Разновидности электрических автоматических выключателей

Основные критерии выбора

Итак, рассмотрим, как правильно подобрать наиболее важные параметры устройства для защиты проводки в доме и квартире.

Ток КЗ

Чтобы выбрать автоматический выключатель по току короткого замыкания, необходимо учитывать важное условие – правилами ПУЭ автоматы с наибольшей отключающей способностью менее 6 кА запрещаются. На сегодняшний день устройства могут иметь номиналы 3; 4,5; 6 и 10 кА

Если Ваш дом размещен рядом с трансформаторной подстанцией, нужно выбрать автоматический выключатель, срабатывающий при предельном коротком замыкании в 10 кА. В остальных случаях вполне достаточно подобрать коммутационный аппарат номиналом 6000 Амер.
Номинальный ток (рабочий). Следующий, не менее важный критерий выбора автомата для дома – по номинальному току. Данная характеристика отображает значение тока, свыше которого произойдет разъединение цепи и, соответственно, защита электропроводки от перегрузок. Чтобы выбрать подходящее значение (оно может быть 10, 16, 32, 40А и т.д.), необходимо опираться на сечение кабеля домашней проводки и мощность потребителей электроэнергии. Именно от того, насколько большой ток способны пропустить жилы через себя и в то же время, какая суммарная мощность всей бытовой техники, будет зависеть рабочий ток устройства коммутации. В данном случае для выбора подходящей характеристики автоматического выключателя рекомендуем сначала определить сечение кабеля в Вашем доме либо квартире, после чего руководствоваться данными таблицами:

Рекомендуем также просмотреть видео инструкцию, в которой предоставлены все необходимые таблицы и формулы для выбора автоматического выключателя по току, мощности и сечению кабеля:

Перечисленные критерии выбора автоматического выключателя являются основными, и первым делом обращайте внимание на данные параметры

Следует отметить, что экономить на автоматах очень глупо! Разница между качественным изделием (от производителя ABB либо Schneider Electric) и подделкой не слишком велика, если учитывать, что на кону стоит Ваш дом и, что более важно – жизнь!

Конструкция и принцип действия

Понимание механизма автоматического срабатывания выключателя поможет осуществить выбор правильной модели. Конструктивно автомат включает в себя следующие ключевые элементы:

• клеммы;
• тумблер;
• электромагнитный расцепитель;
• биметаллическая пластина.

В зависимости от вида перегрузки, срабатывает один из двух механизмов.

При возникновении перегрузка цепи током, превышающем номинал в разы, срабатывает биметаллическая пластина. Она нагревается в течение нескольких секунд, в результате чего происходит ее тепловое расширение. При достижении определенных размеров осуществляется ее существенный изгиб и цепь размыкается. Настройка параметров пластины осуществляется производителем. Для выключателей, применяемых в быту, время срабатывания занимает 5–20 с. На них, как правило, ставится маркировка литерами: B, C, D.

Режим короткого замыкания (КЗ) характеризуется лавинообразным возрастанием тока, превышающем не только номинал, но и его предельно допустимые нагрузки. Времени на нагрев пластины при скачке не остается, иначе проводка может оплавиться. Срабатывает в такой ситуации электромагнитный расцепитель. Магнитное поле приводит в движение сердечник, который осуществляет размыкание цепи. Мгновенное срабатывание позволяет обезопасить помещение от последствий КЗ.

Испытания автоматического выключателя

Регулировка теплового расцепителя

Есть ещё один регулятор, о котором мало кто знает, но он есть во всех современных автоматах:

Отверстие под регулировку номинального тока

Этот регулятор в некоторых пределах влияет на номинальный ток теплового расцепителя и располагается над клеммой нижнего контакта. Регулировку можно проводить шестигранным ключом на 1,5:

Регулировка тока теплового расцепителя ключом на полтора

Делать это рекомендую в очень крайних и обоснованных случаях. Особенно, учитывая, что этот регулятор находится под напряжением, когда автомат включен! Правда, как выяснилось, регулировать можно только тогда, когда силовой контакт ослаблен – иначе отверстие регулировки закрывается верхней частью клеммы.

