что такое модульный автоматический выключатель

Выбор модульного автоматического выключателя

Автоматический модульный выключатель: устройство

Модульные автоматы поставляются в корпусах, изготовленных из негорючего пластика и предназначенных для установки на DIN-рейку. Для этого изделия оборудуются специальными защелками. Такая конструкция сильно упрощает монтаж.

Аппараты имеют стандартизированные размеры: ширина выключателей указывается в модульных расстояниях (модулях), равных 18 мм.

Главная часть устройств – тепловые или электромагнитные расцепители, реагирующие на сверхтоки. Первые изготавливаются на основе биметаллических пластин, вторые – катушек с подвижными сердечниками. Кроме этого, внутри корпуса располагается дугогасительная камера, защищающая устройство от воздействия электрической дуги, и контакты, отвечающие за размыкание цепи.

Что умеет модульный автомат

Как выбрать модульный автоматический выключатель

Выбор по номинальному току

Номинальный ток автоматического выключателя – это ток, который аппарат способен проводить длительное время без разрыва электроцепи. Параметр зависит от двух факторов – типа электропроводки в квартире или доме и мощности питаемых от сети приборов. Так, проводка, выполненная на основе кабеля с медными жилами сечением 2,5 кв. мм, рассчитана на ток до 25 А, с такими же алюминиевыми – только до 19 А. Полные данные о возможностях обоих видов проводников можно найти в ПУЭ. Расчет по мощности осуществляется с помощью формулы I=P/U, где I – ток нагрузки, P – мощность, а U – напряжение в сети.

Точность результата можно повысить, если учесть значение cos φ – коэффициента мощности, видоизменив формулу: I=P/U*cos φ.

Получив таким образом токи для всех питаемых устройств, их значения суммируют. Исходя из суммы, подбирают модульный автомат, при этом число «округляется» в большую сторону: при результате, равном 4,9 А, номинальный ток аппарата составит 6 А.

Выбор по току короткого замыкания

Выбор по время-токовой характеристике срабатывания

Характеристика срабатывания электромагнитного расцепителя, называемая время-токовой, характеризует наименьшее значение тока, при котором произойдет срабатывание без выдержки по времени. Обычно параметр выражается в виде специальных графиков и обозначается буквами A, B, C, D, K, Z.

Устройства, оборудованные расцепителями с разными характеристиками, имеют различные токи срабатывания: B – разомкнет цепь при значении тока, превышающем номинальное в 3 – 5 раз; C – в 5 – 10 раз; D – в 10 – 20 раз.

Характеристику B имеют аппараты защиты бытовых осветительных и розеточных линий, не предполагающих присоединения к ним электроинструментов. Изделия с маркировкой «C» на корпусе подойдут для розеточных линий квартир, а также гаражей и других нежилых помещений, где планируется использовать инструменты нормальной мощности. Аппараты с характеристикой D применяются в качестве вводных, а также защищают линии, к которым присоединяются мощные устройства.

Выбор по числу полюсов

Количество полюсов – еще один фактор, учитывающийся при подборе модульного автоматического выключателя. Одно- и двухполюсные модели подходят для однофазных электросетей с номинальным напряжением 220 вольт, трех – и четырехполюсные – для трехфазных с напряжением до 400 вольт.

Устройства, имеющие два полюса, бывают двух видов: 2P и 1P+N. В первом случае оба полюса оборудованы защитой от сверхтоков, в последнем – только один, при этом второй предназначен для присоединения нейтрального проводника. Похожим образом подразделяются четырехполюсные автоматы: 4P и 3P+N.

Выбирая модульный автоматический выключатель, помимо перечисленных основных характеристик, также опираются на известность и репутацию производителя, качество исполнения изделия, диапазон рабочих температур и климатическое исполнение. В некоторых случаях важна возможность подбора и установки дополнительного оборудования, например, расцепителей.

Источник

Устройство и принцип работы автоматического выключателя

Подписка на рассылку

Многих интересует, для чего нужен автоматический выключатель, а также устройство и принцип действия автоматического выключателя. Сегодня в нашей статье мы постараемся ответить на эти вопросы.

