Время-токовая характеристика автоматического выключателя

Особенности выбора автоматического выключателя

Возможные перегрузки и короткие замыкания несут собой немалую опасность, начиная выходом из строя бытовой техники и заканчивая травмами и пожарами. Устройство, в народе называемое «автоматом», применяется для защиты питающих линий. Если грамотно подобрать автомат, прибор отключит в случае повреждения проводки технику, не допустив ее возгорания.

В домашних сетях зачастую устанавливаются аппараты ВА-серии, принцип действия которых описан выше. Выбирать автомат следует, отталкиваясь от сечения проводов и предполагаемой нагрузки на линию. Этой информации будет достаточно, чтобы сделать правильную покупку. Рекомендуется обращаться в специализированные магазины или к официальным дилерам, дорожащим своей репутацией, а не на электрорынок.

Немалое значение при выборе играют технические характеристики устройства. Выбирая автомат для щита, в первую очередь, учитывается селективность – принцип от большего к меньшему. То есть если на вводе автомат 40А, на розетки идет 20А, на освещение – 10А.

Для определения нагрузки на сеть придется вспомнить школьные уроки физики, а именно закон Ома. Для примера возьмем, что на кухне будут устанавливаться приборы, суммарная мощность которых достигает 3000 ватт. Общая сеть имеет напряжение в 220 вольт. Необходимо поделить мощность на напряжение и получится 13.6 А. Если отталкиваться от ближайшего номинала доступных автоматов, подбирается модель 16 А.

Обратите внимание! Автоматы предусматривают определенное число срабатываний. Конечно, модели от проверенных производителей более надежные, но, тем не менее, не рекомендуется их часто применять для включения-выключения. Из-за этого не только изнашивается механизм, но и подгорают контакты, что приводит к выходу из строя автомата

Из-за этого не только изнашивается механизм, но и подгорают контакты, что приводит к выходу из строя автомата.

Делить нынешние автоматы можно на 3 группы: B, C и D. Чтобы автомат не выбило сразу, после подключения электрического прибора предусматривается задержка по току. Другими словами, устройство будет «молчать» несколько секунд после включения в сеть техники с большим пусковым током. Маркировка в этом случае выступает в качестве коэффициента. Автомат отключается, если ток превышает номинал во столько-то раз:

• B – 3-5. Монтируется в жилых зданиях, где отсутствуют скачки тока;
• С – 5-10. Также находит применение в жилых зданиях. Обеспечивает защиту техники, имеющей слабые пусковые токи (дрель, стиральная машина и так далее);
• D – 10-14. Устанавливается на производствах с установками, имеющими большие пусковые токи.

Выпускаемые модели имеют различия по месту крепления проводника и посадке на DIN-рейку. Поэтому, если производится замена автомата, рекомендуется выбирать модель от того же производителя. Сама установка автоматического предохранителя, желание поменять пробки на автоматы – не самая простая задача, которую рекомендуется доверить специалисту, так как работа с электричеством довольно опасна.

На данный момент лидирующие позиции занимают устройства следующих компаний: ABB, Legrand, Schneider. Это бренды, выпускающие надежное и долговечное оборудование. Если, выбирая прибор, есть желание сэкономить средства, доступен бренд ИЭК.

Обратите внимание! Сейчас многие пытаются подделывать производство предохранителей, выпуская некачественную продукцию. Желая сэкономить средства, не стоит приобретать подозрительно дешевые модели, которые способны стать причиной аварийной ситуации

Изменение характеристик расцепления автоматов

Как упоминалось в начале статьи, все характеристики предохранительных автоматов приводятся при температуре окружающей среды в 30 градусов по Цельсию. Для того, чтобы узнать время срабатывания механических коммутаторов при других температурах, следует учитывать такие поправочные коэффициенты:

1.Kt – температурный коэффициент окружающего воздуха. На графике ниже можно проанализировать его значения. Чем выше температура воздуха, тем ниже значение данного коэффициента, а значит и снижается номинальный ток выключателя, то есть его нагрузочная способности. Или, иначе, чем холодней, тем меньше нагрузочная способность. По этойпричине в жарких помещениях возможно срабатывания автоматов даже без роста нагрузки.

