Автоматические выключатели — это устройства, предназначенные для защиты электрических цепей от перегрузок и токов короткого замыкания (сверхтоков), обеспечения нормального режима протекания электротока в цепи, осуществления управления участками электроцепей.
Автоматические выключатели выполняют одновременно функции защиты и управления. Независимо от выполняемых функции автоматические выключатели подразделяются по собственному времени срабатывания tс, в (времени с момента подачи команды до начала размыкания контактов) на
* нормальные tc, в=0,02-0,1 с,
* селективные (tc, в регулируется до 1с)
* быстродействующие, обладающие токоограничивающим эффектом (tс, в не более 0,005 с).
Принцип работы автоматического выключателя
Автоматический выключатель для монтажа на DIN-рейку конструктивно выполнен в диэлектрическом корпусе. Включение-отключение производится рычажком (1 на рисунке), провода подсоединяются к винтовым клеммам (2). Защелка (9) фиксирует корпус выключателя на DIN-рейке и позволяет при необходимости легко его снять (для этого нужно оттянуть защелку, вставив отвертку в петлю защелки). Коммутацию цепи осуществляют подвижный (3) и неподвижный (4) контакты. Подвижный контакт подпружинен, пружина обеспечивает усилие для быстрого расцепления контактов. Механизм расцепления приводится в действие одним из двух расцепителей: тепловым или магнитным.
* Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину (5), нагреваемую протекающим током. При протекании тока выше допустимого значения биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления. Время срабатывания зависит от тока (времятоковая характеристика) и может изменяться от секунд до часа. Минимальный ток, при котором должен срабатывать[1] тепловой расцепитель, составляет 1,45 от номинального тока предохранителя. Настройка тока срабатывания производится в процессе изготовления регулировочным винтом (6). В отличие от плавкого предохранителя, автоматический предохранитель готов к следующему использованию после остывания пластины.
* Магнитный (мгновенный) расцепитель представляет собой соленоид (7), подвижный сердечник которого также может приводить в действие механизм расцепления. Ток, проходящий через предохранитель, течет по обмотке соленоида и вызывает втягивание сердечника при превышении заданного порога. Мгновенный расцепитель, в отличие от теплового, срабатывает очень быстро (доли секунды), но при значительно большем превышении тока: в 2?10 раз от номинала, в зависимости от типа (автоматические выключатели делятся на типы A, B, C и D в зависимости от чувствительности мгновенного расцепителя).
Во время расцепления контактов может возникнуть электрическая дуга, поэтому контакты имеют особую форму и находятся в дугогасительной камере (8).
Основные конструктивные узлы автоматических выключателей: главная контактная система, дугогасительная система, привод, расцепляющее устройство, расцепители и вспомогательные контакты. Расцепители представляют собой реле прямого действия, служащее для отключения автоматического выключателя (без выдержки времени или с выдержкой) через механизм свободного расцепления, который в свою очередь состоит из рычагов, защелок, коромысел и отключающих пружин.
По видам расцепителей автоматические выключатели подразделяются на выключатели с максимальным расцепителем тока, с независимым расцепителем и с минимальным или нулевым расцепителем напряжения.
Контактная система выключателя может быть 3-х ступенчатой (с главными, промежуточными и дугогасительными контактами), двухступенчатой (с главными и дугогасительными контактами) и одноступенчатой.
Дугогасительная система автоматического выключателя может состоять из камер с узкими щелями или с дугогасительными решетками.
Только правильный выбранный автоматический выключатель сможет защитить вас и сработает только в случае аварии или при опасной нагрузке на вашу электропроводку. Случайный выбор может привести к пожару или поражению электрическим током.
Не рекомендуется применять автоматические выключатели с видимыми повреждениями корпуса, а также устанавливать автоматические выключатели завышенной мощности. Нужно выбирать автоматический выключатель строго под параметры вашей электропроводки, только известных производителей и желательно в специализированных организациях.
Выбираются автоматические выключатели по номинальному току, напряжению и по условиям эксплуатации (исходя из типа исполнения). Если необходимо выбрать автомат для подключения известных нагрузок необходимо рассчитать ток. Автоматический выключатель должен отключить напряжение при коротком замыкании.
Выбор автоматического выключателя по параметрам короткого замыкания:
I=U/Rk,
где U – напряжение сети (220/380 В)
R – полное сопротивление петли фаза-ноль
k – поправочный коэффициент для автоматических выключателей характеристики
В: k = 5; характеристики С: k=10, характеристики D: k = 50.