Отверстие и винт регулировки номинального тока теплового расцепителя автомата

Как понятно по смыслу, при откручивании винта тепловой ток In увеличивается, при закручивании – уменьшается. Я провел исследования на автомате TEXENERGO В6, в результате которых можно понять, как влияет этот винт на тепловой расцепитель. Получилась такая ПРИМЕРНАЯ табличка:

Коэффициент изменения теплового тока в зависимости от поворота винта регулировки

Пояснения к таблице. Я подключил через автомат ВА47-29 В6 активную нагрузку порядка 25 Ом (нагреватель 2 кВт). Напряжение под нагрузкой плавало 215-220 В, поэтому можно допустить, что рабочий ток был около 1,45 In, то есть равным Отключающему току теплового расцепителя.

Если регулировочный винт не трогать, будет “легальной”, то есть для данного автомата соответствовать информации производителя, и отключение при токе 1,45 In должно происходить за время менее часа.

Если открутить винт на пол оборота (-180 °) против часовой (“синяя” зона), время отключения немного увеличится, а значит номинальный ток тоже. Я рассчитал коэффициент по “легальному” графику ВТХ, он получился 1,1. Если крутить дальше, то изменений практически нет, винт уже перестает касаться пластины, и даже будет болтаться и может через время выпасть.

Если закручивать в “красную” область, то там простора для регулировки гораздо больше. Например, после поворота на пол оборота по часовой автомат на 6 А превращается в автомат с In = 6 х 0,55 = 3,3 А. И так далее. Однако, после полного оборота назад дороги нет – пластина изгибается (нет запаса упругости), и обратно не возвращается.

Я сделал небольшой коллаж, на котором видно движение пластины теплового расцепителя и его воздействие на рычаг размыкания:

Воздействие пластины расцепителя на рычаг механизма размыкателя

Проверка время-токовой характеристики

По плану проверка теплового расцепителя должна проходить в следующих точках:

• 1,13 In (время отключения при токе 1,13 от номинала)
• 1,45 In,
• 2,55 In,

Проверка электромагнитного расцепителя:

• в нижней части диапазона,
• в верхней части.

В данный момент у меня нет доступа к прибору для прогрузки, проведу испытания позже.

А вот как проводил такие испытания мой коллега Дмитрий. Рекомендую его видео, смотрел как захватывающий сериал)

Класс токоограничения

Цифра после тока КЗ (3 или 2) — класс токоограничения.

Выключатель с такой функцией не позволяет току короткого замыкания принимать его самое максимальное значение и производит отключение на как можно ранней стадии.

То есть, эта цифра показывает, насколько быстро внутри устройства гасится электрическая дуга, не позволяя отдельным элементам и деталям, нагреваться до предельных температур и способствовать пожару.

Класс ‘2’
ограничивает ток КЗ в пределах половины полупериода

Класс ‘3’
в пределах 1/3 полупериода

Грубо говоря, автомат с «троечкой», справится с последствиями тока КЗ быстрее, чем с «двоечкой». По времени это можно отразить следующей таблицей.

Устройства с «первым» классом, вообще никоим образом и никакими цифрами не маркируются.

Все вышеприведенные маркировки располагаются на лицевой стороне. Теперь переходим к боковой грани. Там тоже есть масса полезной информации.

Определяемся с номиналом

Собственно, из функций защитного автомата и следует правило определения номинала автомата защиты: он должен срабатывать до того момента, когда ток превысит возможности проводки. А это значит, что токовый номинал автомата должен быть меньше чем максимальный ток, который выдерживает проводка.