2.Kn– коэффициент учета количества установленных автоматов в ряд. Когда в одном ряду уставлено несколько защитных автоматов, то они передают часть своего тепла остальным выключателям. На графике ниже представлена зависимость конвекции тепла от количества автоматов. Чем больше устройств в ряду, тем меньше их нагрузочная способность.

Для того, чтобы рассчитать электроток, в соответствии с температурой окружающей среды, нужно номинальный ток механического коммутатора умножить на приведенные выше коэффициенты.

Теперь рассмотри пример использования коэффициентов на практике. Допустим, распределительный щиток установлен на улице и к нему подключено 4 автомата:

• вводной автомат типа ВА 47-29 С40 – 1 штука;
• групповой автомат типа ВА 47-20 С16 – 3 штуки.

Температура окружающей среды – минус 10 градусов по Цельсию.

Находим поправочные коэффициенты для автомата ВА 47-29 С16:

1.Kt=1,1.

2.Kn=0,82.

Рассчитываем номинальный ток:

In=16*1,1*0,82=14,43 Ампер.

Следовательно, чтобы определить предельное время отключения защитного автомата типа С нужно использовать не соотношение I/In (I/16), а I/In* (I/14,43).

Какая защита у нас есть, и какой не хватает

За последние годы в электротехнической сфере введены некоторые ограничения и нововведения, которые служат, прежде всего, двум целям – сохранение жизни человека и сохранение жизни оборудования (от общего к частному – электросетей, электроустановок, нагрузки). Благо, современные технологии и устройства позволяют обеспечить безопасность и людей, и проводов.

Вот неполный список защит в наших электрощитках, о которых я говорю:

автоматические выключатели (АВ), которые выключают питание при перегрузках и коротких замыканиях. Это – единственное устройство в наших электрощитках, установка которого строго обязательна в любом случае

Ему мы и уделим пристальное внимание в этой статье;

устройства защитного отключения (УЗО), или, по-новомодному, выключатели дифференциального тока (ВДТ), которые выключают питание при появлении опасного значения дифференциального тока (его появление означает, что на корпусах приборов может возникнуть опасный и даже смертельный потенциал для человека). Сюда же можно отнести и АВДТ (автоматические выключатели дифференциального тока), которые являются гибридами АВ и ВДТ;

реле напряжения, которые выключают питание и защищают таким образом оборудование от повышенного и пониженного напряжения (и не только);
устройства защиты от дугового пробоя (УЗДП) или устройства защиты от искрения (УЗИС), которые выключают питание при подозрении на искрение любого вида, даже при небольшом токе;
устройства защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП) или ограничители перенапряжения (ОПН), купирующие по мере сил мощные кратковременные скачки напряжения, которые могут быть вызваны природными или техногенными причинами

В зависимости от конфигурации схемы, питание в этом случае тоже, как правило, отключается.

Некоторые говорят, что это “развод клиента на деньги”, но я с этим не согласен. Если клиент ценит свою жизнь, готов платить за это, и понимает, что это и для чего – нужно ставить все возможные защиты и резервы.

Важно, что установка любой защиты должно быть оправдана, а её характеристики тщательно просчитаны. Ведь никакая, даже самая нужная защита, не должна быть излишне сложной и портить нервы из-за ложных срабатываний

В статье поговорим о том, как максимально эффективно защитить электроприборы и электропроводку от короткого замыкания (КЗ). Делается это благодаря нововведению, которое с большим трудом входит в нашу жизнь, не смотря на копеечные затраты. Виной тому – косность российского менталитета, его невежество и страхи. Которые я развею в этой статье.