Итак, начнем с первого вопроса. Автоматический выключатель устанавливают для того, чтобы защитить кабели, провода, а также электроприборы от короткого замыкания (к.з.) и перегрузки.

Устройство автоматического выключателя

Модульный автоматический выключатель внешне представлен в виде корпуса и рычага управления, которые выполнены из ПВХ-пластиката пониженной горючести. Также невооруженным взглядом можно определить клеммы (нижняя и верхняя) для подключения кабеля или провода. Внутри же корпуса защитного аппарата размещаются следующие элементы:

• силовые контакты (подвижный и неподвижный), обеспечивающие коммутацию;
• механизм взвода и расцепления, который взаимосвязан с рычагом управления;
• катушка (электромагнит) и подвижный сердечник (якорь), выполняющий функцию толкателя. Эти элементы являются электромагнитным расцепителем и обеспечивают защиту от токов к.з.;
• дугогасительная камера. Данное устройство выполняет быстрое гашение дугового разряда, который образуется при размыкании контактов;
• биметаллическая пластина. Данный элемент является тепловым расцепителем и обеспечивает защиту от повышенной нагрузки. Также имеется регулировочный винт, при помощи которого обеспечивается регулировка значения тока, при котором данный расцепитель должен сработать.

Принцип работы автоматического выключателя

Работа автоматического выключателя в различных режимах происходит по такому принципу:

1. Нормальный режим.

Во время взвода рычага управления выключателем приводится в движение механизма взвода и расцепления, тем самым осуществляя коммутацию силовых контактов.
После коммутации ток протекает от питающего провода или кабеля, подключенного к винтовому зажиму, через этот зажим по контактам, сначала по неподвижному, а затем и по подвижному. Далее ток проходит через гибкую связь, катушку электромагнита, снова через гибкую связь и биметаллическую пластину, и в конце через нижний винтовой зажим к отходящей линии, «питающей» электроприбор.

2. Короткое замыкание.

В данном режиме электромагнитный расцепитель автоматического выключателя должен произвести мгновенное отключение нагрузки. Принцип действия заключается в следующем: при значительном превышении номинального тока, протекающего через обмотку электромагнита, возникает мощное магнитное поле, которое тянет вниз якорь с подвижным контактом. Якорь в свою очередь надавливает на рычажок спускового механизма, в результате чего происходит отключение нагрузки.
Необходимо отметить, что в результате мгновенного возникновения магнитного поля автоматический выключатель успевает отключиться до появления нежелательных последствий.
Однако во время размыкания возможно возникновение дугового разряда между подвижным и неподвижным контактами. Дуга движется в сторону дугогасительной камеры. Попадая на пластины, дуга расщепляется, завлекается внутрь камеры и тухнет. Образовавшиеся продукты горения вместе с избыточным давлением выходят наружу через специальное отверстие в корпусе автомата.

За защиту от перегрузки отвечает тепловой расцепитель. Принцип работы данного расцепителя заключается в следующем: когда ток, протекающий через биметаллическую пластину, становится равным или больше установленного значения, пластина нагревается и постепенно изгибается. Достигнув определенного угла изгиба, она надавливает своим кончиком на рычажок спускового механизма. Таким образом автомат отключается.

Стоит отметить, что терморасцепитель, в отличие от магнитного, является более медлительным. Для его срабатывания требуется больше времени, но зато он более точный и легче поддается настройке.

Мы рассказали об устройстве и принципе работы автоматического выключателя. Также вы можете посмотреть наше видео, в котором детально показано, как устроен автомат и принцип его работы.

Источник

Как выбрать модульный автоматический выключатель

Что же такое модульный автоматический выключатель? Это аппарат, предназначенный для защиты электрических цепей переменного и постоянного тока напряжением до 440 Вольт от перегрузкиок, коротких замыканий, а также для оперативного включения и выключения указанных цепей, и устанавливаемый на DIN рейку.