На каждую линию требуется правильно выбрать автомат защиты

Исходя из этого, алгоритм выбора автомата защиты прост:

• Рассчитываете сечение проводки для конкретного участка.
• Смотрите, какой максимальный ток выдерживает данный кабель (есть в таблице).
• Далее из всех номиналов защитных автоматов выбираем ближайший меньший. Номиналы автоматов привязаны к допустимым длительным токам нагрузки для конкретного кабеля — они имеют немного меньший номинал (есть в таблице). Выглядит перечень номиналов следующим образом: 16 А, 25 А, 32 А, 40 А, 63 А. Вот из этого списка и выбираете подходящий. Есть номиналы и меньше, но они уже практически не используются — слишком много электроприборов у нас появилось и имеют они немалую мощность.

Пример

Алгоритм очень прост, но работает безошибочно. Чтобы было понятнее, давайте разберем на примере. Ниже приведена таблица в которой указаны максимально допустимый ток для проводников, которые используют при прокладке проводки в доме и квартире. Там же даны рекомендации относительно использования автоматов. Они даны в колонке «Номинальный ток автомата защиты». Именно там ищем номиналы — он немного меньше предельно допустимого, чтобы проводка работала в нормальном режиме.

Сечение жил медных проводов	Допустимый длительный ток нагрузки	Максимальная мощность нагрузки для однофазной сети 220 В	Номинальный ток защитного автомата	Предельный ток защитного автомата	Примерная нагрузка для однофазной цепи
1,5 кв. мм	19 А	4,1 кВт	10 А	16 А	освещение и сигнализация
2,5 кв. мм	27 А	5,9 кВт	16 А	25 А	розеточные группы и электрический теплый пол
4 кв.мм	38 А	8,3 кВт	25 А	32 А	кондиционеры и водонагреватели
6 кв.мм	46 А	10,1 кВт	32 А	40 А	электрические плиты и духовые шкафы
10 кв. мм	70 А	15,4 кВт	50 А	63 А	вводные линии

В таблице находим выбранное сечение провода для данной линии. Пусть нам необходимо проложить кабель сечением 2,5 мм² (наиболее распространенный при прокладке к приборам средней мощности). Проводник с таким сечением может выдержать ток в 27 А, а рекомендуемый номинал автомата — 16 А.

Как будет тогда работать цепь? До тех пор, пока ток не превышает 25 А автомат не отключается, все работает в штатном режиме — проводник греется, но не до критических величин. Когда ток нагрузки начинает возрастать и превышает 25 А, автомат еще некоторое время не отключается — возможно это стартовые токи и они кратковременны. Отключается он если достаточно длительное время ток превысит 25 А на 13%. В данном случае — если он достигнет 28,25 А. Тогда электропакетник сработает, обесточит ветку, так как это ток уже представляет угрозу для проводника и его изоляции.

Расчет по мощности

Можно ли выбрать автомат по мощности нагрузки? Если к линии электропитания будет подключено только одно устройство (обычно это крупная бытовая техника с большой потребляемой мощностью), то допустимо сделать расчет по мощности этого оборудования. Так же по мощности можно выбрать вводный автомат, который устанавливается на входе в дом или в квартиру.

Если ищем номинал вводного автомата, необходимо сложить мощности всех приборов, которые будут подключены к домовой сети. Затем найденная суммарная мощность подставляется в формулу, находится рабочий ток для этой нагрузки.

Формула для вычисления тока по суммарной мощности

После того, как нашли ток, выбираем номинал . Он может быть или чуть больше или чуть меньше найденного значения. Главное, чтобы его ток отключения не превышал предельно допустимый ток для данной проводки.

Когда можно пользоваться данным методом? Если проводка заложена с большим запасом (это неплохо, кстати). Тогда в целях экономии можно установить автоматически выключатели соответствующие нагрузке, а не сечению проводников

Но еще раз обращаем внимание, что длительно допустимый ток для нагрузки должен быть больше предельного тока защитного автомата. Только тогда выбор автомата защиты будет правильным

Строение и принцип работы трехполюсного автомата

Автоматический выключатель на 3 полюса состоит из 3 однополюсных устройств, помещенных в один корпус и имеющих общий рычаг включения. Внутри устройства защиты имеется электромагнитный и тепловой расцепители.