Расчет минимального номинального тока автоматического выключателя:
I min n = 4,55*P
где Р – суммарная мощность потребителей (кВт), подключаемых к автоматическому выключателю
4,55 – коэффициент пропорциональности (А/кВт)
Автоматический выключатель должен отключать напряжение при длительном превышении допустимой токовой нагрузки (тепловая защита).
Номинальный ток выбранного вами автоматического выключателя не должен превышать допустимых токовых нагрузок для вашей электропроводки, поэтому, приобретая автоматические выключатели, будьте внимательны с выбором тока. Если Вам продавец советует выбрать автоматический выключатель с током не менее 25А, чтобы при включенном холодильнике, обогревателе, стиральной машине и т.п. его не выбивало, то помните, что в большинстве квартирах проводка выполнена из алюминия сечением 2.5 мм2, а такой провод выдерживает максимум 24А. Не забывайте, что автоматический выключатель должен выполнять свое основное предназначение — защищать Вашу сеть от перегрузок.
Допустимая нагрузка на автоматические выключатели, установленные в ряд один за другим
Поправочный коэффициент (K) в случае взаимного теплового влияния автоматических выключателей, установленных рядом друг с другом, при расчетной нагрузке.
| Число автоматических выключателей | Коэффициент К |
| 1 | 1 |
| 2…3 | 0,95 |
| 4…5 | 0,9 |
| ?6 | 0,85 |
Влияние окружающей температуры на тепловое срабатывание автоматического выключателя (приведенные в столбце 30С токи соответствуют номинальным токам автоматического выключателя, т.к. при этой температуре задается режим срабатывания). В таблице приведены уточненные значения расчетного тока в зависимости от окружающей температуры.
Условия эксплуатации:
Температура окружающего воздуха должна быть в пределах от -5 до +40 °С, а ее среднесуточное значение не должно превышать +35 °C.
Высота места установки над уровнем моря не должна превышать 2000 м.
Воздух должен быть чистым, относительная влажность не должна превышать 50% при максимальной температуре +40 °C. При более низких температурах допускается более высокая относительная влажность, например 90% при +20 °C.
Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая газы, жидкость и пыль в концентрациях, нарушающих работу выключателей.
Условия хранения:
Выключатели должны храниться в закрытом сухом защищенном от влаги месте при температуре от -25 до +40 °C, относительная влажность воздуха не должна превышать 98% при температуре +25 °C. Среднемесячная относительная влажность не более 90% при температуре +20 ± 5 °C.
Общие указания и порядок установки:
При выборе номинала выключателя необходимо иметь ввиду, что данные таблицы 1 действительны для выключателей, работающих при температуре +30*5 °С. При изменении температуры на каждые 10 °С номинальный ток автоматического выключателя изменяется в обратной пропорции на 5%.
Монтаж должен производиться в защищенном от снега и дождя, проветриваемом помещении при температуре не выше +40 не ниже -25°С.
Установку выключателя должен производить только квалифицированный специалист. Выключатель крепится на рейку DIN 35 х 7,5 мм.
Рабочее положение выключателей вертикальное, обозначение «ВЫКЛ» вверх.
Перед установкой выключателя необходимо проверить автомат на отсутствие внешних повреждений, также произвести несколько включений и отключений, чтобы убедиться, что механизм работает исправно.
Проверьте маркировку на автомате, соответствует ли она требуемым условиям.
Для подсоединения необходимо использовать медные проводники (кабели) или медные соединительные шины.
Подвод напряжения к выводам выключателя от источника питания осуществляется со стороны выводов 1,3,5,7, т.е. сверху.
Для монтажа в распределительные щиты старого образца, для замены АЕ на ВА, предусмотрен пластмассовый переходник
Автоматические выключатели допускают монтаж без промежутков между ними.
Техническое обслуживание:
Во время эксплуатации автомата необходимо производить плановые проверки в соответствии с «Правилами эксплуатации электроустановок потребителей».
Еженедельно производить визуальный осмотр.
Обслуживание, при котором необходимо отключать питание:
— очистка от пыли и загрязнений, особое внимание следует обратить на чистоту в районе входящих и отходящих контактов;
— подтягивание зажимных винтов.
Соединение автоматических выключателей между собой можно осуществить с помощью соединительной шины.
Подключение автоматических выключателей низкого качества основная проблема в эксплуатации таких выключателей.
В публикации использованы авторские материалы:
1. http://www.electromirbel.ru
2. http://www.youtube.com
