Вибір автоматичного вимикача: види і характеристики автоматів

1. Класифікація автоматичних вимикачів
2. За номінальною відключає здібності
3. За кількістю полюсів
4. Особливості однополюсних автоматів
5. Характеристики двополюсних вимикачів
6. Трьохполюсну модифікації автоматичних вимикачів
7. Застосування чотирьохфазна автомата
8. За час-струмової характеристики
9. Особливості автоматів з характеристикою B
10. Характеристика C - принципи роботи
11. Експлуатація вимикачів з характеристикою D
12. За номінальному робочому струму
13. Вибір і розрахунок автоматичних вимикачів
14. Крок # 1 - визначення потужності автомата
15. Крок # 2 - розрахунок номінальної потужності автомата
16. Крок # 3 - обчислення номінального струму
17. Крок # 4 - визначення час-струмової характеристики
18. Висновки і корисне відео по темі

Напевно, багато хто з нас замислювалися, чому автоматичні вимикачі так оперативно витіснили з електросхем застарілі плавкі запобіжники? Активність їх впровадження обгрунтована рядом вельми переконливих аргументів, серед яких можливість купити цей вид захисту, що ідеально відповідає час-струмовим даними конкретних видів електрообладнання.

Сумніваєтеся, який саме автомат вам потрібен і не знаєте, як правильно його вибрати? Ми допоможемо знайти вірне рішення - в статті розглянуто класифікацію цих пристроїв. А також важливі характеристики, на які слід звернути пильну увагу при виборі автоматичного вимикача.

Щоб вам було простіше розібратися з автоматами, матеріал статті доповнений наочними фото і корисними відеорекомендаціямі від фахівців.

Класифікація автоматичних вимикачів

Автомат практично моментально відключає ввірену йому лінію, що виключає пошкодження проводки і живиться від мережі техніки. Після виконаного відключення гілку можна відразу ж знову запустити, не проводячи заміну запобіжного приладу.

зазвичай автоматичні вимикачі вибирають за чотирма ключовими параметрами - номінальною відключає здібності, кількості полюсів, час-струмової характеристики, номінальному робочому струму.

За номінальною відключає здібності

Дана характеристика вказує на допустимий струм короткого замикання (КЗ), при якому вимикач спрацює і, розімкнувши ланцюг, знеструмить проводку і прилади, підключені до неї.

За даним параметру поділяють три види автоматів - 4.5 кА, 6 кА, 10 кА.

1. Автомати на 4.5 кА (4500 А) зазвичай використовуються для для виключення пошкодження силових ліній приватних житлових об'єктів. Опір проводки від підстанції до місця КЗ складає приблизно 0.05 Ом, що дає граничний струм близько 500 А.
2. Пристрої на 6 кА (6000 А) застосовуються для захисту від КЗ житлового сектора, громадських місць, де опір ліній може досягати 0.04 Ома, що підвищує ймовірність отримати замикання до 5,5 кА.
3. Вимикачі на 10 ка (10000 А) використовуються для захисту електроустановок промислового призначення. Струм до 10000 А може виникнути в короткій електричного кола, що розташовується близько до підстанції.

Перед вибором оптимальної модифікації вимикача важливо зрозуміти, чи можливі струми КЗ, що перевищують 4.5 кА або 6 кА?

Номінальну відключає вказують в документації до вимикача і на корпусі у вигляді шифру - 4500А, 600А, 10000А або 4,5кА, 6кА, 10кА. На передній частині пристрою присутня інформація про виробника, моделі, номінальну напругу, що складається з даних час-струмової характеристики, робочого струму

Вимкнення автомата відбувається при КЗ заданих значень. Найчастіше для побутових потреб застосовують вимикачі модифікації 6000 А.

Моделі 4500 А для захисту сучасних електромереж практично не використовуються, а в деяких країнах їх заборонено експлуатувати.

Якщо вас цікавить як правильно грамотно перевести ампери в Примор'ї, рекомендуємо ознайомитися з матеріалом, викладеним.