Внутреннее устройство

Электромагнитный расцепитель мгновенно срабатывает на токи короткого замыкания. По принципу действия он напоминает обычный электромагнит. Если через автомат протекает ток КЗ, то электромагнитный расцепитель притягивает якорь и приводит в движение механику автомата. Она и размыкает контакты силовых цепей.

Конструкция автомата защиты

Тепловой расцепитель похож на деформирующуюся от нагрева биметаллическую пластину. Он характеризуется медленным срабатыванием. Для выключения автомата по тепловому расцепителю необходимо время, чтобы он прогрелся до нужной температуры. Тепло для нагрева берется от тока перегрузки, протекающего через автомат. Нечто подобное имеется в термостатах утюгов и кнопках чайников.

Внутри дифференциальных автоматов имеется дополнительный узел — датчик тока. Он предназначен для сравнения токов, протекающих по фазам. Этот элемент конструкции позволяет диф автомату отключаться при пропаже напряжения в одной из фаз. Данная функция особенно важна для защиты электрических двигателей.

Важно! Если у вас без очевидной перегрузки срабатывает автомат, то следует обратить внимание на надежность его подключения. Часто плохой незатянутый контакт приводит к нагреву автомата. А нагрев — к непроизвольным срабатываниям теплового расцепителя

А нагрев — к непроизвольным срабатываниям теплового расцепителя.

В мощных трехполюсных автоматах имеются дугогасительные камеры. Они предназначены для максимально быстрого прерывания дуги, образующейся между контактами в момент размыкания цепи. Применение дугогасительных камер существенно продлевает срок эксплуатации прибора. Благодаря им контакты выгорают гораздо медленнее.

Внешние элементы

Снаружи устройство имеет стандартную для защитных аппаратов конструкцию. Сверху находятся 3 винтовых клеммы для подключения приходящих проводов. Снизу аналогичные винтовые контакты, но для отходящей линии. Между ними находится рычаг включения и отключения. Многие трехполюсные автоматы оснащены указателем состояния. Красный флажок или символ «1» — автомат включен. Зеленый или «0» — выключен. На корпусе прибора указываются основные электрические параметры: номинальный ток и временная характеристика.

Дополнительная информация. Конструкция некоторых моделей автоматов предполагает использование ручки, напоминающей ту, что устанавливается на двери. Такая ручка приобретается по желанию покупателя. Ее поворот включает или выключает защитное устройство.

Принцип работы

Функционирование автоматического выключателя основано на тепловом и электромагнитном принципе. В обычном режиме работы через него протекает электрический ток. Если рассматривать тепловой принцип, то сначала ток проходит через электромагнитную катушку, затем попадает на биметаллическую пластину. Когда ток начинает превышать свое допустимое значение, то пластина начинает плавиться, вследствие чего происходит ее деформация. Так она оказывает воздействие на расцепитель. После этого цепь размыкается. А в изделиях с электромагнитным принципом работы, имеется соленоид и пружинный механизм удерживающий сердечник. Если произойдет увеличение значение тока, то сердечник преодолевает силу пружины и втягивается в соленоид. После чего происходит расцепление.

Во время перегрузки сети ток превышает свое предельное значение. Если автомат имеет тепловую защиту, то расцепление происходит не сразу. Здесь надо учесть, что на расплавление и деформации пластины требуется время. Время будет зависеть от того, в какой степени ток превысил свое номинальное значение.  Такой принцип работы позволяет не сразу разорвать цепь при кратковременном перенапряжении. Минимальный предел, который может превысить ток, устанавливается на заводе. Так же на деформацию пластины может оказать воздействие температура помещения, где установлен прибор. При холодной температуре пластина может начать деформацию только при значительном превышении номинала. А при высоких температурах, наоборот, сработать преждевременно. Устранив причину перегрузки, не следует сразу же включать автомат. Надо дождаться его полного остывания, тогда пластина примет свое прежнее состояние.

