Независимый расцепитель

Уставка реле перегрузки по току отключения (Irth или Ir)

За исключением небольших автоматических выключателей, которые легко заменяются, промышленные автоматические выключатели оснащаются сменными, т.е. заменяемыми реле отключения максимального тока. Для того чтобы приспособить автоматический выключатель к требованиям цепи, которой он управляет, и избежать необходимости устанавливать кабели большего размера, отключающие реле обычно являются регулируемыми. Уставка по току отключения Ir или Irth (оба обозначения широко используются) представляет собой ток, при превышении которого данный автоматический выключатель отключит цепь. Кроме того, это максимальный ток, который может проходить через автоматический выключатель без отключения цепи. Это значение должно быть обязательно больше максимального тока нагрузки Iв, но меньше максимально допустимого тока в данной цепи Iz (см. Практические значения для схемы защиты).

Термореле обычно регулируются в диапазоне 0,7-1,0 In, но в случае использования электронных устройств этот диапазон больше и обычно составляет 0,4-1,0 In.

Пример (рис. H30):Автоматический выключатель NS630N, оснащенный расцепителем STR23SE на 400 А, который отрегулирован на 0,9 In, будет иметь уставку тока отключения: Ir = 400 x 0,9 = 360 А.

Примечание: для цепей, оборудованных нерегулируемыми расцепителями, Ir = In.Пример: для автоматического выключателя C60N на 20 А Ir = In = 20 А.

Рис. H30: Пример автоматического выключателя NS630N с расцепителем STR23SE, отрегулированным на 0,9In (Ir = 360 А)

Назначение

Прежде всего, разберемся с тем, что такое автоматический выключатель (АВ). Автомат представляет собой защитный аппарат, отключающий электроэнергию на определенном участке проводки по следующим причинам:

• возникновение короткого замыкания;
• перегрузка сети;
• скачки напряжения.

Помимо этого данное устройство может использоваться для того, чтобы «снять» напряжение на определенном участке электропроводки путем оперативного отключения (мероприятие проводиться крайне редко). Простыми словами, назначение автоматического выключателя заключается в защите электроприборов при выходе проводки из строя.

Что касается области применения автоматов, она возможна как в бытовых условиях (защита домов и квартир), так и на промышленных предприятиях. Автоматические выключатели применяются во всех сферах электроэнергетики.

К вашему вниманию видео урок, в котором находиться полное объяснение того, что такое автоматический выключатель и какой у него принцип действия:

Обзор существующих изделий

Как устроены автоматы защиты?

Рассмотрим подробно устройство автоматического выключателя. Корпус автомата выполнен из диэлектрического материала. Он состоит из двух частей, которые соединены между собой заклепками. Если необходимо разобрать корпусную часть, заклепки высверливаются, и открывается доступ к внутренним элементам защитного автомата. К ним относятся:

• Винтовые клеммы.
• Гибкие проводники.
• Рукоятка управления.
• Подвижный и неподвижный контакт.
• Электромагнитный расцепитель, представляющий собой соленоид с сердечником.
• Тепловой расцепитель, в состав которого входит биметаллическая пластина и регулировочный винт.
• Газоотводное отверстие.
• Дугогасительная камера.

С задней стороны автоматический защитный предохранитель оборудован специальным фиксатором, с помощью которого он крепится на DIN-рейке.

Последняя представляет собой рейку из металла, имеющую ширину 3,5 см, на которую крепятся модульные устройства, а также некоторые виды электрических счетчиков. Чтобы присоединить автомат к рейке, корпус защитного устройства следует завести за ее верхнюю часть, после чего защелкнуть фиксатор, надавив на нижнюю часть аппарата. Снять автомат защиты с DIN-рейки можно, подцепив защелку снизу.

Можно сделать проще – при защелкивании фиксатора сильно нажать на его нижнюю часть отверткой.

Наглядно, зачем нужен автоматический выключатель, на видео:

Методика проверки действия расцепителей автоматических выключателей

Нередко возникают споры, которые требуют уточнения, как правильно провести поверку работоспособности расцепителей, в особенности этим интересуются монтажники-любители, то есть люди, справляющиеся собственными силами при установке автоматического оборудования.