Модульные автоматы выпускаются сериями в одно-, двух-(используются в однофазных цепях), трех- и четырехполюсном исполнении (используются в трехфазных цепях). Особенность многополюсных автоматов в том, что они включают и отключают все свои полюса одновременно, что требуются согласно правил устройства электроустановок (ПУЭ).

Итак, как правильно выбрать подходящий Вам модульный автоматический выключатель? Для этого рассмотрим, какие функции защиты должен выполнять автомат.

1. Отключение участка цепи при недопустимой перегрузке.

Частью конструкции автомата является тепловой расцепитель. Тепловой расцепитель (Т.Р.) работает с выдержкой времени, поэтому кратковременные перегрузки до 13% автоматом не отключаются. Расцепители модульных аппаратов выпускают с определенным шагом по току: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125 А.
Узнать какой номинальный ток имеет Т.Р. можно по маркировке автоматического выключателя.

Номинальный ток теплового расцепителя групповых автоматов для новой электропроводки может принимать нижеследующие значения:

Очень важно понимать, что провода электропроводки должны иметь соответствующее сечение, иначе автомат не будет эффективно защищать их!

2. Отключение цепи при коротком замыкании.

Выбор характеристики произведем в зависимости от типа подключенных электроприборов.

3. Многоразовое использование.

Хороший автоматический выключатель способен многократно выдерживать перегрузки и отключать токи КЗ. Чтобы понять возможности автомата, можно обратить внимание на рамочку на автомате, где указан максимальный ток КЗ, который способен отключить автомат без разрушения три раза.

Купить автоматический выключатель Вы можете в нашем каталоге.

Другие статьи

Электрощит для квартиры и частного дома: основные отличия

Электрический щит – это в первую очередь защита жизни и здоровья человека от поражения электрическом током, а во вторую защита имущества в виде не только электроприборов, но и дома, жилья в целом.

Купить розетки и выключатели в квартиру. Какие выбрать?

Электроустановочные изделия уже давно стали элементом интерьера.

Уличные светильники: организация освещения в частном доме и на придомовой территории.

Правильно организованная подсветка загородного дома уличными светильниками должна быть не только функциональной, но и отвечать всем нормам безопасности.

Разводка электрики в деревянном доме

При монтаже проводки в деревянном доме своими руками очень важно соблюсти все меры безопасности и позаботиться о качественных элементах электрооборудования.

Источник

ликбез от дилетанта estimata

Новичку об основах в области экстремальных и чрезвычайных ситуаций, выживания, туризма. Также будет полезно рыбакам, охотникам и другим любителям природы и активного отдыха.

вторник, 23 июня 2020 г.

Модульные бытовые автоматические выключатели

Автоматический выключатель был изобретён американским учёным Чарлзом Графтоном Пэйджем в 1836 году. Первую конструкцию автоматического выключателя описал Эдисон в 1879 году, в то время как его коммерческая система электроснабжения использовала плавкие предохранители. Конструкция современных автоматических выключателей была запатентована швейцарской компанией Brown, Boveri & Cie в 1924 году.

Автоматические выключатели бывают промышленные и бытовыми. Каждый вид, в свою очередь, может классифицироваться по своим признакам. В этой статье будут описаны низковольтные (до 1000 В) автоматы.

Устройство автоматического выключателя

Главная контактная система

Контактная система может быть трёхступенчатой (с главными, промежуточными и дугогасительными контактами), двухступенчатой (с главными и дугогасительными контактами) и одноступенчатой (при использовании металлокерамики).

Дугогасительная система

Дугогасительная система может состоять из камер с узкими щелями или из камер с дугогасительными решётками.
Комбинированные дугогасительные устройства — щелевые камеры в сочетании с дугогасительной решеткой — применяют для гашения дуги при больших токах.