Для полноты восприятия рекомендую ознакомиться с моими предыдущими статьями на эту тему – Ток КЗ: размер имеет значение и Селективность в домашнем щите: как достичь невозможного.

Для начала, как обычно, немного вводной информации.

Количество полюсов автомата. Последовательное и параллельное соединение полюсов и автоматов

У автомата может быть от 1 до 4 полюсов. Каждый полюс имеет свой как тепловой, так и электромагнитный расцепитель. При срабатывании одного из них отключаются одновременно все полюса. Включить также можно только все полюса вместе одной общей рукояткой. Существует еще одна разновидность автоматов — так называемые 1p+n. Этот автомат синхронно коммутирует 2 провода: фазный и нулевой, но расцепитель в нем один — только на фазном контакте. При срабатывании расцепителя оба контакта размыкаются. Несмотря на то, что через такой автомат проходит 2 провода, он не считается двухполюсным.

Можно ли соединять полюса параллельно или последовательно? Можно. Но для этого нужно иметь веские причины. Например, при отключении индуктивной нагрузки или просто в случаях перегрузки или короткого замыкания — то есть тогда, когда приходится разрывать большой ток, возникает электрическая дуга. Для ее разрыва имеются дугогасительные камеры, но все равно это не проходит бесследно — контакты могут подгорать, может появляться копоть. Если мы соединим полюса последовательно, то дуга разделится между ними, она будет быстрее погашена, износ контактов будет меньше. К недостаткам данного способа можно отнести повышенные потери — все-таки какое-то падение напряжения на контатках есть, и чем выше ток, тем больше на них теряется мощности (обычно несколько ватт на токах 10-100А, обычно изготовитель включает данную информацию в паспорт). Параллельное соединение полюсов обычно применяют тогда, когда нет автомата нужного номинала, но есть автомат меньшего номинала, но с «лишними» полюсами. При этом обычно, для подсчета суммарного номинального тока, рекомендуют для 2-х параллельных полюсов умножать номинальный ток одного полюса на 1.6, для 3-х — на 2.2, для 4-х — на 2.8. Возможно, в некоторых аварийных случаях это выход из положения, но при первой же возможности нужно заменить такой суррогат на автомат нужного номинала.

Еще сложней дело обстоит при параллельном и последовательном соединении автоматов. Конечно, можно придумать ситуацию и как-то даже обосновать параллельное соединение двух или нескольких автоматов, но я бы не советовал даже рассматривать такой вариант. Как распределятся токи, что будет после отключения одного из автоматов — все это сомнительно и трудно предсказуемо. Последовательно включать автоматы более разумно. Например, это можно рассматривать как повышение надежности защиты: в случае неисправности одного из автоматов другой его подстрахует. Но обычно так не делают, а в качестве страховки рассматривается групповой автомат. К тому же сам автоматический выключатель потребляет некоторое количество электроэнергии, поэтому дополнительный автомат — это еще и дополнительные потери.

Устройство и принцип работы автоматического выключателя.

На рисунке ниже представлено устройство автоматического выключателя с комбинированным расцепителем, т.е. имеющий и электромагнитный и тепловой расцепитель.

• 1 — корпус;
• 2,3 — нижняя и верхняя винтовые клеммы для подключения провода;
• 4 — неподвижный контакт;
• 5 — подвижный контакт;
• 6 — дугогасительная камера;
• 7 — гибкий проводник (применяется для соединения подвижных частей автоматического выключателя);
• 8 — механизм взвода и расцепления
• 9 — катушка электромагнитного расцепителя;
• 10 — рычаг управления;
• 11 — тепловой расцепитель (биметаллическая пластина);
• 12 — регулировочный винт;

Синими стрелками на рисунке показано направление протекания тока через автоматический выключатель.