Для начала проведите визуальный контроль, то есть осмотрите всю коробку

Важно, чтобы корпус был целым с отсутствием деформации;
Попробуйте клавишу выключателя, следите за тем, чтобы он без затруднений принимал форму во включенном положении, также и в противоположном значении;
Требуется провести прогрузку, другими словами, проверку автоматического устройства на предмет расцепления сети при неблагоприятных условиях. Этот эксперимент проводится на специализированном оборудовании под руководством опытных электриков

При помощи определенных способностей элементарно фиксируется время срабатывания расцепителя с момента поступления повышенного напряжения.
Освободите расцепитель от стенок корпуса и проследите за ним под воздействия оборудования. При произошедшей утечке тока, пластина должна за доли секунды нагреться и деформироваться, а это сигнал об отключении рычага автомата.

При проверке теплового срабатывания фиксируют время, за которое автомат перейдет в отключенное состояние под воздействием напряжения.

Расцепитель с индукционной катушкой

Для чего служит расцепитель? Прежде всего его задачами считается осуществление защиты по отношению к электрической сети от напряжения, которое может даже в минимальном показателе, но превышать величину номинального тока, указанного в паспорте устройства

Не забывайте обращать внимание на классность прибора, она обозначает на каком этапе должна прекратиться подача электричества по цепи

Между двумя видами расцепителей электромагнитным и тепловым имеется разница в отключении автомата. На доли секунды автомат с укомплектованным электромагнитным свойством сработает быстрее.

Посмотрите короткое видео о принципе работы расцепителя на примере расцепителя РММ-47:

Расцепитель выключателя (автоматического) – это электротехнический прибор, отключающий сеть, если в ней возникает большой электроток. Такое устройство применяется для того, чтобы при перегреве проводов не случилось возгорание в доме, и дорогостоящая бытовая техника не вышла из строя.

Ток условного расцепления (отключения) — 1,45•In

Какой же ток отключения автомата? Продолжим анализировать время-токовую характеристику. На горизонтальной оси, находим следующее за 1,13 значение. Это число 1,45. Из этой точки проводим вертикаль, видим её пересечение с графиком в 2 местах.

На кривой, расположенной ниже, место пересечения — 40 секунд. На кривой, расположенной сверху – 60-120 минут, в зависимости от номинала автомата. Для защитных устройств с номинальным током менее 63 А на отключение уйдёт не более 1 часа. А для устройств с номинальным током выше 63 А для этого потребуется 2 часа.

Автоматический выключатель номиналом 10 А способен, не срабатывая в продолжение 1 часа, выдерживать нагрузку 14,5 А. Автомат номиналом 16 А на протяжении этого же времени способен удерживать нагрузку 23,2 А. Это при условии холодного их состояния в начале работы. Если защитное устройство было горячим, на его отключение потребуется от 40 секунд до 1 часа.

Ниже приведены токи условного расцепления для автоматических выключателей разного номинала:

Номинальный ток автомата (Ампер)	Ток отключения в течении 1 часа (перегруз 45 %)
6	8,7
10	14,5
16	23,2
20	29
25	36,25
32	46,4
40	58

О чём нельзя забывать при расчете сечения кабеля для электропроводки (смотри выше).

Представим, что в сети нашего дома необходимо защитить проводку сечением 2,5 кв. мм. Многие пользователи идут на поводу у неграмотных электриков и устанавливают для этого 25 А автомат (аргумент у них как правило один – «чтобы не выбивало»).

Если посмотреть по таблицам ГОСТ 31996—2012 допустимый ток для такого сечения кабеля с ПВХ изоляцией то он составляет 27 Ампер.

В случае увеличения нагрузки на 45 % (36.25А), автомат может не срабатывать в течение 1 часа. Всё это время по проводнику будет протекать ток, значительно превышающий длительно допустимый (25 А). Это может привести к нагреванию и разрушению изоляции провода, возникновению пожароопасной ситуации или к короткому замыканию.

Ситуация усугубляется тем, что недобросовестные производители в последнее время занижают сечение жил.

