Сколько полюсов у автоматического выключателя

Обновлено: 15.04.2024

Как выбрать автоматический выключатель

Автоматический выключатель (автомат выключения) – отключает питание при увеличении силы тока в сети. Защищает электрическую цепь и приборы от коротких замыканий и токовых перегрузок. Тем самым предотвращается выход из строя и возгорание техники.

Дифференциальный выключатель (дифференциальное реле, устройство защитного отключения; УЗО) – отключает питание при возникновении тока утечки. В отличие от предыдущего устройства УЗО защищает от перегрева проводки и поражения током, но не срабатывает при повышении силы тока. Применяется в паре с автоматом (подключаются последовательно).

Важно: УЗО необходимо для оборудования, которое находится в ванных комнатах и других помещениях с повышенной влажностью.

Дифференциальный автомат (дифавтомат) – устройство «2 в 1», объединяющее функционал автоматического и дифференциального выключателя. Такой автомат компактнее и зачастую дешевле, чем два отдельных устройства.

Недостаток дифавтомата – ограниченные возможности по сравнению со специализированными приборами и необходимость замены всего автомата, если какие-то параметры не удовлетворяют пользователя. Подобное решение будет дороже, чем приобретение отдельно автоматического или дифференциального выключателя.

Встречаются и специальные приборы:

Количество полюсов

Этот показатель соответствует числу переключателей в автомате, которые заменяют предохранители в счетчиках («пробки»). При выборе подходящего устройства исходят из фазности сети:

1 полюс – защита отдельных приборов, получающих питание от однофазной сети;
2 полюса – полная защита потребителей, подключенных к однофазной сети;
3 полюса – защита отдельных устройств, например, электромоторов от повышенного тока в трехфазной сети;
4 полюса – для полной защиты приборов, которые питаются от трехфазной сети.

Номинальный ток

Этот параметр указывает на ток нагрузки, с которым работает защитная автоматика в штатном режиме. Измеряется в амперах (А). При превышении номинального тока эти приборы отключают питание в сети. В разных устройствах данная характеристика составляет 0.5-125 А.

Выбор автомата выключения и дифавтомата по номинальному току зависит от оборудования, подключенного к сети. Также необходимо знать, на какую силу тока рассчитана проводка, которая в свою очередь определяется сечением жил кабеля:

1.5 мм 2 – 10 А (для осветительной группы);
2.5 мм 2 – 16 А (для розеточной группы);
4 мм 2 – 25 А (для бойлера мощностью до 5 кВт);
6 мм 2 – 32 А (для электроплиты, мощного водонагревателя, вводной линии в квартиру с газовой плитой);
10 мм 2 – 50 А (для вводной линии в квартиру с электроплитой)

Очень низкий показатель номинального тока приведет к ложным срабатываниям автоматики, а при слишком высоком значении прибор не выполнит защитную функцию.

Номинальное напряжение

Данная величина характеризует напряжение тока, при котором гарантируется нормальная работа защитной автоматики. Единица измерения – вольт (В).

В зависимости от конкретного устройства, номинальное напряжение составляет 220 В, 220/380 В, 380 В, 380/690 В, 690 В. В однофазных сетях напряжение равно 220 В, в трехфазных – 380 В. Для защиты отдельного промышленного оборудования необходимы автоматы, рассчитанные на 380/690 В.

Номинальное импульсное выдерживаемое напряжение

Этот параметр означает предельно допустимое импульсное напряжение, которое способна выдержать защитная автоматика без поломки (при испытаниях). Измеряется в киловольтах (кВ). Стандартный параметр – 4 кВ.

Характеристика отключения

Данный показатель определяет чувствительность защитной автоматики (зависимость времени отключения цепи от силы тока, который через нее проходит). При одной и той же номинальной силе тока два автомата выключения / дифавтомата срабатывают с разной скоростью исходя из своей характеристики отключения.

Чаще всего встречаются приборы, время-токовая характеристика которых описывается кривыми отключения B, C, D, K.

Автоматическими выключателями и дифавтоматами с кривыми B и C удобно защищать отдельные линии, к которым подключены соответствующие потребители (бытовые сети). Устройства с кривой C пригодятся для мастерских и гаражей. Приборы с кривой D в быту применяются сравнительно редко.

Важно: выбирая аппарат по характеристике отключения, учитывайте длину и сечение жилы кабеля для питания электросети (длинная и тонкая – прибор с кривой B, короткая и толстая – устройство с кривой C и D).

Отключающая способность

Этот параметр означает максимальную силу тока, при которой срабатывает автоматический выключатель и дифференциальный автомат. Единица измерения – килоамперы (кА). При превышении этого показателя корректная работа автоматики не гарантируется.

