Для чего нужен автоматический выключатель

Автоматический выключатель — это электротехнический аппарат, предназначенный для автоматического отключения повреждённого участка электрической сети. За автоматическое отключение в аппарате отвечает особое устройство, именуемое «расцепитель». Собственно, из названия понятно, что устройство воздействует на механизм включения-отключения в автомате (так будем называть автоматический выключатель для краткости) и размыкает электрическую цепь.

Расцепители в автоматах бывают двух типов — электромеханические и электронные. Электромеханические, в свою очередь, делятся на тепловые и электромагнитные.

Электронные расцепители рассматривать не будем, т.к. в быту такие автоматы не используются по одной простой причине — высокая стоимость и абсолютно неприменимая в бытовых условиях функциональность.

Итак, тепловые и электромагнитные расцепители — что они из себя представляют и для чего нужны?

Ток, проходящий через тепловой расцепитель вызывает нагрев данного расцепителя. При прохождении через автомат рабочего тока, не превышающего номинальное значение автомата, нагрев незначительный и не вызывает никаких воздействий на отключающий механизм автомата. Но при длительном прохождении тока, превышающего номинальный, происходит отключение автомата. При этом, чем больше ток, тем меньше время отключения. Данный тип расцепителя защищает вашу электрическую сеть от перегрузок и позволяет сохранить работоспособность сети при кратковременном характере и незначительной величине этих перегрузок. Устроен данный тип расцепителей следующим образом — токопроводящая (либо расположенная над нагревательным элементом, по которому проходит ток) пластина состоит из двух пластин различных металлов, соединённых между собой. Называется такая пластина биметаллической. Ввиду различных физических свойств этих металлов, они обладают различным коэффициентом теплового расширения, в результате чего при нагревании такой пластины происходит её механическая деформация — изгиб. И благодаря такой деформации происходит механическое воздействие изгибающейся пластины на механизм отключения автомата.

Электромагнитный расцепитель. Как видно уже из названия, данный расцепитель состоит из электромагнита. Этот расцепитель предназначен для мгновенного отключения автомата при коротком замыкании. При прохождении токов короткого замыкания определённой величины, сердечник электромагнита втягивается и мгновенно отключает повреждённый участок.

Ниже приведены фотоизображения, на которых показаны устройство самых распространённых автоматических выключателей и обозначены вышеуказанные расцепители.

Ну и вот мы подобрались, наверное, к самому главному — чем определяется величина тока короткого замыкания, отключающего автомат? Помимо основных характеристик автоматических выключателей, таких как номинальный ток и количество полюсов, имеется ещё одна не менее важная — характеристика (кривая) отключения. В соответствии с ГОСТ Р 50345-2010, автоматические выключатели бывают с тремя основными видами электромагнитных расцепителей — B (диапазон отключения (3÷5)×I_ном), С (диапазон отключения (5÷10)×I_ном) и D (диапазон отключения (10÷20)×I_ном). Ну а нужны данные виды расцепителей для того, чтобы в вашей электрической сети была возможность обеспечения селективности срабатывания аппаратов защиты, иными словами — способность вашей электрической системы отключать повреждённый участок сети, не затрагивая неповреждённые.

Как это работает разберём на реальном примере. У многих из вас бывали ситуации, когда при коротком замыкании в каком-либо участке сети (к примеру, короткое замыкание в электроприборе, включённом в розетку) электричество отключалось во всём доме. И при проверке ваших распределительных щитов вы обнаруживали отключенные автоматы во всех щитах, вплоть до вводного, установленного на столбе.

Как избежать такой ситуации? — Установкой автоматов с различными типами расцепителя. Во-первых, такая ситуация возможна только тогда, когда у вас установлены автоматы с одним типом расцепителя, к примеру «С». При коротком замыкании возникает ток достаточной силы для отключения всех автоматов в цепи, а ввиду однотипности расцепителя, то отключаются они одновременно.

Избежать подобной ситуации можно следующим образом.

При получении технический условий на подключение вашего дома к электрическим сетям, электросетевая организация предписывает вам установить в вводном щите (назовём его ЩУР — щит учётно-распределительный) аппарат защиты на номинальный ток 63 А (при разрешённой стандартной мощности 15 кВт и при подключении по одной фазе (220 В)). В доме у вас установлен один распределительный щит (назовём его ЩР — щит распределительный), в котором установлен вводной автомат на номинальный ток также 63 А (нагрузку щита возьмём в номинальные 15 кВт). Расстановка автоматических выключателей будет выглядеть следующим образом: т.к. подключение однофазное, в щите ЩУР устанавливаем двухполюсный автоматический выключатель на номинальный ток 63 А, расцепитель характеристики D (т.к. в случае короткого замыкания в электрической сети дома этот автоматический выключатель должен отключиться в последнюю очередь). Вводной автомат в щите ЩР устанавливаем аналогично вводному в щите ЩУР, но с расцепителем характеристики С. Ну а отходящие цепи в щите ЩР, с наибольшей вероятностью возникновения коротких замыканий (питание уличных электроприборов, питание электроприборов в сырых помещениях) лучше защищать с помощью автоматов с расцепителем характеристики В.