Вывод

Из представленного выше видно, как много нужно времени для того, чтобы сработал ток отключения автомата, даже если он будет намного больше номинального. При неправильном выборе сечения провода, его изоляция за это время может расплавиться.

Это приведёт к возникновению аварийной ситуации.

Я еще раз об этом напомнил, чтобы подчеркнуть насколько важно, при каком токе отключается автомат в вашем доме и правильно выбрать номинал этого защитного устройства. Не менее важно провести грамотный расчет сечения проводов (кабеля) и сделать выбор с достаточным запасом

Хочу еще отметить низкое качество современной электротехнической продукции. Повсеместно продаются китайские изделия. Такой товар лучше не покупать. Приобретайте автоматические выключатели у добросовестных производителей.

Похожие материалы на сайте:

• Для чего нужен выключатель нагрузки
• Как защитить два провода одним автоматом
• Разрыв нуля автоматом – допустимо ли?

Проверка работоспособности

Мегаомметр ЭС0202/2Г

Перед началом технической проверки расцепителей в первую очередь производится внешний осмотр АВ на предмет наличия на его корпусе сколов, трещин и других повреждений. После этого переходят к оценке состояния сопротивления изоляции токоведущих жил и соединительных проводов.

Требования по контрольному измерению этого параметра оговариваются п.1.8.37.3 ПУЭ.

Для этих целей подойдут следующие типы измерительных приборов, отличающиеся номиналами контролируемых напряжений:

• Мегаомметр под обозначением М4100/5 (измерительное напряжение – 2500 Вольт).
• Прибор ЭСО202/2 с напряжением от 500 до 2500 Вольт.
• Измеритель Ф4102/1-1М с теми же номиналами по вольтажу.
• Прибор марки MIC-2500 с рабочим напряжением от 50 до 2500 Вольт.

Для проверки расцепителей из этого списка оптимально подойдут либо M4100/5, либо MIC-2500. Перед началом измерений также следует предусмотреть надежную фиксацию отключенного от сети автомата на заземленном металлическом основании, а затем подготовить к обследованию его полюса. Измерению подлежит изоляция между каждым из полюсов АВ и «земляным» контактом. Согласно требованиям ПУЭ (п.1.8.37.3), ее сопротивление для этого участка не может быть менее 1 МОм, а в ПТЭЭП этот параметр требуется выдерживать на уровне не менее 0,5 МОм.

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

Снимает 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

Общее устройство расцепителя и схема подключения

Каждый независимый расцепитель представляет собой устройство, с помощью которого выполняется дистанционное отключение защитной аппаратуры. Как правило, он используется в связке с различными автоматическими выключателями – с одним, двумя, тремя или четырьмя полюсами. Обычно расцепитель подключается к вводному автомату и при возникновении аварийной ситуации производит полное обесточивание щитка.

Конструкция расцепителя выполнена в виде электромагнита. Когда на него поступает кратковременный импульс, прибор специальным рычагом оказывает воздействие на механизм, отключающий автоматическое защитное устройство. Электромагнитные катушки, используемые в конструкции, могут быть разные, рассчитанные на переменный или постоянный ток напряжением 12-60 В и 110-415 В, в соответствии с той или иной модификацией. Крепление к автомату также зависит от конкретной модели и выполняется на правую или левую сторону.

От правильного соединения расцепителя с защитным устройством зависит четкое срабатывание всей системы.

Нормальная работа обоих приборов во многом зависит от соблюдения всех требований схемы подключения. Например, фазные проводники должны подключаться от нижних фазных клемм автомата. При несоблюдении этого условия высока вероятность выхода из строя, неправильно подключенного расцепителя. В норме автоматический выключатель с независимым расцепителем должен отключиться, а напряжение с катушки прибора исчезнуть.

Дистанционное управление срабатыванием осуществляется с помощью замыкающего контакта одного из приборов пожарной сигнализации или путем нажатия обычной кнопки с замыкающими контактами. По аналогичной схеме производится отключение сразу нескольких расцепляющих устройств, распределенных по отдельным группам.