Для грамотного выбора устройства по отключающей способности необходимо учитывать максимально возможный ток при коротком замыкании. В старых постройках используются приборы на 4.5 кА либо 6 кА. Для квартиры в новых домах стоит выбрать защитную автоматику на 10 кА.

Важно: несмотря на похожую единицу измерения и одинаковые числовые значения, номинальный ток и отключающая способность – совершенно разные показатели!

Класс токоограничения

Данная характеристика описывает время гашения электрической дуги в специальной камере защитной автоматики. От класса токоограничения напрямую зависит безопасность и срок службы электропроводки. Существует 3 класса токоограничения:

1 класс – более 10 мс;
2 класс – 6-10 мс;
3 класс – 2.5-6 мс (является самым высоким).

Механизм УЗО

Электромеханический – простой и надежный прибор, который реагирует на утечку тока безотносительно к наличию или отсутствию напряжения в сети. Оптимальный выбор.

Электронный – дешевле и компактнее предыдущего варианта, но работает лишь при наличии напряжения в сети и нуждается во внешнем питании. Электронное УЗО / дифавтомат ломается при перепадах напряжения, бесполезно при обрыве нулевого провода.

Тип тока утечки

AC – срабатывает на переменный ток утечки. Такое УЗО / дифавтомат неэффективно при утечке пульсирующего постоянного тока. Подобный ток возникает в сетях, к которым подключены потребители с импульсными блоками питания (телевизоры, ПК, различные современные девайсы).

A – реагирует на переменный и пульсирующий постоянный ток утечки. Обойдется дороже, чем дифференциальный выключатель типа AC. Рекомендуется выбирать именно такое УЗО.

Номинальный отключающий ток утечки

Эта величина показывает ток утечки, при котором срабатывает УЗО / дифавтомат. По номинальному отключающему току судят о чувствительности прибора. Единица измерения – миллиамперы (мА).

Ориентировочные значения номинального отключающего тока:

10 мА – для стиральной и посудомоечной машины, бойлера и другой техники, относящейся к влажной группе;
30 мА – для розеточной и осветительной группы;
100 мА – для защиты проводки от возгорания в маленькой квартире;
300 мА – для защиты проводки от возгорания в офисе или частном доме.

Тип расцепителя

Тепловой – простой, дешевый и надежный расцепитель. Не боится загрязнений и вибраций. Время срабатывания определяется от значения тока перегрузки. Минусы: восприимчивость к перепадам температуры, вероятность ложных срабатываний при нагреве, постоянное потребление электроэнергии. Такой автомат устанавливают вдали от источников тепла.

Электромагнитный – характеризуется простой конструкцией и стойкостью к механическим воздействиям, например, ударам или вибрациям. Недостатки: мгновенное срабатывание, возникновение магнитного поля.

Электронный – имеет несколько вариантов настроек и точно их выполняет. К преимуществам относится и наличие индикации причины срабатывания устройства. Минусы: высокая стоимость, чувствительность к механическим нагрузкам и электромагнитным полям.

Магнитно-гидравлический – стойкий к вибрациям и температуре окружающей среды. Встречается в силовых автоматических выключателях.

Селективность

Селективность (избирательность) – способность автоматических выключателей работать согласованно: вводной автомат не сразу реагирует на короткое замыкание, чтобы нижестоящий прибор отключил питание лишь на участке, где возникла аварийная ситуация.

Категория A – неселективные автоматические выключатели (действуют моментально).

Категория B – селективные приборы (действуют с выдержкой времени).

Дополнительно

Износостойкость электрическая (коммутационная) – число рабочих циклов (включения-отключения) под нагрузкой, на которое рассчитана защитная автоматика. На основании этой величины оценивают срок эксплуатации устройства. Оптимальный выбор – автоматический выключатель, УЗО или автомат, выдерживающий до 10 000 рабочих циклов.

Износостойкость механическая – число рабочих циклов без нагрузки. Этот параметр всегда больше предыдущей характеристики, но на практике не учитывается.

Способ монтажа

На DIN-рейку – устанавливается в распределительный щиток посредством винтов. Такой вариант встречается чаще всего.

Универсальный – подразумевает монтаж на рейку с помощью винтов или без них.

Другие способы – стационарный и выдвижной – встречаются в узкоспециальных приборах.

Степень защиты корпуса

Данный показатель обозначается в виде кода IPXX, где первая цифра указывает на степень защиты от пыли, вторая – на степень влагозащиты.

Как учитываются токи у автоматических выключателей

Ток, проходящий через автоматический выключатель, определяется по известному закону Ома величиной приложенного напряжения, отнесенного к сопротивлению подключенной цепи. Это теоретическое положение электротехники заложено в основу работы любого автомата.