При реєстрації автоматом КЗ відключення виробляє електромагнітна котушка (ситуація А). При перевищенні номінальних струмів мережу розмикає биметаллическая пластина (ситуація Б)

Робота автоматичного вимикача полягає в захисті проводки (а не обладнання і користувачів) від КЗ і від оплавлення ізоляції при проходженні струмів вище номінальних значень.

За кількістю полюсів

Дана характеристика вказує на максимально можливу кількість проводів, які можна підключити до АВ для захисту мережі.

Їх відключення відбувається при виникненні аварійної ситуації (під час перевищення допустимих показників струму або перевищення рівня час-струмової кривої).

Дана характеристика вказує на максимально можливу кількість проводів, які можна підключити до АВ для захисту мережі. Їх відключення відбувається при виникненні аварійної ситуації (під час перевищення допустимих показників струму або перевищення рівня час-струмової кривої).

Галерея зображень

фото з

Специфіка однополюсних автоматів

Місце установки двополюсного автомата

Використання триполюсних автоматів

Установка четерехполюсного автомата

Особливості однополюсних автоматів

Вимикач однополюсного типу є найпростішою модифікацією автомата. Він призначений для захисту окремих ланцюгів, а також однофазної, двухфазной, трифазної електропроводки. До конструкції вимикача можливо підключити 2 дроти - провід живлення і відходить.

У функції пристрою даного класу входить лише захист дроти від загоряння. Сама нейтраль проводки поміщається на нульову шину, тим самим обходячи автомат, а дріт заземлення підключається в шині заземлення окремо.

Підключення однополюсного АВ проводиться одножильним проводом, але іноді використовують двожильні кабелю. Під'єднують харчування зверху автомата, а захищається лінію - знизу, що спрощує монтаж. Установка відбувається на 18-міліметрувую din-рейку

Однополюсний автомат не виконує функції вступного, оскільки при його вимушеному відключенні відбувається розрив лінії фази, а нейтраль з'єднана з джерелом напруги, що не дає 100% гарантію захисту.

Характеристики двополюсних вимикачів

Коли необхідно повне відключення мережі електропроводки від напруги, застосовують двополюсний автомат.

Він застосовується в якості вступного, коли під час КЗ або збою роботи мережі вся електропроводка знеструмлюється одночасно. Це дозволяє проводити своєчасні роботи по ремонту, модернізації ланцюгів абсолютно безпечно.

Застосовують двополюсні автомати у випадках, якщо необхідний окремий вимикач для однофазного електроприладу, наприклад, водонагрівача, бойлера, верстата.

Підключення двополюсного автомата відбувається з урахуванням електричної схеми захисту з використанням 1- або 2-жильного дроти (кількість жив залежить від схеми расключеніе). Монтаж здійснюється на дин-рейку 36 мм

Під'єднують автомат до захищається пристрою з використанням 4 проводів, два з яких є проводами харчування (один з них безпосередньо підключається до мережі, а другий подає харчування перемичкою) і два - відходять дроти, які вимагають захисту, причому вони можуть бути 1-, 2- , 3-дротяними.

Трьохполюсну модифікації автоматичних вимикачів

Для захисту трифазного 3 або 4-провідної мережі використовують триполюсні автомати. Вони підходять для підключення по типу зірки (середній провід залишають без захисту, а фазні підключають до полюсів) або трикутника (з відсутнім центральним проводом).

При аварії на одній з ліній самостійно відключаються інші дві.

Підключення триполюсного АВ проводиться 1-, 2-, 3- жильними проводами. Для установки буде потрібно дин-рейка шириною 54 мм

Трьохполюсний вимикач служить в якості вступного і загального для будь-яких типів трифазних навантажень. Часто модифікацію використовують в промисловості для забезпечення струмом електродвигунів.

До моделі підключається до 6 проводів, 3 з них представлені фазними проводами трифазної електромережі. Решта 3 є захищеними. Вони представляють три однофазні або одну трифазну проводку.

Застосування чотирьохфазна автомата

Для захисту трьох-, чотирьохфазної електромережі, наприклад, потужного двигуна, підключеного за принципом зірки, використовується чотирьохфазна автомат. Його застосовують як вступного вимикача на трифазну чьотирьох мережу.