Когда происходит короткое замыкание, то ток в цепи увеличивается на столько, что может начать плавить изоляцию электропроводки. В этом случае необходим моментальный разрыв цепи, это и делает электромагнитный расцепитель. Сердечник сразу же втягивается в соленоид и расцепляет цепь. Данный процесс происходит меньше, чем за секунду. Так же в устройствах установлена решетка из металлических пластин, которая предназначена для гашения электрической дуги. После такого отключения автомата, его не следует включать, пока не будет устранена причина возникновения короткого замыкания.

Устройство двухполюсного автоматического выключателя

Настал черед разборки двухполюсного автомата TEXENERGO С40. Когда-то я думал, что двухполюсный автомат устроен как два однополюсных, но с объединенными ручками управления. Сейчас я покажу, что это не так.

2п автомат TEXENERGO С40. В открытом окошке виден рычаг механизма размыкания

Разборка автомата С40 – высверливаю заклепки

Вскрываем автомат, смотрим, какие отличия от автомата В6:

Разобранный 2п автомат С40, снята правая стенка

Сразу видно, что катушка электромагнитного расцепителя намотана более толстым проводом, и наощупь подпружинена более мощной пружиной. По идее, на ней где-то должна быть выбита надпись “40”, но я не нашёл.

А вот на пластине теплового расцепителя эта надпись есть:

Пластина теплового расцепителя с надписью “40”

Контакты одинаковы что в В6, что в С40. Ведь у них одна базовая модель на 63А.

Подвижный контакт автомата

Какие ещё отличия я заметил? В районе замыкания контактов в версии стоит пластиковая пластина, в версии С40 между этой пластиной и стенкой корпуса дополнительно установлена металлическая пластинка.

Разобранный 2п автомат С40, правая половина

Снимаем правую часть автомата, и видим между половинками рычаг “тяни-толкай”:

Конструкция двухполюсного автомата TEXENERGO – толкатель между полюсами

Рычаг сброса выключателя – при помощи него половинки автомата дают друг другу сигнал о выключении

Общий держатель ручек управления тоже нужен, но он работает как подстраховка, и при ручном выключении.

Напоследок – масштаб разборки:

Разобранный двухполюсный автомат TEXENERGO с крепежом

Подбор номинала автоматического выключателя по току и мощности нагрузки

Для выбора подходящего автомата удобно рассчитать силу тока на один киловатт мощности нагрузки и составить соответствующую таблицу. Применив формулу (2) и коэффициент мощности 0.95 для напряжения 220 В, получим:

1000 Вт / (220 В х 0,95) = 4,78 А

Учитывая, что напряжение в наших электросетях нередко не дотягивает до положенных 220 В, вполне корректно принять значение 5 А на 1 кВт мощности. Тогда таблица зависимости силы тока от нагрузки будет выглядеть в таблице 1, следующим образом:

Мощность, кВт	2	4	6	8	10	12	14	16
Сила тока, А	10	20	30	40	50	60	70	80

Данная таблица даёт приблизительную оценку силы переменного тока, протекающего по однофазной электрической сети при включении бытовых электроприборов. При этом следует помнить, что имеется в виду пиковая потребляемая мощность, а не средняя. Эту информацию можно найти в документации, прилагаемой к электротехническому изделию. На практике удобней пользоваться таблицей предельных нагрузок, учитывающей тот факт, что автоматы выпускаются с определённым номиналом по силе тока (таблица 2):

Схема подключения	Номиналы автоматов по току
	10 А	16 А	20 А	25 А	32 А	40 А	50 А	63 А
Однофазная, 220 В	2,2 кВт	3,5 кВт	4,4 кВт	5,5 кВт	7,0 кВт	8,8 кВт	11 кВт	14 кВт
Трёхфазная, 380 В	6,6 кВт	10,6	13,2	16,5	21,0	26,4	33,1	41,6

Например, если нужно узнать, на сколько ампер нужен автомат под мощность 15 кВт при трёхфазном токе, то ищем в таблице ближайшее большее значение – оно составляет 16,5 кВт, что соответствует автомату на 25 ампер.