Устройство автоматических выключателей.

Одни из самых распространённых типов автоматических выключателей:

AE 1031M-2УХЛ4 с тепловым расцепителем.
ВА47-29 с комбинированным расцепителем (тепловой и электромагнитный).

Устройство автоматического выключателя AE 1031M-2УХЛ4:

Биметаллическая пластина, по которой проходит электрический ток.
Расцепитель.

Устройство автоматического выключателя ВА47-29:

Расцепитель.
Биметаллическая пластина со спиральным нагревательным элементом, по которому проходит электрический ток.
Электромагнит.
Силовой контакт выключателя.

Для чего нужны автоматические выключатели

Электрощит с автоматикой

Автоматические выключатели предназначены для защиты электрической проводки от перегрузок и коротких замыканий. Перегрузки возникают из-за одновременного включения в сеть, мощной бытовой техники, ток увеличивается до величин, опасных для проводки, и если автомат выбран правильно — его «выбивает».

По схеме подключения автоматические выключатели бывают одно, двух, трёх и четырёх полюсные. Выбать количество полюсов можно опираясь на количество фаз электропроводки, которую будет «защищать» наш автомат, а так же от необходимости отключения нулевого проводника.

По времени срабатывания автоматы различаются время/токовыми характеристиками (ВТХ) — А, В, С, D. Автоматы с различными ВТХ отключаются при различных токах, даже при одинаковых номиналах.
Существует, так называемый, не отключающий ток. Ток — при котором автомат не отключается при превышениие номинального тока. Автоматический выключатель с характеристикой «А» срабатывает быстрее всех, а D, соответственно медленнее.
Для защиты квартирной электропроводки применяют автоматы с ВТХ «В и С»

Самая основная характеристика автомата — это номинал (ток срабатывания). Номинал автомата выбирается по таблицам ПУЭ. При выборе обязательно учитывается, способа прокладки, сечение и протяжонность электрической линии, подключаемой к автомату.

Перед покупкой автоматов, Вам необходимо определиться с его номиналом. Получить консультацию у продавца в магазине — рисковано. Многие продавцы не догадываются о том что существует «библия электриков» ПУЭ, что все нормативы из этой книги обязательны к исполнению. Они, как правило, советует брать автомат с более высоким номиналом, чем допустимо, оправдывая такой выбор отсутствием проблем связанных с «ложными срабатываниями». Но не слова не говорят про то что при перегрузке проводки, автомат с завышенным номиналом, не отключится, что способно привести к снижению срока службы или даже выходу из строя проводки, а при неблагоприятном стечении обстоятельств — к пожару.

Электропроводка в домах до 2003г., чаще всего, выполнена алюминиевым проводом марки АППВ и сечением 2.5 кв.мм.
Максимально возможные характеристики автомата для такого провода — С16А.

Мы выполняем замену автоматов, включая срочный выезд электрика:

УЗО (устройства защиты)

Устройства защиты предназначены для защиты человека от поражения электрическим током при контакте с токопроводящими частями. Так же служат для защиты электроустановок от пожаров в следствии утечки тока.

УЗО обязательно устанавливаються в паре с автоматическими выключателями.

Дифференциальные автоматы (АВДТ)

Такие устройства объединят в себе УЗО и автоматический выключатель, что в свою очередь экономит место в электрощите но стоит на порядок дороже заменяемых устройств.

Вот в принципе и все основные устройства которые могут потребоваться для вашей безопасности и безопасности ваших электроприборов.

При использовании материалов обязательна ссылка на источник: electric63.ru

Как вызвать электрика

Заказать услуги можно по телефону:
8-927-205-92-92
(будни с 8:00 до 21:00)

Есть вопросы? Жмите кнопку и напишите нам:

Получить любую консультацию инженера можно по телефону (будни с 8:00 до 20:00)
или используя мессенджеры (WhatsApp, Viber, Telegram)

Присылайте вопросы, фотографии, схемы, документы, ТЗ.

Заказать услуги можно по телефону:
8-927-205-92-92
(будни с 8:00 до 20:00)

Чтобы не искать нас в Интернете повторно — вступайте в наше сообщество:

Услуги — главная
Прайс
Электромонтажные работы
Ремонт электрики
Подключение бытовой техники
Замена электросчётчика
Монтаж щитов электрических
Контакты
Отзывы

ТОП-5 услуг оказанных в

Зачем нужен автоматический выключатель

Электрический ток — наш невидимый помощник. Человечество «приручило» его более века назад. Но многие забывают, что без должного контроля электричество может быть опасно. Контролировать ток помогает автоматический выключатель (автомат).

Разберемся, для чего нужен автоматический выключатель, от чего он защищает. Вы также узнаете, как работает автомат в щитке и из чего он состоит.

Для чего предназначен автоматический выключатель?

Автоматический выключатель предназначен для проведения тока в нормальном режиме и отключения в случае короткого замыкания (КЗ) или перегрузки, а также для нечастых (до 30 раз в сутки) оперативных включений и отключений электроцепей.

