значение превысило номинал на 100 процентов, на срабатывание катушки э/м расцепителя потребуется не более 0,05 секунды. Если по техническим причинам она не отработала свою функцию, в действие вступает биметаллическая тепловая защита, отключающая питание через 20-30 сек. Автоматы с этим показателем устанавливаются в случае, когда недопустимы кратковременные токовые перегрузки.

Защитные устройства B класса

Аппараты этой категории имеют чуть меньшую чувствительность, чем рассмотренные ранее. Э/м расцепитель у приборов отключается при превышении номинала на 200 процентов. Время его срабатывания – не более 0,015 секунд. На расцепление биметаллической пластины в размыкателе потребуется не более 4-5 секунд. Оборудование этого класса широко применяется в линиях с включенными в них электроустановочными изделиями (розетками и осветительными приборами) – в цепях, где пусковые перегрузки минимальны.

Автоматы категории C

Для понимания разницы автоматов C и B необходимо отметить: способность «держать» перегрузки у приборов типа C еще выше, чем у первых двух категорий, что позволяет ставить их в электросети бытового назначения. Для отключения электромагнита таких приборов потребуется ток, превышающий номинал в 5 раз. Для надежного срабатывания тепловой защиты необходимо пятикратное превышение в течение 1,5 секунд.

Автоматические выключатели категории D

Характеристика D автоматического выключателя указывает на его высокую способность выдерживать перегрузки. Для срабатывания э/м катушки потребуется ток, превышающий номинал примерно в 10 раз. Для отключения контролируемой линии посредством теплового расцепителя необходима выдержка не менее 0,4 секунды. Устройства этого класса обычно используются в качестве вспомогательных предохранителей, выполняя функцию страховки от случайных неполадок с другими аналогичными приборами.

Автоматы категории D своевременно срабатывают, если по какой-то причине отказали основные автоматы защиты в одном из обслуживаемых помещений. Их допускается устанавливать в цепях со значительными пусковыми токами – для защиты обмоток электродвигателей, в частности.

Защитные устройства категории K и Z

Приборы с литерой K характеризуются значительной величиной разбросов токов срабатывания э/м расцепления (реле). Для переменного тока этот показатель больше номинала в 12 раз, а для линий с постоянным уровнем питания он достигает цифры 18.

Время, необходимое для отключения э/м реле составляет не более 0,02 секунды. Срабатывание тепловой защиты в этих приборах происходит при превышении нагрузочным током номинала на 5 процентов. Этим и объясняется возможность применения автоматов типа K в цепях с индуктивной нагрузкой.

Изделия с индексом Z имеют более скромные показатели по перегрузу – не более чем в два раза, и используются для защиты электронных схем.

Отличия АВ категорий B, C и D

Категории автоматов A B C D относятся к основным показателям, заслуживающим отдельного рассмотрения и сравнения. Особый интерес среди классов автоматов представляют токовые временные параметры последних трех категорий.

Защитный автомат с характеристикой D в отличие от категорий автоматических приборов A B C хорошо приспособлен к повышенным перегрузкам и поэтому устанавливается в цепях с большими пусковыми токами. Его традиционно используют в цепях защиты мощных электродвигателей. При сравнении автоматов С и В важно помнить о том, что первая категория приборов больше подходит для защиты бытовых сетей – для установки в частном доме, например.

Знакомство с техническими характеристиками автоматов и особенностями каждого из них поможет пользователю выбрать нужный прибор, подходящий для электросети с заданной нагрузкой по току.

Автоматы дифференциальные серии АД

Назначение

Автоматы дифференциальные (дифавтоматы) серии АД предназначены для работы в однофазной и трехфазной электрической сети в системе электроснабжения с заземленной нейтралью. Применение дифавтоматов обеспечивает защиту:

• людей от поражения электрическим током (ток уставки 10, 30 мА);
• электрооборудования от пожаров (ток уставки ≥ 100 мА);
• электрических цепей и электроприборов от перегрузок и токов коротких замыканий.

Выпускаются как в однополюсном, так и в виде блоков двух- и четырехполюсном исполнений, с характеристикой срабатывания электромагнитного расцепителя:

• С − применяются в групповых и распределительных цепях розеток и освещения. Дифавтоматы имеют рабочую характеристику типа АC по ГОСТ 51326.1-99, то есть, предназначены для работы в сети переменного тока с незначительным искажением синусоидальности.

Допускаются нечастые коммутации нагрузки – до 30 включений в сутки.

• жилые и общественные здания;
• коттеджные, дачные постройки и гаражи;
• групповые сети розеток и освещения;
• передвижные и стационарные электроустановки на промышленных и строительных объектах;
• наружное освещение и рекламные вывески.

Принцип действия

Конструктивно изделие содержит в одном блоке автоматический выключатель с защитой электрических цепей от сверхтоков (левая часть) и устройство защитного отключения (УЗО) – правая часть.

Принцип действия автомата дифференциального тока следующий.

При перегрузке происходит нагрев биметаллической пластины, которая изгибаясь толкает рычаг расцепителя и выключает автомат.

При возникновении короткого замыкания в зоне защиты, многократно возросший ток, проходя через катушку электромагнитного расцепителя, значительно увеличивает ее магнитную индукцию, что приводит к перемещению сердечника и отключению автомата.

Чувствительным органом УЗО является дифференциальный трансформатор, в котором силовые провода (первичная обмотка) проходят через тороидальный сердечник.

При равенстве токов в фазном и нулевом проводе, во вторичной обмотке, намотанной по окружности тора, напряжение отсутствует.

При возникновении в зоне защиты тока утечки на землю (неисправная изоляция, прохождение тока через тело человека), ток в нулевом проводе становится меньше фазного, что приводит к небалансу магнитной индукции в сердечнике и появлению дифференциального тока в нагрузке вторичной обмотки.

Если этот ток превышает выбранную уставку, дифавтомат размыкает цепь.

Касание человеком электрооборудования находящегося под опасным напряжением не приводит к электропоражению за счет высокого быстродействия (≤ 40 мс) выключателя.

Преимущества

• Наличие индикатора срабатывания по току утечки;
• Электрическая схема имеет защиту от импульсных перенапряжений;
• Возможность установки дополнительных устройств:
  • контакт состояния КС-47;
  • сигнальная лампа ЛС-47.
• Широкий диапазон рабочих температур от –25 °С до +50 °С.

Технические характеристики

Особенности конструкции

• Быстрая проверка работоспособности аппарата кнопкой «ТЕСТ» без вызова электрика.
• Сердечник дифференциального трансформатора изготовлен из аморфного сплава типа пермаллой, что исключает перенасыщение магнитопровода в режиме короткого замыкания.
• Индикация срабатывания от утечки тока выражается в выступившей из аппарата кнопке возврат. Всегда можно определить, что причиной отключения аппарата цепи послужила именно утечка тока.
• Крупная, четкая, видная издалека маркировка ускоряет монтаж и упрощает дальнейшее использование устройств. Все основные характеристики расположены максимально удобно и заметно.
• Увеличенный размер головки винта с универсальным шлицом (+, –) облегчает монтаж и предотвращает выпадение винтов при установке.
• Защелка с фиксацией — облегчает монтаж на DIN-рейку.
• В одном корпусе: левая часть — автоматический выключатель, правая часть – УЗО.

Фотографии, изображения

Скачать документацию

• Автоматы дифференциальные серии АД TEXENERGO (859.7 kB)

Производитель

Смотрите также компании в каталоге, рубрика «Дифференциальные автоматы с УЗО»