Назначение

Таким образом, технические свойства, которыми обладают автоматические выключатели (краткое обозначение ВА), позволяют использовать их в следующих целях:

• коммутирование электрических цепей;
• защита электроустановок путём их автоматического отключения при возникновении аварийного значения тока.

ВА используются в электрических сетях и электроустановках всех уровней напряжения, однако, общепринятый термин «автоматические выключатели» подразумевает низковольтные аппараты, работающие в условиях до 1000 вольт.

Часто встречаемые производители: ABB, IEK, Schneider-Electric, Legrand.

Те автоматы, что функционируют в сетях более высокого напряжения, называть «автоматическими» не принято что, конечно же, не вполне логично. Уровень автоматизации работы оборудования высокого напряжения обычно выше, чем низковольтного. Но главное не путаться в терминологии, чтобы понимать, о чём идёт речь.

Габариты на примере ABB (мм) в зависимости от числа полюсов. Размеры могут отличаться от других производителей, например, высота бывает 80, 88, 90, 104 мм.

Когда срабатывают э/м и тепловой расцепители

Встроенный в автоматический выключатель электромагнитный расцепитель срабатывает в следующих нештатных ситуациях:

• при неисправности автомата, перестающего фиксировать переключатель;
• при значительном превышении номинала нагрузочного тока;
• при резких колебаниях напряжения в сети;
• в случае КЗ, приводящего к появлению сверхтоков.

В тепловом устройстве имеется биметаллическая пружина, отдельные части которой при протекании через них токов значительной величины нагреваются с различным коэффициентом расширения. При нагревании одного конца пружины он удлиняется чуть меньше другого, что приводит к изгибу элемента и освобождению спускового механизма.

Краткая характеристика

Универсальные независимые расцепители — это многофункциональные агрегаты, которые всегда монтируются с автоматическими выключателями. Чаще всего такие устройства используют в процессе проектирования качественной вентиляционной системы. Огромное преимущество в том, что расцепители могут свободно эксплуатироваться с различными выключателями нагрузки. Современные производители специализируются на промышленном изготовлении тех моделей, которые рассчитаны на 20, 24 и даже 30 А. Конструкция каждого агрегата может отличаться.

Чтобы приобретённый независимый расцепитель выполнял все поставленные задачи и не ломался, нужно разобраться со схемой его функционирования. Всё дело в том, что такой агрегат, который предназначен для автоматизированного выключателя, всегда оснащается диодным выпрямителем. Производители привыкли использовать мощные динисторы разной производимости. Эффективность их эксплуатации зависит от вмонтированных модуляторов.

Чтобы обезопасить потребителя от поражения током, специалисты предусмотрели наличие качественных изоляторов. Над основным модулятором расположены надёжные контакты. А вот транзисторы устанавливаются параллельно друг другу. Со стандартной внешней обмоткой часто используются кенотроны, которые фиксируются за модулятором.

Независимый расцепитель для автоматических выключателей

Как уже отмечалось, данное устройство является дополнительным защитным элементом электрической цепи. С его помощью осуществляется дистанционное отключение автоматов или выключателей нагрузки.

Наибольшее распространение независимый расцепитель получил при составлении проектов вентиляционных систем. В соответствии с нормативными документами, в случае возникновения пожара, вентиляция должна быть очень быстро отключена. Поэтому к вводному автомату, установленному в щите, обслуживающем вентиляционную систему, дополнительно подсоединяется независимый расцепитель.

В электрические щиты, рассчитанные на ток до 100 ампер, устанавливаются модульные автоматы. Общий ввод в большинстве случаев защищен выключателем нагрузки. Именно к нему и подключается независимое расцепляющее устройство, выполняющее отключение при нештатных ситуациях. Если же ток на входе составляет свыше 100 А, требуется установка более мощного автоматического выключателя. К нему же можно подобрать наиболее подходящий независимый расцепитель.

С помощью этого прибора возможно отключение не только однофазной, но и трехфазной аппаратуры. Для того чтобы расцепитель начал действовать, вполне достаточно одной подачи импульса напряжения на его катушку. Возвращение расцепителя в исходное состояние осуществляется с помощью кнопки «возврат». Ее нажатие вручную указывает на дистанционное отключение, а не срабатывание в результате короткого замыкания.