Основными элементами автоматического выключателя являются электромагнитный и тепловой расцепители:

Электромагнитный расцепитель обеспечивает защиту электрической цепи от токов короткого замыкания. Он представляет из себя катушку с находящимся в ее центре сердечником который установлен на специальной пружине, ток в нормальном режиме работы проходя по катушке согласно закону электромагнитной индукции создает электромагнитное поле которое притягивает сердечник внутрь катушки, однако силы этого электромагнитного поля не хватает что бы преодолеть сопротивление пружины на которой установлен сердечник.

При коротком замыкании ток в электрической цепи мгновенно возрастает до величины в несколько раз превышающей номинальный ток автоматического выключателя, этот ток короткого замыкания проходя по катушке электромагнитного расцепителя увеличивает электромагнитное поле воздействующее на сердечник до такой величины, что его силы втягивания хватает на то что бы преодолеть сопротивление пружины, перемещаясь внутрь катушки сердечник размыкает подвижный контакт автоматического выключателя обесточивая цепь:

При коротком замыкании (т.е. при мгновенном возрастании тока в несколько раз) электромагнитный расцепитель отключает электрическую цепь за доли секунды.

Тепловой расцепитель обеспечивает защиту электрической цепи от токов перегрузки. Перегрузка может возникнуть при включении в сеть электрооборудования общей мощностью превышающей допустимую нагрузку данной сети, что в свою очередь может привести к перегреву проводов разрушению изоляции  электропроводки и выходу ее из строя.

Тепловой расцепитель представляет из себя биметаллическую пластину. Биметаллическая пластина — эта пластина спаянная из двух пластин различных металлов (металл «А» и металл «В» на рисунке ниже) имеющих разный коэффициент расширения при нагреве.

При прохождении по биметаллической пластине тока превышающего номинальный ток автоматического выключателя пластина начинает нагреваться, при этом металл «B» имеет больший коэффициент расширения при нагреве, т.е. при нагреве он расширяется быстрее чем металл «A», что приводит к искривлению биметаллической пластины, искривляясь она воздействует на механизм расцепителя, который размыкает подвижный контакт.  В простой схеме это выглядит так:

Время срабатывания теплового расцепителя зависит от величины превышения тока электросети номинального тока автомата, чем больше это превышение тем быстрее сработает расцепитель.

Как правило тепловой расцепитель срабатывает при токах в 1,13-1,45 раз превышающих номинальный ток автоматического выключателя, при этом токе превышающем номинальный в 1,45 раза тепловой расцепитель отключит автомат через 45 мин — 1 час.

Время срабатывания автоматических выключателей определяется по их время-токовым характеристикам (ВТХ)

При любом отключении автоматического выключателя под нагрузкой на подвижном контакте образуется электрическая дуга которая оказывает разрушающее воздействие на сам контакт, причем чем выше отключаемый ток, тем мощнее электрическая дуга и тем большее ее разрушающее воздействие. Для сведения к минимуму ущерба от электрической дуги в автоматическом выключателе она направляется в дугогасительную камеру, которая состоит из отдельных, параллельно установленных пластин, попадая между этих пластин электрическая дуга дробится и затухает.

Типы автоматов по значениям тока

Различаются приборы по характеру срабатывания на излишне высокое значение тока. Существуют 3 наиболее популярных типа автоматов — B, C, D. Каждая литера означает коэффициент чувствительности прибора. Например, автомат типа D имеет значение от 10 до 20 xln. Как это понимать? Очень просто — чтобы понять диапазон, при котором способен сработать автомат, нужно умножить цифру рядом с литерой на значение. То есть прибор с маркировкой D30 будет отключаться при 30*10. 30*20 или от 300 А до 600 А. Но такие автоматы используются в основном в местах с потребителями, которые имеют большие пусковые токи, например, электродвигатели.

Автомат типа B имеет значение от 3 до 5 xln. Стало быть, маркировка B16 означает срабатывание при токах от 48 до 80А.

Но самый распространённый тип автоматов — С. Используется практически в каждом доме. Его характеристики — от 5 до 10 xln.

