Выбор автоматического выключателя
 Выбор автоматического выключателя автомата

      Для защиты электрооборудования и проводки в домашних условиях от  неблагоприятных последствий перегрузок электрических цепей и коротких замыканий, как правило, применяются модульные автоматические выключатели. Конструктивно они выполнены в пластиковом корпусе, не проводящем электрический ток и не поддерживающем горение. В щитке данные выключатели монтируются на специальную DIN-рейку и фиксируются на ней с помощью специальной защелки. При необходимости автомат можно легко снять с рейки, оттянув защелку отверткой и потянув автомат на себя. Включение/выключение автоматического выключателя производится рычажком, а токоведущие проводники подсоединяются к винтовым клеммам. Коммутацию цепи в модульном автоматическом выключателе осуществляют подвижный и неподвижный контакты.

        Автоматические выключатели должны быть самым чувствительным звеном в контролируемом ими участке цепи. Именно они, а не бытовые приборы, розетки или провода обязаны первыми среагировать на изменение током допустимой величины и разомкнуть цепь. Причиной для срабатывания автоматического выключателя может быть либо перегрузка в сети (если нагрузка слишком мощная) или короткое замыкание. Механизм расцепления приводится в действие одним из двух расцепителей: тепловым или электромагнитным.

        Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину нагреваемую протекающим током. При протекании тока выше допустимого значения, биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления. Время срабатывания зависит от тока. Минимальный ток, при котором должен срабатывать тепловой расцепитель, составляет 145% от номинального тока предохранителя. Настройка тока срабатывания производится в процессе изготовления регулировочным винтом. В отличие от плавкого предохранителя, автоматический предохранитель готов к следующему использованию после остывания пластины.

        Электромагнитный расцепитель представляет собой соленоид, 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. Электромагнитный расцепитель, в отличие от теплового, срабатывает очень быстро (доли секунды), но при значительно большем превышении тока: в 2÷20 раз от номинала. В зависимости от чувствительности магнитного расцепителя автоматические выключатели делятся на типы B, C, D, L, G, K, Z. Чувствительность расцепителя описывается время-токовой характеристикой.

        Давайте разберемся, что же такое эта время-токовая характеристика или ВТХ. ВТХ – это зависимость времени отключения коммутируемой цепи от тока, протекающего в этой цепи. Ток как правило, указывается не в абсолютной величине, а отношением к номинальному току I/Iном, т.е. во сколько раз ток превышает номинальный для данного выключателя.

Выбор автоматического выключателя

        На графике представлена типичная ВТХ для выключателя с характеристикой типа С. Две линии изображаются для крайних значений рабочих температур аппарата (как правило, для -10 и +60 градусов Цельсия). Что полезного можно извлечь из этого графика? А вот что. Имея нагрузочный стенд, мы можем проверить исправность того или иного автомата. Нагрузочный стенд представляет собой устройство, которое способно генерировать ток заданной величины и измерять время, в течение которого этот ток протекает по замкнутой испытуемым прибором цепи. Пропустив через автоматический выключатель ток, скажем в 7 раз превышающий номинальный, автомат должен сработать за время от 0.01 секунды до 5 секунд. При протекании тока номинальной величины, выключатель обязан работать сколь угодно долго, в этом случае он считается исправным и годным к эксплуатации.

        В таблице 1 представлены возможные сферы применения выключателей с различными время-токовыми характеристиками.

Таблица 1

Характеристика

Назначение

А

Для размыкания цепей с большой протяженностью
электропроводки и для защиты полупроводниковых

В

Для осветительных сетей общего назначения

С

Для осветительных цепей и электроустановок с умеренными
пусковыми токам (двигатели и трансформаторы)

D

Для цепей с активно-индуктивной нагрузкой, а также
для защиты электродвигателей с большими пусковыми токами

K

Для индуктивных нагрузок

Z

Для электронных устройств

        Во время расцепления контактов может возникнуть электрическая дуга, поэтому контакты имеют особую форму и находятся в дугогасительной камере, которая представляет собой набор металлических пластин скрепленных между собою в виде этажерки. Эти пластины «рубят» электрическую дугу на части, тем самым снижая ее разрушающее воздействие. Потому чем больше пластин в дугагосительной решетке, тем больший ток короткого замыкания способен погасить автоматический выключатель, либо тем большей отключающей способностью он обладает.

        Отключающая способность является основным параметром для выбора автоматического выключателя. Отключающая способность - это действующее значение установившегося тока короткого замыкания (при отсутствии автоматического выключателя – выключатель условно заменен проводником с бесконечно малым сопротивлением), который способен отключить выключатель без нарушения его работоспособности. Иными словами, если отключающая способность заявлена 6кА, то при прохождении тока 6000А через автомат, он должен практически мгновенно отключиться, и при этом сохранить свою работоспособность.

        Для бытового применения (ГОСТ Р 50345-99 (МЭК 60898)) автомат должен обладать номинальной наибольшей отключающей способностью Icn перекрывающую  максимальный ток КЗ в данной цепи.