На практике напряжение сети, например, 220 вольт поддерживается автоматическими устройствами энергоснабжающей организации в пределах нормативов, оговоренных государственными стандартами, меняется внутри этого диапазона незначительно. Выход его за пределы ГОСТ считается неисправностью, аварией.

Автоматический выключатель врезается в фазный провод электропитания светильников, розеток и других потребителей. Когда от розетки запитывают вначале электробритву, а затем моющий пылесос, то в обоих случаях через автомат протекает ток по замкнутому контуру между фазой и нулем.

Но, в первом случае он будет сравнительно небольшим, а во втором — значительным: эти приборы отличаются сопротивлением. Они создают разную нагрузку. Ее величину постоянно отслеживают защиты автомата, осуществляя ее отключения при отклонениях от нормы.

Как проходит ток через автоматический выключатель

Конструктивно автомат создан так, что ток воздействует на последовательно расположенные элементы. К ним относятся:

клеммы подключения проводов с зажимными винтами;

силовые контакты с подвижной и стационарной частью;

биметаллическая пластина теплового расцепителя;

электромагнит отсечки токов коротких замыканий;

Путь тока через автоматический выключатель показан на картинке условными стрелками красного цвета.

Силовые подвижные контакты прижимаются к неподвижным, создавая непрерывную электрическую цепь только после поворота рычага управления вручную оператором. Обязательным условием включения является отсутствие аварийных ситуаций в коммутируемой схеме. Если они появятся, то сразу начинают работать защиты на автоматическое отключение. Другого способа включить автомат не существует.

А вот разорвать эти контакты, обесточив подачу потенциала фазы к потребителям, можно двумя способами:

вручную, возвратив в исходное положение рычаг управления;

автоматически от срабатывания защит.

Как создаются и работают конструктивные элементы автоматического выключателя

Силовые контакты

Они, как и вся конструкция автоматического выключателя, рассчитаны на передачу строго ограниченной мощности. Превышать ее нельзя, ибо в противной случае автомат выйдет из строя — сгорит.

Технической характеристикой, ограничивающей максимальную мощность, проходящую через силовые контакты, является показатель, называемый «Предельная отключающая способность». Его обозначают индексом «Icu».

Значение предельной отключающей способности автоматического выключателя задается при его проектировании из стандартного ряда токов, измеряемого обычно в килоамперах. Например, Icu может быть равно 4 или 6 либо даже 100 или более кА.

Эта величина указывается прямо на лицевой стороне корпуса автомата, как и другие характеристики настроек значений токов.

Итак, через силовые контакты показанного на картинке автомата может безопасно проходить электрический ток от нуля до 4000 ампер. Сам АВ его нормально выдержит и отключит при возникновении аварийной ситуации внутри подключенной электропроводки с потребителями.

С этой целью введено разграничение протекающих через силовые контакты токов на:

1. номинальные и рабочие;

2. аварийные, включающие перегрузку и короткие замыкания.

Что такое номинальный ток автоматического выключателя

Любой автомат создается для работы при определенных технических условиях. Он должен надежно обеспечивать прохождение рабочего тока нагрузки, протекающего как по электрической проводке, так и по подключенным потребителям.

При выборе автомата для бытовой сети пользователи часто учитывают токопроводящие свойства проводки или только мощность электрических приборов, совершая ошибку: необходимо комплексно анализировать оба этих вопроса. Ибо, выключатель — это автоматическое устройство, которое уже налажено под срабатывание при достижении определённых значений тока.

Когда эти условия еще не наступили, а рабочий ток через автомат меньше. чем нижняя граница отключения, то силовые контакты надежно замкнуты. Верхний предел этого рабочего диапазона принято называть номинальным током, обозначая In.

Показанная на картинке цифра «16» обозначает, что проходящие через силовые контакты токи включительно до 16 ампер будут надежно передаваться автоматическим выключателем к подключённым потребителям через электрические провода.

Это функция самого автомата. А у владельца электроустановки и обслуживающего электрика задача совсем другая — подобрать правильно автоматический выключатель под нагрузку и проводку в комплексе. Ведь при превышении этих 16 ампер будут происходить отключения от защит, которые настраиваются на срабатывание от различных токов, “привязанных” электрическими алгоритмами к номинальному значению. Подробнее об этом читайте здесь - Выбор автоматических выключателей для квартиры, дома, гаража

Как работают защиты

Все токи, большие чем номинальное значение, приводят к срабатыванию защит. Их называют токами срабатывания, обозначают Iср.

Для автоматического отключения внутри корпуса автомата смонтировано два вида устройств, работающих по разным принципам отключения:

1. нагрева и изгиба биметалла с выводом механической защелки из зацепления;

2. выбиванием защелки механическим ударом сердечником электромагнита.

Тепловой расцепитель

Он работает за счет изгиба биметаллической составной пластины при нагреве от проходящего через нее тока, а охлаждается за счет отвода тепла в окружающую среду.