Как выбрать по характеристикам и функциям устройства

Основным параметром, по которому выбирается автоматический выключатель, является суммарная токовая нагрузка от всех подключенных электроприборов

Также нужно обращать внимание на другие факторы – напряжение сети, количество полюсов, защищенность корпуса, сечение проводов, состояние электропроводки

Определение полюсности автомата

В зависимости от вида электропроводки выбирается полюсность автомата. Для однофазных сетей используются одно- и двухполюсники, для трехфазной электросети применяются приборы с тремя и четырьмя полюсами.

Выбор по току

Ток – наиболее важная характеристика, влияющая на выбор автомата. Именно от этого показателя зависит, сработает ли защита при аварийной ситуации. Для электрощитов, расположенных рядом с электрическими подстанциям, следует покупать защитное устройство на 6 кА. В жилых помещениях это значение увеличивается до 10 кА.

Рабочий или номинальный ток

Рабочие токи определяются суммарной нагрузкой всех бытовых приборов, которые защищает автомат. Следует учитывать и сечение электропроводов и их материал.

Для осветительной группы обычно используются автоматы на 10 Ампер. Розетки могут подключаться к 16 Ампер. Мощное бытовое оборудование вроде электроплит и водонагревателей требует 32 А у защитного автоматического выключателя.

Точное значение рассчитывается как суммарная мощность всех бытовых приборов, деленная на 220 В.

Нежелательно сильно завышать рабочий ток – автомат может не сработать при аварии.

Ток короткого замыкания

Для выбора автомата по току короткого замыкания следует пользоваться правилами ПУЭ. Запрещено использовать выключатели с отключающей способностью ниже 6 кА. В домах чаще всего применяются приборы на 6 и 10 кА.

Селективность

Под данным термином понимают отключение в аварийной ситуации только проблемного участка электросети, а не всей энергии в доме. Следует выбирать автоматы на каждую группу приборов отдельно. Вводный автомат выбирается на 40 А, далее ставятся приборы с меньшим током на каждый вид бытовых устройств.

Число полюсов

Есть несколько видов автоматов: однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные. Однополюсники применяются в однофазной сети (одна фаза, два, три провода). Нейтраль в таком случае не защищена. Используется для розеточной группы или для освещения. Двухполюсный выключатель используется для электропроводки с одной фазой и двумя проводами. Можно применять как вводных предохранитель всей сети и для защиты отдельных электроприборов. Устройства с двумя полюсами являются самыми распространенными.

Замена одного двухполюсника двумя однополюсными устройствами запрещена правилами ПУЭ.

Трехполюсники и четырехполюсники используются в трехфазной сети 380 Вольт. Разливаются наличием провода нейтрали в приборе с четырьмя полюсами.

Сечение кабеля

Огромное влияние на выбор оказывает сечение и материал кабелей. В домах, построенных до 2003 годов, использовалась алюминиевая электропроводка. Она является более слабой, и ей требуется замена. Ставить новый выключатель, выбранный только по суммарной мощности, нельзя.

Медные кабели пропускают большие токи, чем алюминиевые

Здесь важно учитывать сечение – изделия из меди площадью 2,5 кв.мм. безопасно работают с токами до 30 А

Для определения нужного значения следует воспользоваться таблицами расчета сечения кабеля.

Производитель

Обязательно нужно обращать внимание на изготовителя автомата. Лучше приобретать прибор у известной проверенной фирмы в специализированном магазине

Это снизит риск покупки подделки, и приобретенное изделие будет соответствовать заявленным критериям. Также фирменные магазины дают гарантию на выключатель.

Степень защиты корпуса

Каждый выключатель имеет свою степень защиты корпуса. Она записывается как IP и 2 цифры. Иногда дополнительно могут использоваться 2 латинские буквы, описывающие вспомогательные характеристики. Первая цифра указывает степень защиты от пыли, вторая – от влаги. Чем больше число, тем выше защищенность корпуса автомата.