Підключення чотириполюсним вимикача проводиться 1-, 2-, 3-, 4-жильним проводом, схема залежить від типу підключення, корпус встановлювати на din-рейку шириною 73 мм

До корпусу автомата можливо підключити вісім проводів, з них чотири є фазними проводами електромережі (з них один нейтральний) і чотири представлені відходять проводами (3 фазними і 1 нейтральним).

За час-струмової характеристики

АВ можуть володіти однаковим показником, але характеристики споживання електроенергії приладами можуть бути різними.

Споживана потужність може надходити нерівномірно, змінюватися в залежності від виду і навантаження, а також при включенні, виключенні або постійній роботі того або іншого пристрою.

Коливання споживаної потужності можуть бути досить значними, а діапазон їх змін - широким. Це веде до виключення автомата в зв'язку з перевищенням номінального струму, що вважається помилковим відключенням мережі.

Щоб виключити ймовірність недоцільного спрацьовування запобіжника прі не аварійних стандартних зміни (підвищення сили струму, зміни потужності) використовують автомати з певними час-струмовими характеристиками (ВТХ).

Це дозволяє експлуатувати вимикачі з однаковими струмовими параметрами з довільними допустимими навантаженнями без помилкових відключень.

ВТХ показують, через який час вимикач спрацює і які показники відносини сили струму і постійного струму автомата при цьому будуть.

Особливості автоматів з характеристикою B

Автомат з вказаною характеристикою вимикається за час 5-20 секунд. Показник струму становить при цьому 3-5 номінальних струмів автомата. Дані модифікації застосовуються для захисту ланцюгів, що підживлюють побутові стандартні прилади.

Найчастіше модель використовується для захисту проводки квартир, приватних будинків.

Характеристика C - принципи роботи

Автомат з номенклатурним позначенням З відключається за час 1-10 секунд при 5-10 номінальних струмів.

Використовують вимикачі даної групи в усіх сферах - у побуті, будівництві, промисловості, але найбільш затребувані вони області електрозахисту квартир, будинків, житлових приміщень.

Експлуатація вимикачів з характеристикою D

Автомати D-класу застосовуються в промисловості і представлені триполюсними і чотириполюсні модифікаціями. Їх використовують для захисту потужних електродвигунів і різних 3-фазних пристроїв.

Час спрацювання АВ - 1-10 секунд при струмі, кратному 10-14, що дозволяє ефективно його застосовувати для захисту різних проводок.

У нижній частині графіка наведена кратність значень номінального струму, по вертикальній лінії - час відключення. Для характеристики В відключення відбувається при 3-5 кратних перевищення чинного струму над номінальним, для С - 5-10 кратному, для D - 10-14 кратному

Потужні промислові двигуни працюють виключно з АВ з характеристикою D.

Можливо вам також буде цікаво ознайомитися з іншим нашій статті.

За номінальному робочому струму

Всього існує 12 модифікацій автоматів, що відрізняються по - 1А, 2А, 3А, 6А, 10А, 16А, 20А, 25А, 32А, 40А. Параметр відповідає за швидкість спрацьовування автомата при перевищенні чинного струму над номіналом.

Таблиця ілюструє граничну потужність кожної модифікації автомата, виходячи зі схеми підключення і напруги мережі. Максимальна віддача вимикача відбувається при приєднанні навантаження за схемою трикутника

Вибір вимикача по вказаній характеристиці виробляють з урахуванням потужності електропроводки, допустимому току, який може витримати проводка в нормальному режимі. Якщо значення струму невідомо, його визначають за допомогою формул, використовуючи дані перетину дроту, його матеріалу і способу прокладки.

Автомати 1А, 2А, 3А застосовують для захисту ланцюгів з малими струмами. Вони підійдуть для забезпечення електрикою невеликої кількості приладів, наприклад, лампи або люстри, малопотужного холодильника та інших пристроїв, сумарна потужність яких не перевищує можливості автомата.