К этому расцепителю прикладывается тепловая энергия, создаваемая электрическим током по проходящему биметаллу. Ее величина, как нам известно из закона Джоуля-Ленца, зависит от:

1. электрического сопротивления цепи;

2. силы протекающего тока;

3. и времени его воздействия.

Из этих трех параметров электрическое сопротивление в установившемся процессе практически не меняется. Его учитывают только при теоретических расчетах. При коммутациях нагрузки резко изменяется ток. Поэтому важнее два других параметра:

1. величина электрического тока;

2. время его протекания.

Их учитывают специальными характеристиками, которые называют по этим составляющим — времятоковыми.

По силе протекающего тока через автомат и времени его действия определяют не только зону работы теплового расцепителя, но и электромагнитной отсечки.

За основу расчетов принимают величину номинального тока, выбранного для конструкции выключателя. Срабатывание защит привязывают к его кратности — отношению проходящего действующего тока к номинальному.

Поскольку токовые защиты автоматического выключателя работают на превышение номинального тока, то всегда кратность токов I/In>1.

Электромагнитная отсечка

Работа защиты основана на постоянном учете токов, проходящих по виткам обмоток электромагнита. При величине нагрузок, не превышающих расчетное номинальное значение, токи, протекающие в каждом витке, создают суммарное магнитное поле, не способное преодолеть силу удержания механического штока внутри корпуса соленоида.

Головка подвижного толкателя втянута внутрь, а подвижный силовой контакт автоматического выключателя надежно прижат к стационарной части.

Когда сила проходящего тока превысит номинальный ток уставки, то суммарное магнитное поле, образованное внутри катушки, резко преодолеет силу удержания штока. Он выстреливает и резким ударом бьет по защелке, выдергивает ее из зацепления.

В результате нанесенного удара подвижный силовой контакт автоматического выключателя резко отбрасывается механической энергией от стационарного — электрическая цепь разрывается, а питающее напряжение снимается с подключенной схемы.

Как настраиваются защиты автоматического выключателя

Чтобы автомат четко выдерживал номинальный ток, не создавая ложных срабатываний, его защиты отстраивают на расчетные величины.

Тепловой расцепитель

1,1÷1,3 для цепей с кратковременными перегрузками от запуска электродвигателей или подобных устройств;

1,1 — у резистивных схем без перегрузки или для работы схем постоянного тока.

В качестве примера рассмотрим защитную характеристику теплового расцепителя старого автоматического выключателя А3120.

На участке тока от 1,3 до 10 крат In характеристика представлена кривой «а», срабатывание производится с выдержкой времени, создающей резерв работы подключенных электроприборов. С увеличением нагрузки время их отключения сокращается от нескольких минут до одной секунды.

Электромагнитная отсечка

Параметры времятоковой характеристики для электромагнитного органа отсечки тоже настраиваются по номинальному току. У бытовых автоматов ток мгновенного расцепления разделяют на три класса:

1. В, лежащий в пределах 3÷5 In;

Для производственных технических устройств создаются автоматические выключатели с классами:

А, срабатывающими при меньших токах, чем 3In;

E и F — при больших кратностях, чем 20In в различных пределах.

Описанный класс работы отечественных автоматов узаконен требованиями ГОСТа Р 50345—2010. У иностранных производителей тоже применяется подобное деление мгновенных отсечек, но, стандарты токов и времена отключения могут отличаться, оговариваться нормативами своих стран или МЭК 60947—2.

Учет класса токоограничения

Скорость работы мгновенных токовых защит автоматического выключателя привязывают к частоте синусоидальной гармоники промышленной сети и обозначают одной из цифр: 1, 2 или 3. Эта цифра показывает часть полуволны стандартной гармоники, во время которой должно произойти отключение.

Автомат с токоограничением 3 самый быстрый — он отработает за 1/3 полупериода. Характеристика 2 свидетельствует о его половине, а 1 — полной длине полуволны.

Условия ограничения токов, проходящих через автоматический выключатель

Важным моментом при эксплуатации защит автоматов, работающих по токам нагрузок, является учет подключенной к ним схемы, обладающей уже каким-то определённым сопротивлением. Его величина будет ограничивать работу отсечки в аварийном режиме, а в какой-то момент не позволит своевременно снять напряжение питания с повреждаемого оборудования.

Примером такого участка является активное сопротивление обмотки источника питающего трансформатора со всеми подключенными жилами кабелей и проводами электрической сети, собранными на клеммниках и зажимах распределительных коробок и щитков вплоть до контактов квартирной розетки. Ее специалисты называют петлей фаза-ноль.

Для учета его величины при правильной настройке и работе автоматического выключателя используют специальные приборы — измерители сопротивления этой петли.