Маркировка

Маркируется выключатель с помощью букв и цифр. Расшифровывается она следующим образом:

• буква А, В, С и т.д. – класс автомата, означает предел тока мгновенного срабатывания;
• цифра обозначает номинальный ток, при котором устройство работает в штатном режиме;
• рядом также указывается число в тысячах ампер, показывающее максимальное значение силы тока, при котором выключатель среагирует.

Маркировка указывается на корпусе прибора и в соответствующей документации.

Защитные характеристики C, B и D автоматов

Поставляем автоматические выключатели ВА47‑29 с номинальными токами от 0,5 до 63 ампер с защитными характеристиками B, C или D.

Введение

• для защиты сетей:
  • от коротких замыканий – для этого встроен электромагнитный расцепитель;
  • от перегрузок – для этого встроен тепловой расцепитель;
• для ручного включение и отключения питания – для этого есть привод (рукоятка).

Тепловой и электромагнитный расцепитель установлен в каждом полюсе автомата и вместе их называют комбинированным расцепителем.

Характеристика C, B или D определяет силу тока короткого замыкания, при которой произойдёт мгновенное защитное срабатывание, а следовательно, места применения автомата с конкретной характеристикой. Срабатывание вызывает электромагнитный расцепитель.

Слева фотография модульных выключателей ВМ63 с разбором надписей («что есть что»).

Отличия автоматических выключателей с характеристиками B, C и D

Тип защитной характеристики	Мгновенное отключение при коротком замыкании из диапазона	Предпочтительное применение автоматического выключателя	Нагрузки
B	(3-5)·In	длинных кабелей; сетей с электронагревательными приборами (плитой, бойлером); маломощных сетей: сигнализации; измерения; управления.	резистивные
C	(5-10)·In	освещения; розеток; бытовых электрических приборов.	резистивные, индуктивные с низким пусковым током
D	(10-50)·In	электрических двигателей (стиральных машин, водяных насосов); низковольтных трансформаторов; ламп-разрядников.	индуктивные с высоким пусковым током

где I_n – номинальный ток автоматического выключателя.

Примеры:

1. Автомат на номинальный ток I_n = 6 ампер с характеристикой B: не сработает* при коротком замыкании 18 ампер (3·I_n), но мгновенно отключится при коротком замыкании 30 ампер (5·I_n) и выше.
2. Автомат на номинальный ток I_n = 16 ампер с характеристикой C: не сработает* при коротком замыкании 80 ампер (5·I_n), но мгновенно отключится при коротком замыкании 160 ампер (10·I_n) и выше.
3. Автомат на номинальный ток I_n = 50 ампер с характеристикой D: не сработает* при коротком замыкании 500 ампер (10·I_n), но мгновенно отключится при коротком замыкании 2500 ампер (50·I_n) и выше.

*Под словами «не сработает» понимаем не сработает под воздействием электромагнитного расцепителя мгновенного действия. Но есть тепловой расцепитель, который нагреется в течение нескольких секунд и отключит сеть.

При этом стандарт не указывает как будет вести себя выключатель в самом диапазоне (заложена погрешность). Испытания проводят только в граничных положениях (согласно таблице 6 на странице 19 стандарта ГОСТ 50345‑99):

• нижняя граница (3, 5 и 10 от I_n соответственно) – отключения не происходит в течение 0,1 секунды;
• верхняя граница (5, 10 и 50 от I_n соответственно) – происходит защитное срабатывание в течение 0,1 секунды.

Характеристика B автоматического выключателя

• протяжённых кабельных линий;
• цепей с нагревательным элементом (ТЭНом, электрической печью, бойлером);
• вторичных цепей или сетей с большим сопротивлением и низким током (из-за чего токи короткого замыкания низкого уровня):
  • сигнализации;
  • управления;
  • измерения.

Характеристика C автоматического выключателя

• квартирные и офисные розетки;
• освещение на кухне, в спальнях; в ванной, в кабинете, на рабочем месте;
• отдельных потребителей (без мощных двигателей).