Срабатывание независимых расцепителей может произойти по разным причинам. Наибольшее распространение получили следующие:

• Чрезмерные скачки напряжения в сторону увеличения или уменьшения.
• Нарушение установленных параметров, изменение состояния электрического тока.
• Сбой в работе автоматов, невозможность выполнения ими своих функций.

Существуют аналогичные отключающие устройства, используемые совместно с автоматическими выключателями. Они выполняют те же самые функции, но по принципу работы являются тепловыми и электромагнитными.

Конструкция устройства

Конструкция автоматического выключателя

Конструкция и общее устройство автоматически срабатывающего расцепителя в первую очередь зависят от его типа. Тепловой расцепляющий механизм представляет собой биметаллическую пластину, способную изгибаться при нагревании. Она изготавливается путем механического соединения (сваривания) двух металлических заготовок из материалов с различными коэффициентами температурного расширения. При механической деформации один ее конец воздействует на механизм свободного расцепления и вызывает его отключение.

В отличие от него магнитное устройство действует по принципу электромагнита, срабатывающего при определенных условиях. В его конструкции предусмотрена особая пружина, препятствующая мгновенному размыканию контакта. Как только сила тока достигает величины, достаточной для того чтобы преодолеть это сопротивление, происходит снятие блокировки с исполнительного механизма. Этот узел размыкает рабочую цепь автоматического выключателя, снимая напряжение с нагрузки (оставляя потребителя без тока). Чаще всего электромагнитные расцепляющие устройства служат для защиты питающих линий от коротких замыканий.

Технические характеристики

Любой автоматический выключатель имеет свои индивидуальные характеристики, по которым мы и осуществляем выбор подходящей модели.

Основными техническими характеристиками автоматического выключателя являются:

• Номинальное напряжение (Uн). Данная величина устанавливается производителем и указывается на передней панели аппарата.
• Номинальный ток (Iн). Также устанавливается заводом и представляет собой максимальное значение тока, при котором защита не будет срабатывать.
• Номинальный рабочий ток расцепителя (Ipн). При увеличении тока в сети до значений 1,05*Iрн либо 1,2*Iрн некоторое время срабатывание не будет происходить. Данная величина обязательно должна быть ниже номинального тока.
• Время срабатывания при коротком замыкании (КЗ). При возникновении КЗ автомат выключается после определенного времени прохождения данного тока через аппарат (время срабатывания). Также устанавливается заводом изготовителем.
• Предельная коммутационная способность автоматического выключателя. Значение проходящих токов короткого замыкания, при которых устройство еще может нормально функционировать.
• Уставка по току срабатывания. При превышении данного значения аппарат моментально срабатывает и разъединяет цепь. Тут изделия делятся на 3 типа: B, C, D. Первый тип используется при монтаже длинной линии электропередач, диапазон срабатывания 3-5 номинальный рабочих токов расцепителя (Iрн). Устройство типа С работает в диапазоне 5-10 значений и используется в осветительных цепях. Тип D применяют для защиты трансформаторов и электродвигателей. Его диапазон работы составляет от 10 до 20 Iрн.

Основные типы выключателей

Существует три основных вида АВ, отличающихся друг от друга по конструктивному исполнению и предназначенные для работы с нагрузками разной величины:

• Модульный. Он получил свое название из-за стандартной ширины, кратной 1,75 см. Рассчитан на токи небольшой величины и устанавливается в сетях бытового электроснабжения, для дома или квартиры. Как правило, это однополюсный автомат или двухполюсный.
• Литой. Называется так из-за литого корпуса. Может выдерживать до 1000 Ампер и используется преимущественно в промышленных сетях.
• Воздушные. Предназначен для работы с токами величиной до 6300 Ампер. Чаще всего это трехполюсный автомат, однако сейчас выпускают аппараты этого типа и с четырьмя полюсами.

Кроме перечисленных видов, существуют также устройства защитного отключения, обозначаемые аббревиатурой УЗО, и дифференциальные автоматы.