Расцепитель

Расцепители — это электромагнитные, электронные, микропроцессорные или термобиметаллические элементы, служащие для отключения автоматического выключателя через механизм свободного расцепления при коротком замыкании, перегрузках и исчезновении напряжения в первичной цепи (непосредственно: электромагнитные и термобиметаллические элементы; либо косвенно через отдельный независимый электромагнитный расцепитель: электронные и микропроцессорные).
В автоматических выключателях на большие токи начиная с 1970-х годов стали применять электронные расцепители (например отечественные автоматические выключатели серии «Электрон», некоторые типы автоматов серий А-37, ВА), а в последнее время и микропроцессорные расцепители (микропроцессорные блоки защиты).

Механизм свободного расцепления состоит из рычагов, защелок, коромысел и отключающих пружин и предназначен для мгновенного отключения автоматического выключателя (вне зависимости от положения органа включения: невозможность удержания автоматического выключателя во включённом положении при срабатывании расцепителя), а также для устранения повторного включения автоматического выключателя на короткое замыкание при длительно существующей команде на включение.

На бытовых и на некоторых промышленных два расцепителя: электромагнитный и тепловой.

Электромагнитный расцепитель (отсечка)

Электромагнитный расцепитель модульного автоматического выключателя

Расцепитель мгновенного действия, представляет собой соленоид (катушку индуктивности), подвижный сердечник которого приводит в действие механизм расцепления. Ток, проходящий через выключатель, течет по обмотке соленоида и вызывает втягивание сердечника при превышении заданного порога тока.
Электромагнитный расцепитель, в отличие от теплового, срабатывает очень быстро (доли секунды), но при значительно большем превышении тока: в 2-10 раз от номинала, в зависимости от типа (автоматические выключатели делятся на типы (классы) A, B, C и D в зависимости от чувствительности мгновенного расцепителя).

Тепловой расцепитель

Биметаллическая пластина модульного автоматического выключателя

Представляет собой биметаллическую пластину (ленту из двух металлических полос с разными коэффициентами теплового расширения), нагреваемую протекающим током. При протекании тока выше допустимого значения биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления.
Время срабатывания зависит от тока (время-токовая характеристика) и может изменяться от секунд до часа. Минимальный ток, при котором должен срабатывать тепловой расцепитель в течении часа, составляет 1,45 от тока уставки теплового расцепителя.
При изменении тока время срабатывания теплового расцепителя изменяется. Так, например, автомат С16 при токе 24 А выключается в среднем через 5-15 минут.
В некоторых автоматах возможно настройка тока срабатывания теплового расцептеля. Он может располагаться снаружи автомата или внутри. В последнем случае настраивается на заводе.

После остывания пластины автоматический выключатель можно включать.

Роль теплового расцепителя может выполнять электромагнитный (мгновенный) расцепитель, оснащённый гидравлическим замедлителем срабатывания. Такие автоматические выключатели отличаются пожаробезопасностью, так как не имеют нагреваемого элемента (биметаллической пластины).

Вспомогательные контакты

Количество полюсов

Расчёт автоматического выключателя

Вы можете подойти к этому более «научно» и использовать для расчётов «РМ-2696 Инструкция по расчету электрических нагрузок жилых зданий» или «СП 31-110-2003. Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий».

Виды автоматов по току мгновенного расцепления (по характеристикам, по время-токовым характеристикам)

Автоматы типа K имеют большой разброс в величинах тока, необходимых для электромагнитного расцепления. Так, для цепи переменного тока этот показатель должен превышать номинальный в 12 раз, а для постоянного – в 18. Срабатывание электромагнитного соленоида происходит не более чем через 0,02 сек. Срабатывание теплового расцепителя в таком оборудовании может произойти при превышении величины номинального тока всего на 5%.
Этими особенностями обусловлено применение устройств типа K в цепях с исключительно индуктивной нагрузкой.

Автоматы типа Z тоже имеют разные токи срабатывания соленоида электромагнитного расцепления, но разброс при этом не столь велик, как в автоматы типа K. В цепях переменного тока для их отключения превышение токового номинала должно быть трехкратным, а в сетях постоянного – величина электротока должна быть в 4,5 раза больше номинальной.
Автоматы с характеристикой Z используются только в линиях, к которым подключены электронные устройства.