Вимикач 3А ефективно експлуатується в промисловості, якщо здійснити його трифазне підключення по типу трикутника.

Вимикачі 6А, 10А, 16А допустимо використовувати для забезпечення електрикою окремих електроланок, невеликих кімнат або квартир.

Дані моделі використовуються в промисловості, з їх допомогою постачають харчуванням електродвигуни, соленоїди, нагрівачі, зварювальні автомати, підключені окремою лінією.

Трьох-, чотириполюсні автомати 16А використовують в якості вступних при трифазній схемі живлення. У виробництві віддають перевагу приладам з D-кривої.

Автомати 20А, 25А, 32А використовують для захисту проводки сучасних квартир, вони здатні забезпечити електрикою пральні машини, обігрівачі, електросушарки та іншу техніку з високою потужністю. Модель 25А використовують в якості вступного автомата.

Вимикачі 40А, 50А, 63А відносяться до класу приладів з високою потужністю. Вони використовуються для забезпечення електрикою силового обладнання великої потужності в побуті, промисловості, цивільному будівництві.

Вибір і розрахунок автоматичних вимикачів

Знаючи характеристики АВ, можна визначити, який автомат підійде для тієї чи іншої мети. Але перед вибором оптимальної моделі необхідно провести деякі розрахунки, за допомогою яких можна точно визначити параметри потрібного пристрою.

Крок # 1 - визначення потужності автомата

При виборі автомата важливо враховувати сумарну потужність цих приладів.

Наприклад, необхідний автомат для підключення кухонних приладів до електроживлення. Припустимо, до розетки буде підключатися кавоварка (1000 Вт), холодильник (500 Вт), духовка (2000 Вт), СВЧ-піч (2000 Вт), електрочайник (1000 Вт). Сумарна потужність буде дорівнює 1000 + 500 + 2000 + 2000 + 1000 = 6500 (Вт) або 6,5 кВ.

У таблиці наведено номінальна потужність деяких побутових приладів, необхідна для їх роботи. Згідно з нормативними даними підбирається перетин силового проводу для їх харчування і автомат для захисту проводки

Якщо подивитися на таблицю автоматів по потужності підключення, врахувати, що стандартна напруга проводки в побутових умовах складає 220 В, то для експлуатації підійде однополюсний або двополюсний автомат 32А з сумарною потужністю 7 кВт.

Слід врахувати, що може знадобитися велика потужність споживання, оскільки в процесі експлуатації може знадобитися підключення інших електроприладів, які з самого початку не були враховані. Щоб передбачити цю ситуацію, в розрахунках сумарного споживання використовують підвищувальний коефіцієнт.

Припустимо, за рахунок додавання додаткового електрообладнання, треба було збільшення потужності на 1,5 кВт. Тоді необхідно взяти коефіцієнт 1.5 і помножити його на отриману розрахункову потужність.

У розрахунках іноді доцільно використовувати коефіцієнт зниження. Його застосовують тоді, коли одночасне використання декількох приладів є неможливим.

Припустимо, сумарна потужність проводки для кухні склала 3.1 кВт. Тоді понижуючий коефіцієнт дорівнює 1, оскільки враховується мінімальна кількість приладів, підключених одночасно.

Якщо один з приладів неможливо підключити з іншими, то понижуючий коефіцієнт беруть меншим одиниці.

Крок # 2 - розрахунок номінальної потужності автомата

Номінальна потужність - це та потужність, при якій відключення проводки не відбувається.

Вона розраховується за формулою:

M = N * CT * cos (φ),

де

• M - потужність (Ватт);
• N - напруга електромережі (Вольт);
• СТ - сила струму, здатна пройти через автомат (Ампер);
• cos (φ) - значення косинуса кута, що приймає значення кута зсуву між фазами і напруги.

Значення косинуса звичайно дорівнює 1, оскільки зсуву між фазами струму і напруги практично немає.

З формули висловлюємо СТ:

CT = M / N,

Потужність у нас вже визначена, а напруга мережі зазвичай 220 Вольт.

Якщо сумарна потужність дорівнює 3.1 кВт, то:

CT = 3100/220 = 14.