Их замер позволяет учесть поправку, вносимую дополнительным сопротивлением проводов, а значит — точно учитывать токи, проходящие в аварийном режиме через силовые контакты и защиты автоматического выключателя.

Как автоматический выключатель проверяется на проходящие через него токи

После изготовления на производстве до момента установки в электрическую схему продукция любого производителя может транспортироваться на большие расстояния или длительно храниться на складах. За это время возможно снижение ее качества, связанное с нарушением технических характеристик.

Поэтому автоматические выключатели при монтаже в схему до ввода ее в работу должны подвергаться проверке на исправность, которую принято называть прогрузкой.

Для этого в электролаборатории собирается специальная схема прогрузки автомата или используется одна из многочисленных конструкций стационарных или переносных стендов.

Автоматический выключатель проверяется по номинальному току, указанному на корпусе. Он должен длительно выдерживать его величину.

Затем автомат подвергают перегрузкам и токам коротких замыканий, которые он должен выдерживать при эксплуатации. При этом четко замеряются и фиксируются:

1. токи срабатывания защит теплового расцепителя и токовой отсечки;

2. времена отключения автомата от момента имитации аварийной ситуации.

Некоторые конструкции автоматов позволяют регулировать выходные параметры при прогрузке. Например, отдельные виды тепловых расцепителей имеют винтовое крепление, позволяющее корректировать уставку срабатывания биметаллической пластины в определенных пределах.

Все замеренные характеристики фиксируются с высокой точностью измерительными приборами и заносятся в протокол проверки, сравниваются с требованиями ГОСТ. После их анализа выдается свидетельство с заключением о пригодности.

Прогрузка автомата под нагрузкой позволяет выявить брак, предотвращает случаи возможных пожаров и электрических травм.

Таким образом, токи, проходящие через автоматические выключатели, учитываются при проектировании, производстве, испытаниях и эксплуатации. Для этого введены термины, учитываемые требованиями ГОСТ:

Выбор автомата. Коротко и ясно.

Автоматический выключатель имеет в народе ещё несколько названий - защитный автомат, автомат электрический, электрические автоматы, пробка, пакетник, или просто автомат.

О чем идёт речь - на картинке. Это самая бюджетная модель.

Электрический или защитный автомат Электрический или защитный автомат

Некоторые глубинные параметры не рассмотрены - например, время-токовая характеристика, максимальная отключающая способность, и др.

В первом приближении, достаточном для практической работы и понимания процессов, статья дает понимание работы защитного автомата. Более подробная статья с некоторым повторениями - Обзор характеристик защитных автоматических выключателей .

На эту тему я уже написал на блоге несколько статей, по ходу буду отсылать по ссылкам.

Функции автоматического выключателя

Из названия видно, что это выключатель , который выключает автоматически . То есть, сам , в определенных случаях. Из второго названия - защитный автомат - интуитивно понятно, что это некое автоматическое устройство, которое что-то защищает.

Вот примеры установки и применения таких автоматов - при установке квартирного счетчика и при замене электропроводки в квартире .

Теперь подробнее. Автоматический выключатель срабатывает и выключается в двух случаях - в случае перегрузки по току, и в случае короткого замыкания (КЗ) .

Перегрузка по току возникает из-за неисправность потребителей, либо когда потребителей становится слишком много. КЗ - это такой режим, когда вся мощность электрической цепи тратится на нагрев проводов, при этом ток в данной цепи является максимально возможным. Далее будет подробнее.

Кроме защиты (автоматического выключения), автоматы могут использоваться для ручного выключения нагрузки. То есть, как рубильник или обычный "продвинутый" выключатель с дополнительными опциями.

Ещё важная функция (это само собой) - клеммы для подключения. Иногда, даже если функция защиты особо не нужна (а она никогда не помешает), клеммы автомата могут очень пригодиться. Например, как показано в статье Почему бы и нет ))).

Переходник на автоматах. Лучше использовать 2п автомат! Переходник на автоматах. Лучше использовать 2п автомат!

Количество полюсов

По количеству полюсов автоматы бывают:

Однополюсные (1п, 1p). Это самой распространенный тип. Он стоит в цепи и защищает один провод, одну фазу. Такой изображен в начале статьи.
Двухполюсные (2п, 2p). В данном случае - это два однополюсных автомата, с объединенным выключателем (ручкой). Как только ток через один из автоматов превысит допустимое значение, отключатся оба. Применяются такие в основном для полного отключения однофазной нагрузки, когда рвется и ноль, и фаза. Именно двухполюсные автоматы применяются на вводе в наши квартиры.
Трехполюсные (3п, 3p). Применяются для разрыва и защиты трехфазных цепей. Так же, как и в случае с двухполюсными, фактически это три однополюсных автомата, с общей ручкой включения/выключения.
Четырехполюсные (4п, 4p). Встречаются редко, устанавливаются в основном на вводе трехфазных РУ (распределительных устройств) для разрыва не только фаз (L1, L2, L3), но и рабочего нуля (N).