Расшифровка надписей на автоматическом выключателе

Автоматический выключатель (что бытовой, что промышленный) имеет на своём корпусе всю необходимую для правильного выбора и эксплуатации информацию.

Маркировка наносится на лицевой (передней) стороне корпуса автоматического выключателя нестирающейся краской, благодаря чему с параметрами автомата можно ознакомиться даже когда автомат находится в работе.

Она выражается вот таким видом

Рассмотрим маркировки более подробно.

Производитель

Серия

На каждом автоматическом выключателе указывается серия данного выключателя или так называемая линейка. В ней бывает зашифровано несколько параметров и конструктивных особенностей. Причем каждая линейка может подразделяться на отдельные кластеры, со своими нюансами и отличиями.

Маркировка серии автоматов позволяет найти полную документацию со всеми техническими характеристиками и особенностями модели.

Также маркировка серии позволяет узнать техническую информацию по автомату. Это можно сделать не у всех производителей и у разных производителей они могут отличаться.

Номинальный ток и время-токовая характеристика

Это самые важные (или одни из самых важных) маркировок автоматического выключателя.
Их значения давались выше.

Первая буква обозначает время-токовую характеристику (на примере ниже это «С»). Цифра после буквы — значение номинального тока (на примере ниже это «25»).

Чтобы выбрать подходящее значение номинального тока, необходимо опираться на сечение кабеля домашней проводки и мощность потребителей электроэнергии. Именно от того, насколько большой ток способны пропустить жилы кабеля (провода) через себя и в то же время, какая суммарная мощность всей бытовой техники подключена к этому автомату, будет зависеть рабочий ток. Всегда в первую очередь ориентируйтесь не на мощность бытовой техники, а на электропроводку! Так, при сечении медной электропроводки 2,5 кв. мм её должен защищать автомат максимум на 16 А. А проводку в 1,5 кв.мм должен защищать автомат в 10 А. И т.д.
Всего существует 12 модификаций бытовых автоматов, отличающихся по показателю номинального рабочего тока – 1А, 2А, 3А, 6А, 10А, 13А (встречаются редко) 16А, 20А, 25А, 32А, 40А, 50А, 63А. Причём у некоторых производителей могут быть автоматы на другие токи.
Обратите внимание, что в ГОСТ Р 50345-2010 «Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения. Часть 1. Автоматические выключатели для переменного тока» в главе 5.3 есть и другие значения. Но в быту их ставить нет смысла, т.к. есть ограничение мощности которое выделяется на частный дом.
Автоматы 1А, 2А, 3А применяют для защиты цепей с малыми токами. Они подойдут для обеспечения электричеством небольшого количества приборов, например, лампы или люстры, маломощного холодильника и других устройств, суммарная мощность которых не превышает возможности автомата.
Автоматы 3А эффективно эксплуатируется в промышленности, если осуществить его трехфазное подключение по типу треугольника.
Автоматы 6А, 10А, 13А, 16А допустимо использовать для обеспечения электричеством отдельных электроцепей, небольших комнат или квартир. Данные модели используются в промышленности, с их помощью снабжают питанием электродвигатели, соленоиды, нагреватели, сварочные автоматы, подключенные отдельной линией. Трех-, четырехполюсные автоматы 16А используют в качестве вводных при трехфазной схеме питания. В производстве отдают предпочтение приборам с D-кривой.
Автоматы 20А, 25А, 32А используют для защиты проводки современных квартир, они способны обеспечить электричеством стиральные машины, обогреватели, электросушилки и прочую технику с высокой мощностью. Модель 25А используют в качестве вводного автомата.
Автоматы 40А, 50А, 63А используются для обеспечения электричеством силового оборудование большой мощности в быту, промышленности, гражданском строительстве.

Самым мощным должен быть вводной автомат, номинал которого не должен превышать максимально допустимую нагрузку на электропроводку, исходя из сечения провода. При этом номинальный ток вводного автомата не должен превышать значение рабочего тока всех остальных, нижестоящих автоматических выключателей в щитке.