Характеристика D автоматического выключателя

• стиральных машин;
• посудомоечных машин;
• насосов для забора питьевой воды;
• сварочных аппаратов.

Почему подходят только автоматы с характеристикой D? В момент запуска электродвигателя появляются пусковые токи, которые больше номинального (рабочего) в 5‑7 раз. После разгона потребляемый ток равен номинальному. Если установить выключатель с характеристикой С (отключение короткого замыкания в диапазоне 5‑10 значений номинального тока), он «спутает» пусковой ток с коротким замыканием и отключит сеть. Чтобы не происходило ложных срабатываний применяют выключатели с защитной характеристикой D.

Характеристика C электромагнитного расцепителя автоматического выключателя

Нижняя часть графика время-токовой характеристики C описывает работу электромагнитного расцепителя, характеризуемого высокой, измеряемой в милисекундах, скоростью срабатывания при высоких токах протекающих через катушку расцепителя. Являясь значительно более быстродействующим, чем тепловой, электромагнитный расцепитель предотвращает необратимые изменения, связанные с нагревом от протеканием сверхтока короткого замыкания, в автомате, защищаемой автоматом линии проводки и в подключенных к проводке электроприборах, за счет быстрого размыкания контактной пары автомата механическим воздействием сердечника на спусковой механизм расцепления автоматического выключателя. Скорость отключения автомата при токах короткого замыкания исчисляется в милисекундах, что не позволяет проводникам в защищаемой цепи значительно нагреться, даже при высоких токах, и выйти из строя. Время-токовая характеристика автоматического выключателя определяет время срабатывания автомата в зависимости от времени и силы протекающего через автомат тока Рассмотрим характеристики срабатывания автомата на примере 16-и амперного автомата с время-токовой характеристикой C . Приведенный график время-токовой характеристики показывает как автомат 16-и амперный с характеристикой C сработает при протекании токов в на протяжении разного времени. График время-токовой характеристики учитывает, что автомат включает в себя два расцепителя, тепловойДействие теплового расцепителя основано на свойстве электрического тока нагревать проводник, пропорционально силе протекающего по нему тока. Нагреваемая током биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие взведенный механизм расцепления автомата. и электромагнитныйДействие электромагнитного расцепителя основано на возникновении магнитного поля, пропорционального силе протекающего через катушку расцепителя тока. При ударном значении тока, свойственному короткому замыканию, сильное магнитное поле втягивает магнитный сердечник расцепителя, который приводит в действие взведенный механизм расцепления контактов автомата. и показывает, как автоматический выключатель реагирует на разные токи, то есть с какой скоростью автомат отключается в зависимости от протекающего по нему тока. На приведенном, в качестве примера, изображении графика время-токовой характеристики C автоматического выключателя 16-и амперного, по вертикальной оси указано время в секундах, по горизонтальной, сила тока именно 16-и амперного автомата, что отличается от обычных характеристических графиков, на которых указывается значение приведенного тока в единицах номинального тока автомата. На графике можно выделить две основные зоны, это зона срабатывания автомата, находящаяся между двумя линиями графиков и остальная зона графика, там где автомат или еще не сработал (слева от левой линии графика) и где уже сработал (справа от правой линии графика). То, что автомат срабатывает на при каком то именно значении тока, а в диапазоне токов обуславливается аналоговыми принципами действия обоих расцепителей, что создает технические сложности для точной настройки автомата, кроме того нормативы, регламентирующие срабатывание автоматических выключателей допускают такой разброс по времени и току срабатывания. Основные задачи защиты, реализуемые расцепителями — разные: — тепловой расцепитель защищает сеть от продолжительного, но относительно небольшого превышения допустимого тока; — электромагнитный расцепитель защищает сеть от токов короткого замыкания, характеризуемых большой скоростью нарастания и очень большими (тысячи Ампер) значениями.