Когда возникает риск аварии при перегрузках или КЗ, он отключает опасный участок электросети, а в нормальных условиях служит коммутационным аппаратом для включения-отключения электроцепей.

Таким образом, основное назначение автоматического выключателя — защитить проводку в аварийных ситуациях.

Необходимость отключить питание появляется, если провода работают с превышением допустимого тока — это приводит к перегреву изоляции.

Чтобы предотвратить перегрев и, возможно, пожар, срабатывает автоматический выключатель. В результате отключается электричество на участке электросети, которую этот выключатель защищает.

Как правило, автоматы устанавливают во вводном электрощите или рядом с электроприбором большой мощности, например, с электрической плитой.

Принцип работы автоматического выключателя

Разберем принцип действия и устройство автоматов модульного типа, которые устанавливают в щитки на DIN-рейку.

Щиток с установленными выключателями

Многие потребители тока подключают электрические приемники к 3-фазной сети. Бытовые — к одной фазе (230 В), промышленные — к трем (400 В).

Схема присоединения потребителей к электросети

Автоматы выпускаются с разным количеством полюсов: с одним, двумя, тремя, четырьмя. Применение автоматических выключателей с одним и двумя полюсами целесообразно в быту в однофазных сетях, с тремя и четырьмя — в трехфазных промышленных. Многополюсные защитные аппараты отличаются тем, что включают–отключают сразу все полюса — это соответствует правилам устройства электрических установок (ПУЭ).

Исполнения полюсов автоматических выключателей

Важно учитывать, что выключатель отключается не из-за количества включенных приборов, а из-за превышения суммарного потребляемого тока этими приборами на защищаемом участке электроцепи. Если срабатывает автоматический выключатель, значит есть перегрузка или короткое замыкание.

Чтобы определить причины отключения, нужно понимать, как работает выключатель.

В режиме перегрузки

В этом режиме отключение производит тепловой расцепитель. Его основная часть — биметаллическая пластина:

Ток проходит через нагревательный элемент и нагревает пластину. Она изгибается и воздействует на механизм, который приводит к отключению автомата.
Отключение питания происходит лишь в случае, если сила тока превышает номинальную.
Время срабатывания обратно пропорционально силе тока.

В режиме КЗ

Основной элемент этой защиты — соленоид с подпружиненным сердечником (электромагнитный расцепитель). Питающий провод подсоединяется к верхней и нижней клеммам защитного аппарата.

Когда ручка выключателя находится в положении «включено», ток протекает от верхней клеммы через контакты к катушке электромагнита и нижней клемме.

При прохождении через автомат ток намагничивает электромагнит. Чем ток сильнее, тем выше притягивающая сила магнита. Когда ток достигает опасного уровня, магнит становится достаточно сильным, чтобы притянуть сердечник, который воздействует на механизм отключения автомата (механизм свободного расцепления).

Срабатывание защиты происходит практически мгновенно из-за большой скорости, с которой создается магнитное поле.

Из чего состоит автоматический выключатель?

Автоматический выключатель состоит из механизма свободного расцепления, электромагнитного и теплового расцепителей, контактной системы, дугогасительного устройства и корпуса.

Внутреннее устройство автоматических выключателей

Основные элементы конструкции:

Механизм свободного расцепления (1). Дает возможность сделать независимым положение рукоятки управления (2) и главных контактов (3). Благодаря наличию такого механизма выключатель сработает, контакты при этом разомкнутся, даже если ручка будет удерживаться в положении «включено».
Тепловой расцепитель (4). Это пластина из двух разных сплавов (биметалл). При нагреве она изгибается, инициируя отключение аппарата. Такой расцепитель защищает проводку от перегрузки.
Электромагнитный расцепитель (5). Это катушка со встроенным в нее подвижным сердечником. Когда через защитный аппарат протекает ток, значительно превышающий номинальный, сердечник втягивается, и автомат мгновенно отключается. Такой расцепитель предохраняет от короткого замыкания.
Система дугогашения (6). Сюда отводится дуга, когда отключается ток нагрузки или КЗ, разбиваясь на несколько маленьких дуг, и угасает.
Зажимы клемм (7). Предназначены для подключения проводников от сети питания и к нагрузке.
Указательный флажок (8). Показывает состояние контактной группы и не зависит от положения ручки. Красный флажок — контакты замкнуты, зеленый — разомкнуты.

Автоматический выключатель предварительно калибруют согласно параметрам, которые указаны в технических условиях, и проводят проверки на стендовом оборудовании на производстве. Эти параметры можно увидеть на лицевой панели автомата.

Мы рассмотрели, зачем нужен автоматический выключатель. Но перед покупкой важно помнить, что не каждое подобное устройство может эффективно защитить проводку. Для правильного выбора важно обращать внимание на характеристики автомата: предельную отключающую способность, тип защитной характеристики электромагнитного расцепителя, номинальный ток теплового расцепителя. Подробнее об этом — в другой нашей статье.