В реальности существуют ограничения по выделяемой мощности. В частности, в современных городских многоквартирных домах с электроплитой выделенная мощность составляет от 10 до 12 киловатт, а на входе ставится автомат на 50 А. Эту мощность разумно разбить на группы с учётом того, что самые энергоёмкие приборы концентрируются на кухне и в ванной комнате. На каждую группу ставится свой автомат, что позволяет исключить полное обесточивание квартиры в случае возникновения перегрузки на одной из линий.

В частности, под электроплиту (или варочную панель) целесообразно сделать отдельный ввод и установить автомат на 32 или 40 ампер (в зависимости от мощности плиты и духовки), а также силовую розетку с соответствующим номинальным током. Других потребителей подключать к этой группе не стоит. Отдельная линия должна быть и у стиральной машины, и у кондиционера – для них будет достаточно автомата на 25 А.

На вопрос о том, сколько розеток можно подключить на один автомат, можно ответить одной фразой: сколько угодно. Сами по себе розетки не потребляют электроэнергию, то есть не создают нагрузку на сеть. Нужно лишь позаботиться о том, чтобы суммарная мощность одновременно включаемых электроприборов соответствовала сечению провода и мощности автомата, о чём будет сказано ниже.

Для частного дома или коттеджа вводной автомат подбирается в зависимости от выделенной мощности. Далеко не всем хозяевам удаётся получить желаемое количество киловатт, особенно в регионах с ограниченными возможностями электросетей. Но в любом случае, как и для городских квартир, сохраняется принцип разделения потребителей на отдельные группы.

Вводной автомат для частного дома

Виды автоматических выключателей

На рынке предоставлено большое количество различных изделий. Все они имеют свои отличительные особенности. Чтобы не ошибиться с выбором следует разобраться в их отличительных характеристиках.

На всех устройствах имеется буквенная маркировка. Для защиты домовой электропроводки используются устройства имеющие маркировку «B». На их отключение потребуется от 5 до 20 секунд, а отклонение тока от номинального значения будет составлять 3-5 единиц. К общепромышленным относится изделие имеющий маркер с буквой «C». Они срабатывают через 1-10 секунд, когда ток отклонится от номинального значения на 5-10 единиц. Такое устройство применяется при нормальных нагрузках и считается универсальным. В промышленности применяют автоматы категории «D». Они срабатывают мгновенно, если значение тока превысило свое номинальное значение в 14 раз.

Так же выключатели можно разделить по числу полюсов. От этого значения будет зависеть число проводов, которые можно подключить к устройству. Для защиты определенного участка цепи применяют однополюсные изделия. Их конструкция считается самой простой. К ним можно подключить только 2 провода: один будет служить входом, а другой выходом. Однополюсный автомат не дает гарантию полной защиты, поскольку при его отключении происходит разрыв фазы, а ноль остается подключенным. Когда необходимо полное отсоединение от электросети используют двухполюсные устройства. В случае аварии или короткого замыкания произойдет полное отключение электропроводки. Отключив такой автомат можно проводить ремонтные работы или подключать оборудование. Если электрическая сеть имеет три фазы, то здесь устанавливаются трехполюсные автоматы. Такой вариант устройства применяется в промышленных масштабах.

Схема включения вводного автомата

Помимо основной задачи (обеспечение электробезопасности), входной выключатель предназначен для отключения потребителя от энергоснабжения для проведения работ. Например, обслуживание прибора учета. Поэтому, в большинстве случаев автомат устанавливается перед электросчетчиком.