Первые нельзя считать полноценными АВ, их задача заключается не в защите цепи и включенных в нее приборов, а в предотвращении удара электрическим током при касании человеком открытого участка. Дифференциальный защитный автомат представляет собой объединенные в одном устройстве АВ и УЗО.

Схема подключения к сухому контакту через контактор 24В (пускатель)

Использование контактора на 24В является наиболее популярным способом подключения оборудования к сухому контакту, особенно в системе пожарной сигнализации.

Это решение наиболее сбалансированное, оно позволяет реализовать различные варианты коммутации в электрике.

Используется контактор и питающий трансформатор на 24В. В коммутационное устройство заводится один из выходящих проводников трансформатора, а затем подключается к клеммам контактора.

На однолинейной схеме наглядно виден принцип работы этой связки:

Условное обозначение контактора, очень похоже на расцепитель, но есть у них и важные различия, просто сравните обе схемы.

У представленного варианта коммутации есть масса достоинств, но и без недостатков не обошлось:

Общая классификация

Также хотелось бы предоставить Вам наиболее обобщенную классификацию автоматических выключателей для дома. На сегодняшний день изделия принято разделять по следующим признакам:

• Число полюсов: один, два, три либо четыре. Однополюсные и двухполюсные автоматические выключатели принято использовать в однофазной электропроводке. Последние два варианта применяются для трехфазной электросети.
• Тип привода. Аппаратом можно управлять вручную (ручной привод) либо на определенном расстоянии (электрический привод).
• Присутствие/отсутствие токоограничителя. В первом случае разрыв цепи при КЗ происходит быстрее, т.к. токоограничитель защищает проводку от предельных значений тока короткого замыкания.
• Вид расцепителя. Назначение и виды данных элементов конструкции автоматических выключателей мы рассмотрели выше. Еще раз повторимся, что электромагнитный расцепитель служит для защиты от токов КЗ, а тепловой – от токов перегрузки.
• Селективность/неселективность изделия. Данная функция позволяет регулировать время срабатывания АВ.
• Способ крепления. Обычно крепление представлено выдвижным либо стационарным фиксатором. В первом случае АВ устанавливается на известную всем электрикам DIN-рейку (как показано на фото), во втором случае монтаж осуществляется в раму электрического щита.

Также изделия могут классифицироваться по степени защиты IP, амперажу, предельному току КЗ и способу подключения проводов.

Вот и все, что вы должны знать об устройстве, принципе действия и назначении автоматических выключателей. Надеемся, что информация стала для вас полезной и теперь вы знаете, как работает автомат, из чего состоит и для чего нужен.

Также читают:

• Как выбрать УЗО для дома
• Что лучше: дифавтомат или УЗО
• Почему срабатывает УЗО

Типы встроенных расцепителей

Первая разновидность—это бытовые. Их механизм срабатывает исключительно от напряжения, которое проходит по главной цепи автоматического выключателя. Такие приспособления способны работать дистанционно в отличие от других защитных систем для электрических сетей. Расцепитель активно помогает отключить от сети все приборы и источники, которые регулярно потребляют электроснабжение, в случае при заметном отклонении напряжения от заданной нормы. Однако, подобная установка обладает и недостатком, который переводит потерю энергии в тепловое выделение и проводит ее через изоляционный проводник. Иногда такой фактор приводит к неправильному отсоединению выключателя.

Внешний вид расцепителя

В новейших образцах и системах наблюдается устранение этого недостатка за счет наличия биметаллической пластины, которые ранее не применялись в формировании автоматического защитного устройства. Это способствует препятствию к перегреву автомата.

Конструкции автоматических выключателей

Существует довольно много различных конструкций автоматических выключателей как цепей переменного, так и цепей постоянного тока. В последнее время очень широкое распространение получили автоматы малогабаритные, которые предназначаются для защиты от КЗ и токовых перегрузок сетей бытовых и производственных в установках на токи до 50 А и напряжением до 380 В.