Номиналы автоматических выключателей по току

Предельное значение номинала определяют по формуле Iном ≤ Iпр/1,45, где Iпр – допустимый в длительном режиме ток для определенной проводки. Если планируется монтаж сети, действуют следующим образом:

• уточняют схему подключения потребителей;
• собирают паспортные данные техники, измеряют напряжение;
• по представленной схеме рассчитывают отдельно, суммируют токи в отдельных цепях;
• для каждой группы надо подобрать автомат, который будет выдерживать соответствующую нагрузку;
• определяют кабельную продукцию с подходящим сечением проводника.

Правила выбора номинала

Пример выбора номинала автомата для каждой линии

Для корректных выводов надо учитывать особенности подключаемого оборудования. Если по расчету суммарный ток составляет 19 ампер, пользователи предпочитают покупать аппарат на 25А. Это решение предполагает возможность применения дополнительных нагрузок без существенных ограничений.

Однако в некоторых ситуациях лучше выбрать автоматический выключатель на 20А. Этим обеспечивают относительно меньшее время на отключения питания при росте тока (повышении температуры) биметаллическим разъединителем

Такая предосторожность поможет сохранить в целостности обмотки электродвигателя при блокировке вращения ротора заклинившим приводом

Разное время срабатывания пригодится для обеспечения селективной работы средств защиты. На линиях устанавливают устройства с меньшей задержкой. При аварийной ситуации отсоединяется от электричества только поврежденная часть. Вводной автомат не успеет отключиться. Питание по другим цепям пригодится для поддержания в работоспособном состоянии освещения, сигнализации, других инженерных систем.

Критерии выбора

Бренд и цена как критерий выбора автоматического отключателя

Мощность нагрузки — количество потребляемой энергии всеми электроприборами, которые подключены к одной линии. Чтобы определить это число, нужно рассчитать токовую нагрузку и выбрать больший токовый номинал или равный получившемуся значению.

Следует отметить, что значение электротока однофазной сети выше в 5 раз, а в трехфазной сети в 2 раза. То есть каждый электроприбор в киловаттах нужно умножить на 5 или 2, а затем перевести в амперы. В итоге получится правильное значение. Также для этого можно воспользоваться формулой I=P/U*cos φ или специальными онлайн-софтами, которые работают как калькулятор. Нередко подобные коэффициенты представлены в таблицах в сети.

Мощность нагрузки как критерий выбора

По сечению кабеля

Сечением электрокабеля называется та площадь кабельного сечения, которая способна без нагревания выдерживать конкретную нагрузочную мощность. Это очень важный параметр, поскольку при неправильном подсчете сечения, может выйти вся силовая линия. Чтобы это подсчитать, достаточно воспользоваться специальной таблицей, где указано сечение и мощность для подключения в сеть с одной, двух и тремя фазами. Определить сечение можно также по закону Ома и суммированием максимальной мощности всего оборудования.

Обратите внимание! Как правило, для дома выбирается сечение 3*4

Важно суммировать все электроприборы, даже те, которые включаются на короткое время

Таблица сечения кабели и мощности

Для подбора автомата по электротоку короткого замыкания, важно четко следовать правилам ПУЭ. На данный момент использовать устройство с 6 килоампер запрещено

Поэтому сегодня особенно распространены системы с 10 килоампер.

Ток короткого замыкания как критерий выбора

Ток неотключения — важный параметр при выборе автоматического выключателя, поскольку именно от этого параметра будет зависеть безопасная работа электросети

Важно отметить, что он может работать и не отключаться в момент превышения номинального токового значения на определенное число, указанное в его технических характеристиках. То есть подбирая аппарат, нужно рассчитывать силовую линию и брать значение с запасом

Таблица допустимого тока для проводов с алюминиевыми жилами

В целом, автоматический выключатель — оборудование, основная задача которого заключается в обеспечении безопасности электросети от сверхтока с коротким замыканием и перегрузкой. Выбрать его нужно по критерию мощности, сечению кабеля, минимально и максимально допустимому проводниковому току.