Это зона ответственности электриков, сюда хозяин квартиры (домовладения) не имеет права вмешиваться. Для многоквартирных домов — это подъездный щит, для частного дома — столб, забор, или наружная стена домовладения. Такая схема применяется на 90% объектов жилого фонда. Между опломбированным вводным автоматом, и прибором учета (на котором также стоят пломбы), доступа для несанкционированного подключения нет. Это сделано для предотвращения незаконного отбора электроэнергии. Многие домовладельцы устанавливают дублирующий вводной автомат, для удобства обслуживания и ремонта распределительного щитка. Он подключается между счетчиком энергии и групповыми автоматами, и монтируется внутри щитка квартиры (домовладения).

Как правильно подобрать автомат дублер?

Оптимальное решение — сила тока защиты должна быть меньше, чем на вводном устройстве, и больше, чем в групповых выключателях. Например, на входе установлен автомат на 32 А, а групповые автоматы на 20 А. Значит дублер должен срабатывать при токе нагрузки 25 А. Если такого соотношения невозможно добиться, токовая отсечка дублера должна соответствовать вводному автомату. В этом случае он просто выполняет роль размыкающего устройства (для проведения работ). А при аварийной ситуации — он будет срабатывать одновременно с входным устройством.

Общие сведения об автоматах

Автоматы для электрощитка

Как правило, автомат содержат три типа расцепителя электрической цепи: тепловой, электромагнитный и механический. Первый предназначен для защиты электрических цепей от перегрузки по току, второй – от короткого замыкания в цепях нагрузки, третий – для оперативных коммутаций электрических цепей.

Существуют электрические автоматы, выполняющие защитные функции от перегрузки и поражения электрическим током (ЭТ). Это выключатели, управляемые дифференциальным током со встроенной защитой от токовых перегрузок – дифавтоматы (ДВ).

Основные технические характеристики автоматических выключателей (АВ)

Номиналы автоматов для различных электросетей

Номинальное напряжение – установленное изготовителем значение, при котором определена работоспособность АВ.

Номинальный ток – установленный изготовителем ток, который АВ способен проводить в продолжительном режиме, при котором главные контакты остаются замкнутыми при указанной контрольной температуре окружающего воздуха (стандартно +30 °С).

Частота выключателя – это промышленная частота, на которую рассчитанно устройство и которой соответствуют значения других характеристик.

Номинальная наибольшая отключающая способность – значение ЭТ, которое может отключить АВ, сохранив при этом свою работоспособность.

Класс токоограничения характеризуется временем отключения между началом размыкания выключателя и концом времени дуги. Существует три класса токоограничения:

• время отключения АВ 3 класса происходит в пределах 2,5 – 6 мс;
• 2 класса – 6–10 мс;
• 1 класса – более 10 мс.

Существует несколько типов защитных (время-токовых) характеристик АВ, наиболее востребованы – B, C и D

Тип защитной характеристики	Диапазон токов мгновенного расцепления, приведенных к номинальному значению тока АВ	Назначение
A	от 1,3Iн	Для защиты цепей, в которых временные перегрузки по току не могут возникать в штатном режиме работы.
В	от 3Iн до 5Iн	Для защиты цепей, в которых допускаются незначительные временные токовые перегрузки в штатном режиме работы.
С	от 5Iн до 10Iн	Для защиты цепей, в которых допускаются умеренные временные токовые перегрузки в штатном режиме работы.
D	от 10Iн до 20Iн	Для защиты цепей со значительными временными токовыми перегрузками в штатном режиме работы.
K	от 12 Iн	Для защиты промышленных цепей использующих индуктивную нагрузку.
Z	от 4 Iн	Для защиты промышленных цепей использующих в качестве нагрузки промышленную электронную технику.

Дифференциальные автоматические выключатели

Дифференциальный автоматический выключатель

Номинальный отключающий дифференциальный ток IΔn – значение отключающего дифференциального тока, указанное изготовителем, при котором ДВ должен срабатывать при заданных условиях.

Номинальный неотключающий дифференциальный ток IΔn0 – значение неотключающего дифференциального тока, указанное изготовителем, при котором ДВ не срабатывает при заданных условиях.