Главным защитным средством в таких выключателях являются биметаллические или электромагнитные элементы, срабатывающие с определенной выдержкой времени при нагревании. Автоматы, в которых присутствует электромагнит, обладают довольно большим быстродействием, и этот фактор очень важен при коротких замыканиях.

Ниже показан пробочный автомат на ток 6 А и напряжением не превышающим 250 В:

Где: 1 – электромагнит, 2 –пластина биметаллическая, 3, 4 – кнопки включения и  выключения соответственно, 5 – расцепитель.

Биметаллическую пластину, как и электромагнит, включают в цепь последовательно. Если через автоматический выключатель протекает ток выше номинального,  пластина начинает нагреваться. При длительном протекании превышающего тока пластина 2 деформируется в следствии нагрева, и воздействует на механизм расцепителя 5. При возникновении в цепи короткого замыкания электромагнит 1, мгновенно втянет сердечник и этим тоже воздействует на расцепитель, который разомкнет цепь. Также данный тип автомата отключается вручную путем нажатия кнопки 4, а включение только ручное путем нажатия кнопки 3. Механизм расцепления выполняется в виде ломающегося рычага или защелки. Принципиальная электрическая схема автомата показана ниже:

Где: 1 – электромагнит, 2 – биметаллическая пластина.

Принцип действия трехфазных автоматических выключателей практически ничем не отличается от однофазных. Трехфазные выключатели снабжаются специальными дугогасительными камерами или катушками, в зависимости от мощности устройств.

Ниже приведено видео подробно описывающее работу автоматического выключателя:

Деление на группы A, B, C, D

Для работы в различных сетях выпускаются автоматические выключатели, обладающие различными время–токовыми характеристиками. По этому признаку, в соответствии с ГОСТ Р 50345-99, все автоматы делятся на четыре группы — «A», «B», «C» и «D». К аппаратам каждой из этих групп предъявляются свои требования в части защитных характеристик. Рассмотрим их подробнее.

К расцепителям автоматов с характеристикой типа «A» предъявляется одно требование: при протекании токов, превышающих номинальное значение в 5 раз, его отключение должно происходить за время, меньшее 0,1 с.

Что касается автоматов с характеристиками «B», «C» и «D», существуют как общие для всех трёх групп, так и индивидуальные требования. Они нормируют время отключения при различных уровнях превышения номинального тока:

• при токе 1,13 I_ном, то есть, превышающем номинальное значение на 13%, автоматы с номиналом до 63 ампер должны работать до отключения не менее одного часа, выключатели на ток свыше 63 ампер, соответственно не менее двух часов;
• ток 1,45 I_ном должен приводить к отключению автоматов с номиналом до 63 ампер менее, чем за один час, автоматов свыше 63 ампер – менее, чем за два часа;
• при превышении номинального тока на 155% (2,55 I_ном), автоматические выключатели до 32 ампер отключаются в течение времени от 1 до 60 секунд, автоматы более 32 ампер — от 1 до 120 с.

Характеристики отключения каждой из групп, выглядят следующим образом:

• тип «B» отключается более, чем за 0,1 секунду при троекратном превышении номинального тока и менее, чем за 0,1 сек. при десятикратном;
• отключение выключателей типа «C» — более 0,1 сек. при 5*I_ном, менее 0,1 сек. при 50 I_ном;
• автомат типа «D» не должен срабатывать ранее 0,1 сек. при десятикратном увеличении номинального тока.

Принцип работы

Чтобы защитить бытовую электрическую цепь от неблагоприятного воздействия, мастера используют качественные автоматизированные выключатели модульной конструкции. Большой спрос таких агрегатов возник на фоне того, что они обладают компактными размерами, а также легко устанавливаются и поддаются ремонту.

Внешне такие устройства представлены в виде обычного корпуса, изготовленного из термостойкой пластмассы. Основная кнопка включения и выключения расположена на лицевой поверхности. На задней панели находится фиксатор-защёлка для установки на DIN-рейке, а снизу и сверху — винтовые клеммы.