        Для промышленного применения, имеющего доступ обученного персонала (ГОСТ Р 50030.2-99 (МЭК 60947.2), ГОСТ 9098-78, автомат должен обладать номинальной предельной наибольшей отключающей способностью Icu, перекрывающей  максимальный ток КЗ в данной цепи. Автоматический выключатель, работавший при токе равном Icu в соответствии с установленным циклом, не обязан длительно проводить ток.

        Не менее важным параметром при выборе АВ является класс токоограничения. Выключатель с токоограничением не позволяет току КЗ принять его максимальное значение и быстрее производит отключение. По показателю токоограничения  автоматические выключатели подразделяются на три класса – 1,2,3.Чем выше класс выключателя, тем большую энергию он способен пропустить, тем меньше термическое действие тока короткого замыкания в защищаемой цепи.

        Для бытового применения (ГОСТ Р 50345-99 (МЭК 60898)) автоматический выключатель должен обладать номинальной наибольшей отключающей способностью Icn перекрывающую максимальный ток короткого замыкания  в защищаемой цепи. Выключатель с токоограничением не позволяет току короткого замыкания принять его максимальное значение и быстрее производить отключение. Класс токоограничения 2 ограничивает по времени короткое замыкание в пределах ½ полупериода, класс 3 ограничивает короткое замыкание в пределах 1/3 полупериода. Если автомат с токоограничением, но не указан класс, то должна предоставляется интегральная характеристика I²t.

        При всем многообразии модульных выключателей, конструкция у них практически одинаковая. Почему же цена отличается в разы? Экономия в основном происходит за счет применения более дешевых материалов, ну и конечно же удешевления процесса сборки. Если со сборкой, таможней и т.д. все более или менее понятно, то вот на материалах хотелось бы остановиться поподробнее.

        Главная часть коммутационного аппарата – контакты, изготавливают из сплава меди, серебра и других дорогостоящих материалов. Необходимо это для того, чтобы сопротивление между ними было как можно меньше. Электрическое сопротивление можно снизить, увеличив площадь соприкосновения контактов, но при этом увеличивается риск их сваривания при протекании токов КЗ. Сварившиеся контакты уже не в состоянии разомкнуться под действием пружины, и автомат не может обесточить защищаемую цепь. Ток в цепи будет протекать до тех пор, пока не сработает другая защита, либо пока проводник не нагреется до температуры плавления материала, из которого он сделан и не перегорит. К каким последствиям это может привести, думаю, рассказывать не стоит.

        Дугогасительная камера. Напомню, что дуга в выключателе горит не только в момент срабатывания автомата, но и в момент его ручного включения выключения. Мне попадались выключатели, стенки камер которых были изготовлены из картона!Устройство автоматического выключателя

        Пружина, которая удерживает контакты в замкнутом состоянии, не должна терять своих упругих свойств, при повышении температуры. Слабая пружина приводит к ухудшению контакта и как следствие, повышению температуры контактной пары, которая в свою очередь нагревает входящий в автомат проводник. Никогда не видели обугленного провода, входящего в выключатель? Первый признак ослабшей пружины – это гудящий автомат.

        Плавление изоляции может происходить вследствие плохого контакта между клеммой выключателя и подводящим проводником. Плохой контакт возможен по двум причинам. Непродуманная конструкция клеммного блока и плохая затяжка (человеческий фактор).

        Ну и само собой, корпус. Он должен быть изготовлен из пластика, не поддерживающего горения. Более того, он не должен обугливаться под воздействием электрической дуги. Уголь, как известно, отличный проводник тока, а корпус должен при любых условиях, оставаться диэлектриком.

        Как же отличить хороший автомат от плохого? Самый простой способ, не надо стараться сэкономить, отдавайте предпочтение мировым брендам, таким как ABB,   Sсhneider Electric, Merlin Gerin, SASSIN, удостоверившись конечно, что это не подделка. Если бюджет ограничен, то посмотрите на продукцию отечественного производителя, в последнее время, встречаются качественные и относительно недорогие изделия, например, ВМ40 производства КЭАЗ. Китайские автоматы считаю возможным устанавливать номиналом до 16А, на цепи, которые не остаются без присмотра. Еще лучше их использовать не как аппараты защиты, а как клеммники-разветвители, очень удобно и недорого.

        Для того чтобы понять что такое хорошо, а что такое плохо, не поленитесь, сходите в ближайший магазин электрики и возьмите в руки два выключателя дорогой импортный и среднестатистический китайский, и Вы все сами поймете. Отличаются устройства клеммных зажимов, материал корпуса, упаковка, инструкция, они отличаются даже по массе!

        И последнее, аппарат защиты должен обязательно тестироваться на предприятии изготовителе, о чем свидетельствует штамп на корпусе автомата.

Выбор автоматического выключателя Выбор автоматического выключателя Выбор автомата