Внимание! Провод защитного заземления (РЕ) ни к коем случае разрывать нельзя!

Ток автоматического выключателя

Номинальные тепловые токи автоматов бывают из следующего ряда:

0,5, 1, 1,6, 2, 3,15, 4, 5, 6 , 8, 10 , 13, 16 , 20, 25 , 32 , 40 , 50, 63.

Жирным выделены номиналы, наиболее часто применяющиеся в быту. Есть и другие номиналы, но о них сейчас не будем.

Данный ток для автоматического выключателя является номинальным. При его превышении выключатель выключится. Правда, не сразу, о чем сказано ниже:

Время-токовые характеристики

Очевидно, что автомат не всегда отключается мгновенно, и иногда ему надо "подумать и принять решение", или дать шанс нагрузке войти в норму.

Время-токовая характеристика показывает, через какое время и при каком токе отключится автомат. Эти характеристиками также называют кривыми отключения или токо-временными характеристиками. Что точнее, поскольку именно от тока зависит, через какое время отключится автомат.

Кривые отключения или токо-временные характеристики Кривые отключения или токо-временные характеристики

Поясню эти графики. Как я уже говорил выше, у защитного автомата есть два вида защиты - тепловая (от перегрузки по току) и электромагнитная (от КЗ). На графике работа тепловой защиты - это участок, который плавно спускается. Электромагнитная - кривая резко обрывается вниз.

Тепловая работает медленно (например, если ток превышает номинал в два раза автомат выбьет примерно через минуту), а электромагнитная - мгновенно. Для графика В это мгновение "начинается", когда ток превышает номинал в 3-5 раз, для категории С - в 6-10 раз, для D (не показан, поскольку в быту не применяется) - в 10-20 раз.

Как это работает - можно пофантазировать, что будет, если ток будет превышать номинал в 5 раз, а защита стоит с характеристикой "С", как во всех домах. Автомат выбьет только через 1,5-9 секунд, как повезёт. За 9 секунд поплавится изоляция, и проводку надо будет менять. В данном случае поэтому КЗ лучше, чем перегруз.

Для бытовых целей лучше выбирать время-токовую характеристику "В", поскольку пусковые токи в квартире кратковременные и небольшие, а токи короткого замыкания в квартирах и тем более в частном секторе малые.

Выбор автоматического выключателя. Основное правило

Выбирать защитный автомат надо, исходя из площади сечения провода, который этот автомат защищает (который подключен после этого автомата). А сечение провода - из максимального тока (мощности) нагрузки.

Алгоритм выбора автоматического выключателя таков:

Определяем мощность и ток потребителей линии, которая будет питаться через автомат. Ток рассчитывается по формуле I=P/220 , где 220 - номинальное напряжение, I - ток в амперах, Р - мощность в ваттах. Например, для нагревателя мощностью 2,2 кВт ток будет 10 А.
Выбираем провод по таблице выбора сечения в зависимости от тока . Для нашего нагревателя подойдет кабель с жилой сечением 1,5 мм². Он в самых худших условиях в однофазной сети держит ток до 19А.
Выбираем автомат, чтобы он гарантированно защищал наш провод от перегруза. Для нашего случая - 13А. Если поставить автомат с таким номинальным тепловым током, то при токе 19А (превышение в полтора раза) автомат сработает примерно через 5-10 минут, судя по время-токовым характеристикам.

Много это или мало? Учитывая, что кабель тоже имеет тепловую инерцию, и не может мгновенно расплавиться, то нормально. Но учитывая то, что нагрузка не может просто так увеличить свой ток в полтора раза, и за эти минуты может произойти пожар - это много.

Поэтому, для тока 10 А лучше использовать провод сечением 2,5 мм² (ток при открытой прокладке - 27А), а автомат 13А (при превышении в 2 раза сработает примерно через минуту). Это для тех, кто хочет перестраховаться.

При этом главное правило будет таким:

Ток провода должен быть больше тока автомата, а ток автомата - больше тока нагрузки

Iнагр < Iавт < Iпров

Имеются ввиду номинальные токи.

И если есть такая возможность, номинал автомата должен быть смещён в сторону тока нагрузки. Например, макс.ток нагрузки 8 Ампер, макс.ток провода - 27А (2,5мм2). Автомат следует выбирать не на 13 или 16, а на 10 Ампер.