В обычном эксплуатационном режиме через агрегат проходит ток, меньший или равный номинальному значению. На верхнюю клемму поступает питающее напряжение от внешней сети (этот узел надёжно соединён с неподвижным контактом). Далее электричество подаётся на основной тепловой расцепитель, а уже после него — на нижнюю клемму и подключённую к ней сеть нагрузки. В экстренных ситуациях автоматический выключатель отсоединяет защищаемую цепь. За выполнение этой функции отвечает независимое устройство. Причиной такого срабатывания может выступать какая-либо чрезвычайная ситуация:

• Перегрузка напряжения — короткое замыкание в цепи.
• Возникновение сверхтоков — повышение в электросети силы тока, превышающего номинальный показатель выключателя.
• Перепады напряжения.

Конструкция автоматического выключателя

Вид спереди

Автоматические выключатели в стандартном модульном исполнении, шириной 17,5 мм:

Автомат ВА47-29 В6 TexEnergo

Удобство, которое уже стало обязательным – окошко на передней панели, через которое видно индикаторный флажок.

Автомат TexEnergo – индикатор включения на лицевой панели

Когда автомат выключен, он зеленый (безопасно), когда включен – красный.

Левая сторона

TexEnergo – левая стенка, вид на штрих-код

Что мы тут видим?

Круглая заглушка вверху слева – под ней находится отверстие для дополнительного сигнального или блокировочного контакта.

Я снял заглушку и сделал фото в выключенном и включенном состояниях. Металл внутри – это часть подвижного (верхнего) контакта:

Отверстие под сигнальный контакт – выключено, включено

TAM14B06-1 – это артикул товара, в котором зашифровано краткое описание:

• TAM – название модельного ряда,
• 1 – количество полюсов,
• 4 – обозначение серии ВА47-29,
• В – тип время-токовой характеристики срабатывания расцепителей,
• 06 – номинальный ток теплового расцепителя (6А),
• 1 – видимо, версия.

Далее, первые три цифры на штрих-коде (468), означает, что страна-изготовитель – Россия. Видимо, тут некоторое допущение – Россия это родина бренда TexEnergo и официальное местонахождение поставщика (Московская область, деревня Черная Грязь)

Также присутствует стандартная картинка, говорящая о том, что оптимальная длина оголенной части провода – 12,5 мм.

Правая сторона

С другой стороны – также отверстие для сигнального контакта, и более информативная картинка:

Вид справа – особенности подключения

Если снять заглушку с этого окошка, станет видно рычаг (коромысло), который приводит в действие механизм размыкания контактов.

Тепловой расцепитель в окошке воздействует на рычаг отключения автомата

Указано, что максимальное сечение для этого автомата – 16 мм². На сайте TexEnergo указано сечение 25 мм². Думаю, и то и другое значение неверно – это экономически не выгодно, и технически нецелесообразно. Для данного номинала и серии на практике 6 квадратов хватит с головой.

Защелка для монтажа на ДИН-рейку сделана удобно – она легко фиксируется в открытом состоянии перед монтажом, и так же легко защелкивает автомат на ДИН-рейке.

Автомат TexEnergo снизу – вид на защелку

Для примера – двухполюсный автомат:

Двухполюсный автомат С32, фиксатор ДИН-рейки открыт

Напоследок – про схему автомата, которая указана на верхней его части:

Схема электрическая защитного автомата – на верхней части корпуса

На схеме видно вверху вниз:

• верхняя клемма, обозначена цифрой 1,
• верхний неподвижный контакт с гашением дуги,
• нижний (подвижный) контакт,
• электромагнитная защита (прямоугольник),
• тепловая защита (дуга)
• нижняя клемма, цифра 2.

К слову, на сайте TexEnergo указана схема с другим расположением защит:

Электрическая схема автомата

В принципе это неважно. Но если пойти на принцип, когда вскроем автомат, увидим, что сначала идет электромагнитный, а потом – тепловой расцепитель

Как на корпусе автомата.

Забегая вперед, вот части электромагнитного и теплового расцепителя, по которым проходит ток:

ЭМ и тепловой расцепители автоматического выключателя

Сверху вниз: подвижный контакт, катушка электромагнитного расцепителя, биметаллическая пластина теплового расцепителя, нижняя клемма.