Одержуваний струм буде дорівнює 14 А.

Для розрахунку при трифазної навантаженні використовують ту ж формулу, але враховують кутові зрушення, які можуть досягати великих значень. Зазвичай на підключається обладнанні вони вказані.

Крок # 3 - обчислення номінального струму

Обчислити номінальний струм можна по документації на електропроводку, але якщо її немає, то визначають виходячи з особливостей провідника.

Для розрахунків необхідні наступні дані:

• площа;
• використовуваний для жив матеріал (мідь або алюміній);
• спосіб прокладки.

У побутових умовах зазвичай проводка розташовується в стіні.

Для обчислення площі перетину знадобитися мікрометр або штангенциркуль. Необхідно вимірювати виключно провідну жилу, а не провід та ізоляцію

Зробивши необхідні виміри, обчислюємо площу перерізу:

S = 0,785 * D * D,

де

• D - це діаметр провідника (мм);
• S - площа перерізу провідника (мм 2).

Далі використовуємо нижченаведені дані.

Визначивши, з якого матеріалу були виконані жили провідника, і розрахувавши площа перетину, можна визначити показники струму і потужності, які витримує проводка електромережі. Дані наведені для проводки, прихованої в стіні

З урахуванням отриманих даних підбираємо робочий струм автомата, а також його номінал. Він повинен бути рівним або меншим робочого струму. У деяких випадках допускається використання автоматів з номіналом, що перевищує діючий струм проводки.

Крок # 4 - визначення час-струмової характеристики

Щоб правильно визначити ВТХ, необхідно враховувати пускові струми підключаються навантажень.

Потрібні дані можна дізнатися, використовуючи нижченаведені дані.

У таблиці наведено деякі види електричних пристроїв, а також кратності пускового струму і тривалості імпульсів в секундах

За даними таблиці можна визначити силу струму (в Амперах) при включенні приладу, а також період, через який граничних ток виникатиме знову.

Наприклад, якщо взяти електричну м'ясорубку, потужність якої становить 1,5 кВт, обчислити для неї робочий струм з таблиць (це буде 6,81 А) і, з огляду на кратність стартового струму (до 7 разів) отримаємо значення струму 6,81 * 7 = 48 (А).

Струм даної сили протікає з періодичністю 1-3 секунди. З огляду на графіки ВТК для класу B, можна побачити, що при перевантаженні автоматичний вимикач спрацює в перші секунди після запуску м'ясорубки.

Очевидно, що кратність даного приладу відповідає класу С, тому автомат з характеристикою З необхідно використовувати для забезпечення роботи електричної м'ясорубки.

Для побутових потреб зазвичай використовують вимикачі, що відповідають характеристикам В, С. У промисловості для обладнання з великими кратними струмами (двигунів, блоків живлення і ін.) Створюється струм аж до 10-кратного, тому доцільно застосовувати D-модифікації пристрою.

Однак слід враховувати потужність таких приладів, а також тривалість пускового струму.

Автономні автоматизовані вимикачі відрізняються від звичайних тим, що їх встановлюють в окремих розподільних щитах.

У функції пристрою входить захист ланцюга від непередбачених стрибків напруги, відключення електроенергії на всьому або певній ділянці мережі.

Висновки і корисне відео по темі

Вибір АВ по струмового характеристиці і приклад розрахунку струму розглянуті в наступному відеоролику:

Розрахунок номінального струму АВ продемонстрований в наступному відео:

Автомати монтують на вході будинку або квартири. Вони розташовуються в. Присутність АВ в схемі домашньої електромережі - запорука безпеки. Прилади дозволяють своєчасно відключивши електролінію, якщо параметри мережі перевищують заданий поріг.

З огляду на основні характеристики автоматичних вимикачів, а також зробивши вірні розрахунки, можна зробити правильний вибір цього пристрою і.

Якщо ви володієте знаннями або досвідом виконання електромонтажних робіт, будь ласка, поділіться ним з нашими читачами. Залишайте ваші коментарі про вибір автоматичного вимикача і нюансах його установки в коментарях нижче.