Для запоминания какой автомат куда использовать в зависимости от сечения проводов есть различные таблицы. Вот одна из таких таблиц

Напряжение

Значок волны (тильда) означает что автомат предназначен для работы в сетях переменного напряжения. На постоянное напряжение и ток, такие автоматы лучше не ставить. Характеристики его отключения и результат работы при КЗ, будут не предсказуемы.
Для примера посмотрите на любой автомат выше.

Номинальная отключающая способность (предельный ток отключения)

Это означает, что если на нагрузке или на кабеле по которому она питается, случится короткое замыкание с силой тока 6000 А (см. для примера фото выше), то данный автомат сможет успешно выполнить свою задачу и отключит потребителя.

Если же ток будет больше 6000А, то контакты автомата могут свариться между собой, «прикипеть», либо разрушатся (выгорят) стенки корпуса.

Если ваш дом размещен рядом с трансформаторной подстанцией, нужно выбрать автоматический выключатель, срабатывающий при предельном коротком замыкании в 10 кА. В остальных случаях вполне достаточно подобрать автомат номиналом 6 кА.

Класс токоограничения

Класс токоограничения автоматического выключателя определяется скоростью гашения электрической дуги. Т.е. эта цифра показывает, насколько быстро внутри устройства гасится электрическая дуга, не позволяя отдельным элементам и деталям, нагреваться до предельных температур и способствовать пожару.
Класс №1 самый продолжительный, а значит экстремальный. Его время чуть превышает 10 мс. На корпусе автомата его просто не обозначают.
Класс №2 занимает промежуточное время по скорости. Такая защита должна отработать за время 3-5 миллисекунды (0,003-0,005 секунды).
Класс №3 самый быстрый дуга гасится за примерно 3-5 миллисекунды (0,003-0,005 секунды).

Класс токоограничения указывается после номинальной отключающей способности.

Схема подключения и типы защит

Некоторые производители наносят на корпус условную схему подключения автомата для информирования потребителя. Схема подключения представляет собой электрическую цепь с обозначением защит, установленных в автомате. На схеме также маркируются контакты, указывающие на место подключения проводов.

Это может выглядеть приблизительно вот так:

Обратите внимание, что есть автоматические выключатели без теплового расцепителя. Они служат для защиты электродвигателей с тепловыми реле.

Обратите внимание, что на некоторых двухполюсных и на четырёхполюсных автоматах один из зажимов имеет обозначение «N». Именно сюда подключается ноль (нулевой рабочий проводник).

Выключатели на постоянный ток и напряжение, помимо значка в виде прямой линии, могут иметь на своих клеммах характерные надписи «+» (плюс) и «-» (минус).

Причем правильное подключение полюсов здесь критично. Это связано с тем, что условия гашения дуги на постоянном токе несколько тяжелее.

Информация на боковой поверхности автоматических выключателей

На боковой поверхности автоматических выключателей пишется дополнительная информация.

Существует два стандарта для устройств отключения: жилой (EN 60898-1 или ГОСТ Р 50345) и более строгий промышленный (EN 60947-2 или ГОСТ Р 50030.2). Они отличаются незначительно и автоматы обоих стандартов можно использовать для жилых помещений.

Упрощенно по поводу Icu можно сказать следующее: если ток короткого замыкаея, прошедший через автомат, будет соответствовать данным значениям, то автоматический выключатель успешно выполнит свою задачу только один раз. Далее его придется заменить. Если же ток КЗ будет равен параметру Ics/Icu, то автоматом можно пользоваться и дальше.

Селективность

Грубо говоря, чтобы при срабатывании автомата с маркировкой «Cat B» отключался только автомат какой-то конкретной линии, а не вводной автомат (дома или всей цепочки («Cat A»)).

Момент затяжки

QR-код

Отдельные модели автоматов снабжаются QR-кодом. Он у каждого экземпляра индивидуален

Благодаря этому, имея под рукой смартфон вы прямо в магазине сможете проверить оригинальный перед вами товар или подделка.

Источник