Привожу таблицу выбора автомата:

Таблица выбора защитного автомата по сечению кабеля

Выбор защитного автомата однозначно зависит от сечения кабеля. Если ток автомата выбран больше, чем надо, то возможен перегрев кабеля из-за протекания большого тока. Если же автомат выбран правильно, то при превышении тока он выключится, и кабель не повредится.

Таблица выбора автомата по сечению кабеля Таблица выбора автомата по сечению кабеля

Обратите внимание на способы прокладки кабеля (тип установки). От того, где проложен кабель, ток выбранного защитного автомата может отличаться в 2 раза!

По таблице - имеем исходно сечение кабеля, и под него выбираем защитный автомат. Для нас, как для электриков, наиболее важны первые три столбца таблицы.

Теперь - как выбрать защитный автомат, если известна мощность приборов?

Таблица выбора защитного автомата по мощности нагрузки

Таблица потребления и ток защитного автомата по мощности приборов Таблица потребления и ток защитного автомата по мощности приборов

Видно, что производитель рекомендует разные время-токовые характеристики для разных электроприборов. Там, где нагрузка чисто активная (разные типы нагревателей), рекомендована характеристика автомата "B". Там, где есть электродвигатели - "С". Ну а там, где используются мощные двигатели с тяжелым запуском - "D".

Время-токовая характеристика D в эту таблицу не вошла, потому что она не для бытового применения.

Дополнительные материалы по выбору автоматических выключателей

И напоследок - рекомендую видео коллег:

Выбрать защитный автомат, основные вопросы и пример расчета:

Определяемся с характеристикой отключения:

А вот тут я с коллегой не согласен. Он долго рассказывает про селективность и характеристики, но ни слова про ток КЗ. А ведь ток КЗ - это первое, что надо знать, чтобы говорить о селективности и выборе характеристик отключения!

Интересно? Ставьте лайк, подписывайтесь, задавайте вопросы!

Обращение к читателям, которым есть, что сказать: Если Вы готовы стать Автором, я могу предоставить страницы своего сайта!

Обращение к хейтерам:
за оскорбление Автора и Читателей канала - бан.

На вход в квартиру, сразу после счетчика, устанавливается защитный автоматический выключатель. Мы рассматриваем подключение квартиры к одной фазе. Но вот вопрос: а какой установить автомат правильно? Вариантов три: один двухполюсный автомат на фазу и ноль, два однополюсных или один только на фазу.

На самом деле лучший вариант зависит от электрической схемы в вашем доме. Но сразу можно сказать, какой вариант следует сразу отбросить. Это установка двух однополюсных автоматов. Такое подключение просто опасно, ведь при возникновении перегрузки автомат, установленный на нулевой провод, может отключиться, а фазный остаться включенным. В таком случае приборы останутся под напряжением. И если причиной перегрузки было короткое замыкание на корпус, то корпус прибора будет под фазным напряжением. Это очень опасно.

Двухполюсные автоматы как раз отличаются тем, что отключают одновременно оба проводника. Их отличительная особенность — перемычка между клавишами включения/отключения. Также существуеют современные модели автоматов, которые занимают 1 DIN место и также позволяют подключить два полюса.

В итоге остаются два варианта: один автомат на фазу или двухполюсный на оба вводных провода. Какой вариант лучше? Универсальнее будет использование одного двухполюсного, так как это автоматически застрахует вас от проблем, которые могу возникнуть при внезапном изменении фазного и нулевого проводника. Правда такая ситуация маловероятна, но в старых домах еще может встретиться.

Однако разница в цене настолько незначительна, что лучше сразу потратить чуть больше средств на покупку автоматических выключателей, чем потом оказаться в зоне риска.

Характеристика срабатывания автоматических выключателей и параметры токовременной работы, время срабатывания

Автоматический выключатель – это прибор, который отвечает за защиту электроцепи от повреждений, которые принесет ток большой величины.

Содержание

Автоматические выключатели характеристики

Чтобы этого избежать, по правилами устройства электроустановок, требуется устанавливать электрические автоматы защиты. Автоматические выключатели делятся по категориям защиты.

Сильный поток электронов выведет электроприборы из строя, вызвав перегрев и возгорание.

Что это такое

Автомат, защищающий сеть, несет 2 задачи:

вовремя определить слишком большой ток;
разорвать цепь до того, как возникнет повреждение.

Главная задача автоматического выключателя – отреагировать на появление чрезмерного тока и обесточить сеть. Опасно влияют на сеть 2 вида токов:

ток перегрузки, возникающий из-за включения большого количества приборов в сеть;
сверхтоки из-за короткого замыкания.

Современные электромагнитные устройства легко и безошибочно определяют ток короткого замыкания и выключают нагрузку. С током перегрузки проблем больше. Они не сильно отличаются от номинального значения и в течение некоторого промежутка времени протекают без последствий. Проблема заключается в наличии предельного значения тока нагрузки, который и вредит сети.

