Характеристики автоматических выключателей
Автоматический выключатель, или проще говоря, автоматический выключатель, — это электрическое устройство, которое известно практически каждому. Все знают, что автоматический выключатель отключает сеть, если в ней возникают неполадки. Если вы не умны, эта проблема заключается в слишком большом электрическом токе. Чрезмерный электрический ток опасен для всех проводников и бытовых электроприборов, а также возможен перегрев, возгорание и последующие пожары. Поэтому защита от сверхтоков является классической для электрических цепей и существует со времен электрификации.
Каждое устройство защиты от сверхтока выполняет две важные задачи:
- 1) своевременно и безупречно обнаруживать избыточный ток;
- 2) Разорвать цепь до того, как этот ток сможет причинить какой-либо ущерб.
Сильные токи можно разделить на две категории:
- 1) высокие токи, вызванные перегрузкой сети (например, включением большого количества бытовых приборов или выходом из строя некоторых из них);
- 2) сверхтоки короткого замыкания, при которых нейтральный и фазный проводники замыкаются непосредственно друг с другом, минуя нагрузку.
Кому-то это может показаться странным, но именно с токами короткого замыкания дело обстоит очень просто. Современные электромагнитные триггеры легко и безошибочно обнаруживают короткое замыкание и отключают нагрузку за доли секунды, предотвращая даже малейшее повреждение проводников и аппаратуры.
Токи перегрузки более сложны. Этот тип тока мало отличается от номинального и может протекать через цепь некоторое время без каких-либо последствий. Поэтому нет необходимости немедленно отключать такой ток, тем более что он может возникнуть на очень короткое время. Это усугубляется тем, что каждая сеть имеет свой предел перегрузки по току. И не только один.
Конструкция выключателя
Существует ряд токов, для каждого из которых теоретически возможно задать различное максимальное время отключения, от нескольких секунд до десятков минут. Но ложные срабатывания также должны быть исключены: если ток безвреден для сети, он не должен срабатывать через минуту, час — вообще никогда.
Это означает, что порог срабатывания защиты от сверхтока должен быть адаптирован к конкретной нагрузке, а его диапазоны должны быть изменены. И, конечно же, устройство защиты от сверхтоков должно быть предварительно заряжено и протестировано перед установкой.
Таким образом, в современных автоматических выключателях существует три типа выключателей: механические — для ручного отключения и расцепления, электромагнитные (соленоидные) — для отключения токов короткого замыкания, и самый сложный — тепловой — для защиты от перегрузки. Характеристики теплового и электромагнитного расцепления являются характеристиками автоматического выключателя и обозначаются латинской буквой на корпусе перед цифрой, указывающей на номинальный ток устройства.
Эта характеристика означает:
(a) диапазон срабатывания защиты от перегрузки, обусловленный характеристиками встроенной биметаллической пластины, которая изгибается и разрывает цепь, когда через нее протекает большой электрический ток. Точная настройка достигается с помощью регулировочного винта, который затягивает эту пластину;
(b) рабочий диапазон защиты от сверхтока, обусловленный параметрами встроенной катушки.
Устройство и принцип работы автоматического выключателя
Время-токовые характеристики автоматического выключателя
Далее мы перечислим характеристики модульных автоматических выключателей, объясним, чем они отличаются друг от друга и для чего используются автоматические выключатели с такими характеристиками. Все характеристики представляют собой зависимости между током нагрузки и временем отключения при этом токе.
1) Характерной особенностью МА является отсутствие термического высвобождения. На самом деле, это не всегда необходимо. Например, защита двигателя часто достигается с помощью реле сверхтока, а автоматический выключатель остаточного тока необходим только для защиты от токов короткого замыкания.
2) Характеристика A. Тепловой расцепитель миниатюрного автоматического выключателя этого типа может сработать при 1,3 от номинального тока. В результате время поездки составит примерно один час. При токе, вдвое превышающем номинальный, соленоид срабатывает примерно за 0,05 секунды. Однако, если катушка еще не сработала при удвоении тока, тепловой расцепитель все равно остается "в игре", отключая нагрузку примерно через 20-30 секунд. Когда ток превышает в три раза номинальный ток, соленоидное срабатывание гарантирует отключение в течение сотых долей секунды.
Автоматические выключатели типа А устанавливаются в цепях, где при нормальной работе не может возникнуть кратковременная перегрузка. Примером могут служить схемы, содержащие полупроводниковые приборы, способные выйти из строя при малой перегрузке по току.
3) Характеристика B. Характеристики этих автоматических выключателей отличаются от характеристики А тем, что электромагнитный расцепитель может сработать только тогда, когда ток превышает номинальный ток не в два, а как минимум в три раза. Время срабатывания катушки составляет всего 0,015 секунды. Тепловой расцепитель сработает через четыре-пять секунд при тройной перегрузке выключателя. Гарантированное отключение выключателя происходит при пятикратной перегрузке переменного тока и при 7,5 кратной номинальной нагрузке в цепях постоянного тока.
Автоматические выключатели с характеристикой B используются в цепях освещения, а также в других цепях, где пусковой ток незначителен или отсутствует.
4) Характеристика C. Эта характеристика наиболее знакома большинству электриков. Характеристика C имеет еще более высокую перегрузочную способность, чем B и A. Поэтому минимальный ток срабатывания электромагнитного расцепителя характеристики C в пять раз превышает номинальный ток. При том же токе тепловому расцепителю требуется 1,5 секунды для срабатывания, в то время как соленоидный расцепитель гарантирует срабатывание при десятикратной перегрузке переменного тока и пятнадцатикратной перегрузке постоянного тока.
Время-токовые характеристики автоматических выключателей. Выбор, селективность, испытание SE EASY 9
Автоматические выключатели типа С рекомендуются для установки в сетях со смешанными нагрузками и умеренными пусковыми токами, поэтому этот тип автоматических выключателей встречается в бытовых распределительных устройствах.
Характеристики автоматических выключателей B, C и D
5) Характеристика D — характеризуется очень высокой перегрузочной способностью. Он рассчитан минимум на десять номинальных токов, а тепловое отключение срабатывает всего за 0,4 секунды. Гарантированное отключение обеспечивается при 20-кратной перегрузке по току.
Автоматические выключатели с характеристиками D в основном предназначены для подключения электродвигателей с высокими пусковыми токами.
6) Характеристика K характеризуется большим разбросом между максимальным током срабатывания соленоидов в цепях переменного и постоянного тока. Минимальный сверхток, при котором происходит отключение, для этих автоматических выключателей составляет восемь номинальных токов, а гарантированный ток отключения для той же защиты составляет 12 номинальных токов в цепи переменного тока и 18 номинальных токов в цепи постоянного тока. Время срабатывания соленоида отключения составляет до 0,02 секунды. Тепловой расцепитель автоматического выключателя K может сработать при превышении номинального тока в 1,05 раза.
Благодаря этой особой характеристике K, эти автоматические выключатели используются для чисто индуктивных нагрузок.
7) На характеристике Z также имеются различия в гарантированных токах отключения для цепей переменного и постоянного тока. Минимально возможный ток срабатывания катушки для этих автоматических выключателей составляет два номинальных тока, а гарантированный ток срабатывания — три номинальных тока для цепей переменного тока и 4,5 номинальных тока для цепей постоянного тока. Тепловой расцепитель автоматических выключателей Z, как и автоматических выключателей K, может сработать при токе, в 1,05 раза превышающем номинальный.
Миниатюрные автоматические выключатели Z можно использовать только для подключения электронных устройств.