Номинальная дифференциальная наибольшая включающая и отключающая способность IΔm0 – действующее значение переменной составляющей ожидаемого дифференциального тока, которое ДВ может включать, проводить и отключать.

ДВ бывают трех типов:

• S – с выдержкой времени срабатывания по дифференциальному току.
• АС – обеспечивается срабатывание при синусоидальном переменном дифференциальном токе, либо прикладываемом скачком, либо медленнорастущем.
• А – обеспечивает срабатывание при дифференциальном синусоидальном переменном токе и дифференциальном пульсирующем постоянном токе, прикладываемом скачком, либо медленнорастущем.

Параметры автоматических выключателей

Для обеспечения правильного выбора номинала устройств отключения необходимо понимание принципов их работы, условий и времени срабатывания.

Рабочие параметры автоматических выключателей стандартизированы российскими и международными нормативными документами.

Основные элементы и маркировка

В конструкцию выключателя входят два элемента, которые реагируют на превышение силой тока установленного диапазона значений:

• Биметаллическая пластина под воздействием проходящего тока нагревается и, изгибаясь, надавливает на толкатель, который разъединяет контакты. Это “тепловая защита” от перегрузки.
• Соленоид под воздействием сильного тока в обмотке генерирует магнитное поле, которое давит сердечник, а тот уже воздействует на толкатель. Это “токовая защита” от короткого замыкания, которая реагирует на такое событие значительно быстрее, чем пластина.

Типы устройств электрической защиты обладают маркировкой, по которой можно определить их основные параметры.

На каждом автоматическом выключателе обозначены его основные характеристики. Это позволяет не перепутать устройства, когда они установлены в щитке

Тип времятоковой характеристики зависит от диапазона уставки (величины силы тока при которой происходит срабатывание) соленоида. Для защиты проводки и приборов в квартирах, домах и офисах используют выключатели типа “C” или, значительно менее распространенные – “B”. Особенной разницы между ними при бытовом применении нет.

Тип “D” используют в подсобных помещениях или столярках при наличии оборудования с электродвигателями, которые имеют большие показатели пусковой мощности.

Существует два стандарта для устройств отключения: жилой (EN 60898-1 или ГОСТ Р 50345) и более строгий промышленный (EN 60947-2 или ГОСТ Р 50030.2). Они отличаются незначительно и автоматы обоих стандартов можно использовать для жилых помещений.

По номинальному току стандартный ряд автоматов для использования в бытовых условиях содержит приборы со следующими значениями: 6, 8, 10, 13 (редко встречается), 16, 20, 25, 32, 40, 50 и 63 A.

Время-токовые характеристики срабатывания

Для того чтобы определить быстроту срабатывания автомата при перегрузке существуют специальные таблицы зависимости времени отключения от коэффициента превышения номинала, который равен отношению существующей силы тока к номинальной:

K = I / I_n.

Резкий обрыв вниз графика при достижении значения коэффициента диапазона от 5 до 10 единиц, обусловлен срабатыванием электромагнитного расцепителя. Для выключателей типа “B” это происходит при значении от 3 до 5 единиц, а для типа “D” – от 10 до 20.

График показывает зависимость диапазона времени срабатывания автоматов типа “C” от отношения силы тока к значению, которое установлено для этого выключателя

При K = 1,13 автомат гарантированно не отключит линию в течение 1 часа, а при K = 1,45 – гарантированно отключит за это же время. Эти величины утверждены в п. 8.6.2. ГОСТ Р 50345-2010.

Чтобы понять, за какое время сработает защита, например, при K = 2, необходимо провести вертикальную линию от этого значения. В результате получим, что согласно приведенному графику, отключение произойдет в диапазоне от 12 до 100 секунд.

Столь большой разброс времени обусловлен тем, что нагрев пластины зависит не только от мощности проходящего через нее тока, но и параметров внешней среды. Чем выше температура, тем быстрее срабатывает автомат.