В автоматических выключателях 3 вида расцепителей – механический для ручного выключения, электромагнитный для реагирования на токи короткого замыкания и тепловой – для защиты от перегрузок.

Область применения

Применяются автоматические выключатели везде, где находятся электронные приборы. Устанавливаются и в бытовых условиях (для защиты квартир, частных домов), на производственных предприятиях, в бизнес-центрах, торговых комплексах.

Устройство, маркировка и технические характеристики

номинальный ток – величина тока, которая протекает по автомату без ограничения времени при температуре воздуха +30 С (при большей температуре номинальный ток будет ниже);
время-токовая характеристика – зависимость времени срабатывания от силы тока.

номинальное напряжение;
предельная коммутационная способность.

Автоматические выключатели обладают своим набором характеристик. Для ознакомления с ними на корпусе наносится маркировка из букв и цифр. В маркировке указываются:

фирма-изготовитель;
линейная серия;
время-токовая характеристика – указывается латинской буквой B, C, D, K, Z;
номинальный ток – указывается после буквенного значения;
номинальное напряжение;
предельный ток отключения;
класс токоограничителя;
схема подключения, обозначения клемм.

Дополнительно указывают поправочные коэффициенты, связанные с превышением температурного режима.

1 полюс

Однополюсный выключатель устанавливается на вход каждой линии однофазной цепи. Это простая модификация автомата. Устанавливается для защиты однофазной, двухфазной и трехфазной проводки. Задача – защита от возгорания.

2 полюса

3 полюса

Защищает трехфазную цепь или одновременно три однофазных колодки. Используются для защиты электродвигателей.

4 полюса

Чаще используются в схемах «звезда с выделенной нулевой точкой». В таких схемах разделены защитный и рабочий нули.

Предельная коммутационная способность

Это максимальное значение сверхтока, которое выдержит автомат, не теряя работоспособности. Наиболее распространенные выключатели имеют величину 4500, 6000 и 10000 А.

Сверхток возникает, когда в цепи происходит короткое замыкание. Он протекает между фазой и нулем при оборванной изоляции, минуя потребителя. Сила тока зависит от сопротивления проводки, поэтому необходимо учитывать материал, из которого она выполнена. Для домов со старой алюминиевой проводкой лучше использовать автоматы с пределом 4500 А. Для медной проводки используются автоматы с пределом 6000 А.

Класс токоограничения

Когда появляются сверхтоки, изоляция резко нагревается. При максимальном значении тока автомат разъединяет цепь. За это время изоляция может повредиться, поэтому вводится еще одна характеристика, контролирующая ток.

Класс токоограничения влияет на безопасность всей схемы. Физически это промежуток времени, при котором происходит размыкание контактов и гашение дуги в гасительной камере. Выделяют 3 класса:

3 класс – самый быстрый, время гашения составляет 2,5 мс;
2 класс – время гашения 6-10 мс;
1 класс – время гашения превышает 10 мс.

На устройстве это значение указывается в черном квадрате. 1 класс не обозначается на устройстве.

Классы (характеристики срабатывания) автоматических выключателей

Классы или характеристики срабатывания определяются от разброса величины срабатывания. Самые используемые классы – B, C и D

Используется в бытовых, осветительных и других сетях с небольшим или нулевым пусковым превышением тока. Такие автоматы устанавливаются непосредственно у потребителя. Электромагнитный расцепитель в таких приборах срабатывает при превышении тока в 3 и более раз.

Рекомендуется устанавливать в сетях со смешанной нагрузкой с умеренными пусковыми токами. Также используются в бытовых сетях, но защищают группу потребителей. Самый популярный автомат у электриков. Отличаются большей перегрузочной способностью по сравнению с устройствами класса B. Минимальный ток срабатывания должен превышать номинал в 5 и более раз.

Устройства данного класса защищают электродвигатели, у которых пусковой ток значительно превышает номинальный. Отличаются большой перегрузочной способностью. Минимальный ток срабатывания равен десяти номинальным.

Устройства для цепей для постоянного напряжения

Конструкция электромагнитных катушек переменного напряжения отличается от постоянного напряжения. Для защиты таких устройств используются специальные автоматические выключатели. От обычных они отличаются маркировкой полярности на корпусе, которую нужно обязательно соблюдать. Принцип работы у обоих приборов одинаков.

Используются в цепях управления и питания, которые работают от аккумуляторных батарей.

Как выбрать

Основные критерии выбора автомата:

Автоматический выключатель – устройство, которое жизненно нужно в каждом доме для защиты от токов большой величины. Такие приборы устанавливаются в жилых домах и в производственных помещениях, и помогают обезопасить здание от поломки приборов и возгорания.

Полезное видео

Читайте также: