Характеристики автоматичних вимикачів

Автоматичний вимикач, або, кажучи простіше, автомат - це електротехнічний пристрій, знайоме практично всім. Всі знають, що автомат відключає мережу при виникненні в ній якихось проблем. Якщо не мудрувати, то ці проблеми - занадто великий електричний струм. Надмірний електричний струм небезпечний виходом всіх провідників і побутової електротехніки з ладу, можливим перегрівом, загорянням і, відповідно, пожежею. Тому захист від високих струмів - це класика електричних схем, і існувала вона ще на зорі електрифікації.

У будь-якого апарату максимально-струмового захисту є два важливих завдання:

1) вчасно і безпомилково розпізнати занадто високий струм;

2) розірвати ланцюг до того, як цей струм зможе завдати будь-які пошкодження.

При цьому високі струми можна поділити на дві категорії:

1) великі струми, викликані перевантаженням мережі (наприклад, включенням великої кількості побутових електроприладів, або несправністю деяких з них);

2) надструми короткого замикання , Коли нульовий і фазний провідник безпосередньо замикаються між собою, минаючи навантаження.

Кому-то, може бути, це здасться дивним, але саме з надструми короткого замикання все йде гранично просто. Сучасні електромагнітні розчеплювача без праці і абсолютно безпомилково визначають КЗ і відключають навантаження за частки секунди, не допускаючи навіть найменшого ушкодження провідників і апаратури.

З струмами перевантаження все складніше. Такий струм не набагато відрізняється від номінального, протягом якогось часу він може протікати по ланцюгу абсолютно без наслідків. Тому немає необхідності відключати такий струм миттєво, тим більше що він міг і виникнути дуже короткочасно. Ситуація обтяжується тим, що кожна мережа має свій граничний струм перевантаження. І навіть не один.

Пристрій автоматичного вимикача

Є цілий ряд струмів, для кожного з яких теоретично можна визначити своє максимальне час відключення мережі, що становить від кількох секунд до десятків хвилин. Але і помилкові спрацьовування теж необхідно виключити: якщо струм для мережі нешкідливий, то відключення не повинно відбуватися ні через хвилину, ні через годину - взагалі ніколи.

Виходить, що уставку спрацьовування захисту від перевантажень необхідно регулювати під конкретне навантаження, змінювати її діапазони. І, зрозуміло, перед установкою апарату захисту від перевантажень його необхідно прогружаются і перевіряти.

Отже, в сучасних «автоматах» є три види расцепителей: механічний - для ручного вмикання і вимикання, електромагнітний (соленоїдний) - для відключення струмів короткого замикання, ну і найскладніший - теплової для захисту від перевантажень. Саме характеристика теплового і електромагнітного расцепителей і є характеристикою автоматичного вимикача, яка позначається латинською буквою на корпусі перед числом, що позначає струмовий номінал апарату.

Ця характеристика означає:

а) діапазон спрацьовування захисту від перевантажень, обумовлений параметрами вбудованої біметалічної пластини, що згинається і розриває ланцюг при протікає через неї великому електричному струмі. Точна настройка досягається за рахунок регулювального гвинта, підтискає цю саму пластину;

б) діапазон спрацьовування максимально-струмового захисту, обумовлений параметрами вбудованого соленоїда.

Час-струмовий характеристика автоматічсекого вимикача

Нижче перерахуємо характеристики модульних автоматичних вимикачів, розповімо про те, чим вони відрізняються один від одного і для чого призначені автомати, які мають їх. Всі характеристики являють собою залежності між струмом навантаження і часом відключення на цьому струмі.

1) Характеристика MA - відсутність теплового розчеплювача. Насправді, він дійсно не завжди буває потрібен. Наприклад, захист електродвигунів часто здійснюють за допомогою максимально-струмових реле, а автомат в подібному випадку потрібен лише для захисту від струмів короткого замикання.

2) Характеристика А. Тепловий расцепитель автомата цієї характеристики може спрацювати вже при струмі, що становить 1,3 від номінального. При цьому час відключення складе близько години. При струмі, що перевищує номінальний в два рази, в дію може вступити електромагнітний расцепитель, що спрацьовує приблизно за 0,05 секунди. Але якщо при дворазовому перевищенні струму соленоїд ще не спрацює, то теплової расцепитель як і раніше залишається «в грі», відключаючи навантаження приблизно через 20-30 секунд. При струмі, що перевищує номінальний в три рази, гарантовано спрацьовує електромагнітний расцепитель за соті частки секунди.

Автоматичні вимикачі характеристики А встановлюються в тих ланцюгах, де короткочасні перевантаження не можуть виникнути в нормальному робочому режимі. Прикладом можуть служити ланцюга, що містять пристрої з напівпровідниковими елементами, здатними вийти з ладу при невеликому перевищенні струму.

3) Характеристика В. Характеристика цих автоматів відрізняється від характеристики А тим, що електромагнітний расцепитель може спрацювати тільки при струмі, що перевищує номінальний не в два, а в три і більше разів. Час спрацювання соленоїда становить всього 0,015 секунди. Тепловий расцепитель при триразовою перевантаження автомата У спрацює через 4-5 секунд. Гарантоване спрацьовування автомата відбувається при п'ятикратної перевантаження для змінного струму і при навантаженні, що перевищує номінальну в 7,5 раз в ланцюгах постійного струму.

Автоматичні вимикачі характеристики В застосовуються в освітлювальних мережах, а також інших мережах, в яких пусковий підвищення струму або невелика, або відсутній зовсім.

4) Характеристика С. Це найвідоміша характеристика для більшості електриків. Автомати З відрізняються ще більшою перевантажувальної здатністю в порівнянні з автоматами У і А. Так, мінімальний струм спрацьовування електромагнітного розчеплювача автомата характеристики З становить п'ятикратний номінальний струм. При цьому ж струмі теплової расцепитель спрацьовує через 1,5 секунд, а гарантоване спрацьовування електромагнітного розчеплювача настає при десятиразової перевантаження для змінного струму і при 15-тикратному перевантаження для ланцюгів струму постійного.

Автоматичні вимикачі З рекомендуються до установки в мережах зі змішаною навантаженням, яка передбачає помірні пускові струми, завдяки чому побутові електрощити містять в своєму складі саме автомати цього типу.

Характеристики автоматичних вимикачів B, C і D

5) Характеристика D - відрізняється дуже великий перевантажувальної здатністю. Мінімальний струм спрацьовування електромагнітного соленоїда цього автомата становить десять номінальних струмів, а теплової расцепитель при цьому може спрацювати за 0,4 секунди. Гарантоване спрацьовування забезпечено при двадцятикратним перевантаження по струму.

Автоматичні вимикачі характеристики D призначені, перш за все, для підключення електродвигунів, що мають великі пускові струми.

6) Характеристика K відрізняється великим розкидом між максимальним струмом спрацьовування соленоїда в ланцюгах змінного і постійного струму. Мінімальний струм перевантаження, при якому може спрацювати електромагнітний расцепитель, для цих автоматів становить вісім номінальних струмів, а гарантований струм спрацьовування тієї ж захисту становить 12 номінальних струмів в ланцюзі змінного струму і 18 номінальних струмів в ланцюзі постійного струму. Час спрацювання електромагнітного розчеплювача становить до 0,02 секунди. Тепловий расцепитель автомата До може спрацювати при струмі, що перевищує номінальний всього в 1,05 раз.

Через таких особливостей характеристики K ці автомати застосовують для підключення чисто індуктивного навантаження.

7) Характеристика Z також має відмінності в токах гарантованого спрацьовування електромагнітного розчеплювача в ланцюгах змінного і постійного струму. Мінімальний можливий струм спрацьовування соленоїда для цих автоматів становить два номінальних, а гарантований струм спрацьовування електромагнітного розчеплювача становить три номінальних струму для ланцюгів змінного струму і 4,5 номінальних струму для кола постійного струму. Тепловий расцепитель автоматів Z, як і у автоматів K, може спрацьовувати при струмі в 1,05 від номінального.

Застосовуються автомати Z тільки для підключення електронних пристроїв.

Олександр Молоков